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JP2009268193A - Device for controlling electric motor - Google Patents

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JP2009268193A
JP2009268193A JP2008112479A JP2008112479A JP2009268193A JP 2009268193 A JP2009268193 A JP 2009268193A JP 2008112479 A JP2008112479 A JP 2008112479A JP 2008112479 A JP2008112479 A JP 2008112479A JP 2009268193 A JP2009268193 A JP 2009268193A
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Abstract

【課題】簡素な制御構造をもって電動モータの温度の過上昇を抑えることのできる電動モータの制御装置を提供する。
【解決手段】この装置は、デューティ信号Dsに基づく電動モータの作動制御を通じて同電動モータの動作位置を制御する。電動モータへの供給電流量についての推定値Piとデューティ信号Dsとの関係を記憶しており、同関係からデューティ信号Dsに基づいて推定値Piを算出するとともに、推定値Piの推移に応じて電動モータの作動制御の実行態様を変更する。上記関係として、デューティ信号Dsを変数とする一次関数により定まる第1の関係式および第2の関係式を記憶している。それら関係式としては、供給電流量についての実際の値(実値Pr)を基準とする推定値Piのずれ方向が互いに逆になる関係式を記憶している。
【選択図】図5
An electric motor control apparatus capable of suppressing an excessive increase in temperature of an electric motor with a simple control structure.
The apparatus controls the operation position of the electric motor through the operation control of the electric motor based on the duty signal Ds. The relationship between the estimated value Pi for the amount of current supplied to the electric motor and the duty signal Ds is stored, and the estimated value Pi is calculated based on the duty signal Ds from the relationship, and according to the transition of the estimated value Pi. The execution mode of the operation control of the electric motor is changed. As the above relationship, a first relational expression and a second relational expression determined by a linear function having the duty signal Ds as a variable are stored. As these relational expressions, relational expressions are stored in which the deviation directions of the estimated values Pi based on the actual value (actual value Pr) of the supplied current amount are opposite to each other.
[Selection] Figure 5

Description

本発明は、電動モータの動作位置を制御する制御装置に関するものである。   The present invention relates to a control device that controls the operating position of an electric motor.

内燃機関には機関バルブのバルブ特性(バルブタイミングまたはバルブバルブ作用角)を変更するための可変動弁機構などの各種の作動機構が設けられており、その作動機構の作動状態を変更するための作動源として、電動モータ(例えば電動の回転機)を用いることが多用されている。また、そうした電動モータの動作位置を制御する制御装置は中央処理装置(CPU)やメモリ(ROM,RAM)などを備えた電子制御ユニットを備えており、この電子制御ユニットによって作動指令値が算出されるとともに同作動指令値に応じた電流が電動モータに供給されて、同電動モータの動作位置が制御される。   The internal combustion engine is provided with various operating mechanisms such as a variable valve mechanism for changing the valve characteristics (valve timing or valve valve operating angle) of the engine valve, and for changing the operating state of the operating mechanism. As an operation source, an electric motor (for example, an electric rotating machine) is frequently used. Such a control device for controlling the operating position of the electric motor includes an electronic control unit including a central processing unit (CPU) and a memory (ROM, RAM), and the operation command value is calculated by the electronic control unit. At the same time, a current corresponding to the operation command value is supplied to the electric motor to control the operation position of the electric motor.

上記制御装置では、作動機構の作動状態が頻繁に変更されるなどして供給電流が大きい状態での電動モータの作動が繰り返されると、同電動モータの温度が過度に上昇してその信頼性の低下を招くおそれがある。そのため、そうした不都合を回避するための装置として、次のような装置が提案されている。すなわち、電動モータの温度の単位期間あたりの変化量(温度変化量)についての指標値と作動指令値との関係が記憶された電子制御ユニットによって、そのときどきの作動指令値に基づいて上記関係から上記温度変化量の指標値が算出され、同指標値の推移に応じて電動モータの制御態様が変更される。具体的には、例えば温度変化量の指標値の直近の所定期間における平均値が所定の閾値以上であるときに閾値未満であるときと比較してモータ電流が少なくなるように電動モータの作動制御が実行される。   In the above control device, when the operation of the electric motor is repeated in a state where the supply current is large due to frequent changes in the operation state of the operation mechanism, the temperature of the electric motor rises excessively and the reliability of the electric motor increases. There is a risk of lowering. Therefore, the following apparatus has been proposed as an apparatus for avoiding such inconvenience. That is, the electronic control unit storing the relationship between the index value and the operation command value for the amount of change (temperature change amount) per unit period of the temperature of the electric motor, from the above relationship based on the operation command value at that time. The index value of the temperature change amount is calculated, and the control mode of the electric motor is changed according to the transition of the index value. Specifically, for example, the operation control of the electric motor is performed so that the motor current is reduced when the average value of the index value of the temperature change amount is equal to or greater than a predetermined threshold when the average value is more than a predetermined threshold. Is executed.

このようにして電子制御ユニットに記憶された関係から特定の値を算出する装置としては、特許文献1に記載の装置等が知られている。この装置では、その電子制御ユニットに、算出パラメータと算出値との関係を定めた二次元の演算マップが記憶されている。そして、そのときどきの算出パラメータに基づいて上記演算マップから算出値が算出される。なお上記関係は、多数設定されている算出パラメータと同算出パラメータに対応する算出値との関係が比例関係にならないような関係であり、実際の算出パラメータ(実際値)が上記演算マップに記憶されている値(記憶値)と異なる場合には、実際値を間に挟む二つの記憶値に基づく補間法を通じて算出値が算出される。
特開平9−56013号公報
As an apparatus for calculating a specific value from the relationship stored in the electronic control unit in this way, an apparatus described in Patent Document 1 is known. In this apparatus, a two-dimensional calculation map that defines the relationship between calculation parameters and calculation values is stored in the electronic control unit. Then, a calculated value is calculated from the calculation map based on the calculation parameter at that time. The above relationship is such that the relationship between a large number of set calculation parameters and the calculated values corresponding to the calculated parameters is not a proportional relationship, and the actual calculated parameters (actual values) are stored in the calculation map. If the value is different from the stored value (stored value), the calculated value is calculated through an interpolation method based on two stored values sandwiching the actual value.
JP-A-9-56013

通常、補間法を通じて算出値が算出されるときには、演算マップに記憶されている値が算出値として算出されるときと比較して、算出値とそのときの状況に見合う値との間に誤差が生じ易い。そうした補間法を用いる装置において上記誤差を小さく抑えるための一つの手法として、上記演算マップに記憶させる算出パラメータの間隔を狭くすることが考えられる。ただし、そうした手法を採用すると、上記誤差を小さくすることが可能になるものの、多くのデータを記憶させることが必要になって電子制御ユニットの記憶容量が大きくなってしまうために好ましくない。また、一般に補間法は電子制御ユニットの演算負荷が大きくなり易い算出手法であるため、補間法を採用すると、これが演算負荷の増大を招く一因ともなり、これもやはり好ましくない。このように上記制御装置は、電動モータの温度の過上昇を抑えるための制御構造が複雑になり易く、この点において改善の余地がある。   Normally, when a calculated value is calculated through an interpolation method, there is an error between the calculated value and the value appropriate for the situation at that time, compared to when the value stored in the calculation map is calculated as the calculated value. It is likely to occur. As a technique for suppressing the error to be small in an apparatus using such an interpolation method, it is conceivable to narrow the interval of calculation parameters stored in the calculation map. However, if such a method is adopted, the error can be reduced, but it is not preferable because a large amount of data needs to be stored and the storage capacity of the electronic control unit increases. In general, the interpolation method is a calculation method in which the calculation load of the electronic control unit is likely to increase. Therefore, if the interpolation method is adopted, this also causes an increase in the calculation load, which is also not preferable. As described above, the control device is likely to have a complicated control structure for suppressing an excessive increase in the temperature of the electric motor, and there is room for improvement in this respect.

本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡素な制御構造をもって電動モータの温度の過上昇を抑えることのできる電動モータの制御装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an electric motor control device capable of suppressing an excessive increase in the temperature of the electric motor with a simple control structure.

