JPH11132110A - Control device for EGR valve - Google Patents
Control device for EGR valveInfo
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- JPH11132110A JPH11132110A JP9295659A JP29565997A JPH11132110A JP H11132110 A JPH11132110 A JP H11132110A JP 9295659 A JP9295659 A JP 9295659A JP 29565997 A JP29565997 A JP 29565997A JP H11132110 A JPH11132110 A JP H11132110A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 EGRバルブの開度を高い分解能をもって高
精度に制御可能とし、かつバルブの完全な閉成を補償し
た上、EGRバルブの閉成位置とバルブ駆動用モータの
動作原点とを確実に対応づけて、常に正確な開閉制御が
できるEGRバルブの制御装置を提供すること。
【解決手段】 付勢手段によるリターントルクと直流モ
ータのモータトルクとのバランスによりバルブを開閉さ
せるトルクバランス駆動方式を採用した上、直流モータ
とバルブとの間の動力伝達系中に所定の遊びを形成し、
さらにバルブの開き始めの時点における直流モータの動
作位置を求めて対処する原点の整合処理部67を備え
た。
(57) [Problem] To provide an EGR valve that can be controlled with high resolution and high accuracy with high resolution, and to compensate for the complete closing of the valve, and to operate the closing position of the EGR valve and the valve driving motor. To provide an EGR valve control device capable of always performing accurate opening / closing control by reliably associating with an origin. SOLUTION: In addition to adopting a torque balance drive system for opening and closing a valve by a balance between a return torque by an urging means and a motor torque of a DC motor, a predetermined play is provided in a power transmission system between the DC motor and the valve. Forming
Further, an origin alignment processing unit 67 is provided for determining and coping with the operating position of the DC motor at the time when the valve starts to open.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、排気ガスの再循環
系中に備わるEGR(Exhaust GasReci
rculation)バルブの制御装置に関するもので
ある。The present invention relates to an exhaust gas recirculation (EGR) provided in an exhaust gas recirculation system.
(rculation) valve control device.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、この種のEGRバルブの制御装置
としては、例えば、特開平7−332168号公報に記
載のものが知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a control device for an EGR valve of this type, for example, a device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-332168 is known.
【0003】かかる制御装置は、PM型などのステッピ
ングモータによってEGRバルブを開閉制御するように
なっており、そのステッピングモータをステップ角単位
で制御することにより、EGRバルブの開度が調整され
る。また、ステッピングモータの回転力をバルブ開閉力
としてEGRバルブに伝達するための動力伝達機構は、
その伝達系中に遊びがない構成となっている。そのた
め、EGRバルブの閉成位置とステッピングモータのロ
ータ原点とを一致させるために、EGRバルブのバルブ
ボディとステッピングモータのモータケースとの結合部
分に種々の厚さのスペーサを介在させて、EGRバルブ
のボディとステッピングモータのボディとの結合間隔を
いわゆるシム調整するようになっている。In such a control device, the opening and closing of the EGR valve is controlled by a stepping motor such as a PM type, and the opening of the EGR valve is adjusted by controlling the stepping motor on a step angle basis. Further, a power transmission mechanism for transmitting the rotational force of the stepping motor to the EGR valve as a valve opening / closing force includes:
There is no play in the transmission system. Therefore, in order to make the closing position of the EGR valve coincide with the rotor origin of the stepping motor, spacers of various thicknesses are interposed at the connection portion between the valve body of the EGR valve and the motor case of the stepping motor, and the EGR valve The so-called shim adjustment is performed for the coupling distance between the body of the stepping motor and the body of the stepping motor.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
ステッピングモータを用いた従来の制御装置は、ステッ
ピングモータのステップ角単位でしかEGRバルブの開
度を制御することができないため、EGRバルブの調整
開度の分解能に限界があった。さらに、ステッピングモ
ータのオープン制御においては、脱調現象が生じること
があるため応答性にも限界があり、また一度脱調した場
合には、制御量に誤差が発生したままとなるため信頼性
が悪化するという問題があった。In the conventional control device using such a stepping motor, the opening of the EGR valve can be controlled only in steps of the step angle of the stepping motor. The resolution of the opening was limited. Furthermore, in stepping motor open control, there is a limit to the responsiveness because a step-out phenomenon may occur, and once step-out occurs, an error occurs in the control amount and reliability is lost. There was a problem of getting worse.
【0005】また、EGRバルブの閉成位置とステッピ
ングモータのロータ原点とを一致させるべく、EGRバ
ルブのボディとステッピングモータのボディとの結合間
隔をシム調整する作業はきわめて面倒である。しかも、
EGRバルブのバルブとシートなどの磨耗によってEG
Rバルブの閉成位置が経時的に変化した場合に、EGR
バルブの開成位置とステッピングモータのロータ原点と
がずれてしまい、バルブが完全に閉成できず、EGRバ
ルブの正確な開閉制御ができなくなるという問題があっ
た。In addition, it is very troublesome to adjust the coupling distance between the body of the EGR valve and the body of the stepping motor so that the closed position of the EGR valve coincides with the rotor origin of the stepping motor. Moreover,
EG due to wear of EGR valve valves and seats
When the closed position of the R valve changes over time, the EGR
The open position of the valve and the origin of the rotor of the stepping motor deviate from each other, so that the valve cannot be completely closed, so that accurate opening / closing control of the EGR valve cannot be performed.
【0006】本発明の目的は、EGRバルブの開度を高
い分解能をもって高精度に制御可能とし、かつバルブの
完全な閉成を補償した上、EGRバルブの閉成位置とバ
ルブ駆動用モータの動作原点とを確実に対応づけて、常
に正確な開閉制御ができるEGRバルブの制御装置を提
供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to make it possible to control the opening of an EGR valve with high resolution and high precision, to compensate for the complete closing of the valve, to close the EGR valve and to operate the valve driving motor. An object of the present invention is to provide an EGR valve control device capable of always performing accurate opening / closing control by reliably associating the origin with the origin.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、付勢手段によってEGRバルブの閉方向に所定のリ
ターントルクが付与され、かつ直流モータによってEG
Rバルブの開方向に可変のモータトルクが付与され、そ
れらのトルクバランスにより開閉されるEGRバルブの
制御装置であって、前記直流モータのモータトルクを前
記EGRバルブに伝達し、かつ前記EGRバルブの閉成
時に所定量の遊びを形成する動力伝達系と、前記直流モ
ータの動作位置を検出する検出手段と、前記EGRバル
ブの閉成時から前記直流モータのモータトルクを漸次増
大させる初期動作制御手段と、前記初期動作制御手段に
よって漸次増大される前記直流モータのモータトルクの
変化と、前記検出手段によって検出される前記直流モー
タの動作位置の変化との関係から、前記EGRバルブの
開き始めの時点における前記直流モータの動作位置を求
める演算手段とを備えたことを特徴とする。According to the first aspect of the present invention, a predetermined return torque is applied in the closing direction of the EGR valve by the urging means, and the EG is controlled by the DC motor.
A control device for an EGR valve which is provided with a variable motor torque in an opening direction of an R valve and is opened and closed by their torque balance, transmitting a motor torque of the DC motor to the EGR valve, and A power transmission system for forming a predetermined amount of play at the time of closing; a detecting means for detecting an operating position of the DC motor; and an initial operation controlling means for gradually increasing the motor torque of the DC motor from the time of closing the EGR valve. From the relationship between the change in the motor torque of the DC motor gradually increased by the initial operation control means and the change in the operation position of the DC motor detected by the detection means, the time at which the EGR valve starts to open. And a calculating means for obtaining an operating position of the DC motor.
【0008】請求項2に記載の発明は、請求項1におい
て、前記初期動作制御手段は、前記直流モータを最大動
作範囲において往復動させるように該直流モータのモー
タトルクを漸次増大させてから漸次減少させ、前記演算
手段は、前記直流モータのモータトルクの変化と、前記
検出手段によって検出される前記直流モータの動作位置
の変化との関係から、前記EGRバルブの作動特性を求
めることを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the initial operation control means gradually increases the motor torque of the DC motor so as to reciprocate the DC motor in a maximum operation range and then gradually increases the motor torque. Decreasing, and the calculating means obtains an operating characteristic of the EGR valve from a relationship between a change in motor torque of the DC motor and a change in an operating position of the DC motor detected by the detecting means. I do.
【0009】請求項3に記載の発明は、請求項1または
2において、前記初期動作制御手段は、前記直流モータ
をPWM制御することによってモータトルクを制御する
ことを特徴とする。The invention according to claim 3 is characterized in that, in claim 1 or 2, the initial operation control means controls the motor torque by performing PWM control on the DC motor.
【0010】請求項4に記載の発明は、請求項1から3
のいずれかにおいて、前記動力伝達系は、前記EGRバ
ルブに連結され、一方向に押されることによって前記E
GRバルブを開くバルブシャフトと、前記直流モータの
動作量に応じて直線移動され、かつ前記EGRバルブの
閉成時に前記バルブシャフトと所定の遊び隙間をおいて
対向し、前記直流モータのモータトルクの増大に伴い、
前記バルブシャフトに当接してから該バルブシャフトを
一方向に押すモータシャフトとを有することを特徴とす
る。[0010] The invention described in claim 4 is the invention according to claims 1 to 3.
In any one of the above, the power transmission system is connected to the EGR valve, and is pushed in one direction, so that the EGR valve is pressed.
A valve shaft for opening a GR valve, linearly moving in accordance with the operation amount of the DC motor, and facing the valve shaft with a predetermined play gap when the EGR valve is closed; With the increase,
A motor shaft that pushes the valve shaft in one direction after contacting the valve shaft.
【0011】請求項5に記載の発明は、請求項1から4
のいずれかにおいて、前記直流モータは、一方向および
他方向の通電によって前記EGRバルブに開方向および
閉方向のモータトルクを付与可能であることを特徴とす
る。[0011] The invention according to claim 5 is the invention according to claims 1 to 4.
In any one of the above, the DC motor can apply motor torque in the open direction and the close direction to the EGR valve by energizing in one direction and the other direction.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図面
に基づいて説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0013】(第1の実施形態) A.「EGRバルブの構成」 図1から図7は、本発明の第1の実施形態を説明するた
めの図である。まず、EGRバルブの構成を図1により
説明する。(First Embodiment) A. First Embodiment "Configuration of EGR Valve" FIGS. 1 to 7 are views for explaining the first embodiment of the present invention. First, the configuration of the EGR valve will be described with reference to FIG.
