JP2003148156A - ターボチャージャのモータ位置制御装置及びモータ装置制御方法 - Google Patents
ターボチャージャのモータ位置制御装置及びモータ装置制御方法Info
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- JP2003148156A JP2003148156A JP2001347884A JP2001347884A JP2003148156A JP 2003148156 A JP2003148156 A JP 2003148156A JP 2001347884 A JP2001347884 A JP 2001347884A JP 2001347884 A JP2001347884 A JP 2001347884A JP 2003148156 A JP2003148156 A JP 2003148156A
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- signal
- initialization
- circuit
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Supercharger (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の目的は、モータを用いた位置制御装置
のモータの位置ずれを更に防止することができるモータ
位置制御装置を提供することである。 【解決手段】ＣＰＵとその周辺回路及び外部とのＩ／Ｆ
回路から構成され少なくとも外部から入力された目標開
度信号によりモータドライバを制御しモータを回転さ
せ、モータの回転軸出力により、自動車のターボチャー
ジャの吸入空気導入路の通路を開閉させ、ターボチャー
ジャの加給圧を調整する制御装置、また前記モータの出
力軸に設けられているモータ回転位置検出装置の出力信
号と前記目標開度信号とを比較し両者が一致するよう
に、モータ位置を制御するモータ位置制御装置におい
て、モータ動作のイニシャライズを行う。
のモータの位置ずれを更に防止することができるモータ
位置制御装置を提供することである。 【解決手段】ＣＰＵとその周辺回路及び外部とのＩ／Ｆ
回路から構成され少なくとも外部から入力された目標開
度信号によりモータドライバを制御しモータを回転さ
せ、モータの回転軸出力により、自動車のターボチャー
ジャの吸入空気導入路の通路を開閉させ、ターボチャー
ジャの加給圧を調整する制御装置、また前記モータの出
力軸に設けられているモータ回転位置検出装置の出力信
号と前記目標開度信号とを比較し両者が一致するよう
に、モータ位置を制御するモータ位置制御装置におい
て、モータ動作のイニシャライズを行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は直流モータを機構部
分を用いて制御対象を目標位置に制御する方法に関す
る。
分を用いて制御対象を目標位置に制御する方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】モータ位置を２個のエンコーダを用いて
検出する場合にエンコーダに発生するノイズの影響を除
くために、特許第３０３９５１２号公報には、一方のエ
ンコーダの信号の立ち上がり又は立ち下がりを検出後一
定時間後の他方の信号を測定することによりノイズの影
響を排除する方法が記載されている。
検出する場合にエンコーダに発生するノイズの影響を除
くために、特許第３０３９５１２号公報には、一方のエ
ンコーダの信号の立ち上がり又は立ち下がりを検出後一
定時間後の他方の信号を測定することによりノイズの影
響を排除する方法が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特許第
３０３９５１２号公報に記載されている方法によれば、
誤カウントを全く無くすことは出来ない。すなわち誤カ
ウントする事によりモータの制御位置の偏差がどんどん
累積するのを防止する必要がある。またモータの出力先
の軸等にポテンショメータ等を取付けてアクチュエータ
の動作位置を検出するような装置の場合でも全閉位置と
全開位置を把握する必要があることから、イニシャライ
ズ動作は必要である。
３０３９５１２号公報に記載されている方法によれば、
誤カウントを全く無くすことは出来ない。すなわち誤カ
ウントする事によりモータの制御位置の偏差がどんどん
累積するのを防止する必要がある。またモータの出力先
