JPH0746281B2 - 周期可変式デューティ比制御方法 - Google Patents

周期可変式デューティ比制御方法

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JPH0746281B2
JPH0746281B2 JP63088860A JP8886088A JPH0746281B2 JP H0746281 B2 JPH0746281 B2 JP H0746281B2 JP 63088860 A JP63088860 A JP 63088860A JP 8886088 A JP8886088 A JP 8886088A JP H0746281 B2 JPH0746281 B2 JP H0746281B2
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晧司 高田
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P8/00—Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
    • H02P8/22—Control of step size; Intermediate stepping, e.g. microstepping

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Micromachines (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、離散したいくつかの状態しか取り得ない電
気機械式アクチュエータ（たとえばソレノイド弁、ステ
ップモータ等；以下、離散状態型電気機械式アクチュエ
ータとする）において、それらの各状態の持続期間の比
を変えることによって各状態の中間の任意の状態を近似
的に出現させるいわゆるデューティ比制御ないしパルス
幅制御の方法に関するものである。
〔従来の技術〕
従来、デューティ比制御においては、一般に、一定の固
定周期Tcを第１の状態（たとえばON状態）を持続する期
間Taと第２の状態（たとえばOFF状態）を持続する期間T
bとに分割する、すなわちTa＋Tb＝Tc（＝一定）とし、
デューティ比Ｄを とすることによって任意のデューティ比を実現するとい
う方法が行なわれている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記のような従来のデューティ比制御方
法においては、たとえば各種センサの出力にもとづき所
定の演算処理を行ない、所定制御周期Tr毎にデューティ
比を離散状態型電気機械式アクチュエータの駆動部ある
いは制御系に指示する電子制御装置等の上位制御ループ
における上記所定制御周期Tr（以下、上位制御周期とす
る）に比して、上記の第１の状態持続時間Taと第２の状
態持続時間Tbとの和Ta＋Tb＝Tcを十分小さく設定できる
場合は何ら問題はないが、デューティ比制御を具現する
離散状態型電気機械式アクチュエータの動特性には限界
があるため、上記のTaやTbの最低値が制約され、しかも
デューティ比Ｄが0.5付近の場合だけでなく、1.0に近い
状態や０に近い状態をも制御したい場合は、電気機械式
アクチュエータの１制御周期たるTcを上位制御周期に比
し無視できない程大きく設定しなければならなくなる結
果、制御の正確性が損なわれるという問題があった。
〔問題点を解決するための手段〕
上記の問題点を解決するためになされたこの発明は、離
散したいくつかの状態しか取り得ない離散状態型電気機
械式アクチュエータを各状態の持続時間比率を変えるこ
とにより近似的に中間の状態に制御するデューティ比制
御方法において、上位制御ループの制御動作の周期であ
る各上位制御周期Tr毎に、所望の中間状態に基づいて、
第１の状態を持続すべき第１状態持続時間Taと第２の状
態を持続すべき第２状態持続時間Tbを逐一求める過程
と、前記各上位制御周期Trが開始される度に、第１状態
持続時間Taを逐一求められたものに更新し、第１の状態
の継続時間を計時して、この第１の状態の継続時間が該
第１状態持続時間Taに達すると、この第１の状態の継続