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項1に記載の発明は、作動指令値に基づく電動モータの作動制御を通じて同電動モータの動作位置を制御する制御手段と、前記電動モータの温度の単位期間あたり変化量の指標値についての推定値および前記作動指令値の関係を記憶する記憶手段と、前記作動指令値に基づいて前記関係から前記推定値を算出するとともに、該算出した推定値の推移に基づいて前記電動モータの作動制御の実行態様を変更する変更手段とを備える電動モータの制御装置において、前記関係は前記作動指令値を変数とする一次関数により定まる複数の関係式からなり、それら関係式は、前記作動指令値の設定可能範囲を複数に分割した各範囲に対応して各別に設定された関係式からなり、前記指標値についての実際の値を基準とする前記推定値のずれ方向が互いに逆になる第1の関係式と第2の関係式とを含んでなることをその要旨とする。
Hereinafter, means for achieving the above-described object and its operation and effects will be described.
According to the first aspect of the present invention, control means for controlling the operation position of the electric motor through operation control of the electric motor based on the operation command value, and estimation of the index value of the change amount per unit period of the temperature of the electric motor. Storage means for storing the relationship between the value and the operation command value; and calculating the estimated value from the relationship based on the operation command value, and controlling the operation of the electric motor based on the transition of the calculated estimated value. In the control device for an electric motor comprising a changing means for changing the execution mode, the relation is composed of a plurality of relational expressions determined by a linear function having the operation command value as a variable, and the relational expressions are set of the operation command value. It consists of relational expressions set separately for each range obtained by dividing the possible range into a plurality of ranges, and the deviation direction of the estimated value based on the actual value for the index value is The first relational expression is opposite and be comprised of a second relational expression to have as its gist.

電動モータの動作位置を制御する制御装置では、その動作位置の変化速度が大きいときほど、また該動作位置の変化量が大きいときほど電動モータに多量の電流が供給されるようになり、電動モータの温度の過上昇を招き易くなる。そして上記構成では、そのように電動モータの動作位置が変化する状況においては、作動指令値が大きく変化するようになるために、その設定可能範囲における最小値近くの値から最大値近くの値まで変化するようになる。   In a control device that controls the operating position of an electric motor, a larger amount of current is supplied to the electric motor as the speed of change in the operating position increases and as the amount of change in the operating position increases. The temperature rises easily. In the above configuration, in such a situation where the operating position of the electric motor changes, the operation command value changes greatly, so that the value near the minimum value to the value near the maximum value in the settable range. To change.

上記構成では、電動モータの温度の単位期間あたり変化量の指標値についての推定値の算出に用いる関係として、同指標値の実際の値(実値)と作動指令値との関係とは異なる関係式であって一次関数により定まる関係式が記憶されているために、同関係式から算出される推定値の誤差が大きくなる。ただし上記構成によれば、作動指令値が大きく変化する過程において推定値を求めてその推移を把握する際に、第1の関係式を通じた算出による誤差(推定値から実値を減算した値)の影響の一部と第2の関係式を通じた算出による誤差の影響の一部とを相殺することが可能になる。そのため、作動指令値が大きく変化したことから電動モータの過度の温度上昇が懸念されるときに、上記推定値の推移、ひいては電動モータの温度を適正に把握することが可能になり、その把握した温度に応じて電動モータの作動制御を適切に実行することができるようになる。   In the above configuration, the relationship used for calculating the estimated value for the index value of the change amount per unit period of the temperature of the electric motor is different from the relationship between the actual value (actual value) of the index value and the operation command value. Since the relational expression determined by the linear function is stored, the error of the estimated value calculated from the relational expression becomes large. However, according to the above configuration, when the estimated value is obtained in the process in which the operation command value greatly changes and the transition is grasped, an error caused by calculation through the first relational expression (a value obtained by subtracting the actual value from the estimated value) It is possible to cancel out a part of the influence of the error and a part of the influence of the error due to the calculation through the second relational expression. Therefore, when there is a concern about an excessive temperature rise of the electric motor because the operation command value has changed greatly, it is possible to properly grasp the transition of the estimated value and thus the temperature of the electric motor. The operation control of the electric motor can be appropriately executed according to the temperature.

しかも上記構成によれば、一次関数により定まる関係式に基づく演算を通じて上記推定値が算出されるために、そうした推定値を演算マップに基づく演算を通じて算出する構成と比較して、記憶手段に記憶させるデータの容量を小さくすることが可能になる。さらには、補間法を用いることなく上記推定値を算出することができるために、その算出にかかる演算負荷を小さくすることができる。   In addition, according to the above configuration, since the estimated value is calculated through an operation based on a relational expression determined by a linear function, the estimated value is stored in the storage unit in comparison with a configuration in which the estimated value is calculated through an operation based on an operation map. Data capacity can be reduced. Furthermore, since the estimated value can be calculated without using an interpolation method, the calculation load for the calculation can be reduced.

したがって、簡素な制御構造をもって電動モータの温度の過上昇を抑えることができるようになる。
なお請求項2によるように、前記関係として作動指令値を変数とする一次関数により定まる二つの関係式を設定し、それら関係式として前記第1の関係式および前記第2の関係式を設定する、との構成を採用することができる。
Therefore, an excessive increase in the temperature of the electric motor can be suppressed with a simple control structure.
According to claim 2, two relational expressions determined by a linear function having an operation command value as a variable are set as the relation, and the first relational expression and the second relational expression are set as the relational expressions. , And the configuration can be adopted.

請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の電動モータの制御装置において、前記複数の関係式は、それら関係式に記憶されている推定値を前記実際の値から減算した値の平均が「0」になる関係式であることをその要旨とする。   According to a third aspect of the present invention, in the electric motor control device according to the first or second aspect, the plurality of relational expressions are values obtained by subtracting estimated values stored in the relational expressions from the actual values. The gist of the relational expression is an average of “0”.

上記構成によれば、作動指令値が大きく変化する過程において推定値を求めてその推移を把握する際に、各関係式を通じた算出による誤差(具体的には、推定値から実値を減算した値)の影響の大部分をずれ方向の異なる誤差の影響によって相殺することができ、推定値の誤差による影響をごく小さく抑えることができるようになる。   According to the above configuration, when the estimated value is obtained and the transition is grasped in the process in which the operation command value greatly changes, an error caused by calculation through each relational expression (specifically, the actual value is subtracted from the estimated value). Most of the influence of the (value) can be canceled out by the influence of the error in the deviation direction, and the influence of the estimated value error can be suppressed to a very small level.

請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の電動モータの制御装置において、前記指標値は前記電動モータへの供給電流量であることをその要旨とする。
上記構成によれば、電動モータへの供給電流量が多いときほど同電動モータの温度が高くなり易いといったように、電動モータの温度と高い相関を有する供給電流量の推移に基づいて同電動モータの作動制御を実行することができるようになり、電動モータの温度の過上昇を的確に抑えることができるようになる。
The gist of the invention according to claim 4 is the electric motor control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the index value is an amount of current supplied to the electric motor.
According to the above configuration, the electric motor is based on the transition of the supply current amount having a high correlation with the temperature of the electric motor, such that the temperature of the electric motor is likely to increase as the amount of current supplied to the electric motor increases. It becomes possible to execute the operation control, and it is possible to accurately suppress an excessive increase in the temperature of the electric motor.

請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の電動モータの制御装置において、前記変更手段は、前記供給電流量についての推定値の直近の所定期間における平均値に基づいて前記電動モータの作動制御の実行態様を変更するものであることをその要旨とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the electric motor control device according to the fourth aspect, the changing means is configured to control the electric motor based on an average value in a predetermined period nearest to an estimated value of the supply current amount. The gist is to change the execution mode of the operation control.

上記構成によれば、直近の所定期間における電動モータへの供給電流量の推移から同電動モータの温度を適正に把握することができ、同温度に基づいて電動モータの作動制御を適切に実行することができる。   According to the above configuration, the temperature of the electric motor can be properly grasped from the transition of the amount of current supplied to the electric motor in the most recent predetermined period, and the operation control of the electric motor is appropriately executed based on the temperature. be able to.

なお、請求項1〜5のいずれか一項に記載の発明の構成は、請求項6によるように、機関バルブのバルブ特性を変更する可変動弁機構が設けられた内燃機関に適用され、可変動弁機構の作動源として用いられる電動の回転機が前記電動モータとして採用され、前記制御手段により内燃機関の運転状態に応じて作動指令値が算出される制御装置において実現することができる。   The configuration of the invention according to any one of claims 1 to 5 is applicable to an internal combustion engine provided with a variable valve mechanism for changing the valve characteristic of an engine valve as in claim 6. An electric rotating machine used as an operating source of the variable valve mechanism is employed as the electric motor, and can be realized in a control device in which an operation command value is calculated by the control means in accordance with the operating state of the internal combustion engine.

