JPS648363B2 - - Google Patents
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- JPS648363B2 JPS648363B2 JP56136462A JP13646281A JPS648363B2 JP S648363 B2 JPS648363 B2 JP S648363B2 JP 56136462 A JP56136462 A JP 56136462A JP 13646281 A JP13646281 A JP 13646281A JP S648363 B2 JPS648363 B2 JP S648363B2
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- Japan
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- needle
- circuit
- output signal
- vehicle
- target
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D3/00—Control of position or direction
- G05D3/12—Control of position or direction using feedback
- G05D3/20—Control of position or direction using feedback using a digital comparing device
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は内燃機関における排気ガス再循環量
等を制御する車両用可変オリフイスのニードル位
置制御装置に関するものである。
等を制御する車両用可変オリフイスのニードル位
置制御装置に関するものである。
第１図は従来の自動車等に用いられる内燃機関
の排気ガス再循環（以下、EGRと略記する）量
を制御する車両用可変オリフイスのニードル位置
制御装置を示す構成図で、図において、１は
EGR量を制御する可変オリフイスを示し、この
可変オリフイス１は被位置制御体であるニードル
１１と、ダイアフラム室１２と、制御負圧入力部
１３と、排気ガスを導入する導入口１４およびイ
ンテークマニホールドに接続される出力口１５と
を備えて構成されている。２はニードル１１の位
置（機械的位置）を電気信号に変換して検出する
位置検出器で、ここでは可動端子がニードル１１
に連動するように設定された可変抵抗で構成され
ている。３は位置制御装置で、可変抵抗２、Ａ／
Ｄ変換器３１、目標位置を演算する演算回路３
２、加算回路３３、比較回路３４および駆動回路
３５を備えてなる。４は基準電源線、５１，５２
は電磁弁、６は負圧源である。
の排気ガス再循環（以下、EGRと略記する）量
を制御する車両用可変オリフイスのニードル位置
制御装置を示す構成図で、図において、１は
EGR量を制御する可変オリフイスを示し、この
可変オリフイス１は被位置制御体であるニードル
１１と、ダイアフラム室１２と、制御負圧入力部
１３と、排気ガスを導入する導入口１４およびイ
ンテークマニホールドに接続される出力口１５と
を備えて構成されている。２はニードル１１の位
置（機械的位置）を電気信号に変換して検出する
位置検出器で、ここでは可動端子がニードル１１
に連動するように設定された可変抵抗で構成され
ている。３は位置制御装置で、可変抵抗２、Ａ／
Ｄ変換器３１、目標位置を演算する演算回路３
２、加算回路３３、比較回路３４および駆動回路
３５を備えてなる。４は基準電源線、５１，５２
は電磁弁、６は負圧源である。
ここで、可変オリフイス１はダイアフラム室１
２の負圧の大きさに比例してニードル１１の位置
を制御できるように構成されており、また、ニー
ドル１１の位置とEGR量とは比例関係にあるの
で、ダイアフラム室１２の負圧の大きさを制御し