時間を初期値に戻す過程と、前記各上位制御周期Trが開
始される度に、第２状態持続時間Tbを逐一求められたも
のに更新し、第２の状態の継続時間を計時して、この第
２の状態の継続時間が該第２状態持続時間Tbに達する
と、この第２の状態の継続時間を初期値に戻す過程と、
前記第１の状態の継続時間を計時している間は、この第
１の状態を設定し、前記第２の状態の継続時間を計時し
ている間は、この第２の状態を設定する過程とを備えて
いる。
〔作用〕
上記の構成を有するこの発明の周期可変式デューティ比
制御方法において、電子制御装置等の上位制御ループ
は、各種センサからの入力に基づき、所定の演算処理を
行って、離散状態型電気機械式アクチュエータを各状態
の持続時間比率を変えることにより近似的に中間の状態
に制御している。ここでは、上位制御ループの制御動作
サイクルである各上位制御周期Tr（固定でも可変でも良
い）毎に、所望の中間状態に基づいて、第１の状態（Ａ
状態）を持続すべき第１状態持続時間Taと第２の状態
（Ｂ状態）を持続すべき第２状態持続時間Tbを逐一求め
ている。つまり、各上位制御周期Tr毎に、所望の中間状
態に基づいて、デューティ比Ｄ（＝Ta／（Ta＋Tb））を
逐一定めている。
そして、各上位制御周期Trが開始される度に、第１状態
持続時間Taを逐一求められたものに更新し、Ａ状態の継
続時間を計時して、このＡ状態の継続時間が該第１状態
持続時間Taに達すると、このＡ状態の継続時間を初期値
に戻す。このＡ状態の継続時間を計時している間は、こ
のＡ状態を設定している。このため、例えば前回の上位
制御周期Trで設定された第１状態持続時間Taが該上位制
御周期Trで終了せず、このＡ状態が次回の上位制御周期
Trまで継続された場合は、次回の上位制御周期Trで第１
状態持続時間Taが更新され、この更新された第１状態持
続時間TaにＡ状態の継続時間が達したときに、このＡ状
態が中断されることとなる。つまり、Ａ状態は、最も新
しい上位制御周期Trで求められた第１状態持続時間Taに
達するまで継続される。
これと同様に、各上位制御周期Trが開始される度に、第
２状態持続時間Tbを逐一求められたものに更新し、Ｂ状
態の継続時間を計時して、このＢ状態の継続時間が該第
２状態持続時間Tbに達すると、このＢ状態の継続時間を
初期値に戻す。このＢ状態の継続時間を計時している間
は、このＢ状態を設定している。このため、Ｂ状態は、
最も新しい上位制御周期Trで求められた第２状態持続時
間Tbに達するまで継続される。
このようにＡ状態及びＢ状態は、最も新しい上位制御周
期Trで求められた第１状態持続時間Ta及び第２状態持続
時間Tbに達するまで継続されるので、所望の中間状態を
速やかに設定することができ、追従応答性の優れた制御
を行うことが可能になる。
〔実施例〕
第１図はこの発明の周期可変式デューティ比制御方法を
適用する装置構成の一例を示し、マイクロコンピュータ
１、電磁弁駆動回路２、状態量（たとえば流量や圧力の
変化速度等）RaおよびRbを与えるＡ状態及びＢ状態の２
つの状態を取る離散状態型電気機械式アクチュエータと
しての電磁弁３、この電磁弁３のデューティ比制御によ
って制御される自動車のブレーキ圧制御モジュレータ、
ブレーキ装置等の制御対象機器４、および制御対象機器
４の状態を検出する車輸速センサ、ブレーキ圧力センサ
等の各種センサの出力を処理してマイクロコンピュータ
１に入力するセンサ出力処理回路５等で構成されてい
る。なお、マイクロコンピュータ１は、所望状態量Ｒ算
出機能11、Ta、Tb算出機能12および状態切換要否判断機
能13等、主要機能よりなる機能ブロック図として示して
ある。符号Ta、Tbは、所望状態量Ｒを達成するのにＡ状
態（第１状態）、Ｂ状態（第２状態）をそれぞれ持続す
べき第１状態持続時間および第２状態持続時間を表わ
す。
マイクロコンピュータ１は、制御対象機器４に具備され
た各種センサの出力がセンサ出力処理回路５を介して入
力されると、上位制御周期Tr（必ずしも一定である必要
はない）毎に、これらのセンサからの入力にもとづき所
望の状態量Ｒを算出し（機能ブロック11）、その状態量
ＲからRa、Rb、Tam、Tbmに基づいて第１状態持続時間Ta