の軸等にポテンショメータ等を取付けてアクチュエータ
の動作位置を検出するような装置の場合でも全閉位置と
全開位置を把握する必要があることから、イニシャライ
ズ動作は必要である。
【０００４】本発明の目的は、モータを用いた位置制御
装置のモータの位置ずれを更に防止することができるモ
ータ位置制御装置を提供することである。
装置のモータの位置ずれを更に防止することができるモ
ータ位置制御装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】ＣＰＵとその周辺回路及
び外部とのＩ／Ｆ回路から構成され少なくとも外部から
入力された目標開度信号によりモータドライバを制御し
モータを回転させ、モータの回転軸出力により、自動車
のターボチャージャの吸入空気導入路の通路を開閉さ
せ、ターボチャージャの加給圧を調整する制御装置、ま
た前記モータの出力軸に設けられているモータ回転位置
検出装置の出力信号と前記目標開度信号とを比較し両者
が一致するように、モータ位置を制御するモータ位置制
御装置において、モータ動作のイニシャライズ（モータ
制御動作範囲内の全開位置及び全閉位置への動作、もし
くはどちらか一方の動作）を行う。
び外部とのＩ／Ｆ回路から構成され少なくとも外部から
入力された目標開度信号によりモータドライバを制御し
モータを回転させ、モータの回転軸出力により、自動車
のターボチャージャの吸入空気導入路の通路を開閉さ
せ、ターボチャージャの加給圧を調整する制御装置、ま
た前記モータの出力軸に設けられているモータ回転位置
検出装置の出力信号と前記目標開度信号とを比較し両者
が一致するように、モータ位置を制御するモータ位置制
御装置において、モータ動作のイニシャライズ（モータ
制御動作範囲内の全開位置及び全閉位置への動作、もし
くはどちらか一方の動作）を行う。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１は一実施例の構成を示すもの
である。
である。
【０００７】モータの出力軸に設けられたギヤを介して
ターボチャージャ内の翼角度を変化させ、ターボチャー
ジャ１の加給圧を変化させるものである。
ターボチャージャ内の翼角度を変化させ、ターボチャー
ジャ１の加給圧を変化させるものである。
【０００８】ウォームギヤ７にはギヤの他にモータの回
転位置検出用のロータリエンコーダ３がもうけられてい
る。
転位置検出用のロータリエンコーダ３がもうけられてい
る。
【０００９】本実施例ではインクリメンタルエンコーダ
を２個用いている。
を２個用いている。
【００１０】エンコーダ３には回転位置を信号に変換す
るためのホール素子４を設け、エンコーダの回転位置を
信号に変換して制御装置５へ入力する。
るためのホール素子４を設け、エンコーダの回転位置を
信号に変換して制御装置５へ入力する。
【００１１】図３には前述したエンコーダからの信号波
形を示す。
形を示す。
【００１２】ΦＡ信号とΦＢ信号は位相が９０度ずれて
おり例えばΦＡの立上り又は立ち下がり時のΦＢの信号
のレベルを見る事によりモータの回転方向がわかり、信
号のパルス数を計数する事により、モータの回転位置を
検出することが可能である。一方、他の制御装置６から
制御装置５へターボチャージャモータ回転位置（ターボ
チャージャ内回転翼角度）の制御目標位置信号６ａが入
力され制御装置５は制御目標位置信号６ａとモータの回
転位置が等しくなるようにモータ２を駆動するための信
号５ａを出力し、制御目標位置信号６ａに従ってモータ
２の回転位置を制御するシステムである。
おり例えばΦＡの立上り又は立ち下がり時のΦＢの信号
のレベルを見る事によりモータの回転方向がわかり、信
号のパルス数を計数する事により、モータの回転位置を
検出することが可能である。一方、他の制御装置６から
制御装置５へターボチャージャモータ回転位置（ターボ
チャージャ内回転翼角度）の制御目標位置信号６ａが入
力され制御装置５は制御目標位置信号６ａとモータの回
転位置が等しくなるようにモータ２を駆動するための信
号５ａを出力し、制御目標位置信号６ａに従ってモータ
２の回転位置を制御するシステムである。
【００１３】本実施例では制御装置５と他の制御装置６
を分離しているが、両者を統合したものでも同一の機能
を有する事ができる。
を分離しているが、両者を統合したものでも同一の機能
を有する事ができる。
【００１４】またモータの回転位置検出用にはウォーム
ギヤ７の回転軸にロータリエンコーダ３をとりつけてい
るが、代案としてギヤ２ｃの回転軸にポテンショメータ