【0014】図1において1は、排気ガスの再循環系中
に介在する排ガス通路が内部に形成されたバルブボディ
であり、バルブ11が図のように上動してシート12に
接することによって排気ガス通路が閉じられ、バルブ1
1が下動してシート12から離れることによって排気ガ
ス通路が開かれる。2は直流モータ20を内蔵するモー
タケースである。モータ20において、21はコイル2
2が巻回されたロータ、23はマグネット24を備えた
ヨークであり、ロータ21の中央には、上下のシャフト
部25A、25Bを結合したロータシャフト25が構成
されている。上側のシャフト部25Aは、ベアリング2
6によってモータケース2に回転自在に支持され、下側
のシャフト部25Bは、ベアリング27によってバルブ
ボディ1に回転自在に支持されている。ロータ21の上
端にはコミュテータ28が取り付けられ、このコミュテ
ータ28に対して、モータケース2側に備えられたモー
タブラシ29がブラシスプリング30によって押し付け
られている。In FIG. 1, reference numeral 1 designates a valve body in which an exhaust gas passage interposed in an exhaust gas recirculation system is formed. The valve 11 moves upward as shown in FIG. The gas passage is closed and valve 1
The exhaust gas passage is opened when 1 moves downward and separates from the seat 12. Reference numeral 2 denotes a motor case in which the DC motor 20 is built. In the motor 20, 21 is the coil 2
Reference numeral 23 denotes a yoke provided with a magnet 24, and a rotor shaft 25 in which upper and lower shaft portions 25A and 25B are connected is formed at the center of the rotor 21. The upper shaft portion 25A is a bearing 2
The lower shaft portion 25B is rotatably supported on the valve body 1 by bearings 27. A commutator 28 is attached to the upper end of the rotor 21, and a motor brush 29 provided on the motor case 2 side is pressed against the commutator 28 by a brush spring 30.
【0015】40は、ロータ21の回動位置を検出する
ためのポジションセンサであり、本例の場合は、ロータ
21の回動位置に応じて抵抗値が変化する形式となって
いる。すなわち、モータケース2側に取り付けられた抵
抗体41と、ロータシャフト25に取り付けられかつブ
ラシ42を備えたブラシプレート43とを有し、ロータ
21の回動位置に応じて、ブラシ42が抵抗体41上を
摺接するようになっている。このポジションセンサ40
とモータブラシ29は、コネクター端子3によって後述
する制御装置に接続される。Reference numeral 40 denotes a position sensor for detecting the rotational position of the rotor 21. In this embodiment, the position sensor 40 has a form in which the resistance value changes according to the rotational position of the rotor 21. That is, it has a resistor 41 attached to the motor case 2 side, and a brush plate 43 attached to the rotor shaft 25 and provided with a brush 42. 41 are slidably contacted. This position sensor 40
The motor brush 29 and the motor brush 29 are connected to a control device described later by the connector terminal 3.
【0016】ロータシャフト25の内部にはモータシャ
フト31が螺合されており、そのモータシャフト31
は、ボディ1側のガイドブッシュ13によって回り止め
されている。したがって、ロータ21の回動量に応じて
モータシャフト31が上下動することになる。また、ロ
ータシャフト25にはストッパープレート31が取り付
けられており、そのストッパープレート31の外周部
と、モータケース2の内周面に形成されたストッパー部
2Aとの当接によって、ロータ21の回動範囲が規制さ
れるようになっている。32は渦巻きばねであり、その
内側端部32Aはストッパープレート31に取り付けら
れ、その外側端部32Bはモータケース2の内側に取り
付けられている。この渦巻きばね32はロータ21を一
方向に付勢し、モータ20が駆動されていないときは、
ストッパープレート31とストッパー部2Aとによって
規制される一方向の回動限位置にロータ21を保持す
る。ロータ21が一方向の回動限位置にあるときは、モ
ータシャフト31が図1のような上方限位置まで移動す
る。ロータ21が他方向に回転駆動されたときは、モー
タシャフト31が下方に移動することになる。A motor shaft 31 is screwed into the rotor shaft 25, and the motor shaft 31
Is stopped by a guide bush 13 on the body 1 side. Therefore, the motor shaft 31 moves up and down according to the amount of rotation of the rotor 21. A stopper plate 31 is attached to the rotor shaft 25, and the outer peripheral portion of the stopper plate 31 and the stopper portion 2 </ b> A formed on the inner peripheral surface of the motor case 2 come into contact with each other to rotate the rotor 21. The range is being regulated. A spiral spring 32 has an inner end 32A attached to the stopper plate 31 and an outer end 32B attached to the inside of the motor case 2. This spiral spring 32 urges the rotor 21 in one direction, and when the motor 20 is not driven,
The rotor 21 is held at a rotation limit position in one direction regulated by the stopper plate 31 and the stopper portion 2A. When the rotor 21 is at the rotation limit position in one direction, the motor shaft 31 moves to the upper limit position as shown in FIG. When the rotor 21 is driven to rotate in the other direction, the motor shaft 31 moves downward.
【0017】モータシャフト31の下端は、下端にバル
ブ11が取り付けられたバルブシャフト14の上端と対
向する。そのバルブシャフト14の中間部は、ガイドシ
ール15とガイドプレート16によってバルブボディ1
に上下動自在にガイドされている。17はガイドシール
カバーである。モータシャフト14の上端に取り付けら
れたスプリングシート18とバルブボディ1との間に
は、シャフト14を上方つまりバルブ11の閉動方向に
付勢するためのコイルスプリング19が介在されてい
る。The lower end of the motor shaft 31 faces the upper end of the valve shaft 14 having the lower end to which the valve 11 is attached. An intermediate portion of the valve shaft 14 has a valve body 1 formed by a guide seal 15 and a guide plate 16.
The guide is movable up and down. 17 is a guide seal cover. A coil spring 19 is interposed between the spring seat 18 attached to the upper end of the motor shaft 14 and the valve body 1 to urge the shaft 14 upward, that is, in the closing direction of the valve 11.
【0018】B.「駆動方式」 このように構成されたEGRバルブは、いわゆるトルク
バランス方式により駆動される。B. "Driving method" The EGR valve thus configured is driven by a so-called torque balance method.
【0019】すなわち、EGRバルブに対し、付勢手段
としてのコイルスプリング19によってバルブ11の閉
動方向に所定のリターントルクを付与し、かつ直流モー
タ20の一方向の通電によってバルブ11の開動方向に
可変のモータトルクを付与し、それらのトルクバランス
によりバルブ11が開閉制御される。モータトルクは、
ロータ21の回転量に応じて上下動するモータシャフト
31がバルブシャフト14を下方に押すことによって、
バルブ11に伝達される。このようにモータトルクをバ
ルブ11に伝達する動力伝達系においては、図1のよう
なバルブ11の閉成時に、バルブシャフト14とモータ
シャフト31との間に所定の間隔の遊びSが形成され
る。すなわち、図1のように、コイルスプリング19に
よってバルブ11が閉成位置に保持され、かつ渦巻きば
ね32によって、ロータ21が一方の回動限位置にまで
回動されてモータシャフト31が上方限位置にて保持さ
れているときに、それらのシャフト11、31の対向面
間に遊びSが形成される。That is, a predetermined return torque is applied to the EGR valve in the closing direction of the valve 11 by the coil spring 19 as an urging means, and the direction of opening of the valve 11 is increased by energizing the DC motor 20 in one direction. A variable motor torque is applied, and the opening and closing of the valve 11 is controlled based on the torque balance. Motor torque is
When the motor shaft 31 that moves up and down according to the rotation amount of the rotor 21 pushes the valve shaft 14 downward,
It is transmitted to the valve 11. In the power transmission system for transmitting the motor torque to the valve 11 as described above, a play S at a predetermined interval is formed between the valve shaft 14 and the motor shaft 31 when the valve 11 is closed as shown in FIG. . That is, as shown in FIG. 1, the valve 11 is held in the closed position by the coil spring 19, and the rotor 21 is rotated to one rotation limit position by the spiral spring 32, and the motor shaft 31 is moved to the upper limit position. , A play S is formed between the opposing surfaces of the shafts 11 and 31.
【0020】このようなトルクバランスの駆動方式の場
合は、直流モータ20の発生トルクを連続的に制御し
て、バルブ11の調整開度の分解能を理論上無限に小さ
くすることができる。また直流モータ20は、ステッピ
ングモータのような脱調現象による制御誤差が発生せ
ず、その分、ステッピングモータを用いた場合に比して
応答性を上げることができて、信頼性も向上する。さら
に、動力伝達系中のバルブシャフト14とモータシャフ
ト31との間に、所定の間隔の遊びSを形成したとこと
により、バルブ11およびシート12などに磨耗が生じ
たとしてもバルブ11の完全な閉成が補償されることに
なる。遊びSの間隔は、それらの磨耗を考慮して例えば
0.2mm程度に設定する。In the case of such a torque balance driving method, the resolution of the adjustment opening of the valve 11 can be theoretically reduced to infinity by continuously controlling the torque generated by the DC motor 20. Further, the DC motor 20 does not generate a control error due to the step-out phenomenon as in the case of the stepping motor, so that the responsiveness can be improved as compared with the case where the stepping motor is used, and the reliability is also improved. Further, since a play S is formed at a predetermined interval between the valve shaft 14 and the motor shaft 31 in the power transmission system, even if the valve 11 and the seat 12 are worn, the valve 11 is completely removed. Closure will be compensated. The interval between the play S is set to, for example, about 0.2 mm in consideration of their wear.
【0021】このような構成のEGRバルブの作動特性
は、図4のようのヒステリシスをもつことになる。図4
中の横軸は直流モータ20の駆動デューティー、縦軸
は、ロータ21の回動位置に対応するポジションセンサ
40のセンサ出力値(電圧)である。またS1は、ロー
タ21が一方の回動限位置にあるときのセンサ出力値で
あり、以下、この時点におけるモータシャフト31の位
置を「ロータ原点」という。またS2は、モータシャフ
ト31をロータ原点S1から遊びS分だけ下動させたと
き、つまりバルブ11が開き始めるときのセンサ出力値
であり、以下、この時点におけるモータシャフト31の
位置を「バルブ原点」という。The operating characteristics of the EGR valve having such a configuration have a hysteresis as shown in FIG. FIG.
The abscissa indicates the drive duty of the DC motor 20, and the ordinate indicates the sensor output value (voltage) of the position sensor 40 corresponding to the rotation position of the rotor 21. S1 is a sensor output value when the rotor 21 is at one of the rotation limit positions. Hereinafter, the position of the motor shaft 31 at this time is referred to as a “rotor origin”. S2 is a sensor output value when the motor shaft 31 is moved down from the rotor origin S1 by a play S, that is, when the valve 11 starts to open. Hereinafter, the position of the motor shaft 31 at this time is referred to as “valve origin. "
【0022】また、図4中のラインA、A′、B、
B′、C、C′、D、D′、E、E′上の制御エリアに
おけるEGRバルブの動作は次のとおりである。Lines A, A ', B,
The operation of the EGR valve in the control area on B ', C, C', D, D ', E, E' is as follows.
【0023】(ラインA上の制御エリア)渦巻きばね3
2のセットトルクのため、ロータ21は動かない。この
とき、ロータ21は、渦巻きばね32のセットトルクに
よって一方の回動限位置に止められており、モータシャ
フト31とバルブシャフト14との間には所定の遊びS
が形成されている。(Control Area on Line A) Spiral Spring 3
Due to the set torque of 2, the rotor 21 does not move. At this time, the rotor 21 is stopped at one rotation limit position by the set torque of the spiral spring 32, and a predetermined play S is provided between the motor shaft 31 and the valve shaft 14.