また請求項6に記載の構成において、バルブ特性は機関バルブのバルブタイミングまたはバルブ作用角である。さらに請求項6に記載の構成において、可変動弁機構は機関バルブ(吸気バルブまたは排気バルブ)のバルブタイミングを変更するための機構や、機関バルブのバルブバルブ作用角を変更するための機構を含む。   In the configuration described in claim 6, the valve characteristic is a valve timing or a valve working angle of the engine valve. Furthermore, in the configuration according to claim 6, the variable valve mechanism includes a mechanism for changing the valve timing of the engine valve (intake valve or exhaust valve) and a mechanism for changing the valve valve working angle of the engine valve. .

以下、本発明にかかる電動モータの制御装置を具体化した一実施の形態について説明する。
図1は、本実施の形態にかかる制御装置が搭載される内燃機関についてそのシリンダヘッド周りの断面構造を示している。
Hereinafter, an embodiment in which a control device for an electric motor according to the present invention is embodied will be described.
FIG. 1 shows a cross-sectional structure around a cylinder head of an internal combustion engine on which a control device according to this embodiment is mounted.

同図1に示すように、内燃機関10の内部にはシリンダヘッド11、シリンダブロック12、およびピストン13によって燃焼室14が区画形成されており、この燃焼室14には吸気通路15および排気通路16が接続されている。そして、燃焼室14と吸気通路15との間は吸気バルブ17の開閉動作によって連通・遮断され、燃焼室14と排気通路16との間は排気バルブ18の開閉動作によって連通・遮断される。   As shown in FIG. 1, a combustion chamber 14 is defined in the internal combustion engine 10 by a cylinder head 11, a cylinder block 12, and a piston 13, and an intake passage 15 and an exhaust passage 16 are formed in the combustion chamber 14. Is connected. The combustion chamber 14 and the intake passage 15 are communicated and blocked by the opening / closing operation of the intake valve 17, and the combustion chamber 14 and the exhaust passage 16 are communicated and blocked by the opening / closing operation of the exhaust valve 18.

シリンダヘッド11には、吸気バルブ17を駆動するための吸気カムシャフト19と排気バルブ18を駆動するための排気カムシャフト20とが設けられている。これら吸気カムシャフト19および排気カムシャフト20は、内燃機関10のクランクシャフト(図示略)からの回転伝達によって回転する。吸気カムシャフト19には吸気カム19aが設けられており、排気カムシャフト20には排気カム20aが設けられている。そして、吸気カムシャフト19と吸気カム19aとの一体回転を通じて吸気バルブ17が開閉動作し、排気カムシャフト20と排気カム20aとの一体回転を通じて排気バルブ18が開閉動作する。   The cylinder head 11 is provided with an intake camshaft 19 for driving the intake valve 17 and an exhaust camshaft 20 for driving the exhaust valve 18. The intake camshaft 19 and the exhaust camshaft 20 are rotated by transmission of rotation from a crankshaft (not shown) of the internal combustion engine 10. The intake camshaft 19 is provided with an intake cam 19a, and the exhaust camshaft 20 is provided with an exhaust cam 20a. Then, the intake valve 17 is opened and closed through integral rotation of the intake camshaft 19 and the intake cam 19a, and the exhaust valve 18 is opened and closed through integral rotation of the exhaust camshaft 20 and the exhaust cam 20a.

また、吸気バルブ17と吸気カム19aとの間には、同吸気バルブ17のバルブ特性(具体的には、最大リフト量およびバルブ作用角(開弁時期から閉弁時期までの期間))を可変とする可変動弁機構21が設けられている。この可変動弁機構21の作動制御は、例えば吸入空気量を多く必要とする機関運転状態になるほど最大リフト量およびバルブ作用角が大きくなるように実行される。これは吸気バルブ17の最大リフト量やバルブ作用角を大きくするほど、吸気通路15から燃焼室14への空気の吸入が効率よく行われ、上述した吸入空気量に関する要求を満たすことが可能なためである。   Further, between the intake valve 17 and the intake cam 19a, the valve characteristics of the intake valve 17 (specifically, the maximum lift amount and the valve operating angle (period from the valve opening timing to the valve closing timing)) are variable. A variable valve mechanism 21 is provided. The operation control of the variable valve mechanism 21 is executed so that, for example, the maximum lift amount and the valve operating angle increase as the engine operation state that requires a larger amount of intake air is achieved. This is because as the maximum lift amount and valve operating angle of the intake valve 17 are increased, the intake of air from the intake passage 15 to the combustion chamber 14 is performed more efficiently, and the above-described requirements regarding the intake air amount can be satisfied. It is.

次に、可変動弁機構21の構造について説明する。
可変動弁機構21は、吸気カムシャフト19に対して平行に延びるロッカシャフト22およびコントロールシャフト23と、それらシャフト22,23の軸線を中心に揺動する入力アーム24および出力アーム25とを備えている。そして、回転する吸気カム19aにより押されて入力アーム24が揺動すると、これに伴い出力アーム25が揺動するようになっている。
Next, the structure of the variable valve mechanism 21 will be described.
The variable valve mechanism 21 includes a rocker shaft 22 and a control shaft 23 that extend parallel to the intake camshaft 19, and an input arm 24 and an output arm 25 that swing about the axes of the shafts 22 and 23. Yes. When the input arm 24 is swung by being pushed by the rotating intake cam 19a, the output arm 25 is swung accordingly.

入力アーム24は、吸気カム19aに押しつけられるようにスプリング26によって吸気カム19a側に付勢されている。また吸気バルブ17と出力アーム25との間にはロッカアーム27が設けられており、このロッカアーム27の基端部はラッシュアジャスタ28によって支持され、先端部は吸気バルブ17に接触している。さらにロッカアーム27は、吸気バルブ17のバルブスプリング29によって出力アーム25側に付勢されて、同出力アーム25に押しつけられている。そして、吸気カム19aの回転に伴って入力アーム24が出力アーム25ともども揺動すると、同出力アーム25の揺動がロッカアーム27を介して吸気バルブ17に伝達されて、同吸気バルブ17がリフトされる。   The input arm 24 is urged toward the intake cam 19a by a spring 26 so as to be pressed against the intake cam 19a. A rocker arm 27 is provided between the intake valve 17 and the output arm 25, a base end portion of the rocker arm 27 is supported by a lash adjuster 28, and a distal end portion is in contact with the intake valve 17. Further, the rocker arm 27 is urged toward the output arm 25 by the valve spring 29 of the intake valve 17 and is pressed against the output arm 25. When the input arm 24 swings with the output arm 25 as the intake cam 19a rotates, the swing of the output arm 25 is transmitted to the intake valve 17 via the rocker arm 27, and the intake valve 17 is lifted. The

可変動弁機構21にあっては、上記ロッカシャフト22がパイプ形状に形成されており、同ロッカシャフト22の内部に上記コントロールシャフト23が軸方向に移動可能に配設されている。この可変動弁機構21は、ロッカシャフト22に対するコントロールシャフト23の軸方向位置の変更を通じて、入力アーム24と出力アーム25との揺動方向についての相対位置の変更が可能な構造になっている。そして、このように入力アーム24と出力アーム25との揺動方向についての相対位置を変更することによって、吸気カム19aの回転に伴って出力アーム25が揺動したときにおける吸気バルブ17の最大リフト量およびバルブ作用角が変更される。具体的には、入力アーム24と出力アーム25とを揺動方向について互いに接近させるほど、吸気バルブ17の最大リフト量およびバルブ作用角が小さくなる。   In the variable valve mechanism 21, the rocker shaft 22 is formed in a pipe shape, and the control shaft 23 is disposed inside the rocker shaft 22 so as to be movable in the axial direction. The variable valve mechanism 21 has a structure capable of changing the relative position of the input arm 24 and the output arm 25 in the swinging direction by changing the axial position of the control shaft 23 with respect to the rocker shaft 22. Then, by changing the relative position of the input arm 24 and the output arm 25 in the swing direction, the maximum lift of the intake valve 17 when the output arm 25 swings with the rotation of the intake cam 19a. The amount and valve working angle are changed. Specifically, as the input arm 24 and the output arm 25 are brought closer to each other in the swing direction, the maximum lift amount and the valve operating angle of the intake valve 17 become smaller.

次に、可変動弁機構21を駆動するべく上記コントロールシャフト23を軸方向に変位させるための駆動機構および同機構の駆動状態を制御する制御装置について、図2を参照して説明する。   Next, a drive mechanism for displacing the control shaft 23 in the axial direction to drive the variable valve mechanism 21 and a control device for controlling the drive state of the mechanism will be described with reference to FIG.