を取付けギヤ２ｃの回転角度を直接測定してターボチャ
ージャ内回転翼角度を制御目標位置信号の通りに制御す
る事もできる。またポテンショメータの代りにアブソリ
ュートタイプのエンコーダを用いる事も可能である。
ギヤ７の回転軸にロータリエンコーダ３をとりつけてい
るが、代案としてギヤ２ｃの回転軸にポテンショメータ
を取付けギヤ２ｃの回転角度を直接測定してターボチャ
ージャ内回転翼角度を制御目標位置信号の通りに制御す
る事もできる。またポテンショメータの代りにアブソリ
ュートタイプのエンコーダを用いる事も可能である。
【００１５】図２は本実施例の制御装置５の内部ブロッ
ク図を示す。
ク図を示す。
【００１６】ＣＰＵ９（Central Processing Unit）,Ｉ
／Ｏ８(Input/Output),Ａ／Ｄ１４（Analog to Digital
converter），ＲＡＭ１５（Random Access Memory），
ＲＯＭ１６（Read Only Memory），不揮発性メモリ１
７，モータドライバ１０，コミュニケーションドライバ
１３から構成され、本実施例の場合Ｉ／Ｏに入力された
目標開度信号１１ｂとモータの回転位置信号１１ａの値
が等しくなるようにモータドライバ１０へ制御信号９ａ
を出力する。
／Ｏ８(Input/Output),Ａ／Ｄ１４（Analog to Digital
converter），ＲＡＭ１５（Random Access Memory），
ＲＯＭ１６（Read Only Memory），不揮発性メモリ１
７，モータドライバ１０，コミュニケーションドライバ
１３から構成され、本実施例の場合Ｉ／Ｏに入力された
目標開度信号１１ｂとモータの回転位置信号１１ａの値
が等しくなるようにモータドライバ１０へ制御信号９ａ
を出力する。
【００１７】ＣＰＵ９はＲＯＭ１６から制御演算式を読
み出しＲＡＭ１５に計算値を保持する機能を有してい
る。
み出しＲＡＭ１５に計算値を保持する機能を有してい
る。
【００１８】不揮発性メモリは制御装置の電源が切れた
後も上記演算データ等を保持したい場合に用いるもの
で、保持するデータが無い場合は設けなくてもよい。
後も上記演算データ等を保持したい場合に用いるもの
で、保持するデータが無い場合は設けなくてもよい。
【００１９】また、コミュニケーションドライバ１３を
介してＣＰＵが外部とデータのやり取りを行う機能も有
しており、目標開度信号をコミュニケーションドライバ
１３を介してＣＰＵ９へ入力しても同一の機能を持たせ
る事ができる。
介してＣＰＵが外部とデータのやり取りを行う機能も有
しており、目標開度信号をコミュニケーションドライバ
１３を介してＣＰＵ９へ入力しても同一の機能を持たせ
る事ができる。
【００２０】またポテンショメータを用いる場合は信号
がアナログデータとなるため、Ａ／Ｄ１４を介してギヤ
位置を検出することになる。
がアナログデータとなるため、Ａ／Ｄ１４を介してギヤ
位置を検出することになる。
【００２１】この制御装置においてモータ位置を検出す
るため最初にイニシャライズを実施するわけであるが、
まず最初のモータの位置が制御装置で把握できていない
ためモータをどちらかの方向へ回転させて機械的にロッ
クされる所まで動作させる必要がある。この場合ギヤ等
を使って駆動させているため一定値以上の速度でモータ
を回すとストッパに当たった際にギヤの噛み込みが発生
し、固着し最大トルクで反転させた場合でも噛み込みの
ために戻れなくなる場合があるため、イニシャライズ動
作時は上記のギヤの噛み込みが発生しない程度の駆動速
度にする必要がある、またモータの回転方向はターボチ
ャージャ及びエンジンの保護及び通常の運転動作中に行
う場合は安全側である加給圧を下げる方向で行うべきで
ある。図４にイニシャライズ時の動作ロジックを示す。
るため最初にイニシャライズを実施するわけであるが、
まず最初のモータの位置が制御装置で把握できていない
ためモータをどちらかの方向へ回転させて機械的にロッ
クされる所まで動作させる必要がある。この場合ギヤ等
を使って駆動させているため一定値以上の速度でモータ
を回すとストッパに当たった際にギヤの噛み込みが発生
し、固着し最大トルクで反転させた場合でも噛み込みの
ために戻れなくなる場合があるため、イニシャライズ動
作時は上記のギヤの噛み込みが発生しない程度の駆動速
度にする必要がある、またモータの回転方向はターボチ
ャージャ及びエンジンの保護及び通常の運転動作中に行
う場合は安全側である加給圧を下げる方向で行うべきで