Are formed.
【0024】(ラインB上の制御エリア)P1時点から
モータトルクが渦巻きばね32のセットトルクを上回
り、ロータ21が回動し、それに伴ってモータシャフト
31が下動する。(Control Area on Line B) From time P1, the motor torque exceeds the set torque of the spiral spring 32, the rotor 21 rotates, and the motor shaft 31 moves downward accordingly.
【0025】(ラインC上の制御エリア)P2時点から
モータシャフト31がバルブシャフト14に突き当たる
ものの、コイルスプリング19のリターントルクのため
にロータ21の回動が止められる。(Control Area on Line C) Although the motor shaft 31 abuts on the valve shaft 14 from the time point P2, the rotation of the rotor 21 is stopped due to the return torque of the coil spring 19.
【0026】(ラインD上の制御エリア)P3時点から
モータトルクがコイルスプリング19のリターントルク
を上回り、ロータ21が回動し、それに伴ってモータシ
ャフト31が下動する。このラインD上にて、バルブ1
1が開動制御されることになる。(Control Area on Line D) From point P3, the motor torque exceeds the return torque of the coil spring 19, the rotor 21 rotates, and the motor shaft 31 moves downward accordingly. On this line D, the valve 1
1 is controlled to open.
【0027】(ラインE上の制御エリア)P4時点から
ロータ21の他方向の回動がストッパー(ストッパープ
レート31、ストッパー部2A)により規制され、モー
タトルクが増大してもロータ21は回動しない。(Control Area on Line E) Rotation in the other direction of the rotor 21 is restricted by a stopper (stopper plate 31, stopper portion 2A) from the time point P4, and the rotor 21 does not rotate even if the motor torque increases. .
【0028】(ラインE′上の制御エリア)ロータ軸受
部(ベアリング26、27の部分など)、ブラシ29、
ポジションセンサ40などの接触部にフリクションがあ
るため、モータトルクを減少させてもロータ21は戻ら
ない。(Control area on line E ') Rotor bearings (such as bearings 26 and 27), brush 29,
Since there is friction in the contact portion such as the position sensor 40, the rotor 21 does not return even if the motor torque is reduced.
【0029】(ラインD′、C′、B′、A′上の制御
エリア)ラインD、C、B、Aをフリクション分スライ
ドさせたかたちとして現れる。ラインD′上にて、バル
ブ11が閉動制御されることになる。(Control Areas on Lines D ', C', B ', A') Appear as lines D, C, B, A slid by friction. On the line D ', the valve 11 is controlled to close.
【0030】バルブ11の開閉動作時のラインD、D′
は、コイルスプリング19のばね定数により傾きKが変
化し、そのセットトルクの大きさにより図4中の左右に
シフトする。バルブ原点S2は、バルブ11やシート1
2などの磨耗によって変化することになり、バルブ11
の開度を高精度に制御するためには、このバルブ原点S
2を正確に把握することが重要となる。Lines D and D 'during opening and closing operation of the valve 11
The inclination K changes according to the spring constant of the coil spring 19, and shifts right and left in FIG. 4 according to the magnitude of the set torque. The valve origin S2 corresponds to the valve 11 or the seat 1
2 will change due to wear, etc.
In order to control the opening of the valve with high accuracy, the valve origin S
It is important to grasp 2 accurately.
【0031】例えば、遊びSの間隔を0.2mmの一定
値に予測した場合には、ロータ原点S1のときのセンサ
出力Siを基準として、バルブ原点S2のときのセンサ
出力Soを次のように推定することができる。For example, when the interval of the play S is predicted to be a constant value of 0.2 mm, the sensor output So at the valve origin S2 is calculated based on the sensor output Si at the rotor origin S1 as follows. Can be estimated.
【0032】[0032]
【数1】So=Si+(△S×0.2) △Sは、ポジションセンサ40のロータ21の単位回動
量に対するセンサ出力の感度である。S = Si + (△ S × 0.2) ΔS is the sensitivity of the sensor output to the unit rotation amount of the rotor 21 of the position sensor 40.
【0033】このようにバルブ原点S2を一律に推定し
た場合には、バルブ11とシート12などの磨耗、およ
びEGRバルブの構成部品のばらつきなどによって生じ
る遊びSの間隔の変化に対応することができず、実際の
バルブ原点との間に差が生じて、バルブ11の開度を高
精度に制御することが難しくなる。In this way, when the valve origin S2 is uniformly estimated, it is possible to cope with a change in the interval of the play S caused by wear of the valve 11 and the seat 12 and variations in the components of the EGR valve. However, there is a difference from the actual valve origin, which makes it difficult to control the opening of the valve 11 with high accuracy.
【0034】本実施形態は、このような事情を考慮し、
直流モータを用いたトルクバランスの駆動方式の利点を
生かした上、後述する初期設定動作によりバルブ原点S
2を正確に把握して、バルブ11の開度を高精度に制御
しようとするものである。The present embodiment takes such circumstances into consideration,
Taking advantage of the torque balance driving method using a DC motor, the valve origin S
2 to accurately control the opening of the valve 11 with high accuracy.
【0035】C.「制御装置」 図2は、制御装置全体の概略構成図であり、マイクロコ
ンピュータ形態の制御部50によってモータ20をチョ
ッパ制御する。すなわち、モータ20に加える電圧を一
定周期でオン、オフさせ、その1周期当たりのオン時間
とオフ時間の比(駆動デューティ)に応じたPWM信号
によりFET(電解効果トランジスタ)51をスイッチ
動作させて、モータ20に加える平均駆動電圧を制御す
るようになっている。C. [Control Device] FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the entire control device, in which the motor 20 is chopper-controlled by a control unit 50 in the form of a microcomputer. That is, the voltage applied to the motor 20 is turned on and off at a constant cycle, and the FET (field effect transistor) 51 is switched by a PWM signal corresponding to a ratio (drive duty) between the on time and the off time per cycle. The average drive voltage applied to the motor 20 is controlled.
【0036】52はバッテリー、53はツェナーダイオ
ード、54はダイオードであり、モータ20に流れる電
流は一方向にのみとされている。55は制御部50とF
ET51との間のインターフェース、56は制御部50
の駆動電圧(5V)を確保するためのレギュレータであ
る。Reference numeral 52 denotes a battery, 53 denotes a Zener diode, and 54 denotes a diode. The current flowing through the motor 20 is limited to one direction. 55 is the control unit 50 and F
An interface with the ET 51, 56 is a control unit 50
This is a regulator for securing the driving voltage (5V) of the driving voltage.
【0037】制御部50には、クランク角センサ等の運
転状態量センサ57からの検出信号と、ポジションセン
サ40からの検出信号が入力される。58、59はイン
ターフェースである。本例のポジションセンサ40は、
定電圧(5V)が印加される抵抗体41上にて移動する
可動接点部としてのブラシ42を備えており、そのブラ
シ42がロータ21の回動に伴って移動することによ
り、そのブラシ42から、ロータ21の回動位置に応じ
た電圧が検出信号として出力される。60は、抵抗体4
1に定電圧を印加するための電圧供給部である。The control section 50 receives a detection signal from an operation state quantity sensor 57 such as a crank angle sensor and a detection signal from a position sensor 40. 58 and 59 are interfaces. The position sensor 40 of the present example
A brush 42 is provided as a movable contact portion that moves on a resistor 41 to which a constant voltage (5 V) is applied. The brush 42 moves as the rotor 21 rotates, and A voltage corresponding to the rotational position of the rotor 21 is output as a detection signal. 60 is the resistor 4
1 is a voltage supply unit for applying a constant voltage.
【0038】図3は、制御部50によって構成される制
御系を説明するための概略のブロック図である。FIG. 3 is a schematic block diagram for explaining a control system constituted by the control unit 50.
【0039】図3において61は、運転状態量センサ5
7の検出信号に基づいてEGRバルブの最適な開閉位置
を求めるための目標位置演算部である。67は原点の整
合処理部であり、後述する初期設定動作によって、目標
位置演算部61にて求められた開閉位置とバルブ原点S
2との整合性をとり、その整合性をとった上、目標位置
に対応する電圧(以下、「目標値」という)を出力す
る。62は、ポジションセンサ40の検出信号をA/D
変換する変換部であり、EGRバルブの現在の開閉位置
に対応する電圧(以下、「現在値」という)を出力す
る。これらの目標値と現在値の偏差に基づいて、PID
制御量演算部63が比例成分(P成分)、積分成分(I
成分)、微分成分(D成分)を合わせたPID制御量
(電圧)を演算して出力する。そのPID制御量は、駆
動デューティー演算部64によって直流モータ20の駆
動デューティー(PID制御用駆動デューティー)に変
換される。その演算部64は、前述した図4のリターン
トルクによる作動特性の傾きKを考慮して{(PID制
御量)/K}の補正を加え、リターントルクによる作動
特性の影響を小さくする。In FIG. 3, reference numeral 61 denotes an operation state quantity sensor 5.
7 is a target position calculation unit for obtaining the optimum opening / closing position of the EGR valve based on the detection signal of No. 7. Reference numeral 67 denotes an origin alignment processing unit, which performs an initial setting operation to be described later and the opening / closing position obtained by the target position calculation unit 61 and the valve origin S.
2 and a voltage corresponding to the target position (hereinafter, referred to as a “target value”) is output after obtaining the consistency. Reference numeral 62 denotes an A / D conversion of the detection signal of the position sensor 40.
The conversion unit converts the voltage (hereinafter, referred to as “current value”) corresponding to the current open / close position of the EGR valve. Based on the deviation between the target value and the current value, the PID
The control amount calculator 63 calculates a proportional component (P component) and an integral component (I
Component) and a differential component (D component) are calculated and output as a PID control amount (voltage). The PID control amount is converted by the drive duty calculator 64 into a drive duty of the DC motor 20 (PID control drive duty). The calculation unit 64 corrects {(PID control amount) / K} in consideration of the above-described gradient K of the operation characteristic due to the return torque in FIG. 4 to reduce the influence of the operation characteristic due to the return torque.
【0040】このようにして、目標値と現在値との偏差
に基づいて直流モータ20をPID制御するフィードバ
ック制御系が構成されている。そのPID制御系からの
駆動デューティーは、後述するフィードフォワード制御
系からの駆動デューティーを補うように加算されて直流
モータ20の駆動デューティーとなる。In this way, a feedback control system for PID controlling the DC motor 20 based on the deviation between the target value and the current value is configured. The drive duty from the PID control system is added to compensate for the drive duty from the feedforward control system described later, and becomes the drive duty of the DC motor 20.
