JPH1047169A

JPH1047169A - エンジン制御装置

Info

Publication number: JPH1047169A
Application number: JP8207254A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Konno; 仁志今野; Takashi Shiraishi; 白石　　隆
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-08-06
Filing date: 1996-08-06
Publication date: 1998-02-17

Abstract

(57)【要約】【課題】エンジンのＥＧＲバルブ（電磁弁）における
駆動デューティに対する弁体のリフト量のヒステリシス
の影響を排除して応答性と安定性との両立した正確な帰
還制御を可能とし、かつ、前記ＥＧＲバルブの故障の診
断が可能なエンジン制御装置を提供する。【解決手段】制御弁と、該制御弁の弁***置を検出す
る手段と、エンジンの運転状態に基づき弁体の目標位置
を算出する手段と、該目標位置から弁体の基本駆動量を
算出する手段と、前記弁体の目標位置と検出位置の偏差
に基づいて補正量を算出する手段と、駆動方向を算出す
る手段と、前記基本駆動量と前記補正量から駆動量を算
出する手段と、該駆動量に基づいて前記制御弁を駆動す
る手段とを備えたエンジン制御装置において、前記目標
位置に基づいて算出される基本駆動量が目標位置の変化
方向によって該制御量が異なるべく制御されてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁弁等の制御弁
の制御装置に係り、特に、自動車用エンジン等のＥＧＲ
装置に配備される電磁弁等の制御に好適なエンジン制御
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から自動車等のエンジンの排気浄化
及び燃費向上のために、エンジンに排ガス再循環（以
下、ＥＧＲと云う）装置を組み込むことが知られてい
る。そして、近年、更に燃費向上のために、従来よりも
大きな率の排ガス再循環（ＥＧＲ率）とすることが求め
られており、かつ、ＥＧＲ率を大きくした場合、エンジ
ンの運転状態が急変しても、ＥＧＲ限界の変化に追従し
て適正なＥＧＲ率にエンジンを制御することが必要とな
っている。

【０００３】このため通常、前記ＥＧＲ率の制御に適用
するべく、前記排ガス再循環管路中にエンジンの制御装
置からの信号に基づいて駆動される電磁弁タイプのＥＧ
Ｒバルブ（制御弁）が配置され、前記ＥＧＲバルブの開
度を精密に制御するために、ＥＧＲバルブの弁***置を
検出するリフトセンサをＥＧＲバルブに備えたものが提
案されている。該リフトセンサ付きＥＧＲバルブを使用
すれば、目標のバルブ位置とリフトセンサ出力の偏差か
らバルブ駆動量を補正する帰還制御が可能であり、該帰
還制御によってＥＧＲバルブの開度を精密に制御するこ
とができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記電磁弁
タイプのＥＧＲバルブにおいては、駆動デューティに対
する弁体の開度（リフト量）のヒステリシスが大きい場
合、通常の帰還制御を適用しても、帰還制御のゲインが
小さい場合は、応答速度が遅くなる傾向があると共に、
帰還制御のゲインが過大の場合、オーバーシュートによ
りリフト量が安定しない等の問題があって、最適な帰還
制御ゲインを設定することが困難であるとの問題が生じ
る。

【０００５】また、排気ガス中の汚れ成分がＥＧＲバル
ブ内の摺動部等に付着することによってＥＧＲバルブ駆
動のための駆動デューティ量に対するリフト量のヒステ
リシスを含む特性が変化する場合には、帰還制御だけで
は必要な制御性を確保できないという問題がある。この
ようなＥＧＲバルブの汚れによる弁体動作の阻害が顕著
になるとＥＧＲバルブの摺動部が非摺動部に固着するこ
ととなり、ＥＧＲバルブが故障状態になる。該故障状態
は、駆動デューティ量とリフト量の関係が所定値以上で
あることを検出することで診断可能であるが、前記のよ
うな汚れの付着による応答速度の低下といった故障を検
出することは困難である。