ある。図４にイニシャライズ時の動作ロジックを示す。
【００２２】図４−Ａは機械的な噛み込みの発生するモ
ータ速度Ｃ以下の一定の速度でモータを回転させてエン
コーダパルスの信号が変化を始め、変化しなくなった状
態が一定時間以上継続した時点でストッパ位置と判断す
る場合のロジックであり図４−Ａ−（１）にはエンコー
ダパルスの変化に対するモータ速度の様子を示してい
る。
ータ速度Ｃ以下の一定の速度でモータを回転させてエン
コーダパルスの信号が変化を始め、変化しなくなった状
態が一定時間以上継続した時点でストッパ位置と判断す
る場合のロジックであり図４−Ａ−（１）にはエンコー
ダパルスの変化に対するモータ速度の様子を示してい
る。
【００２３】図４−Ｂも同様な目的であるがモータ速度
を一定値ではなく、０からスタートさせて、徐々に速度
を上昇させていくようにしたものであり、動作域内に機
械的な抵抗がある場合に有効な方法である。
を一定値ではなく、０からスタートさせて、徐々に速度
を上昇させていくようにしたものであり、動作域内に機
械的な抵抗がある場合に有効な方法である。
【００２４】図４−Ｃは図４−Ｂに対し抵抗部に到達し
た場合少なくとも一回は一旦逆方向にモータを戻したう
えで勢いをつけて機械的な抵抗部を通過させるようにし
たものであり、より効果的な方法である。
た場合少なくとも一回は一旦逆方向にモータを戻したう
えで勢いをつけて機械的な抵抗部を通過させるようにし
たものであり、より効果的な方法である。
【００２５】次に通常動作中にイニシャライズを行う方
法について実施例を説明する。
法について実施例を説明する。
【００２６】制御装置の電源投入時のイニシャライズ終
了後通常制御に移行し、外部より入力される目標開度信
号に従って、モータ位置を制御する訳であるが、この制
御装置がターボ制御用であることから、通常の制御中で
もイニシャライズを行っても制御に殆ど影響をあたえな
いモードが存在する、エンジンがアイドリング状態で加
給圧が低い場合、エンジンの負荷が小さい場合、アクセ
ル開度が小さい場合等であり、また外部からのイニシャ
ライズ実施命令等が入力された場合等がある。
了後通常制御に移行し、外部より入力される目標開度信
号に従って、モータ位置を制御する訳であるが、この制
御装置がターボ制御用であることから、通常の制御中で
もイニシャライズを行っても制御に殆ど影響をあたえな
いモードが存在する、エンジンがアイドリング状態で加
給圧が低い場合、エンジンの負荷が小さい場合、アクセ
ル開度が小さい場合等であり、また外部からのイニシャ
ライズ実施命令等が入力された場合等がある。
【００２７】エンコーダによりモータの回転方向と位置
を検出する方法を用いた場合、エンコーダの信号にノイ
ズが混入した場合にモータの回転位置検出位置を取りき
れない場合がある。
を検出する方法を用いた場合、エンコーダの信号にノイ
ズが混入した場合にモータの回転位置検出位置を取りき
れない場合がある。
【００２８】図５にこの一例を示す。
【００２９】図５−Ａは正常な場合のエンコーダの波形
である。
である。
【００３０】エンコーダを用いたモータの位置検出方法
としては一般的に以下の方法が用いられる。
としては一般的に以下の方法が用いられる。
【００３１】エンコーダ信号ΦＡの信号の立上り時のエ
ンコーダ信号ΦＢがＬｏｗレベル、エンコーダ信号ΦＡ
の信号の立ち下がり時のエンコーダ信号ΦＢがＨｉｇｈ
レベル、同様にエンコーダ信号ΦＢの立上り時のエンコ
ーダ信号ΦＡがＨｉｇｈレベル、エンコーダ信号ΦＢの
立ち下がり時のエンコーダ信号ΦＡがＬｏｗレベルの時
に正転と判断しカウンタをアップさせていく。
ンコーダ信号ΦＢがＬｏｗレベル、エンコーダ信号ΦＡ
の信号の立ち下がり時のエンコーダ信号ΦＢがＨｉｇｈ
レベル、同様にエンコーダ信号ΦＢの立上り時のエンコ
ーダ信号ΦＡがＨｉｇｈレベル、エンコーダ信号ΦＢの
立ち下がり時のエンコーダ信号ΦＡがＬｏｗレベルの時
に正転と判断しカウンタをアップさせていく。
【００３２】反転の場合は上記と逆のパターンになるた
め、この場合はカウンタをダウンさせる、このロジック
によりモータの位置をエンコーダパルスの１／４周期の
分解能で検出する事ができる。
め、この場合はカウンタをダウンさせる、このロジック
によりモータの位置をエンコーダパルスの１／４周期の
分解能で検出する事ができる。
【００３３】図５−ＢはエンコーダΦＡにノイズが混入
しノイズの立ち上がり及び立ち下がりにより誤カウント
し結果として位置づれが発生している例を示す。
しノイズの立ち上がり及び立ち下がりにより誤カウント