【0041】65はフィードフォワード制御部であり、
前述した図4中のラインD、D′のようなセンサ出力値
(目標値)と駆動デューティーとの関係から、目標値に
対応する直流モータ20の駆動デューティーを演算して
出力する。本例の制御部65は、直流モータ20の回動
方向つまりバルブ11の開閉方向を検知する開動方向検
知部66の検知方向に応じて、異なる駆動デューティー
を演算して出力する。すなわち、バルブ11が開動する
ときは、前述した図4中のラインDの関係から目標値に
対応する駆動デューティーを算出し、一方、バルブ11
が閉動するときは、図4中のラインD′の関係から目標
値に対応する駆動デューティーを算出する。検知部66
は、現在値と、それよりも一時刻前の現在値とを比較
し、それらの差がプラスであるかマイナスであるかによ
って、直流モータ20の回動方向を検知する。このよう
にして、現在値に応じて直流モータ20を制御するフィ
ードフォワード制御系が構成されている。Reference numeral 65 denotes a feed forward control unit.
The drive duty of the DC motor 20 corresponding to the target value is calculated and output from the relationship between the sensor output value (target value) such as the lines D and D 'in FIG. 4 and the drive duty. The control unit 65 of the present example calculates and outputs a different drive duty according to the rotation direction of the DC motor 20, that is, the detection direction of the opening movement direction detection unit 66 that detects the opening and closing direction of the valve 11. That is, when the valve 11 is opened, the drive duty corresponding to the target value is calculated from the relationship of the line D in FIG.
Is closed, the drive duty corresponding to the target value is calculated from the relationship of the line D 'in FIG. Detection unit 66
Compares the current value with the current value one time before the current value, and detects the rotation direction of the DC motor 20 based on whether the difference is positive or negative. Thus, a feedforward control system that controls the DC motor 20 according to the current value is configured.
【0042】フィードバック制御系とフィードフォワー
ド制御系のそれぞれからの駆動デューティーは加算され
て、モータ駆動デューティーとして出力される。したが
って、フィードフォワード制御系によって、リターント
ルク分のモータトルク発生用の駆動電圧がバルブ11の
開閉方向に応じて常に加えられ、それによる現在値と目
標値との偏差分(フィードフォワード制御の過不足分)
を補うように、フィードバック制御系がPID制御する
ことになる。この結果、バルブ11の開閉方向の如何に
拘わらずフィードバック制御量を比較的小さくして、振
動の発生を抑制できることになる。The driving duties from each of the feedback control system and the feedforward control system are added and output as a motor driving duty. Therefore, the drive voltage for generating the motor torque corresponding to the return torque is always applied by the feedforward control system according to the opening / closing direction of the valve 11, and the deviation between the current value and the target value due thereto (excess or insufficient feedforward control). Minutes)
, The feedback control system performs PID control. As a result, regardless of the opening and closing direction of the valve 11, the amount of feedback control can be made relatively small, and the occurrence of vibration can be suppressed.
【0043】D.「制御装置の初期設定動作」 原点の整合処理部67は、初期動作制御手段およびバル
ブ原点S2の演算手段として機能し、バルブ11の高精
度の開度制御を可能とすべく、エンジン始動時にバルブ
原点S2を正確に把握した上、目標位置演算部61にて
求められた開閉位置とバルブ原点S2との整合性をと
る。D. “Initial setting operation of control device” The origin matching processing unit 67 functions as an initial operation control unit and a calculation unit of the valve origin S2, and performs valve opening at the time of engine start in order to enable highly accurate opening control of the valve 11. After accurately grasping the origin S2, the opening / closing position obtained by the target position calculation unit 61 is made consistent with the valve origin S2.
【0044】図5は、バルブ原点S2の読み込みのため
のメインルーチンであり、まず、モータ20の駆動デュ
ーティーを“0”にセットしてから(ステップS1)、
図6の割り込み処理ルーチンのタイマ割り込みをセット
して(ステップS2)、図6の割り込み処理ルーチンの
割り込みを許可する(ステップS3)。そのタイマ割り
込みのインターバルは例えば20msecであり、その
インターバルで図6の割り込み処理ルーチンが繰り返し
実行される。そして、フラグチェックなどの手法によっ
て、図6の割り込み処理ルーチンによる原点読み込み処
理終了の報知を待ち(ステップS4)、その終了後にタ
イマ割り込みを解除する(ステップS5)。FIG. 5 shows a main routine for reading the valve origin S2. First, the drive duty of the motor 20 is set to "0" (step S1).
The timer interrupt of the interrupt processing routine of FIG. 6 is set (step S2), and the interruption of the interrupt processing routine of FIG. 6 is permitted (step S3). The timer interrupt interval is, for example, 20 msec, and the interrupt processing routine of FIG. 6 is repeatedly executed at the interval. Then, by means of a flag check or the like, a notification of the end of the origin reading process by the interrupt processing routine of FIG. 6 is waited (step S4), and after that, the timer interrupt is released (step S5).
【0045】図6の割り込み処理では、まず、現在設定
されている駆動デューティーD(t)によってモータ2
0を駆動して(ステップS11)、そのときのポジショ
ンセンサ40のセンサ出力値S(t)を読み込む(ステ
ップS12)。初回の割り込み処理において、図4のス
テップS1にて駆動デューティーが“0”にセットされ
ているとき、つまり駆動デューティーD(t)が“0”
であるときは、そのときのセンサ出力値S(t)をロー
タ原点S1として保存してから(ステップS13、S1
4)、駆動デューティーD(t)を1段アップする(ス
テップS15)。駆動デューティーは、例えば、100
%を8ビットで表した場合には、(100/255)%
を1段分として設定することができる。In the interrupt processing shown in FIG. 6, first, the motor 2 is driven by the currently set drive duty D (t).
0 is driven (step S11), and the sensor output value S (t) of the position sensor 40 at that time is read (step S12). In the first interrupt processing, when the drive duty is set to “0” in step S1 of FIG. 4, that is, the drive duty D (t) is set to “0”.
, The sensor output value S (t) at that time is stored as the rotor origin S1 (steps S13 and S1).
4) The drive duty D (t) is increased by one step (step S15). The drive duty is, for example, 100
When% is represented by 8 bits, (100/255)%
Can be set as one stage.
【0046】次回の割り込み処理では、ステップS13
からステップS16に進むことになり、前回と今回にお
けるセンサ出力値S(t−1)、S(t)の差△Sを求
める。その差△Sが基準値(15mV)以下であるとき
は、図4中のAライン上にてロータ21が動かないと判
断して、カウンタCの値を“0”にリセットしてから
(ステップS17、S18)、駆動デューティーD
(t)を1段アップする(ステップS15)。一方、差
△Sが基準値(15mV)を越えたときは、図4中のB
ライン上にてロータ21が回動したと判断して、カウン
タCの値をインクリメントする(ステップS17、S1
9)。そして、そのカウンタCの値が8以下のときは、
その値のまま駆動デューティーD(t)を1段アップす
る(ステップS15)。In the next interrupt processing, step S13
To step S16, and the difference ΔS between the sensor output values S (t−1) and S (t) between the previous time and this time is obtained. If the difference ΔS is equal to or smaller than the reference value (15 mV), it is determined that the rotor 21 does not move on the line A in FIG. 4 and the value of the counter C is reset to “0” (step S17, S18), drive duty D
(T) is increased by one step (step S15). On the other hand, when the difference ΔS exceeds the reference value (15 mV), B in FIG.
It is determined that the rotor 21 has rotated on the line, and the value of the counter C is incremented (steps S17 and S1).
9). And when the value of the counter C is 8 or less,
The drive duty D (t) is increased by one step with the value (step S15).
【0047】カウンタCの値が8を越えたときは、図4
中のラインC上に入ったと判断し、10回前から13回
前までのセンサ出力値S(t−10)、S(t−1
1)、S(t−12)、S(t−13)の平均、つまり
図4中のラインB上における複数のセンサ出力値の平均
を求め、それをバルブ原点S2として保存する(ステッ
プS21)。その後、駆動デューティーD(t)を
“0”に戻してモータ20を停止させてから(ステップ
S22)、原点読み込み処理の終了をフラグなどによっ
て報知する(ステップS23)。When the value of the counter C exceeds 8, when the
It is determined that it has entered the middle line C, and the sensor output values S (t−10) and S (t−1) from 10 times to 13 times before
1), the average of S (t-12) and S (t-13), that is, the average of a plurality of sensor output values on line B in FIG. 4, is stored as the valve origin S2 (step S21). . Thereafter, the drive duty D (t) is returned to "0" to stop the motor 20 (step S22), and the end of the origin reading process is notified by a flag or the like (step S23).
【0048】本例では、バルブ11のフルストロークを
5mm、センサ出力値Sの最大変化幅を4V、駆動デュ
ーティーの1段を(100/255)%としているた
め、計算上、駆動デューティー1段当たりのセンサ出力
値Sの変化幅は15.6mVとなる。実際には、図4中
のラインD上における駆動デューティーの変化幅20%
程度となり、駆動デューティー1段当たりのセンサ出力
値Sは15.6mVの数倍の変化幅となる。したがっ
て、ステップS17における判断基準値を15mVに設
定することにより、ロータ21の動きの有無が確実に判
断できた。また、本例では、図4中のラインB上におい
て、駆動デューティーの最大6段階程度のアップが見込
まれる。したがって、ステップS20におけるカウンタ
Cの判断基準を8回とすることにより、図4中のライン
B上に入ったときと、ラインD上に入ったときとを判別
して、そのラインD上に入ったことが確実に判断でき
た。In this embodiment, the full stroke of the valve 11 is 5 mm, the maximum change width of the sensor output value S is 4 V, and one stage of the drive duty is (100/255)%. Of the sensor output value S is 15.6 mV. Actually, the change width of the drive duty on line D in FIG.
And the sensor output value S per one stage of the drive duty has a variation width several times as large as 15.6 mV. Therefore, by setting the determination reference value in step S17 to 15 mV, the presence / absence of movement of the rotor 21 could be reliably determined. Further, in this example, it is expected that the drive duty is increased by about six steps at the maximum on the line B in FIG. Therefore, when the criterion of the counter C in step S20 is set to eight times, it is determined whether the vehicle has entered the line B and the line D in FIG. I was able to judge for sure.
【0049】原点の整合処理部67は、このように正確
に認識したバルブ原点S2と、目標位置演算部61にて
求められた目標開閉位置との整合性をとる。すなわち、
下式のように、目標位置演算部61にて求められた目標
値をSAとし、その値SAにバルブ原点S2の値を加算
することによって、整合性をとった目標値SBを求め
る。The origin matching processing unit 67 matches the valve origin S2 thus accurately recognized with the target opening / closing position obtained by the target position calculating unit 61. That is,
As in the following equation, the target value calculated by the target position calculation unit 61 is defined as SA, and the value of the valve origin S2 is added to the value SA to obtain a consistent target value SB.
【0050】[0050]
【数2】SB=SA+S2 原点の整合処置部67は、このようにバルブ原点S2を
“0”とした目標値SBを出力する。この結果、バルブ
11を高精度の開度制御できることになる。## EQU2 ## SB = SA + S2 The origin alignment treatment section 67 outputs the target value SB with the valve origin S2 being "0". As a result, the opening of the valve 11 can be controlled with high accuracy.