図2に示すように、コントロールシャフト23の基端部(図中右端部)には、ブラシレスモータ30が変換機構31を介して連結されている。この変換機構31は、ブラシレスモータ30の回転運動をコントロールシャフト23の軸方向への直線運動に変換するためのものである。そして、上記ブラシレスモータ30の所定の回転角範囲(例えば10回転分の回転角範囲(0〜3600°))内での回転駆動を通じて、コントロールシャフト23が軸方向に変位させられ、可変動弁機構21が作動する。   As shown in FIG. 2, a brushless motor 30 is connected to a base end portion (right end portion in the drawing) of the control shaft 23 via a conversion mechanism 31. The conversion mechanism 31 is for converting the rotational motion of the brushless motor 30 into a linear motion in the axial direction of the control shaft 23. The control shaft 23 is displaced in the axial direction through rotational driving within a predetermined rotational angle range of the brushless motor 30 (for example, a rotational angle range corresponding to 10 rotations (0 to 3600 °)), and a variable valve mechanism. 21 is activated.

ちなみに、ブラシレスモータ30を正方向に回転させると、コントロールシャフト23は先端側に変位し、入力アーム24と出力アーム25との揺動方向についての相対位置が互いに接近するように変更される。一方、ブラシレスモータ30を逆方向に回転させると、コントロールシャフト23は基端側に変位し、入力アーム24と出力アーム25との揺動方向についての相対位置が互いに離間するように変更される。   Incidentally, when the brushless motor 30 is rotated in the forward direction, the control shaft 23 is displaced to the tip side, and the relative positions of the input arm 24 and the output arm 25 in the swing direction are changed so as to approach each other. On the other hand, when the brushless motor 30 is rotated in the reverse direction, the control shaft 23 is displaced to the proximal end side, and the relative positions of the input arm 24 and the output arm 25 in the swing direction are changed so as to be separated from each other.

上記ブラシレスモータ30としては三相の巻線を有する4極6巻線のものが採用されている。ブラシレスモータ30は電力を供給する相(通電相)の切り換えを通じて駆動される。具体的には、ブラシレスモータ30には切り換え可能な6つの通電パターンが設定されており、同ブラシレスモータ30の駆動を制御する際には、それら通電パターンのうちの一つが選択的に設定されて同ブラシレスモータ30の各相の巻線への通電が行われる。   As the brushless motor 30, a 4-pole 6-winding motor having three-phase windings is employed. The brushless motor 30 is driven through switching of a phase for supplying power (an energized phase). Specifically, six switchable energization patterns are set for the brushless motor 30, and one of these energization patterns is selectively set when controlling the drive of the brushless motor 30. Energization of the windings of each phase of the brushless motor 30 is performed.

本実施の形態の装置は、ブラシレスモータ30の作動制御など、各種の機関制御を実行する電子制御ユニット32を備えている。この電子制御ユニット32は、各種の演算処理を実行する中央処理装置(CPU)、その演算に必要なプログラムやデータの記憶されたメモリ(ROM)、CPUの演算結果が一時的に記憶されるメモリ(RAM)、外部との間で信号を入・出力するための入・出力ポート等を備えている。本実施の形態では、電子制御ユニット32が記憶手段として機能する。   The apparatus according to the present embodiment includes an electronic control unit 32 that executes various engine controls such as operation control of the brushless motor 30. The electronic control unit 32 includes a central processing unit (CPU) that executes various arithmetic processes, a memory (ROM) that stores programs and data necessary for the arithmetic, and a memory that temporarily stores arithmetic results of the CPU. (RAM), input / output ports for inputting / outputting signals to / from the outside, and the like. In the present embodiment, the electronic control unit 32 functions as a storage unit.

電子制御ユニット32の入力ポートには、各種センサが接続されている。具体的には、例えばブラシレスモータ30の動作位置(実回転角MA)を検出するための位置センサ33や、アクセルペダルの踏み込み量を検出するためのアクセルポジションセンサ34、内燃機関10のクランクシャフトの回転速度(機関回転速度)を検出するための回転速度センサ35等が接続されている。また、電子制御ユニット32の出力ポートには、ブラシレスモータ30の駆動回路等が接続されている。   Various sensors are connected to the input port of the electronic control unit 32. Specifically, for example, a position sensor 33 for detecting the operating position (actual rotation angle MA) of the brushless motor 30, an accelerator position sensor 34 for detecting the depression amount of the accelerator pedal, and the crankshaft of the internal combustion engine 10 A rotational speed sensor 35 and the like for detecting the rotational speed (engine rotational speed) are connected. A drive circuit for the brushless motor 30 is connected to the output port of the electronic control unit 32.

次に、ブラシレスモータ30の作動制御について具体的に説明する。
図3は、上記作動制御にかかる処理(作動制御処理)の実行手順を示すフローチャートである。なお、同図に示される一連の処理は、所定周期毎の処理として、電子制御ユニット32によって実行される。本実施の形態では、この作動制御処理が制御手段として機能する。
Next, the operation control of the brushless motor 30 will be specifically described.
FIG. 3 is a flowchart showing an execution procedure of the processing (operation control processing) related to the operation control. The series of processes shown in the figure is executed by the electronic control unit 32 as a process for each predetermined cycle. In the present embodiment, this operation control process functions as a control means.

図3に示すように、この処理では先ず、アクセルペダルの踏み込み量や機関回転速度に基づいて、ブラシレスモータ30の回転角についての制御目標値(目標回転角TMA)が算出される(ステップS10)。その後、この目標回転角TMAと上記位置センサ33により検出される実際の回転角(実回転角MA)との偏差が求められるとともに、同偏差に基づいて作動指令値としてのデューティ信号Dsが算出される(ステップS20)。このデューティ信号Dsは、予め定められたごく短い単位時間においてブラシレスモータ30に電流が供給される時間と同電流が供給されない時間との比(デューティ比)を規定する信号であり、同デューティ比が高い比率になるほどブラシレスモータ30への供給電流量が多くなる。そして、そうしたデューティ信号Dsに応じて、ブラシレスモータ30の各相の巻線に対する供給電流量が調節される(ステップS30)。   As shown in FIG. 3, in this process, first, a control target value (target rotation angle TMA) for the rotation angle of the brushless motor 30 is calculated based on the depression amount of the accelerator pedal and the engine rotation speed (step S10). . Thereafter, a deviation between the target rotation angle TMA and the actual rotation angle (actual rotation angle MA) detected by the position sensor 33 is obtained, and a duty signal Ds as an operation command value is calculated based on the deviation. (Step S20). The duty signal Ds is a signal that defines a ratio (duty ratio) between a time during which a current is supplied to the brushless motor 30 and a time during which the same current is not supplied in a very short predetermined unit time. As the ratio increases, the amount of current supplied to the brushless motor 30 increases. Then, the amount of current supplied to each phase winding of the brushless motor 30 is adjusted according to the duty signal Ds (step S30).

こうした処理を通じて、ブラシレスモータ30の回転トルクが内燃機関10の運転状態に見合うように調節される。ちなみに、目標回転角TMAと実回転角MAとが一致している場合には、このとき設定されている通電パターンに対応する各巻線に対して、ブラシレスモータ30の回転角を現状の角度で維持することの可能な所定量の電力が供給される。   Through such processing, the rotational torque of the brushless motor 30 is adjusted to match the operating state of the internal combustion engine 10. Incidentally, when the target rotation angle TMA and the actual rotation angle MA coincide with each other, the rotation angle of the brushless motor 30 is maintained at the current angle with respect to each winding corresponding to the energization pattern set at this time. A predetermined amount of power that can be supplied is supplied.

ここで、ブラシレスモータ30への供給電流量が大きいときほど、内蔵のコイル等における発熱量が多くなるため、同ブラシレスモータ30の温度が高くなり易い。そのため、内燃機関10の運転状態が頻繁に変更されるなどして供給電流が大きい状態でのブラシレスモータ30の作動が繰り返されると、同ブラシレスモータ30の温度が過度に上昇してその信頼性の低下を招くおそれがある。   Here, as the amount of current supplied to the brushless motor 30 increases, the amount of heat generated in the built-in coil or the like increases, so the temperature of the brushless motor 30 tends to increase. Therefore, when the operation of the brushless motor 30 is repeated in a state where the supply current is large due to frequent changes in the operating state of the internal combustion engine 10, the temperature of the brushless motor 30 rises excessively and the reliability of the brushless motor 30 increases. There is a risk of lowering.