し結果として位置づれが発生している例を示す。
【００３４】この図に示すようにエンコーダを用いてモ
ータの回転位置を検出する方法においてエンコーダ信号
にノイズ等が混入する場合には誤カウントし検出位置に
ずれの生じる場合がある。
ータの回転位置を検出する方法においてエンコーダ信号
にノイズ等が混入する場合には誤カウントし検出位置に
ずれの生じる場合がある。
【００３５】この位置ずれが発生しないようにするには
エンコーダ信号が正規のものかノイズなのかを判別する
ロジックを設ければよいが、ロジック処理に時間を要
し、エンコーダの信号周期が短い場合など、処理しきれ
なくなる場合があり、信号処理に弊害が発生する可能性
がある。
エンコーダ信号が正規のものかノイズなのかを判別する
ロジックを設ければよいが、ロジック処理に時間を要
し、エンコーダの信号周期が短い場合など、処理しきれ
なくなる場合があり、信号処理に弊害が発生する可能性
がある。
【００３６】このため、本実施例では位置ずれに関して
はある程度起こり得るという前提条件のもとで、電源Ｏ
Ｎ時，ＯＦＦ時以外の通常制御中にもイニシャライズ動
作を行わせて、位置ずれをキャンセルし位置ずれが積算
しないようにさせる。
はある程度起こり得るという前提条件のもとで、電源Ｏ
Ｎ時，ＯＦＦ時以外の通常制御中にもイニシャライズ動
作を行わせて、位置ずれをキャンセルし位置ずれが積算
しないようにさせる。
【００３７】次に通常制御中にイニシャライズ動作を行
わせる場合の実施例について説明する。
わせる場合の実施例について説明する。
【００３８】通常制御中にイニシャライズを行う条件に
ついてはさまざま考えられるが、図７を用いた例では目
標開度信号が一定値Ｅより小さく且つ目標開度信号の変
化が一定値Ｆ時間以上継続した時の場合を示している。
ついてはさまざま考えられるが、図７を用いた例では目
標開度信号が一定値Ｅより小さく且つ目標開度信号の変
化が一定値Ｆ時間以上継続した時の場合を示している。
【００３９】通常動作時で目標開度信号の値がエンジン
に影響を与えない程度の低加給圧の状態Ｅより小さく且
つ目標開度信号の変化の無い状態がＦ時間以上となった
ら通常動作状態中のイニシャライズ動作を実施する。
に影響を与えない程度の低加給圧の状態Ｅより小さく且
つ目標開度信号の変化の無い状態がＦ時間以上となった
ら通常動作状態中のイニシャライズ動作を実施する。
【００４０】イニシャライズ動作中にはイニシャライズ
フラグを定期的にモニタしイニシャライズ動作中に目標
開度が変化する事によりイニシャライズ禁止（イニシャ
ライズフラグがクリア）状態となったらその時点で通常
制御に復帰させるようにしている。
フラグを定期的にモニタしイニシャライズ動作中に目標
開度が変化する事によりイニシャライズ禁止（イニシャ
ライズフラグがクリア）状態となったらその時点で通常
制御に復帰させるようにしている。
【００４１】ここで通常制御に復帰させる際、モータ位
置がイニシャライズを実施する以前の旧位置と目標値と
の差より大きい場合はイニシャライズを実施することに
より動作が遅くなるという問題があるため、この状態の
時はモータの動作速度を早くして、動作遅れが発生しな
いようにする必要がある。
置がイニシャライズを実施する以前の旧位置と目標値と
の差より大きい場合はイニシャライズを実施することに
より動作が遅くなるという問題があるため、この状態の
時はモータの動作速度を早くして、動作遅れが発生しな
いようにする必要がある。
【００４２】図７は一実施例であり通常状態でイニシャ
ライズを実施するための条件はアクセル開度，ターボチ
ャージャの加給圧、による場合、前回イニシャライズを
実施してからのモータの動作回数，動作時間等による場
合等あるいはこれらの条件の組み合わせ等による方法が
考えられる。
ライズを実施するための条件はアクセル開度，ターボチ
ャージャの加給圧、による場合、前回イニシャライズを
実施してからのモータの動作回数，動作時間等による場
合等あるいはこれらの条件の組み合わせ等による方法が
考えられる。
【００４３】以上のようにして通常動作中にイニシャラ
イズを行う事により、モータの位置精度のばらつきや誤
カウントの蓄積によるモータ位置のずれをキャンセルす
ることができる。
イズを行う事により、モータの位置精度のばらつきや誤
カウントの蓄積によるモータ位置のずれをキャンセルす
ることができる。
【００４４】また、ターボチャージャはエンジンの排気
管に直結されているため常に高温下の条件にさらされて