および第２状態持続時間Tbを算出する（機能ブロック1
2）。
さらに、マイクロコンピュータ１はTam、Tbmより短い単
位周期To毎に上記で算出されたTaあるいはTbが経過した
かどうかすなわち現状態から他の状態への切換え（Ａ状
態からＢ状態またはその逆）が必要かどうかを判断し、
状態切換えが必要と判断したならば、電磁弁駆動回路２
に電磁弁３の現状態を他の状態へ切換えさせる指令を発
する（ブロック13）。
なお、上記ブロック12においてはTa、Tbを算出するよう
にしたが、これに代えて上位制御周期Tr毎にTa＝Na・
To、Tb＝Nb・Toなる整数Na、Nbを求め、これらの整数
Na、Nbをプリセッタブルカウンタ等にプリセットし、状
態切換要否判断（ブロック13）を周期Toのクロックパル
スの計数値（カウンタへの入力パルス数）がこれらのプ
リセット値に達したか否かで行なうようにしてもよい。
また、上記ブロック12において、所望の状態量Ｒを最短
時間で達成し得るTaおよびTbの算出は、たとえば次式
（Ｉ）または（II）にもとづいて行われる。
上式（Ｉ），（II）のどちらかを用いるかの判断は、 として、Ｒ＞Roならば式（Ｉ）、Ｒ＜Roならば式（II）
による。これは、 より、 であるから、ＲがRaに近い時はTb＝Tbm、ＲがRbに近い
時はTa＝Tamとしてデューティ比制御周期を決定するの
が最も効果的であり、（Ｉ），（II）式を切換えるべき
中間状態量Roは、Ta＝Tam、 Tb＝Tbmの時、 で与えられるためである（第２図参照（Ra＞Rbの場
合））。もちろん、Tam＝Tbmであれば となる。Tam、Tbmを固定した場合のTa、Tbの変化状況を
第２図の実線に示す。
さらに、上位制御周期Trの終りにＲが更新され、それに
従ってTa、Tbが更新された時、状態切換要否判断ブロッ
ク13において、その更新時点で持続中の状態のそれまで
の持続時間を通算して計時し、新しいTa、Tbと対比する
ようにする。このようにすることによってＲの変化に滑
らか、かつ迅速に追従することが可能となる。また、さ
らに即応性を高めるために所望のＲがRa、Rbになった
時、あるいはＲの符号が１つ前の上位制御サイクルの時
の符号と切換った時は、Ta、Tbを通常の計算方式によら
ず、強制的に一方を最大値、他方を０に設定することに
より、次のToの判断時点で直ちに望む方の状態から制御
を始めるようにすることができる。この場合、To毎の制
御には何ら特殊な判断を必要としないことが大きな利点
となる。
以下、電磁弁３の状態量Ra、RbがRa＞０、Rb＜０である
として、上記機能ブロック12および13を実行するための
プログラムの１例をフローチャートにより説明する。
第３図において、マイクロコンピュータ１は、上位制御
サイクル（周期Tr）毎にセンサ出力処理回路５より電磁
弁３および制御対象機器４のセンサの出力信号を入力し
（ステップ41）、所望の状態量Ｒを決定する（ステップ
42）。この場合、Ra、Rb、およびNam、Nbm（Nam、Nbmは
Tam＝To・Nam、Tbm＝To・Nbmを満たす整数）があらかじ
め決定されており、Roも として事前に決定されている。ステップ43においてはＲ
≧Raか否かの判断が行われ、Ｒ≧Rbであれば、ステップ
44においてNa＝Nmax、Nb＝０が設定器に設定され、第４
図に示す単位周期To毎のルーチンへ移る。
上記ステップ43の判断の結果、Ｒ＜Raであればステップ
45においてＲ≦Rbか否かの判断が行なわれ、Ｒ≦Rbであ
れば、ステップ46においてNa＝０、Nb＝Nbmaxが設定器
に設定され、やはり第４図のTo毎のルーチンへ移行す
る。ステップ45においてＲ＞Rb（すなわちRa＞Ｒ＞Rb）
であれば、ステップ47においてＲ＞Roか否かの判断が行
なわれる。そして、Ｒ＞Roの場合は、ステップ48で、 Nb（Ta、Tbに相当する）が求められ、設定器に設定され
ると共に、ステップ49においてＲの符号が前サイクルの
Ｒの符号と同じか否かが判断され、同符号であれば、第
４図のTo毎のルーチンへ移る。
ステップ49の判断において、Ｒ−Roが前回のＲ−Roの符
号と異なれば、ステップ50において、現在持続中の状態
がＢ状態かどうかが判断され、Ｂ状態であれば、ステッ