この点をふまえて本実施の形態では、上記デューティ信号Dsに基づいてそのときどきのブラシレスモータ30への供給電流量を推定するとともに、その推定した供給電流量の推移に応じてブラシレスモータ30の制御態様を変更するようにしている。これにより、供給電流量の推移に応じてブラシレスモータ30の作動制御が実行されて、同ブラシレスモータ30の温度の過上昇が的確に抑えられる。なお本実施の形態では、ブラシレスモータ30への供給電流量がブラシレスモータ30の温度の単位期間あたり変化量の指標値として用いられる。   Based on this point, in the present embodiment, the current supply amount to the brushless motor 30 is estimated based on the duty signal Ds, and the brushless motor 30 is controlled according to the transition of the estimated supply current amount. The mode is changed. Thereby, the operation control of the brushless motor 30 is executed according to the transition of the supply current amount, and an excessive increase in the temperature of the brushless motor 30 is accurately suppressed. In the present embodiment, the amount of current supplied to the brushless motor 30 is used as an index value of the amount of change per unit period of the temperature of the brushless motor 30.

以下、そのようにブラシレスモータ30の制御態様を変更する処理(変更処理)について具体的に説明する。
図4に上記変更処理の実行手順を示すフローチャートを示す。なお同図に示される一連の処理は、上述した作動制御処理におけるデューティ信号Dsを算出する処理(図3のステップS20の処理)として実行される処理である。本実施の形態では、この変更処理が変更手段として機能する。
Hereinafter, the process (change process) which changes the control aspect of the brushless motor 30 in that way is demonstrated concretely.
FIG. 4 is a flowchart showing the execution procedure of the change process. The series of processes shown in the figure is a process executed as a process for calculating the duty signal Ds in the operation control process described above (the process in step S20 in FIG. 3). In the present embodiment, this changing process functions as a changing means.

図4に示すように、この処理では先ず、本処理の前回実行時において算出されたデューティ信号Dsに基づいてブラシレスモータ30への供給電流量についての推定値Piが算出される(ステップS21)。本実施の形態では、上記推定値Piの算出に用いる演算式が電子制御ユニット32のメモリに記憶されており、この演算式に基づいて上記推定値Piが算出される。以下、この演算式について詳しく説明する。   As shown in FIG. 4, in this process, first, an estimated value Pi for the amount of current supplied to the brushless motor 30 is calculated based on the duty signal Ds calculated in the previous execution of this process (step S21). In the present embodiment, an arithmetic expression used to calculate the estimated value Pi is stored in the memory of the electronic control unit 32, and the estimated value Pi is calculated based on the arithmetic expression. Hereinafter, this arithmetic expression will be described in detail.

図5に、デューティ信号Dsとブラシレスモータ30への供給電流量との関係を示す。なお図5において、実線はデューティ信号Dsと上記演算式から算出される供給電流量(上記推定値Pi)との関係を示しており、一点鎖線はデューティ信号Dsと実際の供給電流量(実値Pr)との関係を示している。   FIG. 5 shows the relationship between the duty signal Ds and the amount of current supplied to the brushless motor 30. In FIG. 5, the solid line indicates the relationship between the duty signal Ds and the supply current amount (the estimated value Pi) calculated from the arithmetic expression, and the alternate long and short dash line indicates the duty signal Ds and the actual supply current amount (actual value). The relationship with Pr) is shown.

上記推定値Piの算出に用いる演算式としては、デューティ信号Dsを変数とする一次関数により定まる二つの関係式が設定されている。それら関係式としては、図5に実線で示すように、デューティ信号Dsの設定可能範囲を二つに分割した一方(デューティ信号Dsが小さい側の範囲RA)に対応する第1の関係式(Pi=a×Ds+b)と他方(デューティ信号Dsが大きい側の範囲RB)に対応する第2の関係式(Pi=c×Ds+d)とが設定されている。なお、第1の関係式における「a」,「b」および第2の関係式における「c」,「d」は共に予め定められた定数であり、実験結果などに基づいて予め求められて記憶されている。   As an arithmetic expression used to calculate the estimated value Pi, two relational expressions determined by a linear function having the duty signal Ds as a variable are set. As the relational expressions, as shown by the solid line in FIG. 5, the settable range of the duty signal Ds is divided into two (the range RA on the side where the duty signal Ds is smaller) corresponding to the first relational expression (Pi = A × Ds + b) and a second relational expression (Pi = c × Ds + d) corresponding to the other (range RB on the side where the duty signal Ds is large) are set. Note that “a” and “b” in the first relational expression and “c” and “d” in the second relational expression are both predetermined constants, which are obtained and stored in advance based on experimental results and the like. Has been.

ここで、図5に一点鎖線で示すように、デューティ信号Dsが大きい値であるときほど、前記デューティ比が大きい比率になるために、ブラシレスモータ30への実際の供給電流量(実値Pr)が多くなる。そして、それらデューティ信号Dsおよび実値Prの関係は、比例関係ではなく、デューティ信号Dsを大きい値に一定速度で変化させた場合において実値Prの変化速度が徐々に小さくなるような関係になっている。   Here, as indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 5, the duty ratio becomes larger as the duty signal Ds becomes a larger value. Therefore, the actual supply current amount (actual value Pr) to the brushless motor 30 is increased. Will increase. The relationship between the duty signal Ds and the actual value Pr is not a proportional relationship, but a relationship in which the change rate of the actual value Pr gradually decreases when the duty signal Ds is changed to a large value at a constant speed. ing.

この点をふまえて本実施の形態では、上記第1の関係式および第2の関係式として、実値Prを基準とする上記推定値Piのずれ方向が互いに逆になる関係式が設定されている。具体的には、上記範囲RAにおいて上記デューティ信号Dsが所定値αより小さい範囲RAaにおける実値Prと推定値Piとの差ΔP(=Pr−Pi)が負の値となるように第1の関係式が設定されており、範囲RBにおける同差ΔPが正の値となるように第2の関係式が設定されている。なお、上記範囲RAのうちの上記デューティ信号Dsが所定値αより大きい範囲RAbにおいては、実値Prと推定値Piとの差ΔP(=Pr−Pi)は正の値となるように、第1の関係式が設定されている。   In view of this point, in the present embodiment, as the first relational expression and the second relational expression, a relational expression in which the deviation directions of the estimated value Pi with respect to the actual value Pr are opposite to each other is set. Yes. Specifically, in the range RA, the first difference is set such that the difference ΔP (= Pr−Pi) between the actual value Pr and the estimated value Pi in the range RAa where the duty signal Ds is smaller than the predetermined value α is a negative value. A relational expression is set, and the second relational expression is set so that the difference ΔP in the range RB becomes a positive value. In the range RAb in which the duty signal Ds is greater than the predetermined value α in the range RA, the difference ΔP (= Pr−Pi) between the actual value Pr and the estimated value Pi is a positive value. One relational expression is set.

しかも本実施の形態では、上記第1の関係式および第2の関係式として、それら関係式に記憶されている推定値Piと実値Prとの差ΔPの平均が「0」になるような関係式が設定されている。具体的には、図5に示すグラフにおいて第1の関係式や第2の関係式、並びに実値Prによって区画される部分(図5中に斜線で示す部分)のうちの上記差ΔPが負の値になる部分の面積S1と同差ΔPが正の値になる部分の面積S2とが等しくなるように、第1の関係式および第2の関係式が設定されている。   Moreover, in the present embodiment, as the first relational expression and the second relational expression, the average of the difference ΔP between the estimated value Pi and the actual value Pr stored in these relational expressions is “0”. A relational expression is set. Specifically, in the graph shown in FIG. 5, the difference ΔP among the first relational expression, the second relational expression, and the part (the part shown by hatching in FIG. 5) partitioned by the actual value Pr is negative. The first relational expression and the second relational expression are set so that the area S1 of the portion where the value becomes the same as the area S2 of the portion where the difference ΔP becomes a positive value.

そして、そうした第1の関係式や第2の関係式から上記推定値Piが算出された後(図4のステップS21)、直近の所定期間(例えば、数秒間)における同推定値Piの平均値Piaveが算出される(ステップS22)。この平均値Piaveは、ブラシレスモータ30の温度を把握するための値として利用される。   Then, after the estimated value Pi is calculated from the first relational expression and the second relational expression (step S21 in FIG. 4), the average value of the estimated value Pi in the most recent predetermined period (for example, several seconds). Pave is calculated (step S22). This average value Pave is used as a value for grasping the temperature of the brushless motor 30.