おり、ターボチャージャの吸入空気量を可変させるため
の可変翼の機構部品は劣化しやすく、機械的な抵抗成分
も頻繁に動作させてないと徐々に増加していく傾向にあ
る。
管に直結されているため常に高温下の条件にさらされて
おり、ターボチャージャの吸入空気量を可変させるため
の可変翼の機構部品は劣化しやすく、機械的な抵抗成分
も頻繁に動作させてないと徐々に増加していく傾向にあ
る。
【００４５】従って機械部分の動作抵抗をへらす意味で
もイニシャライズは実施すべきであり、イニシャライズ
を実施することにより、機械部分の抵抗の増大を防止で
き機械部分の耐久性も向上し、駆動モータへの負担もへ
るため、モータの耐久性をも向上することができる。
もイニシャライズは実施すべきであり、イニシャライズ
を実施することにより、機械部分の抵抗の増大を防止で
き機械部分の耐久性も向上し、駆動モータへの負担もへ
るため、モータの耐久性をも向上することができる。
【００４６】以上、実施例によれば、モータを用いた位
置制御装置のモータの位置ずれを防止することができ
る。また制御装置の耐久性を向上できる。
置制御装置のモータの位置ずれを防止することができ
る。また制御装置の耐久性を向上できる。
【００４７】
【発明の効果】本発明によれば、モータを用いた位置制
御装置のモータの位置ずれを更に防止することができる
モータ位置制御装置を提供することができる。
御装置のモータの位置ずれを更に防止することができる
モータ位置制御装置を提供することができる。
【図１】モータ制御装置のシステム図。
【図２】モータ制御装置のブロック図。
【図３】モータ位置検出用エンコーダの信号。
【図４−Ａ】イニシャライズ処理の実施例。
【図４−Ａ−（１）】イニシャライズ処理の実施例。
【図４−Ｂ】イニシャライズ処理の実施例。
【図４−Ｂ−（１）】イニシャライズ処理の実施例。
【図４−Ｃ】イニシャライズ処理の実施例。
【図４−Ｃ−（１）】イニシャライズ処理の実施例。
【図５−Ａ】エンコーダを用いたモータ位置のカウント
方法。
方法。
【図５−Ｂ】エンコーダを用いたモータ位置のカウント
方法。
方法。
【図６】通常時のイニシャライズシーケンス。
【図７】通常時のイニシャライズ処理。
【図８】機械部の動作抵抗特性。
１…ターボチャージャ、１−ａ…可変翼、２…モータ、
２ａ，２ｂ，２ｃ…ギヤ、３…エンコーダ、４…ホール
素子、４ａ…エンコーダパルス、５…制御装置、６…他
の制御装置、６ａ，１１ｂ…目標開度信号、６ｂ…通信
信号、７…ウォームギヤ、８…Ｉ／Ｏ、９…ＣＰＵ、１
０…モータドライバ、１１ａ…モータ回転位置信号Ｉ、
１１ｃ…ＩＧＮ信号、１３…コミュニケーションドライ
バ、１４…Ａ／Ｄ、１５…ＲＡＭ、１６…ＲＯＭ、１７
…不揮発性メモリ。
２ａ，２ｂ，２ｃ…ギヤ、３…エンコーダ、４…ホール
素子、４ａ…エンコーダパルス、５…制御装置、６…他
の制御装置、６ａ，１１ｂ…目標開度信号、６ｂ…通信
信号、７…ウォームギヤ、８…Ｉ／Ｏ、９…ＣＰＵ、１
０…モータドライバ、１１ａ…モータ回転位置信号Ｉ、
１１ｃ…ＩＧＮ信号、１３…コミュニケーションドライ
バ、１４…Ａ／Ｄ、１５…ＲＡＭ、１６…ＲＯＭ、１７
…不揮発性メモリ。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 佐々木 昭二
茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株
式会社日立製作所自動車機器グループ内
(72)発明者 佐伯 浩昭
茨城県ひたちなか市高場2477番地 株式会
社日立カーエンジニアリング内
(72)発明者 菅波 正幸
茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株
式会社日立製作所自動車機器グループ内
Ｆターム(参考） 3G005 EA15 FA23 GA04 GB25 GC08
GD13 JA06 JA31
3G071 AB06 BA11 BA22 CA09 EA01
FA07
Claims (19)
- 【請求項１】ＣＰＵとその周辺回路及び外部とのＩ／Ｆ
回路から構成され少なくとも外部から入力された目標開
度信号によりモータドライバを制御しモータを回転さ
せ、モータの回転軸出力により、自動車のターボチャー
ジャの吸入空気導入路の通路を開閉させ、ターボチャー
ジャの加給圧を調整する制御装置、また前記モータの出
力軸に設けられているモータ回転位置検出装置の出力信
号と前記目標開度信号とを比較し両者が一致するよう
に、モータ位置を制御するモータ位置制御装置におい