【０００６】更に、前記ＥＧＲバルブは、弁体の上流側
が排気ガス圧力、下流側が吸気管圧力に曝された状態と
なっており、運転状態によって、前記圧力が変化するこ
とで弁体にかかるフォースバランスが変化し、同一の開
度に対する要求される駆動デューティ量が変わる場合が
有る。このような場合には、前記ヒステリシスの幅が広
がるため前記ＥＧＲバルブの制御がより困難になる。

【０００７】また、前記のように、ＥＧＲバルブの応答
が遅れたり、リフト量が安定しなかったりすると、例え
ば急減速時などのような失火限界ＥＧＲ率が急変した場
合には、ＥＧＲ率の過多による失火が発生し、排気ガス
に悪影響を及ぼしたり、ＥＧＲ率が変動することによる
エンジンの出力トルクの変動が発生するなどの問題があ
った。

【０００８】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、エンジンのＥＧＲバルブ
における駆動デューティに対する弁体の開度（リフト
量）のヒステリシスの影響を排除して応答性と安定性と
の両立した正確な帰還制御を可能とし、かつ、前記ＥＧ
Ｒバルブの故障の検出が可能なエンジン制御装置を提供
することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成すべく、
本発明に係るエンジン制御装置は、制御弁と、該制御弁
の弁体の目標位置を算出する手段と、前記弁体の駆動方
向を算出する手段とを備え、前記目標位置と前記駆動方
向とから前記弁体の駆動量を算出して、該駆動量に基づ
き前記弁体を駆動制御し、前記駆動方向は目標位置の変
化方向に基づき算出されることを特徴としている。

【００１０】また、本発明に係るエンジン制御装置のよ
り具体的な他の態様としては、該制御装置は、制御弁
と、該制御弁の弁***置を検出する手段と、エンジンの
運転状態に基づき弁体の目標位置を算出する手段と、該
目標位置から弁体の基本駆動量を算出する手段と、前記
弁体の目標位置と検出位置の偏差に基づいて補正量を算
出する手段と、駆動方向を算出する手段と、前記基本駆
動量と前記補正量から駆動量を算出する手段と、該駆動
量に基づいて前記制御弁を駆動する手段とを備え、前記
目標位置に基づいて算出される基本駆動量は、駆動方向
によって該制御量が異なるべく制御されるものであり、
前記制御弁は、電磁弁であって、ＥＧＲ装置に配備され
ることを特徴としている。

【００１１】更に、本発明のエンジン制御装置は、前記
制御弁の故障を診断する手段を備え、該故障診断手段は
前記弁体の目標位置と検出位置との偏差が所定値以上
で、かつ、該所定値状態が所定時間以上継続した時、制
御弁の故障を診断するものであると共に、前記エンジン
制御装置は学習手段を備え、該学習手段は、前記補正量
に基づき前記弁体の駆動方向別に学習量を算出し、該学
習量を予め設定された所定値と比較することで制御弁の
故障を診断し、前記学習手段は、前記補正量の学習値の
更新方向を駆動方向に応じて規制制御することを特徴と
している。

【００１２】更にまた、本発明のエンジン制御装置は、
目標位置に基づいて算出される基本駆動量を弁体の上下
流の各側の圧力もしくは差圧パラメータによって補正す
る手段を備えていることを特徴としている。前記の如く
構成された本発明に係るエンジン制御装置は、エンジン
の運転状態から弁体の目標位置を設定して基本駆動量を
算出する一方、、現実の弁***置を検出し、該検出位置
と前記目標位置との偏差に基づいて駆動量を補正し、目
標位置への駆動方向を算出して駆動方向に応じた弁体の
駆動量を算出したので、帰還制御の応答速度の遅れ、も
しくは、オーバーシュートによるリフト量の不安定等の
問題が解消する。