てニードル１１の位置を制御することにより、
EGR量を制御することが可能となる。また、ニ
ードル１１の位置は、一端にＡ／Ｄ変換用の基準
電圧が基準電源線４を介して印加され、他端が接
地された可変抵抗２によつて電圧信号に変換して
検出され、この出力信号はＡ／Ｄ変換器３１によ
りデジタル値に変換される。この場合、ニードル
１１の位置と可変抵抗２の出力電圧の関係は第２
図に示すとおり一次式の関係にあり、ニードル１
１の位置が零となる全戻り位置、すなわち全閉位
置において、可変抵抗２の出力電圧が第２図中
V0になるようにニードル１１の位置と可変抵抗
２の可動端子の位置との関係があらかじめ調整さ
れている。
２の負圧の大きさに比例してニードル１１の位置
を制御できるように構成されており、また、ニー
ドル１１の位置とEGR量とは比例関係にあるの
で、ダイアフラム室１２の負圧の大きさを制御し
てニードル１１の位置を制御することにより、
EGR量を制御することが可能となる。また、ニ
ードル１１の位置は、一端にＡ／Ｄ変換用の基準
電圧が基準電源線４を介して印加され、他端が接
地された可変抵抗２によつて電圧信号に変換して
検出され、この出力信号はＡ／Ｄ変換器３１によ
りデジタル値に変換される。この場合、ニードル
１１の位置と可変抵抗２の出力電圧の関係は第２
図に示すとおり一次式の関係にあり、ニードル１
１の位置が零となる全戻り位置、すなわち全閉位
置において、可変抵抗２の出力電圧が第２図中
V0になるようにニードル１１の位置と可変抵抗
２の可動端子の位置との関係があらかじめ調整さ
れている。
一方、演算回路３２は、機関回転数、冷却水温
などの入力パラメータP0，P1，P2………Pnから、
各運転状態に最適なEGR量が得られるようなニ
ードル１１の位置を演算し、演算結果（ニードル
１１が全閉時のニードル１１の位置を零とした場
合の相対ニードル目標位置）を加算回路３３へ送
出する。この場合、上記入力パラメータP0，P1，
P2………Pnがアナログ電圧の場合には、Ａ／Ｄ
変換した結果が演算回路３２に入力されるものと
する。また、この演算回路３２は例えばマイクロ
コンピユータで構成されている。
などの入力パラメータP0，P1，P2………Pnから、
各運転状態に最適なEGR量が得られるようなニ
ードル１１の位置を演算し、演算結果（ニードル
１１が全閉時のニードル１１の位置を零とした場
合の相対ニードル目標位置）を加算回路３３へ送
出する。この場合、上記入力パラメータP0，P1，
P2………Pnがアナログ電圧の場合には、Ａ／Ｄ
変換した結果が演算回路３２に入力されるものと
する。また、この演算回路３２は例えばマイクロ
コンピユータで構成されている。
加算回路３３は、第２図に示すニードル１１全
閉時の可変抵抗２の出力電圧V0に対応した値R0
を基準値（ニードル１１の基準位置）として演算
回路３２の出力値に加え、その値をニードル１１
の絶対目標ニードル位置（以下、目標ニードル位
置という）として比較回路３４に出力する。この
比較回路３４は加算回路３３の出力値とＡ／Ｄ変
換器３１の出力値とを比較し、これら２つの入力
信号値の差に応じた電磁弁５１，５２の制御信号
を発生する。
閉時の可変抵抗２の出力電圧V0に対応した値R0
を基準値（ニードル１１の基準位置）として演算
回路３２の出力値に加え、その値をニードル１１
の絶対目標ニードル位置（以下、目標ニードル位
置という）として比較回路３４に出力する。この
比較回路３４は加算回路３３の出力値とＡ／Ｄ変
換器３１の出力値とを比較し、これら２つの入力
信号値の差に応じた電磁弁５１，５２の制御信号
を発生する。
第３図はこのような比較回路３４の動作を説明
するための図で、横軸は加算回路３３の出力値と
Ａ／Ｄ変換器３１の出力値との差、換言すれば、
目標ニードル位置と実ニードル位置との差を示
す。また、斜線領域Ａはニードル１１の位置が目
標ニードル位置に達していない範囲を示すもの
で、この領域Ａにおいては、比較回路３４は電磁
弁５２を動作させるように出力信号を駆動回路３