【0051】また、ロータ原点S1とバルブ原点S2を
求めた直後には、図7の原点チェック処理を実行するよ
うにしてもよい。Immediately after the rotor origin S1 and the valve origin S2 are obtained, the origin check processing of FIG. 7 may be executed.
【0052】すなわち、バルブ原点S2とロータ原点S
1のセンサ出力値の差が10mV以上であるか否かを判
定し(ステップS31)、それが肯定判定のときは、正
常であると判断して処理を終了する。一方、否定判定の
ときは、バルブシャフト14とモータシャフト31との
間の遊びSの間隔が小さくて、バルブ11が完全に閉成
できなくなる可能性がある判断し、EGRバルブの機能
異常として対処する。すなわち、モータ20の電源リレ
ーをOFFにしてモータ20の駆動を停止させ(ステッ
プS32)、EGRバルブが作動しないことをエンジン
コントローラに知らせると共に、ワーニングランプを点
灯してドライバーにも知らせる(ステップS33、S3
4)。That is, the valve origin S2 and the rotor origin S
It is determined whether or not the difference between the sensor output values of No. 1 is 10 mV or more (step S31). If the determination is affirmative, it is determined that the sensor output is normal and the process ends. On the other hand, when a negative determination is made, it is determined that the interval of the play S between the valve shaft 14 and the motor shaft 31 is so small that the valve 11 may not be able to be completely closed. I do. That is, the power supply relay of the motor 20 is turned off to stop driving the motor 20 (step S32), and the engine controller is notified that the EGR valve is not operating, and the warning lamp is turned on to notify the driver (step S33, S3
4).
【0053】(第2の実施形態)図8から図13は、こ
の発明の第2の実施形態を説明するための図である。前
述した第1の実施形態と同様の部分には同一符号を付し
て説明を省略する。(Second Embodiment) FIGS. 8 to 13 are views for explaining a second embodiment of the present invention. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
【0054】本例の場合は、図8における原点の整合処
理部67と最大変位量の整合処理部68によって、図4
中のロータ原点S1、バルブ原点S2、最大変位点S
3、および駆動デューティーD3、D4、D5を求めて
EGRバルブのバルブ作動特性を認識した上、そのEG
Rバルブを制御するようになっている。In the case of the present example, the origin alignment processing unit 67 and the maximum displacement amount alignment processing unit 68 in FIG.
Medium rotor origin S1, valve origin S2, maximum displacement point S
3, and the drive duties D3, D4, D5 are determined to recognize the valve operating characteristics of the EGR valve.
The R valve is controlled.
【0055】図9は、バルブ作動特性の読み込みのため
のメインルーチンであり、まず、モータ20の駆動デュ
ーティーを“0”にセットしてから(ステップS4
1)、フラグFをクリアする(ステップS42)。それ
から、図10および図11の一連の割り込み処理ルーチ
ンのタイマ割り込みをセットして(ステップS43)、
その割り込み処理ルーチンの割り込みを許可する(ステ
ップS44)。そのタイマ割り込みのインターバルは例
えば20msecであり、そのインターバルで図10お
よび図11の一連の割り込み処理ルーチンが繰り返し実
行される。そして、フラグチェックなどの手法によっ
て、その割り込み処理ルーチンによるバルブ作動特性の
読み込み処理終了の報知を待ち(ステップS45)、そ
の終了後にタイマ割り込みを解除する(ステップS4
6)。FIG. 9 shows a main routine for reading the valve operating characteristics. First, the drive duty of the motor 20 is set to "0" (step S4).
1), the flag F is cleared (step S42). Then, a timer interrupt of a series of interrupt processing routines of FIGS. 10 and 11 is set (step S43),
The interruption of the interruption processing routine is permitted (step S44). The timer interrupt interval is, for example, 20 msec, and a series of interrupt processing routines shown in FIGS. 10 and 11 are repeatedly executed at the interval. Then, by means of a flag check or the like, the process waits for notification of the end of the reading process of the valve operating characteristics by the interrupt process routine (step S45), and after that, releases the timer interrupt (step S4).
6).
【0056】図10および図11の一連の割り込み処理
において、その前段の図10の処理は、そのステップS
51からS61のそれぞれが前述した図6中のステップ
S11からS21と同様であり、その図6にステップS
54A、S56A、S62、S63を加えた処理となっ
ている。ステップS45Aは、ステップS54にてロー
タ原点S1が設定された後に、フラグFを「A」にセッ
トする。ステップS56Aは、ステップS56の後にフ
ラグFを判定し、そのフラグFが「A」であるときはス
テップS57に進み、それが「A」でないときは図11
のステップS64に進む。ステップS62は、ステップ
S61にてバルブ原点S2が設定された後に、9回前の
駆動デューティーD(t−9)を図4中のP3時点の駆
動デューティーD3として保存する。ステップS63
は、その後に、フラグFを「D」にセットする。この
「D」は、図4中のラインD上の制御状況にあることを
意味する。In the series of interrupt processing in FIGS. 10 and 11, the processing in FIG.
Steps S51 to S61 are the same as steps S11 to S21 in FIG. 6 described above, and FIG.
This is a process in which 54A, S56A, S62, and S63 are added. A step S45A sets the flag F to "A" after the rotor origin S1 is set in the step S54. In step S56A, the flag F is determined after step S56, and when the flag F is "A", the process proceeds to step S57, and when it is not "A", the process proceeds to step S57.
Go to step S64. In step S62, after the valve origin S2 is set in step S61, the drive duty D (t-9) nine times before is stored as the drive duty D3 at the point P3 in FIG. Step S63
Sets the flag F to "D" thereafter. This “D” means that the control status is on the line D in FIG.
【0057】図11の後段の割り込み処理においては、
まず、ステップS64にてフラグFを判定し、それが
「D」であるときは以下の処理をする。すなわち、前回
と今回におけるセンサ出力値S(t−1)、S(t)の
差△Sが基準値(15mV)以上であるときは、図4中
のDライン上にてロータ21が回動していると判断し
て、カウンタCの値を“0”にリセットしてから(ステ
ップS65、S66)、駆動デューティーD(t)を1
段アップする(ステップS55)。一方、差△Sが基準
値(15mV)よりも小さいときは図4中のEライン上
にてロータ21が動かなくなったと判断して、カウンタ
Cの値をインクリメントする(ステップS65、S6
7)。そして、そのカウンタCの値が10以下のとき
は、その値のまま駆動デューティーD(t)を1段アッ
プする(ステップS68、S55)。そのカウンタCの
値が10を越えたときは、今回から3回前までのセンサ
出力値S(t)、S(t−1)、S(t−2)、S(t
−3)の平均、つまり図4中のラインE上における複数
のセンサ出力値の平均を求め、それを図4中の最大変位
点S3として保存する(ステップS68、S69)。そ
の後、11回前の駆動デューティーD(t−11)を図
4中のP4時点の駆動デューティーD4として保存して
から(ステップS70)、フラグFを「E」にセットす
る(ステップS71)。In the interrupt processing at the latter stage of FIG.
First, the flag F is determined in step S64, and if it is "D", the following processing is performed. That is, when the difference ΔS between the sensor output values S (t−1) and S (t) at the previous time and this time is equal to or more than the reference value (15 mV), the rotor 21 rotates on the line D in FIG. Is determined to have been performed, the value of the counter C is reset to “0” (steps S65 and S66), and then the drive duty D (t) is set to 1
The step is raised (step S55). On the other hand, when the difference ΔS is smaller than the reference value (15 mV), it is determined that the rotor 21 has stopped moving on the E line in FIG. 4, and the value of the counter C is incremented (steps S65 and S6).
7). If the value of the counter C is equal to or less than 10, the drive duty D (t) is increased by one step with the value (steps S68 and S55). When the value of the counter C exceeds 10, the sensor output values S (t), S (t-1), S (t-2), and S (t) from this time to three times before are output.
-3), that is, the average of a plurality of sensor output values on the line E in FIG. 4, is stored as the maximum displacement point S3 in FIG. 4 (steps S68, S69). Thereafter, the drive duty D (t-11) eleventh before is stored as the drive duty D4 at the point P4 in FIG. 4 (step S70), and the flag F is set to "E" (step S71).
【0058】先のステップS64での否定判定後のステ
ップS72において、フラグFが「E」であると判定さ
れたときは、以下の処理をする。すなわち、前回と今回
におけるセンサ出力値S(t−1)、S(t)の差△S
が基準値(−15mV)以上のときは、図4中のEライ
ン上にてロータ21が動かないと判断して、カウンタC
の値を“0”にリセットしてから(ステップS73、S
74)、駆動デューティーD(t)を1段ダウンさせる
(ステップS75)。一方、差△Sが基準値(−15m
V)よりも小さいときは図4中のD′ライン上にてロー
タ21が動いていると判断して、カウンタCの値をイン
クリメントする(ステップS73、S76)。そして、
そのカウンタCの値が8を越えたときは、9回前の駆動
デューティーD(t−9)を図4中のP5時点の駆動デ
ューティーD5として保存する(ステップS78)。そ
の後、駆動デューティーD(t)を“0”に戻してモー
タ20を停止させてから(ステップS79)、バルブ作
動特性の読み込みの終了をフラグなどによって報知する
(ステップS80)。If it is determined in step S72 after the negative determination in step S64 that the flag F is "E", the following processing is performed. That is, the difference ΔS between the sensor output values S (t−1) and S (t) between the previous time and the present time.
Is equal to or more than the reference value (−15 mV), it is determined that the rotor 21 does not move on the E line in FIG.
Is reset to "0" (steps S73 and S73).
74), the drive duty D (t) is reduced by one stage (step S75). On the other hand, the difference ΔS is equal to the reference value (−15 m
If it is smaller than V), it is determined that the rotor 21 is moving on the line D 'in FIG. 4, and the value of the counter C is incremented (steps S73, S76). And
When the value of the counter C exceeds 8, the drive duty D (t-9) nine times before is stored as the drive duty D5 at the point P5 in FIG. 4 (step S78). Thereafter, the drive duty D (t) is returned to "0" to stop the motor 20 (step S79), and the completion of reading the valve operating characteristics is notified by a flag or the like (step S80).
【0059】以上のようにして、ロータ原点S1、バル
ブ原点S2、最大変位点S3、および駆動デューティー
D3、D4、D5を求めることによって図4のEGRバ
ルブの作動特性が認識でき、その作動特性に基づいて、
そのEGRバルブを高精度に制御できることになる。ま
た、センサ40のリニアリティ誤差、およびセンサ40
やロータ21のストッパー(ストッパープレート31、
ストッパー部2A)の組み付け誤差などに起因する制御
上の不具合、例えば、バルブ11の全開時の目標値が最
大変位点S3よりも大きくずれたために、モータ20に
無用な電流が流れつづけてしまうというような不具合が
回避できる。As described above, the operating characteristics of the EGR valve shown in FIG. 4 can be recognized by obtaining the rotor origin S1, the valve origin S2, the maximum displacement point S3, and the drive duties D3, D4, D5. On the basis of,
The EGR valve can be controlled with high accuracy. Also, the linearity error of the sensor 40 and the sensor 40
And the stopper of the rotor 21 (stopper plate 31,
A control problem caused by an assembly error of the stopper portion 2A), for example, an unnecessary current continues to flow through the motor 20 because the target value when the valve 11 is fully opened deviates greatly from the maximum displacement point S3. Such problems can be avoided.