【００１３】即ち、エンジンの運転状態から目標位置を
設定し、該目標位置と検出位置の差から算出される駆動
方向が開弁側の場合は開弁側の、閉弁側の場合は閉弁側
の特性線に基づいて基本制御量を算出することで、各々
のヒステリシスの影響の無い基本駆動量を得ることがで
き、目標位置とリフト量との偏差が小さくなり、帰還制
御分が小さくできるので、制御弁の応答性と安定性を同
時に満足する制御が提供される。

【００１４】また、前記制御弁の汚れなどによる固着故
障等は、前記目標位置と検出位置との偏差を算出し、偏
差が一定値以上である状態が所定時間以上継続したこと
を検出することで、該固着故障等の診断が可能となる。
即ち、十分多きな駆動デューティを与えているにも関わ
らずリフト量が小さい状態、あるいは、駆動デューティ
が小さいにも関わらずリフト量が大きい状態が所定時間
以上継続したことを検出することで、前記固着に診断が
可能である。

【００１５】更に、前記制御弁の汚れ等による該弁の特
性変化は、前記補正量を駆動方向別に学習すると共に、
補正量学習値の更新方向を駆動方向に応じて規制するこ
とで吸収して、正常な特性の弁と同様に制御ができる。
即ち、一般に、開弁側では同一リフト量を得るためのデ
ューティが増加し、閉弁動作側では同一リフト量まで閉
じるときのデューティが減少する。開弁側では目標位置
に対する基本駆動量を増加させる方向に、閉弁側では減
少させる方向に学習することで、特性変化を含む適切な
基本駆動量を得ることができる。該学習方向を規制する
ことで、振動や圧力の影響で弁体の応答速度が、速かっ
た場合の誤学習を防止できる。

【００１６】更にまた、前記制御弁の汚れなどによる応
答速度の異常低下は、前記学習量を予め設定された所定
値と比較することで診断が可能であり、前記制御弁の弁
体にかかる圧力の影響は、前記目標位置に基づいて算出
される基本制御量を、前記弁体の上下流の各側の圧力も
しくは差圧のパラメータによって補正することで前記汚
れに基づく応答速度の遅れを吸収して正常な応答速度と
することができる。即ち、前記弁体にかかる圧力の影響
は、例えば吸気管圧が低い場合、弁体が閉じ方向に力を
受けるとすると、同一目標位置に対して要求デューティ
は、開弁側では大きく、閉弁側では小さくなる。吸気管
内圧センサ出力値、あるいは、吸入空気量と機関回転数
から求められる吸気管圧等に基づいて基本駆動量を予め
補正することでよって、精密な基本駆動量を求めること
ができるため制御弁の応答性と安定性を同時に満足する
制御ができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明のエンジ
ン制御装置の一実施形態について詳細に説明する。図１
は、本実施形態のエンジン制御装置を含むエンジンシス
テムの全体構成を示したもので、エンジン本体１の各気
筒７は、ピストン１ａ、シリンダ１ｂ、及び、燃焼室１
ｃとを備え、該燃焼室１ｃの上部には、吸気部１ｄと排
気部１ｅとが配置されている。

【００１８】吸入空気は、エアクリーナ２より流入し、
エアフローメータ３、スロットルボディ４を経てインテ
ークマニフォールドのコレクタボックス５からブランチ
６を経てエンジン本体１の各気筒７に供給される。燃料
は、燃料噴射弁８から供給される。ここで、エンジン本
体１から排出される排気ガスの一部は、排気部１ｄから
ＥＧＲ通路９を通り、ＥＧＲバルブ（制御弁）１０を介
してコレクタボックス５に還流する。ＥＧＲバルブ１０
は、コントロールユニット２０からの信号で駆動され
る。