プ44に移行し、次のTo制御機会に強制的にＡ状態にされ
るようにする。ステップ50の判断において現状態がＢ状
態でない、すなわちＡ状態であれば、そのまま第４図の
ルーチンへ移る。これによって、Ｒ−Roの符号が切換っ
た場合、滑らかさを損うことなく迅速に新しいＲへ追随
することができる。
他方、前記ステップ47の判断においてＲ＜Roの場合は、
ステップ52において、 Na、Nbが求められ、設定器に設定されると共に、ステッ
プ53においてＲ−Roが前制御サイクルのＲ−Roと同じ符
号か否かの判断が行なわれ、同符号であればそのまま第
４図のTo毎のルーチンへ移動する。異符号の場合は、ス
テップ54において現状態がＡ状態かどうかの判断が行な
われ、Ａ状態であればステップ46に移行することにより
直ちにＢ状態とし、第４図のルーチンへ移行する。ステ
ップ54の判断において現状態がＢ状態であれば、そのま
ま第４図のルーチンへ移行する。
第４図のルーチンにおいては、単位周期To毎に、現状態
がＡ状態かＢ状態かの判断が行なわれ（ステップ56）、
現状態がＡ状態であれば、ステップ57においてカウンタ
の計数値が設定値Naに達したか否か、すなわち、Ｎ≧Na
かどうかの判断が行われ、Ｎ≧Naの場合は直ちにＢ状態
への切換指令を発すると共に、Ｂ状態でのカウンタの計
数値ＮをＮ＝１として（ステップ58）、次のTo周期まで
待ち、ステップ56の判断に移る。
ステップ56で現状態がＢ状態の場合は、ステップ59でカ
ウンタの計数値Ｎが設定値Nbに達したかどうか、すなわ
ちＮ≧Nbかどうかの判断が行なわれ、Ｎ≧Nbであれば、
直ちにＡ状態への切換指令を発すると共に、Ａ状態での
カウンタの計数値Ｎ＝１とし（ステップ60）、以後次の
To時にステップ56に移行する。
上記ステップ57または59においてＮ＜Na、Ｎ＜Nbと判断
されると、ステップ62においてカウンタの計数値Ｎが１
カウント増加させられる。ただし、計数値ＮはNmax−１
が上限となるようステップ61において制限されている。
これは、設定値がNmaxの時にはステップ57または59で状
態切換が起こらないように、すなわち同状態を無限に継
続することができるようになるためである。
上記のカウンタはＡ状態用、Ｂ状態用に各個に設けても
１つのカウンタを共用してもよい。第３図および第４図
に示すようなフローチャートのプログラムによれば、い
つ上位制御周期Trが経過し、所要の状態量Ｒが変わっ
て、Ta、TbあるいはNa、Nbが変わっても、単位周期To毎
の作業内容には何ら変更を加えることなく滑らかな制御
を実行することができる。従って、Trはその時々の状況
により長くなったり短くなったりしてもよく、また、To
の整数に限定する必要もない。
To毎の作業内容は極力簡素化しておかないと、実行頻度
が高いだけに全体の作業（演算）時間を圧迫し、Trを短
縮して高密度の制御を行なう上での障害となる。このた
め、Trの終りに所望ＲがRaまたはRbになった時、またＲ
−Roの符号が変わった時等の特別な場合にそれまでの持
続時間を無視して直ちに状態切換指令を出したい時は、
上位制御ループ（Tr毎の制御ループ）の中で処理を完了
し、To毎の制御には例外処理を持込まないようにするこ
とが望ましい。
この実施例においては、Ｒ−Roの符号が切換わった時、
次のTr間は新しい符号による状態が持続されるから、そ
の新しい符号に相当するRaまたはRbの持続する期間がTr
となり、本来の所望の状態量Ｒから計算されたTaまたは
Tbを上回る可能性がある。このような場合は、計算上一
時的にオーバーシュート気味になる。しかし、符号切換
時は電気機械式アクチュエータに若干余分のエネルギー
が必要とされる場合が多いから、TrがTam、Tbmに比し著
しく長くない限り、支障はない。
一方、上記とは逆に、第３図のステップ49、50、53、54
を省略し、Na、Nbはステップ48、52で定まった値をその
まま用いることも可能である。この場合、Ｒ−Roの符号
の切換わりから実際に状態切換指令が発せられるまで最
大TamまたはTbmの遅れが発生する可能性がある。しか
し、Tam、Tbmは全体の制御から見てごく短時間であるか
ら、その程度の遅れは無視できる場合が多い、このよう