５へ送出し、従つて、電磁弁５２は駆動される。
この時、電磁弁５１は駆動されず、この結果、負
圧源６の負圧がダイアフラム室１２に導びかれ、
ニードル１１は目標ニードル位置に向けて引き上
げ制御される。＋Ｄ、−Ｄに示す領域は不感帯を示
すもので、ニードル１１の位置が目標ニードル位
置と一致していると判定される領域であり、この
領域においては電磁弁５１，５２は駆動されな
い。さらに、斜線領域Ｂはニードル１１の位置が
目標ニードル位置を越えている範囲を示すもの
で、この領域Ｂにおいては、比較回路３４は電磁
弁５１を動作させるように出力信号を駆動回路３
５へ送出し、従つて電磁弁５１は駆動される。こ
の時、電磁弁５２は駆動されず、また上記電磁弁
５１の一方が大気中に開放されているため、ダイ
アフラム室１２には大気が導入され、ニードル１
１は目標ニードル位置に向けて引き下げ制御され
る。
するための図で、横軸は加算回路３３の出力値と
Ａ／Ｄ変換器３１の出力値との差、換言すれば、
目標ニードル位置と実ニードル位置との差を示
す。また、斜線領域Ａはニードル１１の位置が目
標ニードル位置に達していない範囲を示すもの
で、この領域Ａにおいては、比較回路３４は電磁
弁５２を動作させるように出力信号を駆動回路３
５へ送出し、従つて、電磁弁５２は駆動される。
この時、電磁弁５１は駆動されず、この結果、負
圧源６の負圧がダイアフラム室１２に導びかれ、
ニードル１１は目標ニードル位置に向けて引き上
げ制御される。＋Ｄ、−Ｄに示す領域は不感帯を示
すもので、ニードル１１の位置が目標ニードル位
置と一致していると判定される領域であり、この
領域においては電磁弁５１，５２は駆動されな
い。さらに、斜線領域Ｂはニードル１１の位置が
目標ニードル位置を越えている範囲を示すもの
で、この領域Ｂにおいては、比較回路３４は電磁
弁５１を動作させるように出力信号を駆動回路３
５へ送出し、従つて電磁弁５１は駆動される。こ
の時、電磁弁５２は駆動されず、また上記電磁弁
５１の一方が大気中に開放されているため、ダイ
アフラム室１２には大気が導入され、ニードル１
１は目標ニードル位置に向けて引き下げ制御され
る。
以上のようにして、Ａ／Ｄ変換器３１および加
算回路３３の２つの入力信号値の差が不感帯（＋
Ｄ、−Ｄ）内に入るように位置制御され、最適な
EGR量が得られるものである。
算回路３３の２つの入力信号値の差が不感帯（＋
Ｄ、−Ｄ）内に入るように位置制御され、最適な
EGR量が得られるものである。
しかしながら、このような従来の制御装置にお
いては、ニードル１１全閉時の可変抵抗２の出力
電圧V0に対応した値R0を基準値（ニードル１１
の基準位置）として加算回路３３で演算回路３２
の出力値に加えるようにしているが、上記出力電
圧V0は、あらかじめ調整して得ているために調
整誤差が含まれており、この調整誤差は制御誤差
として現われる。また、あらかじめ調整された基
準位置も経年変化等によつて変動し、上記出力電
圧V0が変動する可能性があり、長期間、初期の
精度を保持することは極めて困難であつた。
いては、ニードル１１全閉時の可変抵抗２の出力
電圧V0に対応した値R0を基準値（ニードル１１
の基準位置）として加算回路３３で演算回路３２
の出力値に加えるようにしているが、上記出力電
圧V0は、あらかじめ調整して得ているために調
整誤差が含まれており、この調整誤差は制御誤差
として現われる。また、あらかじめ調整された基
準位置も経年変化等によつて変動し、上記出力電
圧V0が変動する可能性があり、長期間、初期の
精度を保持することは極めて困難であつた。
この発明は、上述の問題点を解消するためなさ
れたもので、車両用原動機の始動スイツチをオフ
した後所定時間内にニードルを全戻り位置に移動
させるとともにこの全戻り位置を基準位置として
記憶させ、この記憶値に基づいて位置制御を行な
わせるようにした車両用可変オリフイスのニード
ル位置制御装置を提供するものである。
れたもので、車両用原動機の始動スイツチをオフ
した後所定時間内にニードルを全戻り位置に移動