【００１９】コントロールユニット２０は、主にＣＰＵ
２２と記憶手段２３とインターフェイス２１とから構成
され、エンジンの運転状態は回転センサ２４、吸入空気
量センサ２５、水温センサ２６、スロットル開度センサ
２７、さらに排気中の酸素濃度を検出するラムダセンサ
２８等で検出され、該検出に基づく出力信号を前記イン
ターフェイス２１を介してコントロールユニット２０に
取り込むことで演算される。コントロールユニット２０
は、前記各センサからの情報に基づいて演算を行い、該
演算に基づき燃料噴射弁８の駆動パルス幅、点火コイル
２９への通電タイミング、アイドル補助空気量制御弁３
０等を制御する。

【００２０】本実施形態においては、ＥＧＲバルブ１０
の駆動がコントロールユニット２０から出力されるデュ
ーティ信号で制御される場合について説明するが、駆動
電流による制御、あるいは、ＥＧＲバルブ１０の駆動を
ステッパモータとし、該ステッパモータをコントロール
ユニット２０から出力されるパルス信号に基づいて駆動
するものであっても良い。

【００２１】ＥＧＲバルブ１０は、その一例として図２
に示すような電磁弁としての構造を備え、前記コントロ
ールユニット２０とは、コネクタ１１を介して電気的に
接続され、コネクタ１１はコイル１２への入力とリフト
センサ１６からの出力端子とを備える。弁体１４は、ロ
ッド１５を介してプランジャ１３に結合されており、ス
プリング１７によって閉弁側に付勢されている。

【００２２】コイル１２に通電することで、プランジャ
１３は、開弁側に磁気的に吸引され、該吸引力とスプリ
ング力、可動部の摩擦力、弁体１４での上下流の圧力差
による力等がバランスした点で停止する。前記磁気吸引
力をデューティ信号のデューティ比、もしくは、電流を
制御することで調整し、所望のバルブ開度を得る構造と
なっている。

【００２３】図３は、前記ＥＧＲバルブ１０を制御する
回路を示しており、該ＥＧＲバルブ１０の開度信号は、
リフトセンサ１６から出力されるが、リフトセンサ１６
は、摺動抵抗の抵抗体の一端にコントロールユニット２
０から基準電圧を与え、他端を接地してあり、弁体１４
と連動して移動する摺動子の位置に応じて基準電圧と、
接地電位の間を移動する。この時、リフトセンサ１６の
基準電圧と接地は、コントロールユニット２０のアナロ
グ／デジタル変換器と共用する。アナログ／デジタル変
換器で変換されたデジタル情報は、リフトセンサ１６の
出力電圧としてＣＰＵ２２に取り込まれる。

【００２４】図４は、前記ＥＧＲバルブ１０の開弁方向
と閉弁方向とのヒステリシス特性（開弁方向３１、閉弁
方向３２）の一例を示したものである。図４は、横軸に
ＥＧＲバルブ１０の駆動デューティを、縦軸にリフトセ
ンサ１６の出力電圧を示したものであって、全閉時のリ
フトセンサ出力は０．５Ｖ、全開時４．５Ｖであり、リ
フトセンサ出力３Ｖの開度に対し、開弁方向で６０％、
閉弁方向で４０％の駆動デューティとなるようなヒステ
リシス特性をもっている。

【００２５】例えば、特定運転状態でリフトセンサ出力
３．０Ｖ相当の開度を目標位置として設定した場合、そ
れ以前の状態がリフトセンサ出力３．０Ｖよりも小さい
位置であったとすると、６０％のデューティを与えるこ
とで開弁方向に移動し、リフトセンサ出力３．０Ｖ相当
の開度となる。一方、以前の状態がリフトセンサ出力
３．０Ｖよりも大きい位置であったとすると、４０％の
デューティを与えることで閉弁方向に移動し、リフトセ
ンサ出力３．０Ｖ相当の開度となる。これらの、６０％
あるいは４０％が基本制御量に相当する。但し、この特
性はＥＧＲバルブ１０の製造ばらつき、劣化、圧力、振
動等の影響でばらつくため、さらにリフトセンサ出力が
目標値と一致するように帰還制御を行うことで所望のバ
ルブ開度を得ることができる。