その後、この平均値Piaveが所定値Hより小さいか否かが判断される(ステップS23)。なお、この所定値Hはブラシレスモータ30の温度が過度に高くなるおそれがある状況であるか否かを適正に判断することのできる値であり、実験結果などに基づき予め求められて記憶されている。   Thereafter, it is determined whether or not this average value Pave is smaller than a predetermined value H (step S23). The predetermined value H is a value that can appropriately determine whether or not the temperature of the brushless motor 30 is likely to be excessively high, and is obtained and stored in advance based on experimental results. Yes.

そして、上記平均値Piaveが所定値Hより小さい場合には(ステップS23:YES)、このときブラシレスモータ30の温度が過度に高くなるおそれはないとして、デューティ信号Dsの算出態様として第1の算出態様が選択される(ステップS24)。この場合には、目標回転角TMAと実回転角MAとの偏差に基づいて、実回転角MAを速やかに変更することの可能な値がデューティ信号Dsとして算出される。そして、このデューティ信号Dsをもとにブラシレスモータ30の作動制御が実行される。   When the average value Piave is smaller than the predetermined value H (step S23: YES), the temperature of the brushless motor 30 is not likely to become excessively high at this time, and the first calculation is performed as the duty signal Ds calculation mode. A mode is selected (step S24). In this case, based on the deviation between the target rotation angle TMA and the actual rotation angle MA, a value that can quickly change the actual rotation angle MA is calculated as the duty signal Ds. Then, the operation control of the brushless motor 30 is executed based on the duty signal Ds.

一方、平均値Piaveが所定値H以上である場合には(ステップS23:NO)、このとき第1の算出態様でデューティ信号Dsを算出するとブラシレスモータ30の温度が過度に高くなる可能性があると判断されて、デューティ信号Dsの算出態様として第2の算出態様が選択される(ステップS25)。この場合には、目標回転角TMAと実回転角MAとの偏差に基づいて、ブラシレスモータ30の過度の温度上昇を抑えることの可能な値がデューティ信号Dsとして算出される。具体的には、第1の算出態様が選択されている場合と比較してデューティ信号Dsの増大速度を抑えることにより、目標回転角TMAと実回転角MAとの偏差が大きくなった場合であってもデューティ信号Dsが大きくならないようにして、ブラシレスモータ30への供給電流量が少なく抑えられる。   On the other hand, when the average value Piave is equal to or greater than the predetermined value H (step S23: NO), if the duty signal Ds is calculated in the first calculation mode at this time, the temperature of the brushless motor 30 may become excessively high. And the second calculation mode is selected as the calculation mode of the duty signal Ds (step S25). In this case, a value capable of suppressing an excessive temperature rise of the brushless motor 30 is calculated as the duty signal Ds based on the deviation between the target rotation angle TMA and the actual rotation angle MA. Specifically, this is a case where the deviation between the target rotation angle TMA and the actual rotation angle MA is increased by suppressing the increase speed of the duty signal Ds as compared with the case where the first calculation mode is selected. However, the amount of current supplied to the brushless motor 30 can be reduced by preventing the duty signal Ds from increasing.

以下、こうした変更処理を実行することによる作用について説明する。
本実施の形態にかかる制御装置では、実回転角MAの変化速度が大きいときほど、また同実回転角MAの変化量が大きいときほどブラシレスモータ30に多量の電流が供給されるようになり、同ブラシレスモータ30の温度の過上昇を招き易くなる。そして、そのようにブラシレスモータ30の実回転角MAが変化する状況においては、目標回転角TMAと実回転角MAとの偏差が大きくなってデューティ信号Dsが大きく変化するようになるために、同デューティ信号Dsがその設定可能範囲における最小値近くの値から最大値近くの値まで変化するようになる。
Hereinafter, an effect of executing such a change process will be described.
In the control device according to the present embodiment, a larger amount of current is supplied to the brushless motor 30 as the change speed of the actual rotation angle MA is larger and as the change amount of the actual rotation angle MA is larger. The temperature of the brushless motor 30 is likely to increase excessively. In such a situation where the actual rotation angle MA of the brushless motor 30 changes, the deviation between the target rotation angle TMA and the actual rotation angle MA increases and the duty signal Ds changes greatly. The duty signal Ds changes from a value near the minimum value in the settable range to a value near the maximum value.

本実施の形態では、ブラシレスモータ30への供給電流量についての推定値Piの算出に用いる演算式として、デューティ信号Dsを変数とする一次関数により定まる二つの関係式が記憶されている。しかも、それら関係式としては、実際の供給電流量(実値Pr)を基準とする上記推定値Piのずれ方向が互いに逆になる関係式が設定されている。   In the present embodiment, two relational expressions determined by a linear function having the duty signal Ds as a variable are stored as arithmetic expressions used for calculating the estimated value Pi for the amount of current supplied to the brushless motor 30. In addition, as these relational expressions, relational expressions are set in which the deviation directions of the estimated value Pi based on the actual supply current amount (actual value Pr) are opposite to each other.

図6に、実回転角MAの変化速度と変化量とが共に大きいときにおけるブラシレスモータ30への供給電流の推移の一例を示す。なお同図において、実線は供給電流についての推定値Piを示しており、一点鎖線は同供給電流についての実値Prを示している。   FIG. 6 shows an example of the transition of the supply current to the brushless motor 30 when both the change speed and the change amount of the actual rotation angle MA are large. In the figure, the solid line indicates the estimated value Pi for the supply current, and the alternate long and short dash line indicates the actual value Pr for the supply current.

本実施の形態では、図6に示すように、デューティ信号Dsに基づいて実値Prを求めることの可能な関係式とは異なる関係式が第1の関係式および第2の関係式として記憶されているため、そのときどきにおいて第1の関係式や第2の関係式から算出される推定値Piと実値Prとの間に誤差が生じる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 6, relational expressions different from the relational expressions capable of obtaining the actual value Pr based on the duty signal Ds are stored as the first relational expression and the second relational expression. Therefore, at that time, an error occurs between the estimated value Pi calculated from the first relational expression and the second relational expression and the actual value Pr.

ただし、上述のようにデューティ信号Dsが大きく変化する過程において推定値Piを算出してその平均値Piaveを求める際には、第1の関係式を通じた算出による誤差(Pi−Pr)の一部と第2の関係式を通じた算出による同誤差の一部とが相殺されるようになる。   However, when the estimated value Pi is calculated and the average value Piave is obtained in the process in which the duty signal Ds changes greatly as described above, a part of the error (Pi−Pr) due to the calculation through the first relational expression. And a part of the same error calculated through the second relational expression are canceled out.

しかも本実施の形態では、第1の関係式および第2の関係式として、それら関係式に記憶されている推定値Piを同推定値Piに対応する実値Prから減算した値の平均が「0」になる関係式が設定されている。そのため、平均値Piaveを算出する際に、第1の関係式および第2の関係式を通じた算出による誤差の大部分がずれ方向の異なる誤差によって相殺されるようになり、推定値Piの算出による誤差の影響がごく小さく抑えられるようになる。   Moreover, in the present embodiment, as the first relational expression and the second relational expression, the average of the values obtained by subtracting the estimated value Pi stored in the relational expression from the actual value Pr corresponding to the estimated value Pi is “ A relational expression of “0” is set. Therefore, when calculating the average value Piave, most of the errors calculated through the first relational expression and the second relational expression are offset by errors in different shift directions, and the calculation of the estimated value Pi The influence of errors can be minimized.

そのため本実施の形態によれば、デューティ信号Dsが大きく変化する状態でのブラシレスモータ30の作動制御が繰り返し実行されて同ブラシレスモータ30の過度の温度上昇が懸念されるときに、上記推定値Piの平均値Piaveとして、実値Prの平均値に近い値が求められるようになる。そして、これにより上記平均値Piaveからブラシレスモータ30の温度を適正に把握することが可能になり、その把握した温度に応じたかたちでブラシレスモータ30の作動制御を適切に実行することができるようになる。   Therefore, according to the present embodiment, when the operation control of the brushless motor 30 in a state where the duty signal Ds changes greatly is repeatedly performed and there is a concern about an excessive temperature rise of the brushless motor 30, the estimated value Pi As an average value Pave of, a value close to the average value of the actual value Pr is obtained. As a result, the temperature of the brushless motor 30 can be properly grasped from the average value Piave, and the operation control of the brushless motor 30 can be appropriately executed according to the grasped temperature. Become.

