JPS6346703A - アクチユエ−タの駆動信号発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本梵明は、互いに逆の位相をもつ２つのデユ−ティ信号
によって作動するアクチュエータのＩこめの駆動信号発
生装置に関する。

〔従来の技術］ 特開昭５９−１９１４６６８公報に開示されている２つ
のソレノイドを持つアイド１゛レスビード３・１１１３
ｉｌ用回転式ソレノイドバルブを制御する場合、エンジ
ンに必要な吸入空気ｉ１に対応するアユーデイ４８号、
即ち、第１のデユーティ信号と、イれと逆の位相を持つ
第２のデユーティ信号をアクチュエータとしての、この
回転式ソレノイドバルブに供給する必要がある。従来は
、この逆相の２つのデユーティ信号を発生させる際、い
わゆるインバータと呼ばれる反転増巾器を用いて、第１
の信号から第２の信号を発生させていた。しかし、第２
図への様な従来のインバータを用いたアクチュエータの
駆ｆｌＩ［言号発生装置では、第２図Ｂの様にインバー
タ固有のデイレイ時間１．１２があるため、時間遅れな
しに、互いに逆の位相デユーティ信号を供給することは
困難であった。２つの逆位相信号に時間ｄれが生じると
、デューティ信号と、吸入空気流量に誤差が生じる。こ
のため、位相調整のために、デイレイ回路を別にとりつ
けることも名えられるが、デイレイ回路のデイレイ時間
の調整は複雑でありかつ、高価な回路であった。またイ
ンパーク回路として、高速の素子を待いることも考えら
れるが、ノイズに弱いこと、Ｉ５価なこと回路が制限さ
れる等デメリットも多い。

〔発明が解決しようとする問題点） 本発明は、従来のようにインバータを用いることなく、
また、特別に設ε１されたインバータ回路、デイレイ回
路を必要とすることなく、精度の昌い、互いに逆位相の
信号をしつデユーティ信号を安価に発生させることので
きるアクチュエータの駆動信号発生装置を提供すること
を目的とする。

〔問題点を解決１−るための手段〕 互いに逆の位相をもつ２つのデューティ信号で作動する
アクチコエータのための駆動信号発生装置は、所定の時
間間隔毎にデユーティｊｉｌ１間のＩ；ｉ始を承り開始
信号を発生する開始信号発生回路と、与えられるデュー
ティ期間の終了時に反転信号を発生する反転信号発生回
路と、上記間な（３信号及び反転信号を受は上記開始信
号により高レベルの出力を発生し上記反転信号により低
レベルの出力として第１のデユーティ信号を発生する第
１の出力回路と、上記開始信号及び反転信号を受は上記
開始信号により低レベルの出力を発生し上記反転信号に
より高レベルの出力として第２のデユーティ信号を発生
する第２の出力回路を備えろ。

ＣｆＴＩＥ用） 開始信号発生回路は、所定の時間開Ｉ：：Ａ　ｍにデユ
ーティ期間の開始を示す信号を発生し、反転信号発生回
路はコンピュータの演Ｃ）の結果として与えられるデユ
ーティ期間の終了時に反転信号を発生する。第１及び第
２の出力回路は、間な（１仏号及び反転信号を受け、開
始信号により第１の出力回路は高レベルの出力を発生す
るが、第２の出力回路は低レベルの出力を発生する。反
転信号により第１の出力回路はその出力が高レベルから
低レベルに反転し、第２の出力回路ｔよその出力が低レ
ベルから高レベルに反転し、第１及び第２の出力回路か
ら互いに逆位相の２つのデユーティ信号が発生Ｊる。

（実施例） 第１図は、本発明よるアクデユー［−夕のデューティ信
８発生装置の実施例のブロック図で、アクチュエータと
してアイドルスピード制ｆｌｌｌ用回転式ソレノイドバ
ルブ１４を制御する場合に必要イ１、吸入空気量に応じ
たデユーティ信号の発生する場合を示寸。角度センナ、
水温セン勺、エアフ［］メータの（直によりコンピュー
タで計算されたデューティの値をアウトプットコンベア
レジスタ６３にセットし、デジタル］ンバレータ６２に
−Ｃタイマカウンタ６１の値と比較する。タイマカウン
ク６１の値がコンベアレジスタ６３の（ＩＣ１と一致す
ると、一致信号が発生する。これらの、タイマカウンク
６１、ディジタルコンパレータ６２及びアウトプットコ
ンベアレジスタ６３が反転信号発生回路△を構成する。