【0060】また、P3時点の駆動デューティーD3と
バルブ原点S2、P4時点の駆動デューティーD4と最
大変位点S3、およびP5時点の駆動デューティーD5
と最大変位点S3を用いて、次のようにして、図4中F
の制御用直線の方程式(1)を求めることができる。X
は横軸、Yは縦軸、Kは傾きである。The drive duty D3 at the point P3, the valve origin S2, the drive duty D4 at the point P4, the maximum displacement point S3, and the drive duty D5 at the point P5.
Using the maximum displacement point S3 and F3 in FIG.
Equation (1) of the control straight line can be obtained. X
Is the horizontal axis, Y is the vertical axis, and K is the slope.
【0061】[0061]
【数3】 (Equation 3)
【0062】このようにして、直線Fを求めることによ
り、特に、EGRバルブにおける温度依存性に対応し
て、より高精度な制御が可能となる。すなわち、図1の
ような構成のEGRバルブにおいては、モータ20の界
磁マグネットとして利用されるフェライトなどのB−H
特性に温度依存性があり、また電機子コイルとして利用
される導線の抵抗値にも温度依存性がある。このことか
ら、モータ20はトルク特性に温度依存性をもつことに
なり、必然的に、このモータ20のモータトルクとリタ
ーントルクとのバランスによって駆動されるEGRバル
ブは作動特性に温度依存性をもつことになる。エンジン
始動時において、このようなEGRバルブの制御用直線
Fを求めることは、その温度依存性に対応した制御を可
能とする。By obtaining the straight line F in this manner, more precise control can be performed particularly in response to the temperature dependency of the EGR valve. That is, in the EGR valve configured as shown in FIG. 1, BH such as ferrite used as a field magnet of the motor 20 is used.
The characteristics have a temperature dependence, and the resistance of a conductor used as an armature coil also has a temperature dependence. Therefore, the torque characteristic of the motor 20 has a temperature dependence, and the EGR valve driven by the balance between the motor torque and the return torque of the motor 20 necessarily has a temperature dependence in the operation characteristic. Will be. When the engine is started, obtaining such a control straight line F for the EGR valve enables control corresponding to the temperature dependency.
【0063】さらに、EGRバルブの組み付け異常によ
る過大なフリクションやコイル断線などによって生じる
モータ20の出力異常を含め、EGRバルブの異常診断
をすることもできる。図12は、そのような異常診断の
ための処理の例であり、EGRバルブの作動特性を求め
た直後に実行する。Further, the abnormality of the EGR valve can be diagnosed, including the abnormal output of the motor 20 caused by excessive friction or coil disconnection due to an abnormal assembly of the EGR valve. FIG. 12 shows an example of a process for such an abnormality diagnosis, which is executed immediately after the operation characteristic of the EGR valve is obtained.
【0064】まず、図4中のP3時点の駆動デューティ
ーD3が40%よりも大きいか否かを判定し(ステップ
S91)、それが肯定判定のときは、モータ21の断
線、整流子部の接触不良などによって駆動デューティー
D3が異常に大きくなったと判断して、エラー処理をす
る(ステップS94)。すなわち、モータ20の電源ラ
イン中の電源リレーをOFFにして、モータ20を駆動
不能とし、かつEGRバルブが作動しないことをエンジ
ンコントローラに知らせると共に、ワーニングランプを
点灯してドライバーにも知らせる。First, it is determined whether or not the drive duty D3 at the point P3 in FIG. 4 is greater than 40% (step S91). If the determination is affirmative, the motor 21 is disconnected and the commutator is in contact. It is determined that the drive duty D3 has become abnormally large due to a defect or the like, and error processing is performed (step S94). That is, the power supply relay in the power supply line of the motor 20 is turned off, the motor 20 is disabled, and the fact that the EGR valve is not operated is notified to the engine controller, and the warning lamp is turned on to notify the driver.
【0065】次に、最大変位点S3が4.3Vよりも小
さいか否かを判定し(ステップS92)、それが肯定判
定のときは、センサ21や可動部の何らかの異常干渉に
よって、最大バルブ開度が異常に小さくなったと判断し
て、エラー処理をする(ステップS94)。この結果、
モータ20に大電流が流れつづけてしまうことが回避で
きることになる。Next, it is determined whether or not the maximum displacement point S3 is smaller than 4.3 V (step S92). If the determination is affirmative, the maximum valve opening due to some abnormal interference of the sensor 21 or the movable part is determined. It is determined that the degree has become abnormally small, and error processing is performed (step S94). As a result,
It can be avoided that a large current continues to flow through the motor 20.
【0066】次に、駆動デューティーD4、D5の間、
つまり最大バルブ開度時におけるヒステリシス幅が15
%よりも大きいか否かを判定し(ステップS93)、そ
れが肯定判定のときは、可動部のフリクションが異常に
大きくなったと判断して、エラー処理をする(ステップ
S94)。この結果、ハンチングの発生などによる制御
性の悪化が回避できることになる。Next, during the drive duties D4 and D5,
That is, the hysteresis width at the maximum valve opening is 15
It is determined whether it is greater than% (step S93). If the determination is affirmative, it is determined that the friction of the movable portion has become abnormally large, and error processing is performed (step S94). As a result, deterioration of controllability due to occurrence of hunting can be avoided.
【0067】また、図8中の最大変位量の整合処理部6
8は、最大変位点S3に基づいて、図13のような最大
変位量整合処理をする。The maximum displacement amount matching processing unit 6 in FIG.
8 performs a maximum displacement amount matching process as shown in FIG. 13 based on the maximum displacement point S3.
【0068】すなわち、制御の目標値が最大変位点S3
を越えたときに、その目標値を最大変位点S3に変更す
る(ステップS101、S102)。このように最大目
標値を最大変位点S3に抑えることにより、目標値が最
大変位点S3を越えた場合の不具合、つまりストッパー
プレート31とストッパー部2Aとによってモータ20
が回動限位置に規制されたまま、モータ20に駆動電流
が無用に流されつづけてしまうために発熱して温度障害
をまねくという不具合が回避できることになる。That is, when the target value of the control is the maximum displacement point S3
Is exceeded, the target value is changed to the maximum displacement point S3 (steps S101, S102). By limiting the maximum target value to the maximum displacement point S3 in this manner, a problem occurs when the target value exceeds the maximum displacement point S3, that is, the motor 20 is driven by the stopper plate 31 and the stopper portion 2A.
Since the drive current continues to flow unnecessarily to the motor 20 while the motor is restricted to the rotation limit position, it is possible to avoid a problem that heat is generated and a temperature failure is caused.
【0069】(第3の実施形態)フィードフォワード制
御部65は、図4中の直線Fを想定して駆動デューティ
ーを求めるようにしてもよい。すなわち、直線Fは、ラ
インD、D′の立ち上がり時点P3、P6の駆動デュー
ティーD3、D6の中間DFから立ち上がる傾きKの仮
想の直線であり、その傾きKと中間の駆動デューティー
DFを考慮して、{(目標値に相当するセンサ出力値)
/K+DF}の補正を加え、リターントルクによる作動
特性の影響を小さくする。したがって、直線Fのような
目標値と直流モータ20の駆動デューティーとの関係か
ら、目標値に対応するオフセット制御用駆動デューティ
ーを直流モータ20の回動方向の如何に拘わらず演算で
きることになる。(Third Embodiment) The feedforward control unit 65 may determine the drive duty on the assumption of the straight line F in FIG. That is, the straight line F is an imaginary straight line having a slope K rising from an intermediate DF between the drive duties D3 and D6 at the rising points P3 and P6 of the lines D and D ', and considering the slope K and the intermediate drive duty DF. , {(Sensor output value corresponding to target value)
/ K + DF} to reduce the effect of return torque on operating characteristics. Therefore, from the relationship between the target value such as the straight line F and the drive duty of the DC motor 20, the drive duty for offset control corresponding to the target value can be calculated regardless of the rotation direction of the DC motor 20.
【0070】この結果、ラインD、F間およびライン
D′、F間のトルク差分だけ外乱の影響を受けにくくな
り、EGRバルブを安定的に制御しやすくなる。As a result, the torque difference between the lines D and F and between the lines D 'and F is less likely to be affected by disturbance, and the EGR valve can be easily controlled stably.
【0071】(第4の実施形態)前述した図5のライン
D、D′、Fは学習によって取得することができる。(Fourth Embodiment) The lines D, D 'and F in FIG. 5 described above can be obtained by learning.
【0072】その取得手順は、まず、目標値と現在値が
所定の単位時間内にほぼ一致する毎に、その時々の目標
値と直流モータ20の駆動デューティーを保存して、1
つの目標値に対して所定数の駆動デューティーのデータ
を取得してから、1つの目標値毎における駆動デューテ
ィーの平均値を1つずつ求める。そして、それらの目標
値毎の平均値からラインD、D′、Fの傾きKと立ち上
がり時点の駆動デューティーD3、D6、DFを近似計
算する。このようにして求めたラインD、D′、Fに関
してのデータが古くなった場合には、それを求め直して
更新する。The acquisition procedure is as follows. Each time the target value substantially matches the current value within a predetermined unit time, the current target value and the drive duty of the DC motor 20 are stored.
After obtaining a predetermined number of drive duty data for one target value, an average value of the drive duty for each target value is obtained one by one. Then, the slopes K of the lines D, D ', and F and the drive duties D3, D6, and DF at the time of rising are approximated from the average value for each target value. When the data on the lines D, D ', and F obtained as described above becomes outdated, the data is recalculated and updated.
【0073】(第5の実施形態)また、フィードバック
制御系によって、リターントルクと逆方向のモータトル
クを発生させるべく、直流モータ20を一方向にのみ通
電制御するだけではなく、リターントルクと同方向のモ
ータトルクを発生させるべく、直流モータ20を他方向
にも通電制御するようにしてもよい。その場合には、直
流モータ20を一方向に通電制御するときのPID制御
量をプラスとし、それがマイナスとなったときのPID
制御量に応じて直流モータ20を他方向に通電制御すれ
ばよい。このように、リターントルクと同方向のモータ
トルクを発生させることにより、バルブ11の閉動方向
の応答性が向上することになる。(Fifth Embodiment) In order to generate a motor torque in the opposite direction to the return torque by the feedback control system, the DC motor 20 is controlled not only in one direction but also in the same direction as the return torque. In order to generate the motor torque described above, the DC motor 20 may be energized in other directions. In that case, the PID control amount when the energization control of the DC motor 20 is performed in one direction is set to plus, and the PID control amount when
The energization control of the DC motor 20 in the other direction may be performed according to the control amount. As described above, by generating the motor torque in the same direction as the return torque, the response in the closing direction of the valve 11 is improved.