しかも本実施の形態では、一次関数により定まる関係式に基づく演算を通じて上記推定値Piが算出されるために、そうした推定値を演算マップに基づく演算を通じて算出する構成と比較して、電子制御ユニット32のメモリに記憶させるデータの容量を小さくすることが可能になる。さらには、補間法を用いることなく推定値Piを算出することができるために、その算出にかかる演算負荷を小さくすることができる。   Moreover, in the present embodiment, since the estimated value Pi is calculated through a calculation based on a relational expression determined by a linear function, the electronic control unit 32 is compared with a configuration in which the estimated value is calculated through a calculation based on a calculation map. It is possible to reduce the capacity of data stored in the memory. Furthermore, since the estimated value Pi can be calculated without using an interpolation method, the calculation load for the calculation can be reduced.

したがって本実施の形態によれば、簡素な制御構造をもってブラシレスモータ30の温度の過上昇を抑えることができるようになる。
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
Therefore, according to the present embodiment, an excessive increase in the temperature of the brushless motor 30 can be suppressed with a simple control structure.
As described above, according to the present embodiment, the effects described below can be obtained.

(1)ブラシレスモータ30への供給電流量についての推定値Piの算出に用いる演算式として、デューティ信号Dsを変数とする一次関数により定まる二つの関係式を設定した。しかも、それら関係式として、実際の供給電流量(実値Pr)を基準とする上記推定値Piのずれ方向が互いに逆になる関係式を設定した。そのため、デューティ信号Dsが大きく変化する状態でのブラシレスモータ30の作動制御が繰り返し実行されてブラシレスモータ30の過度の温度上昇が懸念されるときに、上記推定値Piの平均値Piaveとして、実値Prの平均値に近い値を求めることができる。そして、これにより上記平均値Piaveからブラシレスモータ30の温度を適正に把握することが可能になり、その把握した温度に応じたかたちでブラシレスモータ30の作動制御を適切に実行することができるようになる。しかも、電子制御ユニット32のメモリに記憶させるデータの容量を小さくすることができ、さらには推定値Piの算出にかかる演算負荷を小さくすることができる。したがって、簡素な制御構造をもってブラシレスモータ30の温度の過上昇を抑えることができるようになる。   (1) Two relational expressions determined by a linear function having the duty signal Ds as a variable are set as arithmetic expressions used for calculating the estimated value Pi for the amount of current supplied to the brushless motor 30. In addition, as these relational expressions, relational expressions in which the deviation directions of the estimated value Pi based on the actual supply current amount (actual value Pr) are opposite to each other are set. Therefore, when the operation control of the brushless motor 30 in a state in which the duty signal Ds greatly changes is repeatedly executed and there is a concern about an excessive temperature rise of the brushless motor 30, an actual value is used as the average value Piave of the estimated value Pi. A value close to the average value of Pr can be obtained. As a result, the temperature of the brushless motor 30 can be properly grasped from the average value Piave, and the operation control of the brushless motor 30 can be appropriately executed according to the grasped temperature. Become. In addition, the capacity of the data stored in the memory of the electronic control unit 32 can be reduced, and further, the calculation load for calculating the estimated value Pi can be reduced. Therefore, an excessive increase in the temperature of the brushless motor 30 can be suppressed with a simple control structure.

(2)第1の関係式および第2の関係式として、それら関係式に記憶されている推定値Piを同推定値Piに対応する実値Prから減算した値の平均が「0」になる関係式を設定するようにした。そのため、平均値Piaveを算出する際に、第1の関係式および第2の関係式を通じた算出による誤差の大部分をずれ方向の異なる誤差によって相殺することができ、推定値Piの算出による誤差の影響をごく小さく抑えることができる。   (2) As the first relational expression and the second relational expression, the average of the values obtained by subtracting the estimated value Pi stored in these relational expressions from the actual value Pr corresponding to the estimated value Pi is “0”. The relational expression was set. Therefore, when calculating the average value Piave, most of the errors caused by the calculation through the first relational expression and the second relational expression can be canceled by errors having different shift directions, and the error due to the calculation of the estimated value Pi. Can be minimized.

(3)ブラシレスモータ30の温度と高い相関を有する供給電流量の推移に基づいて同ブラシレスモータ30の作動制御を実行することができ、ブラシレスモータ30の温度の過上昇を的確に抑えることができる。   (3) The operation control of the brushless motor 30 can be executed based on the transition of the supply current amount having a high correlation with the temperature of the brushless motor 30, and an excessive increase in the temperature of the brushless motor 30 can be accurately suppressed. .

(4)直近の所定期間における推定値Piの平均値Piaveに基づいてブラシレスモータ30の温度を適正に把握することができ、同温度に基づいてブラシレスモータ30の作動制御を適切に実行することができる。   (4) The temperature of the brushless motor 30 can be properly grasped based on the average value Piave of the estimated values Pi in the latest predetermined period, and the operation control of the brushless motor 30 can be appropriately executed based on the temperature. it can.

なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・直近の所定期間における推定値Piの平均値Piaveを求めることに代えて、同推定値Piの積算値を求めるようにしてもよい。こうした構成によっても、推定値Piの積算値に基づいてブラシレスモータ30の温度を適正に把握することができる。
The embodiment described above may be modified as follows.
Instead of obtaining the average value Piave of the estimated values Pi in the latest predetermined period, an integrated value of the estimated values Pi may be obtained. Even with such a configuration, it is possible to appropriately grasp the temperature of the brushless motor 30 based on the integrated value of the estimated value Pi.

・第1の関係式および第2の関係式として、それら関係式に記憶されている推定値を同推定値に対応する実値Prから減算した値の平均が「0」にならない関係式を設定してもよい。なお同構成にあって、上記推定値の算出による誤差の影響を小さく抑えるためには、推定値を同推定値に対応する実値Prから減算した値の平均が「0」に近い値になる関係式を設定することが望ましい。   As the first relational expression and the second relational expression, a relational expression in which the average value obtained by subtracting the estimated value stored in the relational expression from the actual value Pr corresponding to the estimated value is not “0” is set. May be. In the same configuration, in order to suppress the influence of the error due to the calculation of the estimated value, the average of the values obtained by subtracting the estimated value from the actual value Pr corresponding to the estimated value becomes a value close to “0”. It is desirable to set a relational expression.

・ブラシレスモータ30への供給電流量についての推定値の算出に用いる演算式として、三つ以上の関係式を設定するようにしてもよい。なお、そうした構成にあっても、それら関係式に記憶されている推定値を同推定値に対応する実値Prから減算した値の平均が「0」になるように各関係式を設定することにより、推定値の平均値を算出する際に、各関係式を通じた算出による誤差(具体的には、推定値と実値Prとの差)の大部分をずれ方向の異なる誤差によって相殺することができる。   Three or more relational expressions may be set as arithmetic expressions used for calculating an estimated value for the amount of current supplied to the brushless motor 30. Even in such a configuration, each relational expression is set so that the average of the values obtained by subtracting the estimated values stored in the relational expressions from the actual value Pr corresponding to the estimated values becomes “0”. Thus, when calculating the average value of the estimated values, most of the error (specifically, the difference between the estimated value and the actual value Pr) due to the calculation through each relational expression is canceled by the error in the deviation direction. Can do.

・ブラシレスモータ30への供給電流量についての推定値を算出することに代えて、ブラシレスモータ30の温度変化量についての推定値を算出するようにしてもよい。こうした構成においては、そのように算出した推定値の積算値に基づいてブラシレスモータ30の温度を適正に把握することができる。また、ブラシレスモータ30の温度の単位期間あたり変化量の指標値についての推定値であれば、上記供給電流量や上記温度変化量以外の指標値についての推定値を算出することも可能である。   Instead of calculating the estimated value for the amount of current supplied to the brushless motor 30, an estimated value for the temperature change amount of the brushless motor 30 may be calculated. In such a configuration, the temperature of the brushless motor 30 can be properly grasped based on the integrated value of the estimated values calculated as described above. Moreover, if it is an estimated value about the index value of the change amount per unit period of the temperature of the brushless motor 30, it is also possible to calculate an estimated value for the index value other than the supply current amount and the temperature change amount.

