JPS648364B2 - - Google Patents
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- JPS648364B2 JPS648364B2 JP56136463A JP13646381A JPS648364B2 JP S648364 B2 JPS648364 B2 JP S648364B2 JP 56136463 A JP56136463 A JP 56136463A JP 13646381 A JP13646381 A JP 13646381A JP S648364 B2 JPS648364 B2 JP S648364B2
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- Japan
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- circuit
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- variable orifice
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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
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (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１
１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、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１
１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、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
地された可変低抗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
地された可変低抗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３３に入力されるものとす
る。また、この演算回路３３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３３に入力されるものとす
る。また、この演算回路３３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動作時
におけるニードル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動作時
におけるニードル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。
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はこの始動
スイツチ７のオン時、ニードル１１が基準位置に
あるときの可変抵抗２、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である。
用原動機）を始動するスイツチ、３６はこの始動
スイツチ７のオン時、ニードル１１が基準位置に
あるときの可変抵抗２、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。いま、始動スイツチ７がオンすると、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とになる。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。
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。いま、始動スイツチ７がオンすると、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とになる。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。
内燃機関始動後、加算回路３３は、演算回路３
２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。
２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。
なお、第４図に例示の実施例においては、位置
制御装置３の各回路がデイジタル回路によつて別
固独立に構成された場合を示したが、Ａ／Ｄ変換
器３１と駆動回路３５を除く部分をマイクロコン
ピユータ等の演算機能を有する１つの装置で構成
してもよく、また、そのようなデジタル回路で構
成することのみに限定されることもない。
制御装置３の各回路がデイジタル回路によつて別
固独立に構成された場合を示したが、Ａ／Ｄ変換
器３１と駆動回路３５を除く部分をマイクロコン
ピユータ等の演算機能を有する１つの装置で構成
してもよく、また、そのようなデジタル回路で構
成することのみに限定されることもない。
さらに、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。
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。
さらにまた、上述実施例では、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。
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。
以上述べたように、この発明は、車両用原動機
の始動スイツチ動作時、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
とができるという効果がある。
の始動スイツチ動作時、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
とができるという効果がある。
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、７……車両用原
動機始動スイツチ。なお、図中一符号は同一また
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、７……車両用原
動機始動スイツチ。なお、図中一符号は同一また
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
置に対する変位置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の
投入によつて駆動され、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 |
|---|---|---|---|
| JP56136463A JPS5837706A (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 |
|---|---|---|---|
| JP56136463A JPS5837706A (ja) | 1981-08-28 | 1981-08-28 | 車両用位置制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5837706A JPS5837706A (ja) | 1983-03-05 |
| JPS648364B2 true JPS648364B2 (ja) | 1989-02-14 |
Family
ID=15175695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56136463A Granted JPS5837706A (ja) | 1981-08-28 | 1981-08-28 | 車両用位置制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5837706A (ja) |
-
1981
- 1981-08-28 JP JP56136463A patent/JPS5837706A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5837706A (ja) | 1983-03-05 |
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