【0074】図14は、このように直流モータ20を双
方向通電する場合における回路構成例の説明図である。
本例の場合は、4組のトランジスタ71、72、73、
74とダイオード75、76、77、78を組み合わせ
た構成とされ、前述した実施形態と同様に直流モータ2
0をチョッパ制御するようになっている。すなわち、直
流モータ20を一方向に通電制御するときには、トラン
ジスタ71をオンにして、トランジスタ72をPWM信
号によりスイッチ動作させ、また直流モータ20を他方
向に通電制御するときには、トランジスタ73をオンに
して、トランジスタ74をPWM信号によりスイッチ動
作させる。81、82、83、84は、トランジスタ7
1、72、73、74と制御部50との間のインターフ
ェースである。FIG. 14 is an explanatory diagram of a circuit configuration example in the case where the DC motor 20 is bidirectionally energized as described above.
In the case of this example, four sets of transistors 71, 72, 73,
74 and diodes 75, 76, 77, 78, and the DC motor 2
0 is chopper-controlled. That is, when controlling the energization of the DC motor 20 in one direction, the transistor 71 is turned on, the transistor 72 is switched by the PWM signal, and when controlling the energization of the DC motor 20 in the other direction, the transistor 73 is turned on. , The transistor 74 is switched by the PWM signal. 81, 82, 83 and 84 are transistors 7
1, 72, 73, and 74 and the control unit 50.
【0075】(第6の実施形態)遊びSの間隔は、短期
間に変化するものではないため、バルブ原点S2の検出
動作をエンジンスタート時あるいはエンジンオフ(OF
F)時にのみに行ってもよい。このことは、EGRバル
ブが作動不能となる時期を短くすることになり、常時、
それを制御可能状態とする上において好ましい。(Sixth Embodiment) Since the interval of the play S does not change in a short time, the detection operation of the valve origin S2 is performed when the engine is started or when the engine is turned off (OF).
F) It may be performed only at the time. This shortens the time when the EGR valve becomes inoperable.
It is preferable to make it controllable.
【0076】また、バルブ原点S2の検出時間を短縮す
るためには、駆動デューティーを“0”から1段ずつア
ップさせるよりも、図4中のP2時点近傍の駆動デュー
ティーから1段ずつアップさせることが好ましい。例え
ば、図4中のP1時点の駆動デューティーD1が24
%、P2時点の駆動デューティーD2が26%である場
合には、その駆動デューティーを24%から26%を含
む小範囲で変化させることによって、バルブ原点S2が
短時間で検出できることになる。図15は、このように
バルブ原点検出時における初期の駆動デューティーを大
きく設定した場合の検出動作を説明するためのフローチ
ャートであり、エンジンステート時に実行される。In order to shorten the detection time of the valve origin S2, the drive duty is increased by one stage from the drive duty near the point P2 in FIG. 4 rather than by one stage from "0". Is preferred. For example, the drive duty D1 at the point P1 in FIG.
%, When the drive duty D2 at the point P2 is 26%, the valve origin S2 can be detected in a short time by changing the drive duty in a small range including 24% to 26%. FIG. 15 is a flowchart for explaining a detection operation when the initial drive duty at the time of detecting the valve origin is set to be large, and is executed in the engine state.
【0077】まず、バルブ原点検出動作開始時点の駆動
デューティーDAを出力してモータ20を駆動する(ス
テップS111)。その駆動デューティーDAは、例え
ば、図4中のP1時点の駆動デューティーD1が24%
程度、P2時点の駆動デューティーD2が26%程度で
ある場合には、22%程度に設定する。それから、駆動
デューティーを1段アップさせる(ステップS11
2)。そのアップの程度は、例えば、1%当たりを30
0msecかけてアップさせる程度とする。そのアップ
の程度が大きすぎた場合には、モータシャフト31がバ
ルブシャフト14に勢いよく当たって、バルブ原点S2
の検出精度が悪化してしまい、その程度が小さすぎた場
合には検出時間が長くなってしまう。First, the motor 20 is driven by outputting the drive duty DA at the start of the valve origin detection operation (step S111). The drive duty DA is, for example, 24% when the drive duty D1 at the point P1 in FIG.
If the drive duty D2 at the time point P2 is about 26%, it is set to about 22%. Then, the drive duty is increased by one step (step S11).
2). The degree of the increase is, for example, 30% per 1%.
It is set to the extent that it is raised over 0 msec. If the degree of the increase is too large, the motor shaft 31 vigorously hits the valve shaft 14 and the valve origin S2
The detection accuracy is deteriorated, and if the degree is too small, the detection time becomes long.
【0078】その後、センサ出力値の変化幅が所定の基
準変化幅Swとなったか否かを判定する(ステップS1
13)。その比較基準の変化幅Swは、例えば、遊びS
(図1参照)の間隔が0.2mm程度である場合には、
バルブ11を0.1mm開動させるために要する程度の
センサ出力の変化幅に設定する。そして、センサ出力値
が変化幅Swを越えたときは、図4中のラインB上にて
ロータ21が回動したと判断し、ステップS114に
て、今回と前回のセンサ出力値S(t)とS(t−1)
の差が所定の基準差△Sc以下であるか否かを判定す
る。その基準差△Scを越えているときは、図4中のラ
インB上にてロータ21が回動していると判断し、カウ
ンタC1をクリアする(ステップS115)。センサ出
力値S(t)とS(t−1)の差が所定の基準差△Sc
以下のときは、図4中のラインC上にてロータ21が動
かないと判断し、カウンタC1をインクリメントする
(ステップS116)。その基準差△Scは、例えば、
バルブ11が18μm開動するときのセンサ出力値の変
化幅以下に設定する。Thereafter, it is determined whether or not the change width of the sensor output value has reached a predetermined reference change width Sw (step S1).
13). The change width Sw of the comparison standard is, for example, the play S
If the distance between the two (see FIG. 1) is about 0.2 mm,
The variation width of the sensor output required to open the valve 11 by 0.1 mm is set. Then, when the sensor output value exceeds the change width Sw, it is determined that the rotor 21 has rotated on the line B in FIG. 4, and in step S114, the current and previous sensor output values S (t) And S (t-1)
Is determined to be equal to or smaller than a predetermined reference difference ΔSc. When the difference exceeds the reference difference ΔSc, it is determined that the rotor 21 is rotating on the line B in FIG. 4, and the counter C1 is cleared (step S115). The difference between the sensor output values S (t) and S (t-1) is a predetermined reference difference △ Sc
In the following cases, it is determined that the rotor 21 does not move on the line C in FIG. 4, and the counter C1 is incremented (step S116). The reference difference ΔSc is, for example,
It is set to be equal to or less than the change width of the sensor output value when the valve 11 is opened by 18 μm.
【0079】そして、カウンタC1の値が25以上とな
ったときに、その25回のカウント時期におけるライン
C上の計25点のセンサ出力の平均値を求め、それをバ
ルブ原点S2とする。例えば、図15の処理ルーチンの
制御周期が4msecの場合には、100msec(4
msec×25回)連続してバルブ11が静止したとき
に、バルブ原点S2が求められることになる。Then, when the value of the counter C1 becomes 25 or more, the average value of the sensor outputs of a total of 25 points on the line C at the 25 count times is obtained, and this is set as the valve origin S2. For example, when the control cycle of the processing routine of FIG. 15 is 4 msec, 100 msec (4
When the valve 11 is continuously stopped (msec × 25 times), the valve origin S2 is obtained.
【0080】[0080]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
発明は、付勢手段によるリターントルクと直流モータの
モータトルクとのバランスによりバルブを開閉させるト
ルクバランス駆動方式を採用した上、直流モータとバル
ブとの間の動力伝達系中に所定の遊びを形成し、さらに
バルブの開き始めの時点における直流モータの動作位置
を求めることにより、EGRバルブの開度を高い分解能
をもって高精度に制御可能とし、かつバルブの完全な閉
成を補償した上、EGRバルブの閉成位置とバルブ駆動
用モータの動作原点とを確実に対応づけて、常に正確な
開閉制御ができる。As described above, the first aspect of the present invention employs a torque balance drive system in which the valve is opened and closed by the balance between the return torque by the urging means and the motor torque of the DC motor. A predetermined play is formed in the power transmission system between the motor and the valve, and the operating position of the DC motor at the time when the valve starts to open is obtained, whereby the opening of the EGR valve is controlled with high resolution and high accuracy. In addition to enabling the valve to be completely closed and ensuring that the EGR valve is closed and the operating origin of the valve driving motor, the opening and closing control can always be performed accurately.
【0081】請求項2に記載の発明は、直流モータを最
大動作範囲において往復動させて、その直流モータのモ
ータトルクと動作位置との関係からEGRバルブの作動
特性を求めることにより、EGRバルブの作動特性を正
確に把握して、より高精度の制御が可能となる。According to a second aspect of the present invention, the DC motor is reciprocated in the maximum operating range, and the operating characteristics of the EGR valve are obtained from the relationship between the motor torque and the operating position of the DC motor. Accurate grasp of the operation characteristics enables more precise control.
【0082】請求項3に記載の発明は、直流モータをP
WM信号によるチョッパ制御することができる。According to a third aspect of the present invention, the DC motor
Chopper control can be performed by the WM signal.
【0083】請求項4に記載の発明は、直流モータのモ
ータシャフトとバルブシャフトとの対向面間に遊びの隙
間を形成することにより、それらのシャフトによって、
バルブの完全な閉成を補償する動力伝達系を簡易に構成
することができる。According to a fourth aspect of the present invention, a play gap is formed between the opposing surfaces of the motor shaft and the valve shaft of the DC motor, so that these shafts can be used.
A power transmission system that compensates for complete closing of the valve can be simply configured.
【0084】請求項5に記載の発明は、リターントルク
と同方向にもモータトルクを発生させるように直流モー
タを制御することにより、リターントルクの付与方向に
おけるEGRバルブの応答性を向上させることができ
る。According to the fifth aspect of the present invention, the responsiveness of the EGR valve in the direction in which the return torque is applied can be improved by controlling the DC motor to generate the motor torque in the same direction as the return torque. it can.
【図1】この発明の第1の実施形態におけるEGRバル
ブの縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an EGR valve according to a first embodiment of the present invention.
【図2】この発明の第1の実施形態における制御部の概
略説明図である。FIG. 2 is a schematic explanatory diagram of a control unit according to the first embodiment of the present invention.
【図3】図2における制御部のブロック構成図である。FIG. 3 is a block diagram of a control unit in FIG. 2;
【図4】図1のEGRバルブの作動特性の説明図であ
る。FIG. 4 is an explanatory diagram of an operation characteristic of the EGR valve of FIG. 1;
【図5】図2における制御部の原点読み込み処理用メイ
ンルーチンを説明するためのフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart illustrating a main routine for an origin reading process of a control unit in FIG. 2;
【図6】図2における制御部の割り込み処理を説明する
ためのフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart illustrating an interrupt process of a control unit in FIG. 2;
【図7】図2における制御部の原点チェック処理を説明
するためのフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart illustrating an origin check process of a control unit in FIG. 2;
【図8】この発明の第2の実施形態における制御部のブ
ロック構成図である。FIG. 8 is a block diagram of a control unit according to a second embodiment of the present invention.