て、モータ動作のイニシャライズ（モータ制御動作範囲
内の全開位置及び全閉位置への動作、もしくはどちらか
一方の動作）を行う事と特徴とするモータ位置制御装
置。 - 【請求項２】請求項１に記載しているイニシャライズ動
作は機械的な噛み込みが発生しない程の速度で少なくと
も一定速度で動作させストッパに当たるまで動作させる
ものであり、且つイニシャライズのために回転させるモ
ータの方向は少なくともターボチャージャの加給圧を下
げる方向であり、モータ位置検出装置からの信号が変化
しない状態が一定時間継続した場合にその位置を制御装
置のストッパ位置と判定することを特徴とするモータ位
置制御装置。 - 【請求項３】請求項１に記載しているイニシャライズ動
作は機械的な噛み込みが発生しない程の速度で少なくと
も、最初は０から初め徐々に速度を上昇させていきスト
ッパに当たるまで動作させるものであり、且つイニシャ
ライズのために回転させるモータの方向は少なくともタ
ーボチャージャの加給圧を下げる方向であり、モータ位
置検出装置からの信号が変化しない状態が一定時間継続
した場合にその位置を制御装置のストッパ位置と判定す
ることを特徴とするモータ位置制御装置。 - 【請求項４】請求項１に記載しているイニシャライズ動
作は機械的な噛み込みが発生しない程の速度以下で少な
くとも、最初は０から初め徐々に速度を上昇させていき
ストッパに当たるまで動作させるものであり、且つイニ
シャライズのために回転させるモータの方向は少なくと
もターボチャージャの加給圧を下げる方向であり、モー
タ位置検出装置からの信号が変化しない状態が一定時間
継続した場合に少なくとも一回、一旦イニシャライズの
開始位置もしくはイニシャライズ開始位置から現在位置
までの中間位置まで逆方向に戻し、再度同じ速度でスト
ッパ位置方向に動作させ、ストッパに当たりモータ位置
検出装置からの信号が変化しない状態が一定時間継続し
た場合に、その位置を制御装置のストッパ位置と判定す
ることを特徴とするモータ位置制御装置。 - 【請求項５】請求項１に記載しているモータのイニシャ
ライズ動作は外部から入出力Ｉ／Ｆ回路を経由するかま
たはＡ／Ｄ入力回路を経由するかまたは通信回路を介し
て外部から入力される外部入力信号のうち、少なくとも
電源投入時、もしくはＩＧＮ信号がＯＮされた場合もし
くはＩＧＮ信号がＯＦＦ時に動作させることを特徴とす
るモータ位置制御装置。 - 【請求項６】請求項１に記載しているモータ動作のイニ
シャライズ動作は入出力Ｉ／Ｆ回路を経由するかまたは
Ａ／Ｄ入力回路を経由するかまたは通信回路を介して外
部から入力される外部入力信号のうちエンジンのアクセ
ル開度位置の信号であり、通常の制御状態時で、かつ前
記アクセル開度位置が一定の値を一定の時間以上経過し
た場合に少なくとも一回行わせることを特徴とするモー
タ位置制御装置。 - 【請求項７】モータ位置制御装置のイニシャライズ動作
において通常制御時にモータ位置のイニシャライズ動作
をさせている最中に、目標開度位置信号が変化する等の
要因によりイニシャライズを中止して通常の制御に復帰
させる必要が生じた場合、モータの動作速度を変え、イ
ニシャライズ動作から通常制御へ切替えたことによる動
作応答時間の遅れがでなくなることを特徴とするモータ
位置制御装置。 - 【請求項８】請求項１に記載しているモータ動作のイニ
シャライズ動作は外部から入出力Ｉ／Ｆ回路を経由する
かまたはＡ／Ｄ入力回路を経由するかまたは通信回路を
介して外部から入力される外部入力信号のうち、少なく
ともエンジン回転数，アクセル開度信号，アイドル判定
信号，負荷状態のテーブル値、でありエンジンの負荷状
態を判別でき、これらの信号からエンジン負荷が一定の
値より小さい状態が一定時間継続した時に少なくとも一
回イニシャライズを行わせる事を特徴とするモータ位置
制御装置。 - 【請求項９】請求項１に記載しているモータ動作のイニ
シャライズ動作は外部から入出力Ｉ／Ｆ回路を経由する
かまたはＡ／Ｄ入力回路を経由するかまたは通信回路を
介して外部から入力される外部入力信号のうち、少なく
とも電源が投入されてからの経過時間がわかる信号をも
とにしており、前回のイニシャライズ実施後一定時間が
経過した場合に少なくとも一回イニシャライズを許可す
ることを特徴とするモータ位置制御装置。 - 【請求項１０】請求項１に記載しているモータ動作のイ
ニシャライズ動作は外部から入出力Ｉ／Ｆ回路を経由す
るかまたはＡ／Ｄ入力回路を経由するかまたは通信回路
を介して外部から入力される外部入力信号のうち、少な