フリップフロップ６５１．６５２は第１の出力回路Ｃを
構成し、またフリップフロップ６５３，６５４は第２の
出力回路りを（ｊ４成し、これらの第１及び第２の出力
回路Ｃ，Ｄは反転イ１ζ号発生回路Ａから反転信号であ
る一致信号を受け、それぞれの出力は反転づ゛る。また
、Ｊ４込み信号線Ｗ　Ｄは、所定のタイミングでｆＯ回
信′；」を入力してデユーティ期間の開始を示すもので
、開始信号発生回路Ｂを構成する。

図中６４はアウトプットコンベアレジスタ６３やフリッ
プフロップ６５に値をセットするためのバスであり、こ
れにより、例えば、第１の出力回路Ｃでは開始信号によ
り高レベルの出力が発生し、また第２の出力回路りでは
開始信号により低レベルの出力が発生する。また、７は
増幅器、８０はＯＲ回路ひある。このように、第１及び
第２の出力回路Ｃ，Ｄのそれぞれの出力は、これら出力
回路に共通の開始信号及び反転信号により同時に高レベ
ル又は低レベルの出力を発生する。また同時にこれらの
レベルが反転するので、互いに時間遅れのない逆位相の
２つのデユーティ信号が（ワられ、それぞれ回転式ソレ
ノイドバルブ１４に供給される。

第３図は、本発明の駆動信号弁士装置がアイドルスピー
ド制御用回転式ソレノイドバルブ１４にデユーティ信号
を供給するために用いられるエンジン制御システムの基
本的構成図を表わ寸。１１は、角度センサ内蔵ディス１
〜リビユーク１．１２は水温セン１ノー、１３はエアフ
ローメーク、１５は一燃利噴訃１器、１６は点火器、１
はエンジン制御ｊ１１コンピュータを示す。エンジン制
御コンピュータ１蕎よ、エンジンの角度センサ１１より
角度信号、エアフローメータ１３より吸入空気量情報、
水温センサ１２よりエンジン冷却水温情報を入力し、こ
れらの情報により燃わ１噴射器１５の噴用信号、点火器
１６の点火信号及びアイドルスピード制御用回転式ソレ
ノイド１４の通電信号を出力する。

エンジン制御コンピュータ１の構成は従来のものと同様
であり、詳細な説明は省略する。

第４図は回転式ソレノイドバルブ１４の電気的部分の構
造を示寸。永久磁石３１と、２個のソレノイド３２．３
３の磁力のつりあいで、バルブの位置が決るものであり
、２つのソレノイドには位相の反転したデユーティ信号
を入力する。第５図は、バルブを聞く方向に磁力を発生
するソレノイドに入力するデユーティ信号とバルブを流
れる流量とを示したものである。

第６図は、燃料噴射制御、アイドルスピード制御と点火
進角制御のタイミングフローチャートである、ステップ
４００は、燃料噴射制御であり、最新のエンジン回転数
、吸入空気量、エンジン冷却水温等より、最適な燃料噴
！１１Ｎｆｆｉを求める。ステップ４２０のアイドルス
ピード制御は、３２ｍ５毎に計算する。アイドルスピー
ド制御（よ、最新のエンジン回転数、エンジン冷月１水
温等より、最適なデユーティ比を求める。ステップ４４
０の点火時期制御は、１８０℃Ａ毎に計算する。点火時
期制御は、最新のエンジン回転数、エンジン冷却水温、
吸入空気量等より最適な点火時１９１を求める。

アイドルスピードＬｌ制御用ソレノイドバルブの制御は
、第７図及び第８図のフローチＮ７−１〜における処理
として実行される。

第７図のフローチャートにおいて、まず、ステップ１ｏ
Ｏにて、エンジンが停止しているか否かの判定を行なう
。エンジンが停止している場合は、エンジンに空気ｍを
供給する必要が４【いため、ステップ１１０にて、デユ
ーティを０％とする。エンジンが停止していない場合は
、ステップ１２０にて、見込み処理を行なう。見込み処
理では、電気負荷時やエアコンＯＮ時に、エンジン回転
数の低下を防ぐため補正デユーティを口出ザる。

