JPS648842B2 - - Google Patents

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JPS648842B2
JPS648842B2 JP56136465A JP13646581A JPS648842B2 JP S648842 B2 JPS648842 B2 JP S648842B2 JP 56136465 A JP56136465 A JP 56136465A JP 13646581 A JP13646581 A JP 13646581A JP S648842 B2 JPS648842 B2 JP S648842B2
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JP
Japan
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needle
circuit
output
value
signal
Prior art date
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JP56136465A
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JPS5837708A (ja
Inventor
Mitsuaki Ishii
Hiromi Matsumura
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D3/00Control of position or direction
    • G05D3/12Control of position or direction using feedback
    • G05D3/20Control 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)
  • 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。
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は上記ニードル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に連動するよう設けら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
32、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、51,5
2は電磁弁、6は負圧源である。
このような装置においては、可変オリフイス1
がダイアフラム室12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量が
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
し、EGR量を制御することができるものである。
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
変換され、A/D変換器31に入力される。この
場合、ニードル11の位置と可変抵抗21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11の位置が零となる全閉位置す
なわち全戻り位置において、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。上記A/D変換器31
は、可変抵抗2の出力電圧をデイジタル値に変換
して比較回路34に供給されている。
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の位置を演算して求め、この演算結果
(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5を動作させるように出力信号を駆動回路35
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5
1を動作させるように出力信号を駆動回路35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。
しかしながら、上述の従来装置では、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、演算手段がニードルを全戻り位置と
するように出力を発生している状態が所定時間以
上継続したとき、このときの位置検出器の出力値
を全戻り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
量を制御する車両用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、301は切換回路、302はラツチ回路、3
03は電源投入検出回路、304はオア回路、3
05は時間回路、306は零検出回路を示す。
すなわち、上記電源投入検出回路303は位置
制御装置3に電源が投入された時点から所定時
間、例えば1秒以下の時間、出力信号を発生す
る。切換回路301は電源投入検出回路303が
出力信号を発生している間、初期値R0を選択し
てラツチ回路302へ送出し、また、上記出力信
号が停止すると、A/D変換器31の出力信号を
選択してラツチ回路302へ送出する。ここで、
初期値R0はニードル11が全閉状態となる可変
抵抗2の出力値をA/D変換した値に等しい値に
予め設定されている。なお、ニードル11が全閉
位置の時、可変抵抗器2の出力値をA/D変換し
た結果が初期値R0と異なる場合が考えられるが、
この場合でも、ほぼ初期値R0に近い値であり、
また、後述するように、制御開始後、直ちに、ニ
ードル11全閉時のA/D変換器31の出力値が
ラツチ回路302に記憶されるため、その影響度
は無視できるものである。
次に、ラツチ回路302は、電源投入検出回路
303の出力信号をオア回路304を介して受
け、その信号の出力が停止する直前の切替回路3
01の出力値、すなわち設定初期値R0を記憶し、
その値をニードル11の位置制御を行わせる際の
全閉状態を表わす基準値とする。また、演算回路
32はニードル11の全閉位置から必要変位量に
対応する値を演算して求め、この出力値を荷算回
路33に印加する。加算回路33は、演算回路3
2とラツチ回路302との出力値の和を目標ニー
ドル位置として比較回路34へ出力する。以下、
ニードル11の位置が目標ニードル位置になるよ
うに制御される点は第1図の場合と同様である。
一方、零検出回路306は、演算回路32の出
力値が零の時、すなわち演算回路32がニードル
11を全戻り位置とする出力を発生していると
き、出力信号を発生し、時間回路305へ信号を
送出する。時間回路305は、零検出回路306
が連続した所定の時間以上、出力信号を発生し続
けた時のみオア回路304を介して出力信号をラ
ツチ回路302に印加する。また、切換回路30
1は電源投入検出回路303が出力信号を停止し
た後、A/D変換器31の出力信号を選択し、ラ
ツチ回路302に印加しているから、ラツチ回路
302は時間回路305の出力信号が停止する直
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3
1の出力値を記憶することになる。これは、ニー
ドル11部への異物付着等で全閉時の可変抵抗器
2の出力値V0が初基の出力値に比べて変化する
等の経年変化では、通常実際の全閉位置における
出力値は初期の出力値より高い出力値となる。従
つて、演算回路32の出力値が零の時は電磁弁5
1が駆動されてニードル11の初期の出力値に対
応する位置まで引き下げられようとするが、実際
の全閉位置はこれより上方にあるためニードル1
1はこの実際の全閉位置で停止するからである。
以下、ラツチ回路302の記憶値をニードル1
1が全戻り状態にある基準値として目標ニードル
位置を算出し、第1図の従来装置と同様にニード
ル11の位置が目標ニードル位置になるように制
御する。
ここで、時間回路305の設定時間は、ニード
ル11が全開位置から全閉位置に達するに要する
時間以上に設定されている。また、位置制御装置
3の電源が投入されてから時間回路305が出力
を発生するまでは初期値R0を基準値として用い
るが、一般にEGR量を零にする機会は、EGR制
御開始後、短時間内にあり得るため、初基値R0
を用いる期間は極めて短かく、ニードル11との
位置関係がずれていたとしてもさほど悪影響を与
えることがない。
なお、上述の実施例においては、ラツチ回路3
02を揮発性のもので構成したが、不揮発性のも
ので構成してもよく、この場合、電源投入検出回
路303と切換回路301は不要となる。また、
A/D変換器31の出力信号からラツチ回路30
2の内容を減じた値と演算回路32の出力値とを
比較回路34で比較しても同様の効果を得ること
ができる。さらに、初期値R0を零として初期設
定値を用いることなく、演算回路32の出力のみ
によつて制御するように構成することも可能であ
る。
以上述べたようにこの発明によれば、演算手段
がニードルを全戻り量とするように出力を発生し
ている状態が所定時間以上、継続したときの位置
検出器の出力信号を記憶し、この値を基準値とし
てニードルを位置制御するようにしたので、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、さらに、上記位置関係の経年変化の影響を受
けないため、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。
【図面の簡単な説明】
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。 図中、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、3
5……駆動回路、301……切換回路、302…
…ラツチ回路(記憶手段)、303……電源投入
検出回路、304……オア回路、305……時間
回路、306……零検出回路(検出手段)。なお、
図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 可変オリフイスのニードル位置を電気信号に
    変換して検出する位置検出器と、上記ニードルの
    全戻り位置からの必要変位量に対応する値を演算
    により求める演算手段と、この演算手段が上記ニ
    ードルを全戻り位置とする信号を発生しているこ
    とを検出し、信号を出力する検出手段と、この検
    出手段の出力信号が所定時間継続したとき出力を
    発生する時間計測手段と、この時間計測手段の出
    力に基づき上記位置検出器の出力値を上記ニード
    ルの全戻り位置として記憶する記憶手段と、この
    記憶手段の記憶値を基準として上記位置検出器の
    出力値および上記演算手段の出力値に基づいて上
    記ニードルを位置制御する制御手段とを備えた車
    両用可変オリフイスのニードル位置制御装置。
JP56136465A 1981-08-28 1981-08-28 位置制御装置 Granted JPS5837708A (ja)

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JP56136465A JPS5837708A (ja) 1981-08-28 1981-08-28 位置制御装置

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JPS5837708A JPS5837708A (ja) 1983-03-05
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JPS60147583A (ja) * 1984-01-10 1985-08-03 Hitachi Constr Mach Co Ltd おしのけ容積可変機構の位置検出装置
JPH054407Y2 (ja) * 1987-07-18 1993-02-03

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JPS5837708A (ja) 1983-03-05

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