させるとともにこの全戻り位置を基準位置として
記憶させ、この記憶値に基づいて位置制御を行な
わせるようにした車両用可変オリフイスのニード
ル位置制御装置を提供するものである。
以下第４図を参照にしてこの発明の実施例を説
明する。第４図はこの発明の一実施例である
EGR量を制御する可変オリフイスのニードル位
置制御装置を示すもので、図において、第１図と
同一符号は同一または相当部分を示している。図
中、７は車両用内燃機関の始動電動機（車両用原
動機）を始動するスイツチ、３６は後述時間回路
の出力信号が停止する直前の可変抵抗２の出力
値、換言すればＡ／Ｄ変換器３１の出力値を記憶
するラツチ回路、３７は始動スイツチ７がオン時
およびオフしてからの所定時間、出力信号を上記
ラツチ回路３６と比較回路３４に供給する時間回
路である。
明する。第４図はこの発明の一実施例である
EGR量を制御する可変オリフイスのニードル位
置制御装置を示すもので、図において、第１図と
同一符号は同一または相当部分を示している。図
中、７は車両用内燃機関の始動電動機（車両用原
動機）を始動するスイツチ、３６は後述時間回路
の出力信号が停止する直前の可変抵抗２の出力
値、換言すればＡ／Ｄ変換器３１の出力値を記憶
するラツチ回路、３７は始動スイツチ７がオン時
およびオフしてからの所定時間、出力信号を上記
ラツチ回路３６と比較回路３４に供給する時間回
路である。
次に、上述装置の動作について説明する。すな
わち、始動スイツチ７は、上述したように車両用
原動機を始動するもので、この始動スイツチ７の
オン時には位置制御装置３の電源が投入されてい
る。時間回路３７は、始動スイツチ７のオン時お
よびオフしてからの所定時間、ラツチ回路３６と
比較回路３４に出力信号を供給するもので、出力
信号が供給されている間、比較回路３４は電磁弁
５１を駆動し、電磁弁５２を駆動しないように出
力信号を発生する。このため、電磁弁５１は大気
中に開放され、大気がダイアフラム室１２に導入
され、ニードル１１は確実に全戻り位置すなわち
全閉位置に戻る。ここで、内燃機関始動時には
EGR量を零にする場合が一般的であるので、こ
の時、ニードル１１が全閉位置になつても何ら問
題は生じない。
わち、始動スイツチ７は、上述したように車両用
原動機を始動するもので、この始動スイツチ７の
オン時には位置制御装置３の電源が投入されてい
る。時間回路３７は、始動スイツチ７のオン時お
よびオフしてからの所定時間、ラツチ回路３６と
比較回路３４に出力信号を供給するもので、出力
信号が供給されている間、比較回路３４は電磁弁
５１を駆動し、電磁弁５２を駆動しないように出
力信号を発生する。このため、電磁弁５１は大気
中に開放され、大気がダイアフラム室１２に導入
され、ニードル１１は確実に全戻り位置すなわち
全閉位置に戻る。ここで、内燃機関始動時には
EGR量を零にする場合が一般的であるので、こ
の時、ニードル１１が全閉位置になつても何ら問
題は生じない。
一方、ラツチ回路３６は比較器３４の上記出力
信号の発生が停止する直前のＡ／Ｄ変換器３１の
出力値、すなわちニードル１１が全戻り位置にあ
る時のＡ／Ｄ変換器３１の出力値が記憶される。
信号の発生が停止する直前のＡ／Ｄ変換器３１の
出力値、すなわちニードル１１が全戻り位置にあ
る時のＡ／Ｄ変換器３１の出力値が記憶される。
時間回路３７の出力信号停止後、加算回路３３
は演算回路３２の演算結果、すなわち上述相対ニ
ードル目標位置とラツチ回路３６の記憶値を加算
して目標ニードル位置を決定し、その出力信号を
比較回路３４に供給することになる。以下、ニー
ドル１１の位置が与えられた目標ニードル位置に
なるように電磁弁５１，５２が制御され、位置制
御が行われる点については第１図の場合と同様で
ある。
は演算回路３２の演算結果、すなわち上述相対ニ
ードル目標位置とラツチ回路３６の記憶値を加算
して目標ニードル位置を決定し、その出力信号を
比較回路３４に供給することになる。以下、ニー
ドル１１の位置が与えられた目標ニードル位置に