な場合は、第３図のステップ49、50、53、54を省略して
も、Ｒ−Roの符号切換時の即応性には実用上問題がない
ことになる。
この発明の周期可変式デューティ比制御方法を状態量R
1a＞０、R1b＝０とR2a＝０、R2a＜０の２つの電磁弁よ
りなる電気機械式アクチュエータに適用する際に用いる
ことのできるプログラムの一例のフローチャートを第５
図および第６図に示す。本実施例ではＲの符号切換が直
ちに起こった時は即応性があるが、Tr１回分又はそれ以
上のＲ＝０を経由して符号切換が起こった時は即応性を
無くしなめらかさを優先させるようにしている。またこ
の発明の周期可変式デューティ比制御方法を正転ON（状
態量Ra＞０）、OFF（状態量Roff）、逆転ON（状態量Rb
＜０）の３状態型電気機械式アクチュエータ（たとえば
ステップモータ等）に適用する際に用いることのできる
プログラムの一例のフローチャートを第７図および第８
図に示す。即応性に関する状況は第３図の場合と同じで
ある。
上記の実施例においてRa、Rb、Nam、Nbm等は一定値とし
たが、これらがある変数（たとえば状態量自身、または
状態量の積分値等）の関数であっても、Tr毎にこれらを
決定し直せばよく、To毎の制御には何の影響も及ぼさな
い。従って、実行頻度の高いTo毎の制御演算が短時間で
済むため、Toを小さく取ることができ、これによっても
即応性が高くかつ滑らかな制御を行なうことができる。
より滑らかな制御を行うためには、Tam、Tbm（Nam、
Nam）を極力小さくすることが望ましいが、電気機械式
アクチュエータの構造により自ずから最下限があるとい
うことについては前に述べた通りである。例えば第５図
の制御を行う場合、Ｒの絶対値が小さい時に特にTam、T
bmを小さくすることが望ましい。一方、Ｒの絶対値が逐
次大きくなってR10、R20に近づいても、もしTam、Tbmが
固定的に過小設定されていると、温度、電圧、負荷等の
外部環境が極端に不利になった場合、電気機械式アクチ
ュエータ（ソレノイド弁等）がこれに追随して動くこと
ができず、ＲがR10またはR20に達してTaまたはTbが
Tam、Tbmより大きく設定されるようになるまでは全く動
かないという事態を招く恐れがある。このため、滑らか
さを限界まで追求したい場合は、Tam、Tbmを所望の状態
量Ｒによって可変とすることが望ましい。例えば、第５
図の場合は、Ｒ＝０の時、例えばTamを非常に小さく
し、R10に近づくにつれて逐次（段階的にでも良い）Tam
を大きくすることが可能である。この状況を第２図の点
線に例示する。
また、Tam（＝Nam・To）、Tbm＝（＝Nbm・To）に比し、
Tr＞＞Tam、Tr＞＞Tbmである必要はなく、Trの方が小さ
くとも本質的には何ら不具合はないので、Trを小さく取
ることが可能であり、これによって制御の即応性および
滑らかさが著しく改善される。更に、上位制御周期Trの
タイミングに拘わらず、Toの制御内容は不変であるか
ら、To毎の制御部のみをカスタムIC化することも容易で
あり、またTr毎の演算とTo毎の制御を含めたカスタムIC
を作って、CPUから所望Ｒが与えられた後の制御をすべ
てそのカスタムIC内で処理するようにすることも可能で
ある。なお、Tr毎の制御からNa、Nbを切換える微小時間
中はTo毎の制御を中断するよう割込遅延をかける等の公
知の手法を必要に応じて適宜用いることは当然である。
さらに、各個体毎の製造公差の累積または環境（温度、
電源電圧等）の変化でRa、Rb、Tam（又はNam）、T
bm（又はNbm）等が実際は予め想定した値より変化して
いることがある。このような傾向が何回か上位制御周期
が回っているうちに検出されたならば、Ra、Rb、Tam、T
bm等を予め設定した値から僅かずつ変えて行ってより現
実に適合した制御が行えるよう学習補正することができ
る。この補正は、制御のいろいろな局面のうち、「所望
通りの状態量Ｒがもし電気機械式アクチュエータにより
実現されていればセンサにより検出される系の状態はこ
う変化するはずである」という因果関係が比較的はっき
りしている局面で行なうことが望ましい。
このように逐次必要があれば学習して補正されて行った
Ra、Rb、Tam、Tbm等の数値はマイクロコンピュータ１の