ステップ１３０にて、始動状態（エンジン回転数≦４０
ＯＲＰＭ）か否かの判定を行なう。始動状態の場合、ス
テップ１４０の始ｉ＋ｊノ！”ｊ制問を行なう。始動時
制御ぐは、アイドルスピードコントロールバルブのバラ
ツキや経時変化を吸収するデユーティ比の学習値、エン
ジン冷却水温により定まるデユーティ比、ステップ１２
０で求めた児込み値、冷却水温により定まる始動時アイ
ドルアップデユーティを加咋して、制御デユーアイを求
めて、ステップ２１０に移る。始動状態でない時、ステ
ップ１５０のダッシュポット制狽１を（１なう。ダツシ
コポット制御で１よ、エンジン回転数≦２０００ＰＰＭ
での減速時にエンジン回転数の低Ｆを救うため、制御デ
ユーティに加専する、？ｄｉ　ｉｌｌココ−イを求める
。

ステップ１６０では、オープンループ１＋ｌ　ｍを行な
う。オーブンループ制御では、現在のエンジン冷ｕ１水
温により定まるデューティ比、児込み値、ダッシュポッ
ト補正デユーティ比と学習値を加算した制御デユーティ
比を求める。

ステップ１７０では、フィードバック条件か否かを判定
する。フィールドバック条件とは、ｌｄＬ信号がＯＮ、
車速≦２Ｋｍ／ｈ、エアコン信号がｏ　＋：　Ｆの全て
の条件を満足しているか否か判定する。フィードバック
条件不成立時、ステップ２１０の上下限ガード処理に移
行する。フィードバック条イ１成立時、ステップ１８０
のフィードバック制御を実行する。フィードバック制御
では、［ンジン冷却水温により定まるデユーティ比、見
込み値、エンジン冷却水温により定まる目標回転数と現
在のエンジン回転数との差より求まる積分デユーティと
比例デユーティどの加算により制御デユーティを求める
。

ステップ１９０において、エンジン冷却水温（Ｔ　ｌ−
Ｉ　Ｗ　）が８０℃以上あるか否かを判定する。

ＴＨＷ＜８０℃の時、ステップ２１０の上下限ガード処
理に移行する。ＴＨＷ≧８０　’Ｃの時、ステップ２０
０の学習制御を行なう。学習制御では、エンジン回転数
とエンジン冷１９水温から求まる目標回転数との差と、
積分項と学習ｉ＋ｌ′ｉとの差の２つより求まる量より
、学習値を変更して行く。ステップ２１０の上下限ガー
ド処理は、求めて来た制御デユーティに、エンジン冷ね
１水温より求まる上下限ガード値と比較し、上下限ガー
ド値からはずれる場合は、上下限ガード値とし、制御デ
ユーティを規制するものである。

第８図は４．　ｒｒｌ　Ｓ毎に入るタイマ割込における
デユーティ出力制御のフローチャートであり、第９図に
、デユーティ出力制御のタイミングチャートを示す。ア
イドルスピード制御（Ｉ　ＳＯ）オーモノ出カポ−１−
は、第４図にて承り”回転式ソレノイドバルブのソレノ
イドに電流を流すと流１５が増えるボー１〜であり、ア
イドルスピードｉｉ＋Ｉ鶴ＩＩ　（Ｉ　Ｓ　Ｏ）クロー
ズ出力ボートは流量が減るボートである。

ステップ３００にて、制鉗デューティが０％か否かの判
定をする。制御デユーティが０％の時、ステップ３７０
にて、オーブン出力を即時○ＦＦ。

ステップ３８０にて、クローズ出力を即時ＯＮさせる。

制御デユーティが０％でない時、ステップ３１０にて即
時、オーブン出力をＯＮ、３２０にて、クローズ出力を
ＯＦＦさせる。次に、ステップ３３０にてデユーティ比
に相当する時間（Ｔ１）をタイマカウンタ（ステップ６
１）に加算し、ステップ３４０にて、アウトプットコン
ベアレジスタ（ステップ６３）にセットする。同ｕ、１
（こ、ステップ３５０にて、オーブン出力をＯＦＦ、ス
テップ３６０にて、クローズ出力をＯＮと設定して、４
ｍＳのタイマ割込を終了する。