【図9】図8における制御部のバルブ作動特性の読み込
み処理用メインルーチンを説明するためのフローチャー
トである。9 is a flowchart for explaining a main routine for processing of reading valve operating characteristics of a control unit in FIG. 8;
【図10】図8における制御部の割り込み処理を説明す
るためのフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart illustrating an interrupt process of a control unit in FIG. 8;
【図11】図8における制御部の割り込み処理を説明す
るためのフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart illustrating an interrupt process of a control unit in FIG. 8;
【図12】図8における制御部の異常診断処理を説明す
るためのフローチャートである。FIG. 12 is a flowchart illustrating an abnormality diagnosis process of a control unit in FIG. 8;
【図13】図8における制御部の最大変位量整合処理を
説明するためのフローチャートである。FIG. 13 is a flowchart illustrating a maximum displacement amount matching process of a control unit in FIG. 8;
【図14】この発明の第5の実施形態における直流モー
タの駆動回路の説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram of a DC motor drive circuit according to a fifth embodiment of the present invention.
【図15】この発明の第6の実施形態におけるバルブ原
点の検出動作を説明するためのフローチャートである。FIG. 15 is a flowchart for explaining a detection operation of a valve origin in a sixth embodiment of the present invention.
11 バルブ 12 シート 19 スプリング(付勢手段) 20 直流モータ 40 ポジションセンサ 50 制御部 61 目標位置演算部 62 A/D変換部 63 PID制御量演算部 64 駆動デューティー演算部 65 フィードフォワード制御部 66 開動方向検知部 67 原点の整合処理部 68 最大変位量の整合処理部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Valve 12 Seat 19 Spring (biasing means) 20 DC motor 40 Position sensor 50 Control part 61 Target position calculation part 62 A / D conversion part 63 PID control amount calculation part 64 Drive duty calculation part 65 Feedforward control part 66 Opening direction Detector 67 Origin matching processor 68 Maximum displacement matching processor
Claims (5)
に所定のリターントルクが付与され、かつ直流モータに
よってEGRバルブの開方向に可変のモータトルクが付
与され、それらのトルクバランスにより開閉されるEG
Rバルブの制御装置であって、 前記直流モータのモータトルクを前記EGRバルブに伝
達し、かつ前記EGRバルブの閉成時に所定量の遊びを
形成する動力伝達系と、 前記直流モータの動作位置を検出する検出手段と、 前記EGRバルブの閉成時から前記直流モータのモータ
トルクを漸次増大させる初期動作制御手段と、 前記初期動作制御手段によって漸次増大される前記直流
モータのモータトルクの変化と、前記検出手段によって
検出される前記直流モータの動作位置の変化との関係か
ら、前記EGRバルブの開き始めの時点における前記直
流モータの動作位置を求める演算手段とを備えたことを
特徴とするEGRバルブの制御装置。An EG which is provided with a predetermined return torque in a closing direction of an EGR valve by an urging means, and a variable motor torque in an opening direction of an EGR valve by a DC motor, and is opened and closed by their torque balance.
A control device for an R valve, comprising: a power transmission system that transmits a motor torque of the DC motor to the EGR valve, and forms a predetermined amount of play when the EGR valve is closed; Detecting means for detecting, initial operation control means for gradually increasing the motor torque of the DC motor from the time the EGR valve is closed, and a change in the motor torque of the DC motor gradually increased by the initial operation control means; Calculating means for obtaining an operating position of the DC motor at the time when the opening of the EGR valve is started from a relationship with a change in an operating position of the DC motor detected by the detecting means. Control device.
タを最大動作範囲において往復動させるように該直流モ
ータのモータトルクを漸次増大させてから漸次減少さ
せ、 前記演算手段は、前記直流モータのモータトルクの変化
と、前記検出手段によって検出される前記直流モータの
動作位置の変化との関係から、前記EGRバルブの作動
特性を求めることを特徴とする請求項1に記載のEGR
バルブの制御装置。2. The initial operation control means gradually increases the motor torque of the DC motor so as to reciprocate the DC motor in a maximum operation range, and then gradually decreases the motor torque. 2. The EGR according to claim 1, wherein an operating characteristic of the EGR valve is obtained from a relationship between a change in motor torque and a change in an operating position of the DC motor detected by the detecting unit. 3.
Valve control device.
タをPWM制御することによってモータトルクを制御す
ることを特徴とする請求項1または2に記載のEGRバ
ルブの制御装置。3. The EGR valve control device according to claim 1, wherein the initial operation control means controls the motor torque by performing PWM control on the DC motor.
よって前記EGRバルブを開くバルブシャフトと、 前記直流モータの動作量に応じて直線移動され、かつ前
記EGRバルブの閉成時に前記バルブシャフトと所定の
遊び隙間をおいて対向し、前記直流モータのモータトル
クの増大に伴い、前記バルブシャフトに当接してから該
バルブシャフトを一方向に押すモータシャフトとを有す
ることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の
EGRバルブの制御装置。4. The power transmission system is connected to the EGR valve, the valve shaft opens the EGR valve by being pushed in one direction, and is linearly moved according to an operation amount of the DC motor. A motor shaft that opposes the valve shaft with a predetermined play gap when the valve is closed, and that pushes the valve shaft in one direction after coming into contact with the valve shaft as the motor torque of the DC motor increases. The control device for an EGR valve according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
の通電によって前記EGRバルブに開方向および閉方向
のモータトルクを付与可能であることを特徴とする請求
項1から4のいずれかに記載のEGRバルブの制御装
置。5. The DC motor according to claim 1, wherein the DC motor can apply motor torque in an opening direction and a closing direction to the EGR valve by energizing in one direction and another direction. EGR valve control device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9295659A JPH11132110A (en) | 1997-10-28 | 1997-10-28 | Control device for EGR valve |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP9295659A JPH11132110A (en) | 1997-10-28 | 1997-10-28 | Control device for EGR valve |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11132110A true JPH11132110A (en) | 1999-05-18 |
Family
ID=17823519
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| JP9295659A Ceased JPH11132110A (en) | 1997-10-28 | 1997-10-28 | Control device for EGR valve |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11132110A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001037409A1 (en) * | 1999-11-18 | 2001-05-25 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Egr valve device |
| JP2007138893A (en) * | 2005-11-22 | 2007-06-07 | Isuzu Motors Ltd | EGR valve control device |
| JP2007198243A (en) * | 2006-01-26 | 2007-08-09 | Isuzu Motors Ltd | EGR valve control device |
| JP4241035B2 (en) * | 2000-08-24 | 2009-03-18 | 三菱電機株式会社 | Exhaust gas recirculation valve controller |
| JP2015042851A (en) * | 2013-08-26 | 2015-03-05 | 株式会社デンソー | Full-closed position learning device |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57157877A (en) * | 1981-03-25 | 1982-09-29 | Shimadzu Corp | Motor driven actuator for opening and closing valve |
| JPS5813282A (en) * | 1981-04-30 | 1983-01-25 | ロト−ク・コントロ−ルズ・リミテド | Valve operating device |
| JPS624976A (en) * | 1985-06-28 | 1987-01-10 | エレクトリツク パワ− リサ−チ インスチテユ−ト インコ−ポレ−テツド | Control and diagnostic system for motor working valve based on microprocessor |
| JPH0727023A (en) * | 1993-07-07 | 1995-01-27 | Mitsubishi Denki Eng Kk | Electric control valve device |
| JPH07293353A (en) * | 1994-04-21 | 1995-11-07 | Mitsubishi Electric Corp | Exhaust gas recirculation control device |
| JPH07332168A (en) * | 1994-06-03 | 1995-12-22 | Mitsubishi Denki Eng Kk | Flow valve controller and method of manufacturing flow valve |
| JPH08151963A (en) * | 1994-11-30 | 1996-06-11 | Unisia Jecs Corp | Exhaust gas recirculation control valve |
| JPH08303285A (en) * | 1995-03-06 | 1996-11-19 | Hitachi Ltd | Vehicle valve control device and control method |
| JPH08326952A (en) * | 1995-06-05 | 1996-12-10 | Nippondenso Co Ltd | Operation failure diagnosis device for flow rate control valve |
| JPH094744A (en) * | 1995-06-22 | 1997-01-07 | Nissan Motor Co Ltd | Flow control valve |
-
1997
- 1997-10-28 JP JP9295659A patent/JPH11132110A/en not_active Ceased
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57157877A (en) * | 1981-03-25 | 1982-09-29 | Shimadzu Corp | Motor driven actuator for opening and closing valve |
| JPS5813282A (en) * | 1981-04-30 | 1983-01-25 | ロト−ク・コントロ−ルズ・リミテド | Valve operating device |
| JPS624976A (en) * | 1985-06-28 | 1987-01-10 | エレクトリツク パワ− リサ−チ インスチテユ−ト インコ−ポレ−テツド | Control and diagnostic system for motor working valve based on microprocessor |
| JPH0727023A (en) * | 1993-07-07 | 1995-01-27 | Mitsubishi Denki Eng Kk | Electric control valve device |
| JPH07293353A (en) * | 1994-04-21 | 1995-11-07 | Mitsubishi Electric Corp | Exhaust gas recirculation control device |
| JPH07332168A (en) * | 1994-06-03 | 1995-12-22 | Mitsubishi Denki Eng Kk | Flow valve controller and method of manufacturing flow valve |
| JPH08151963A (en) * | 1994-11-30 | 1996-06-11 | Unisia Jecs Corp | Exhaust gas recirculation control valve |
| JPH08303285A (en) * | 1995-03-06 | 1996-11-19 | Hitachi Ltd | Vehicle valve control device and control method |
| JPH08326952A (en) * | 1995-06-05 | 1996-12-10 | Nippondenso Co Ltd | Operation failure diagnosis device for flow rate control valve |
| JPH094744A (en) * | 1995-06-22 | 1997-01-07 | Nissan Motor Co Ltd | Flow control valve |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001037409A1 (en) * | 1999-11-18 | 2001-05-25 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Egr valve device |
| US6412753B2 (en) | 1999-11-18 | 2002-07-02 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | EGR valve device |
| KR100586782B1 (en) * | 1999-11-18 | 2006-06-08 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | Exhaust gas recirculation valve device |
| JP4241035B2 (en) * | 2000-08-24 | 2009-03-18 | 三菱電機株式会社 | Exhaust gas recirculation valve controller |
| JP2007138893A (en) * | 2005-11-22 | 2007-06-07 | Isuzu Motors Ltd | EGR valve control device |
| JP2007198243A (en) * | 2006-01-26 | 2007-08-09 | Isuzu Motors Ltd | EGR valve control device |
| JP2015042851A (en) * | 2013-08-26 | 2015-03-05 | 株式会社デンソー | Full-closed position learning device |
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