・吸気バルブ17の最大リフト量およびバルブ作用角を変更するための可変動弁機構21が設けられた内燃機関に限らず、吸気バルブ17の開閉時期(いわゆるバルブタイミング)を変更するための可変動弁機構が設けられた内燃機関にも、上記実施の形態にかかる制御装置はその構成を適宜変更した上で適用することができる。また上記実施の形態にかかる制御装置は、排気バルブ18の最大リフト量およびバルブ作用角を変更するための可変動弁機構が設けられた内燃機関や、排気バルブ18のバルブタイミングを変更するための可変動弁機構が設けられた内燃機関にも適用可能である。   -Variable motion for changing the opening / closing timing (so-called valve timing) of the intake valve 17 as well as the internal combustion engine provided with the variable valve mechanism 21 for changing the maximum lift amount and valve working angle of the intake valve 17 The control device according to the above embodiment can be applied to an internal combustion engine provided with a valve mechanism after the configuration thereof is appropriately changed. Further, the control device according to the above embodiment is provided for an internal combustion engine provided with a variable valve mechanism for changing the maximum lift amount and the valve operating angle of the exhaust valve 18 or for changing the valve timing of the exhaust valve 18. The present invention can also be applied to an internal combustion engine provided with a variable valve mechanism.

・本発明は、電動の回転機の回転角を制御する制御装置に限らず、電動のリニアモータの動作位置を制御する制御装置にも適用することができる。また本発明は、機関バルブ(吸気バルブまたは排気バルブ)のバルブ特性を変更する可変動弁機構の作動源として用いられる電動モータの動作位置を制御する制御装置に限らず、内燃機関のスロットルバルブの開度を変更するスロットル機構の作動源として用いられる電動モータの動作位置を制御する制御装置などにも適用することができる。要は、作動指令値に基づく電動モータの作動制御を通じて同電動モータの動作位置を制御する制御装置であれば、本発明は適用可能である。   The present invention can be applied not only to a control device that controls the rotation angle of an electric rotating machine but also to a control device that controls the operating position of an electric linear motor. The present invention is not limited to a control device that controls the operating position of an electric motor used as an operating source of a variable valve mechanism that changes the valve characteristics of an engine valve (intake valve or exhaust valve). The present invention can also be applied to a control device that controls the operating position of an electric motor used as an operating source of a throttle mechanism that changes the opening. In short, the present invention is applicable to any control device that controls the operation position of the electric motor through the operation control of the electric motor based on the operation command value.

本発明を具体化した一実施の形態にかかる電動モータの制御装置が適用される内燃機関のシリンダヘッド周りの断面構造を示す断面図。1 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure around a cylinder head of an internal combustion engine to which an electric motor control device according to an embodiment embodying the present invention is applied. 同実施の形態にかかる制御装置の概略構成を示す略図。1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a control device according to the embodiment. 作動制御処理の実行手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the execution procedure of an operation control process. 変更処理の実行手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the execution procedure of a change process. ブラシレスモータへの供給電流量とデューティ信号との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the electric current amount supplied to a brushless motor, and a duty signal. ブラシレスモータへの供給電流量の推移の一例を示すタイミングチャート。The timing chart which shows an example of transition of the electric current amount supplied to a brushless motor.

符号の説明Explanation of symbols

10…内燃機関、11…シリンダヘッド、12…シリンダブロック、13…ピストン、14…燃焼室、15…吸気通路、16…排気通路、17…吸気バルブ、18…排気バルブ、19…吸気カムシャフト、19a…吸気カム、20…排気カムシャフト、20a…排気カム、21…可変動弁機構、22…ロッカシャフト、23…コントロールシャフト、24…入力アーム、25…出力アーム、26…スプリング、27…ロッカアーム、28…ラッシュアジャスタ、29…バルブスプリング、30…ブラシレスモータ、31…変換機構、32…電子制御ユニット、33…位置センサ、34…アクセルポジションセンサ、35…回転速度センサ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Internal combustion engine, 11 ... Cylinder head, 12 ... Cylinder block, 13 ... Piston, 14 ... Combustion chamber, 15 ... Intake passage, 16 ... Exhaust passage, 17 ... Intake valve, 18 ... Exhaust valve, 19 ... Intake camshaft, 19a ... intake cam, 20 ... exhaust camshaft, 20a ... exhaust cam, 21 ... variable valve mechanism, 22 ... rocker shaft, 23 ... control shaft, 24 ... input arm, 25 ... output arm, 26 ... spring, 27 ... rocker arm , 28 ... Rush adjuster, 29 ... Valve spring, 30 ... Brushless motor, 31 ... Conversion mechanism, 32 ... Electronic control unit, 33 ... Position sensor, 34 ... Accelerator position sensor, 35 ... Rotational speed sensor.

Claims (6)

作動指令値に基づく電動モータの作動制御を通じて同電動モータの動作位置を制御する制御手段と、前記電動モータの温度の単位期間あたり変化量の指標値についての推定値および前記作動指令値の関係を記憶する記憶手段と、前記作動指令値に基づいて前記関係から前記推定値を算出するとともに、該算出した推定値の推移に基づいて前記電動モータの作動制御の実行態様を変更する変更手段とを備える電動モータの制御装置において、
前記関係は前記作動指令値を変数とする一次関数により定まる複数の関係式からなり、
それら関係式は、前記作動指令値の設定可能範囲を複数に分割した各範囲に対応して各別に設定された関係式からなり、前記指標値についての実際の値を基準とする前記推定値のずれ方向が互いに逆になる第1の関係式と第2の関係式とを含んでなる
ことを特徴とする電動モータの制御装置。
A control means for controlling the operation position of the electric motor through the operation control of the electric motor based on the operation command value, and the relationship between the estimated value for the index value of the change amount per unit period of the temperature of the electric motor and the operation command value. Storage means for storing, and a change means for calculating the estimated value from the relationship based on the operation command value and changing an execution mode of the operation control of the electric motor based on the transition of the calculated estimated value. In an electric motor control device comprising:
The relationship consists of a plurality of relational expressions determined by a linear function with the operation command value as a variable,
These relational expressions consist of relational expressions set separately for each range obtained by dividing the settable range of the operation command value into a plurality of ranges, and the estimated values based on the actual values for the index values. A control apparatus for an electric motor, comprising: a first relational expression and a second relational expression in which shift directions are opposite to each other.
請求項1に記載の電動モータの制御装置において、
前記関係は前記作動指令値を変数とする一次関数により定まる二つの関係式からなり、
前記二つの関係式は前記第1の関係式および前記第2の関係式からなる
ことを特徴とする電動モータの制御装置。
In the control apparatus of the electric motor according to claim 1,
The relationship consists of two relational expressions determined by a linear function with the operation command value as a variable,
The two relational expressions include the first relational expression and the second relational expression. A control device for an electric motor, wherein:
請求項1または2に記載の電動モータの制御装置において、
前記複数の関係式は、それら関係式に記憶されている推定値を前記実際の値から減算した値の平均が「0」になる関係式である
ことを特徴とする電動モータの制御装置。
In the control apparatus of the electric motor according to claim 1 or 2,
The plurality of relational expressions are relational expressions in which an average of values obtained by subtracting estimated values stored in the relational expressions from the actual values is “0”.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の電動モータの制御装置において、
前記指標値は前記電動モータへの供給電流量である
ことを特徴とする電動モータの制御装置。
In the control apparatus of the electric motor as described in any one of Claims 1-3,
The index value is the amount of current supplied to the electric motor.
請求項4に記載の電動モータの制御装置において、
前記変更手段は、前記供給電流量についての推定値の直近の所定期間における平均値に基づいて前記電動モータの作動制御の実行態様を変更するものである
ことを特徴とする電動モータの制御装置。
In the control apparatus of the electric motor according to claim 4,
The change means changes the execution mode of the operation control of the electric motor based on an average value in a most recent predetermined period of the estimated value for the supply current amount.
請求項1〜5のいずれか一項に記載の電動モータの制御装置において、
当該制御装置は機関バルブのバルブ特性を変更する可変動弁機構が設けられた内燃機関に適用されるものであり、
前記電動モータは前記可変動弁機構の作動源として用いられる電動の回転機であり、
前記制御手段は前記内燃機関の運転状態に応じて前記作動指令値を算出するものである
ことを特徴とする電動モータの制御装置。
In the control apparatus of the electric motor according to any one of claims 1 to 5,
The control device is applied to an internal combustion engine provided with a variable valve mechanism for changing a valve characteristic of an engine valve.
The electric motor is an electric rotating machine used as an operation source of the variable valve mechanism,
The control device for the electric motor, wherein the control means calculates the operation command value according to an operating state of the internal combustion engine.
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