作動を停止した時に消去されて、次に起動される時は初
期設定値に戻るようになっていても良いが、適当な記憶
手段（例えばいわゆるEEPROM）により、停止後も記憶さ
れ、次に起動された時は始めから前回学習補正済みの値
が記憶されている方がより好ましいのは当然である。
なお、上位制御周期Tr毎とは言え、割算を含む演算を行
うのは演算処理時間の面であまり得策ではない。一方、
所望の状態量Ｒに関しては、それ程細かい分解能は要ら
ない場合が多く、Ｒ大からＲ小までの間を精々20段階位
に区分できれば良い場合が少なくない。特に、所望の状
態量Ｒが制御対象機器のある状態量そのものではなく、
制御対象機器のある状態量の微分値がある場合にはこの
傾向が著しい。このような場合は、前記整数値Na、Nbを
その都度所望の状態量Ｒに基づき演算で求める代わり
に、あらかじめ求めた値をテーブルとしてROM等に記憶
しておき、所望の各状態量Ｒに対応するNa、Nbを直接テ
ーブルから検索して求めるようにしても良い。特に前述
の如くNam、NbmをＲによって可変とする場合はテーブル
化のメリットが大きい。
〔発明の効果〕
以上、詳細に説明したように、この発明の周期可変式デ
ューティ比制御方法によれば、電磁弁、ステップモータ
等の離散状態型電気機械式アクチュエータを用いた制御
系における制御の即応性、精度を制御の滑らかさを損な
うことなく著しく改善することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の周期可変式デューティ比制御方法の
一実施例を適用可能な装置の構成を示すブロック図、第
２図はこの発明のデューティ比制御方法における２つの
状態持続時間の関係を説明するためのグラフ、第３図、
第５図および第７図は、それぞれこの発明のデューティ
比制御方法の一実施例で用いる上位制御サイクル毎の演
算プログラムの一例のフローチャート、第４図、第６図
および第８図は、それぞれ上記第３図、第５図、第７図
のプログラムに対応する単位周期毎のルーチンを示すフ
ローチャートである。 １…マイクロコンピュータ、３…電磁弁（離散状態型電
気機械式アクチュエータ）、11…所望状態量Ｒ算出機能
ブロック、12…Ta、Tb算出ブロック、13…状態切換要否
判断機能ブロック。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】離散したいくつかの状態しか取り得ない離
    散状態型電気機械式アクチュエータを各状態の持続時間
    比率を変えることにより近似的に中間の状態に制御する
    デューティ比制御方法において、 上位制御ループの制御動作の周期である各上位制御周期
    Tr毎に、所望の中間状態に基づいて、第１の状態を持続
    すべき第１状態持続時間Taと第２の状態を持続すべき第
    ２状態持続時間Tbを逐一求める過程と、 前記各上位制御周期Trが開始される度に、第１状態持続
    時間Taを逐一求められたものに更新し、第１の状態の継
    続時間を計時して、この第１の状態の継続時間が該第１
    状態持続時間Taに達すると、この第１の状態の継続時間
    を初期値に戻す過程と、 前記各上位制御周期Trが開始される度に、第２状態持続
    時間Tbを逐一求められたものに更新し、第２の状態の継
    続時間を計時して、この第２の状態の継続時間が該第２
    状態持続時間Tbに達すると、この第２の状態の継続時間
    を初期値に戻す過程と、 前記第１の状態の継続時間を計時している間は、この第
    １の状態を設定し、前記第２の状態の継続時間を計時し
    ている間は、この第２の状態を設定する過程と を備える周期可変式デューティ比制御方法。
  2. 【請求項２】前記第１の状態で得られる状態量をRa、前
    記第２の状態で得られる状態量をRb、前記所望の中間状
    態の状態量をＲ（Ra≧Ｒ≧Rb）、前記離散状態型電気機
    械式アクチュエータの動特性によって定まる前記第１状
    態持続時間Taと前記第２状態持続時間Tbの各最小値をT
    am，Tbmとし、 これらの第１状態持続時間Taと第２状態持続時間Tbを次
    式（Ｉ）または（II）に基づき求める請求項１に記載の