なるように電磁弁５１，５２が制御され、位置制
御が行われる点については第１図の場合と同様で
ある。
ここで、時間回路３７の機能についてより詳細
に説明する。一般に、車両においては、始動スイ
ツチ７のオン時の電源電圧は低く、かつ不安定で
あることが多い。このような状態ではＡ／Ｄ変換
器３１のオフした直後のＡ／Ｄ変換器３１の出力
値を読み取ればよいが、上述したように始動時は
電源電圧が低く、電磁弁５１，５２が正常に動作
しない恐れがあり、ダイアフラム室１２に負圧が
導入されている可能性がある。このために、始動
後、位置制御装置３および電磁弁５１，５２が正
常に動作の後、上述したように電磁弁５１を駆動
し、電磁弁５２を停止して、ダイアフラム室１２
が大気圧と等しくなるに要する時間以上の間、時
間回路３７から出力信号を比較回路３４に供給す
る。
に説明する。一般に、車両においては、始動スイ
ツチ７のオン時の電源電圧は低く、かつ不安定で
あることが多い。このような状態ではＡ／Ｄ変換
器３１のオフした直後のＡ／Ｄ変換器３１の出力
値を読み取ればよいが、上述したように始動時は
電源電圧が低く、電磁弁５１，５２が正常に動作
しない恐れがあり、ダイアフラム室１２に負圧が
導入されている可能性がある。このために、始動
後、位置制御装置３および電磁弁５１，５２が正
常に動作の後、上述したように電磁弁５１を駆動
し、電磁弁５２を停止して、ダイアフラム室１２
が大気圧と等しくなるに要する時間以上の間、時
間回路３７から出力信号を比較回路３４に供給す
る。
このように構成することによつてニードル１１
を確実に全戻り位置に復帰させることができ、
Ａ／Ｄ変換器３１の精度のよい条件でニードル１
１の全戻り位置をラツチ回路３６に記憶させるこ
とができる。このため、始動時の電源電圧の低下
および電源電圧の不安定さに起因する問題を解消
でき、精度の高い位置制御が可能となる。
を確実に全戻り位置に復帰させることができ、
Ａ／Ｄ変換器３１の精度のよい条件でニードル１
１の全戻り位置をラツチ回路３６に記憶させるこ
とができる。このため、始動時の電源電圧の低下
および電源電圧の不安定さに起因する問題を解消
でき、精度の高い位置制御が可能となる。
なお、上述の実施例では、この発明を内燃機関
におけるEGR量制御装置に適用した場合につい
て説明したが、可変オリフイスを採用した他の車
両用制御装置においても同様に適用することが可
能である。
におけるEGR量制御装置に適用した場合につい
て説明したが、可変オリフイスを採用した他の車
両用制御装置においても同様に適用することが可
能である。
また、Ａ／Ｄ変換器３１の出力信号からラツチ
回路３６の内容を減じた値と、演算回路３２の出
力信号を比較回路３４に入力するように構成して
もよい。
回路３６の内容を減じた値と、演算回路３２の出
力信号を比較回路３４に入力するように構成して
もよい。
以上述べたように、この発明は、機関の始動後
始動スイツチをオフしてから所定時間内にニード
ルを全戻り位置に移動させ、このときの位置検出
器の出力値を基準位置として記憶し、この記憶値
に基づいてニードルを位置制御するように構成し
たので、ニードルと位置検出器との位置関係の調
整が不要となり、確実で精度の高い位置制御を行
なわせることができるとともに上記位置関係の経
年変化も生じないため、位置制御精度を長期間、
安定に保持することができないという効果があ
る。
始動スイツチをオフしてから所定時間内にニード
ルを全戻り位置に移動させ、このときの位置検出
器の出力値を基準位置として記憶し、この記憶値
に基づいてニードルを位置制御するように構成し
たので、ニードルと位置検出器との位置関係の調
整が不要となり、確実で精度の高い位置制御を行
なわせることができるとともに上記位置関係の経
年変化も生じないため、位置制御精度を長期間、
安定に保持することができないという効果があ
る。
第１図は従来装置が適用された内燃機関の
EGR量制御装置の一例を示す構成図、第２図は