４ｍＳタイマ割込にて設定したコンベアレジスタ（スデ
゛ンブ６３）とタイマカウンタの１直（ステップ６１）
が一致した時、（コンベアレジスタの設定からＸ１時間
後）オープン出力がＯＮ→ＯＦＦ、クローズ出力がＯＦ
　Ｆ→ＯＮに反転する。

以下、４ｍｓ毎に繰り返し制６１１を行なう。

上述の実施例では、１木のアウトプットコンベアレジス
タにて２本の互いに位相の反転した出力をコン１ヘロー
ルしたが、２本のアウトグツ１〜コンベアレジスタにて
出力を制御することはもちろん可能である。

〔発明の効果〕

２つの互いに逆位相のデユーティ信ｇを発生するために
インバータを使用せずに、所定の時間間隔毎に発生され
るデユーティ期間の開始を示す開始信号と、コンピュー
タの演算の結果与えられるデユーティ期間の出力を示す
反転信号により、２つのデユーティ信号を発生づる第１
及び第２の出力回路を同時に制御する。それぞれ高レベ
ル及び低レベルの出力を発生させ、またこれらの高レベ
ル及び低レベルの出力を反転させているので、相互にデ
イレイ時開のない２つの逆（Ｖ相のデユーティ信号が得
られる。また、インバータ使用に伴う時間遅れによる１
シ↓差を修正するため特別の位相調整用デ１ルイ回路を
設りたり、高速動作素子のインパークを用いたりする必
要がないので、安価で７１１度及び信に１性の高いアク
チュエータの駆動信号発生装置が得られる。

４１図面のｆｖＩ川な説明 第１図は本発明のアクチュエータのデユーティ信号発生
装置の実施例のブロック図、第２図へ。

第２図Ｂは従来のデユーティ信号発生装置のブロック図
及びデユーティ信号の波形図、第３図は本発朗の駆動信
号発生装置が組み込まれるエンジン制御システムの７１
コック図、第４図は回転式ソレノイドバルブの電気部分
の構造を示す図、第５図はソレノイドバルブの流量とデ
ユーティ比の関係を示すグラフ、第６図は燃料噴用制御
、アイドルスビードル１１＠及び点火進角制御のタイミ
ングフローヂャー１へ、第７図及び第８図はアイドルス
ピードｖＩＩ用ソレノイドバルブの制御のノローチ１フ
ー１−　、第９図はデユーティ出力制御のタイミングフ
ローチャートである。

図において、 △・・・・・・反転信号発生回路、Ｂ・・・・・・開始
信号発生回路、Ｃ・・・・・・第１出力回路、Ｄ・・・
・・・第２出力回路、１４・・・・・・アクチュエータ
。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）互いに逆の位相をもつ第１のデューティ信号及び
   第２のデューティ信号によつて作動するアクチュエータ
   のための駆動信号発生装置において、所定の時間間隔毎
   にデューティ期間の開始信号を発生する開始信号発生回
   路と、 与えられるデューティ期間の終了時に反転信号を発生す
   る反転信号発生回路と、 上記開始信号及び反転信号を受け、上記開始信号により
   高レベルの出力を発生し、上記反転信号により低レベル
   の出力として上記第１のデューティ信号を発生する第１
   の出力回路と、 上記開始信号及び反転信号を受け、上記開始信号により
   低レベルの出力を発生し上記反転信号により高レベルの
   出力として上記第２のデューティ信号を発生する第２の
   出力回路とを含むことを特徴とするアクチュエータの駆
   動信号発生装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項の装置であつて、上記反転
   信号発生装置は、一定時間毎にインクリメントされるカ
   ウンタ、プログラムによつてセット可能なレジスタ、及
   び上記カウンタと上記レジスタを比較するデジタルコン
   パレータをもち、上記コンパレータからの一致信号を上
   記反転信号とするアクチュエータの駆動信号発生装置。