くとも車輌の走行距離が判別できる信号であり、前回イ
ニシャライズを実施してから車輌が一定の距離を走行し
たと判断される場合に少なくとも一回イニシャライズを
許可実施する事を特徴とするモータ位置制御装置。 - 【請求項１１】請求項１に記載しているモータ動作のイ
ニシャライズ動作はモータの一定値以上の開閉動作をカ
ウントし、前回イニシャライズ動作を実施してから、モ
ータ位置の開閉動作回数が一定値以上となった場合に、
少なくとも一回イニシャライズの実施を許可する事を特
徴とするモータ位置制御装置。 - 【請求項１２】請求項１に記載しているモータ動作のイ
ニシャライズ動作は外部から入出力Ｉ／Ｆ回路を経由す
るかまたはＡ／Ｄ入力回路を経由するかまたは通信回路
を介して外部から入力される外部入力信号のうち、少な
くともターボチャージャの加給圧信号であり、通常制御
状態でかつターボチャージャの加給圧が一定値以下の状
態が一定時間継続した時に、少なくとも一回イニシャラ
イズ動作を許可する事を特徴とするモータ位置制御装
置。 - 【請求項１３】請求項１に記載しているモータ動作のイ
ニシャライズ動作は通信回路を介して外部から入力され
る外部入力信号のうち、少なくともイニシャライズ許可
信号であり、このイニシャライズ許可信号入力時に少な
くとも一回イニシャライズ動作を許可する事を特徴とす
るモータ位置制御装置。 - 【請求項１４】請求項１に記載しているモータ動作のイ
ニシャライズ動作は外部から入出力Ｉ／Ｆ回路を経由す
るかまたはＡ／Ｄ入力回路を経由するかまたは通信回路
を介して外部から入力される外部入力信号によりモータ
位置制御装置が故障したと判断された時に少なくとも一
回イニシャライズ動作を許可する事を特徴とするモータ
位置制御装置。 - 【請求項１５】請求項１に記載しているモータ動作のイ
ニシャライズ動作は制御装置のモータ位置検出装置から
の信号を元に、機械的な抵抗の増加等により通常の制御
範囲より可動範囲が狭くなったと判断した場合に少なく
とも一回イニシャライズ動作を許可する事を特徴とする
モータ位置制御装置。 - 【請求項１６】ＣＰＵとその周辺回路及び外部とのＩ／
Ｆ回路から構成され少なくとも外部から入力された目標
開度信号によりモータドライバを制御しモータを回転さ
せ、モータの回転軸出力により、自動車のターボチャー
ジャの吸入空気導入路の通路を開閉させ、ターボチャー
ジャの加給圧を調整する制御装置において、機械的な全
開位置及び全閉位置への動作を通常制御中に行う事によ
り機械的な摩擦力の増大による機械的なロックの発生を
防止させることを特徴とするモータ位置制御装置。 - 【請求項１７】モータを制御する電子回路、 前記電子回路を外部と接続するインターフェイス回路、 吸入空気導入路上に可変翼を有し、吸入空気をエンジン
に供給するターボチャージャ及び、 出力軸にモータ回転位置検出装置を有し、前記電子回路
からの制御により前記ターボチャージャの可変翼の向き
を歯車を介して変化させるモータを有するモータ位置制
御装置において、 前記モータの制御動作範囲内の全開位置もしくは全閉位
置への動作の少なくとも何れかを行い、モータ制御位置
の基準点を設定することを特徴とするターボチャージャ
のモータ位置制御方法。 - 【請求項１８】請求項１７において、 前記全開位置もしくは全閉位置への動作は前記モータ位
置制御装置が取り付けられているエンジンの始動前に行
うことを特徴とするターボチャージャのモータ位置制御
方法。 - 【請求項１９】請求項１７または１８において、 前記全開位置もしくは全閉位置への動作は前記モータ位
置制御装置に電源が入れられる度に、少なくとも一度行
うことを特徴とするターボチャージャのモータ位置制御
方法。
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|---|---|---|---|
| JP2001347884A JP3817467B2 (ja) | 2001-11-13 | 2001-11-13 | ターボチャージャのモータ位置制御装置及びモータ装置制御方法 |
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2001
- 2001-11-13 JP JP2001347884A patent/JP3817467B2/ja not_active Expired - Fee Related
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