    周期可変式デューティ比制御方法。 として、 Ｒ＞Roの場合： Ｒ＜ＲRoの場合：
  3. 【請求項３】前記所望の中間状態の状態量Ｒが前記第１
    の状態の状態量Ra（最大値）または前記第２の状態の状
    態量Rb（最小値）として指示された時、あるいは前記Ｒ
    −Roの符号が前回の指示時の符号から反転した時には、
    請求項（２）の演算式によらず、その時の状態の過去か
    らの持続時間に関わらず、直ちにその新しいＲに即応し
    得る側の状態を現出させるような値に強制的に設定する
    請求項１又は２に記載の周期可変式デューティ比制御方
    法。
  4. 【請求項４】前記各最小値Tam，Tamを前記所望の中間状
    態の状態量Ｒにより可変とする請求項１乃至３のいずれ
    か１項に記載の周期可変式デューティ比制御方法。
  5. 【請求項５】前記第１状態持続時間Taと前記第２状態持
    続時間Tbは、最小単位の時間をToとすると、この時間To
    を整数倍してなり、 これらの第１状態持続時間Taと第２状態持続時間Tbを求
    める過程は、Na＝Ta／To、及びNb＝Tb／Toを求める過程
    よりなり、 第１の状態の継続時間が第１状態持続時間Taに達する過
    程は、時間To毎にインクリメントされるカウンタの計数
    値が前記値Naに達する過程よりなり、 第２の状態の継続時間が第２状態持続時間Taに達する過
    程は、時間To毎にインクリメントされるカウンタの計数
    値が前記値Nbに達する過程よりなる請求項１乃至４のい
    ずれか１項に記載の周期可変式デューティ比制御方法。
  6. 【請求項６】前記所望の各中間状態量毎に、請求項５の
    各値Na，Nb（Na＝Ta／To、Nb＝Tb／To）を予め求めて、
    メモリに記憶しておき、 前記第１状態持続時間Taと前記第２状態持続時間Tbを求
    める過程は、１つの中間状態量に対応する各値Na，Nbを
    該メモリから読み出す過程よりなる請求項１及び請求項
    ３乃至５のいずれか１項に記載の周期可変式デューティ
    比制御方法。
  7. 【請求項７】前記第１状態持続時間Ta、前記第２状態持
    続時間Tb（または前記各値Na，Nb）、前記第１の状態の
    状態量Ra、前記第２の状態の状態量Rb、前記各最小値T
    am，Tbm（またはNam＝Tam／To、Nbm＝Tbm／To）等の諸
    定数が過大または過小であるかどうかを制御結果により
    前記上位制御周期Tr中に判断し、 以後使用される前記各諸定数を適宜学習補正する過程と
    を備える請求項１乃至６のいずれか１項に記載の周期可
    変式デューティ比制御方法。
  8. 【請求項８】前記離散状態型電気機械式アクチュエータ
    は、Ra＞０となるような第１の状態及びRb＜０となるよ
    うな第２の状態を有する請求項１乃至７のいずれか１項
    に記載の周期可変式デューティ比制御方法。
  9. 【請求項９】前記離散状態型電気機械式アクチュエータ
    は、第１の電気機械式アクチュエータと第２の電気機械
    式アクチュエータの組み合わせよりなり、 第１の電気機械式アクチュエータの第１の状態、第２の
    状態の各状態量R1a，R1bは、R1a＞0,R1b＝０であり、 第２の電気機械式アクチュエータの第１の状態、第２の
    状態の各状態量R2a，R2bは、R2a＝0,R2b＜０である請求
    項１乃至７のいずれか１項に記載の周期可変式デューテ
    ィ比制御方法。
  10. 【請求項１０】前記離散状態型電気機械式アクチュエー
    タが、R+＞0,Roff，R-＜０なる３つの状態を取ることが
    できる場合において、 所望の中間状態の状態量Ｒ＞Roffならば、Ra＝R+、Rb＝
    Roffとし、 Ｒ＜Roffならば、Ra＝Roff、Rb＝R-として処理、制御す
    る請求項１乃至７のいずれか１項に記載の周期可変式デ
    ューティ比制御方法。
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