第１図におけるニードルの位置と可変抵抗の出力
電圧との関係を示すグラフ、第３図は第１図にお
ける比較回路の動作を説明するための図、第４図
はこの発明の一実施例である可変オリフイスのニ
ードル位置制御装置を示す構成図である。 １……可変オリフイス、１１……ニードル、２
……可変抵抗（位置検出器）、３……位置制御装
置、３１……Ａ／Ｄ変換器、３２……演算回路、
３３……加算回路、３４……比較回路、３５…駆
動回路、３６……ラツチ回路（記憶手段）、３７
……時間回路、７……始動スイツチ。なお、図
中、同一符号は同一または相当部分を示す。
EGR量制御装置の一例を示す構成図、第２図は
第１図におけるニードルの位置と可変抵抗の出力
電圧との関係を示すグラフ、第３図は第１図にお
ける比較回路の動作を説明するための図、第４図
はこの発明の一実施例である可変オリフイスのニ
ードル位置制御装置を示す構成図である。 １……可変オリフイス、１１……ニードル、２
……可変抵抗（位置検出器）、３……位置制御装
置、３１……Ａ／Ｄ変換器、３２……演算回路、
３３……加算回路、３４……比較回路、３５…駆
動回路、３６……ラツチ回路（記憶手段）、３７
……時間回路、７……始動スイツチ。なお、図
中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- １ 可変オリフイスのニードル位置に対応した出
力信号を発生し、上記ニードルの実際の設定位置
を検出する位置検出器と、上記ニードルの基準位
置に対する変位量を目標位置として演算により求
める演算手段と、車両用原動機の始動スイツチを
オンして上記車両用原動機を始動した後、上記始
動スイツチをオフしてからの所定時間を計測する
時間計測手段と、この時間計測手段により計測さ
れる上記所定時間内に上記ニードルを全戻り位置
に移動させる手段と、この手段により上記ニード
ルが全戻り位置に制御された時の上記位置検出器
の出力信号を基準位置として記憶する基準位置記
憶手段と、上記位置検出器と上記演算手段および
上記基準位置記憶手段との出力信号に基づき、上
記ニードルの基準位置からの移動量が上記演算手
段による目標位置に一致するように上記ニードル
を駆動させる手段とを備えたことを特徴とする車
両用可変オリフイスのニードル位置制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56136462A JPS5837705A (ja) | 1981-08-28 | 1981-08-28 | 車両用位置制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56136462A JPS5837705A (ja) | 1981-08-28 | 1981-08-28 | 車両用位置制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5837705A JPS5837705A (ja) | 1983-03-05 |
| JPS648363B2 true JPS648363B2 (ja) | 1989-02-14 |
Family
ID=15175671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56136462A Granted JPS5837705A (ja) | 1981-08-28 | 1981-08-28 | 車両用位置制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5837705A (ja) |
-
1981
- 1981-08-28 JP JP56136462A patent/JPS5837705A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5837705A (ja) | 1983-03-05 |
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