【００２６】図５は、ＥＧＲバルブ１０の製造ばらつ
き、あるいは、使用劣化等によって特性が予め設定した
ものよりもヒステリシスが大きくなった場合のヒステリ
シス特性を示したものである。ここで、図５の特性線に
沿って基本制御量を設定した場合、開弁側３３で＋１２
％、閉弁側３４で−８％の補正分が駆動デューティに加
算されなければならないことを示している。この状態
は、前記帰還制御を適用することで補正されるが、前記
値を学習値とすることで制御性を改善することができ
る。該学習にあたって、ヒステリシスが大きくなる方向
のみに学習を許可することで、制御の平衡状態がヒステ
リシスの内側にあるような場合（例えば図５の点Ａ等）
の誤学習を防止することができる。

【００２７】図４のヒステリシスを用いて、弁体１４の
固着故障を検出する手段について説明する。例えば、６
０％のデューティで駆動しているとき、リフトセンサ１
６の出力は、最低でも３．０Ｖあるのが正常な状態であ
るが、６０％のデューティで駆動しているにも関わらず
リフトセンサ１６の出力が１．０Ｖ以下の状態が続いた
とすると、これは弁体１４が１．０Ｖ以下の位置で固着
している可能性が大きいと判断できる。逆に４０％のデ
ューティで駆動している場合は、リフトセンサ１６出力
が３．０Ｖを越えることは無いはずであり、仮に４．０
Ｖ以上の状態が継続したとするとこれは弁体１４が開い
た状態で固着している可能性があると判断できる。これ
らの方法で弁体１４の固着故障診断が可能となる。な
お、この診断にあたっての継続判定時間（診断遅れ時
間）はＥＧＲバルブ１０の応答性を考慮して決めるのが
望ましい。

【００２８】次に、弁体１４やロッド１５への汚れ付着
などで可動部の摩擦が過大となり、ヒステリシスや応答
速度が許容範囲外となった状態の検出について説明す
る。前記のように、ヒステリシスの拡大は学習によって
吸収されるが、この学習値が所定値を越えていること
で、ヒステリシスが過大となる故障を診断できる。ま
た、応答速度が許容範囲を外れて遅くなったが、前記の
固着故障診断で検出できるほどではないような場合で
も、帰還制御補正値が一時的に増大することによる学習
値の更新から、この学習値を所定値と比較することで応
答速度が遅くなる故障を診断できる。

【００２９】図６は、本実施形態の電磁弁１０を制御す
るエンジン制御装置の基本的な制御ブロック図を示した
ものである。コントロールユニット２０は、所定時間内
にエンジン１に取付られてた回転数センサ２４から取り
込まれるパルスを回転数演算手段（図示省略）でカウン
トすることでエンジン回転数２４ａを、吸入空気量セン
サ２５の出力電圧をA/D変換することで吸入空気量２５
ａを、冷却水温センサ２６からの出力電圧をA/D変換す
ることで冷却水温度２６ａを各々取り込み、目標位置算
出手段３５に入力する。該目標位置算出手段３５は、前
記各エンジン回転数２４ａ、吸入空気量２５ａ、及び、
冷却水温度２６ａから所望のＥＧＲ還流率が得られるよ
うに、電磁弁１０の目標位置（開度）３５ａを演算す
る。

【００３０】前記目標位置３５ａは、所定時間ごとに演
算され、コントロールユニット２０は、該目標位置３５
ａの演算値を一時的に記憶する手段（図示省略）を備
え、駆動方向演算手段３６は、前記記憶された前回の目
標位置と今回演算された目標位置３５ａとの差から目標
位置の変化方向（駆動方向（開弁方向、もしくは、閉弁
方向））を算出する。

【００３１】駆動量算出手段３７は、前記目標位置３５
ａと目標位置変化方向（駆動方向）から駆動量３７ａを
算出する。この際、開弁側への駆動と判断された場合
は、例えば、図４の開弁側特性曲線３１に基づいて目標
位置に対する駆動デューティを演算し、逆に、閉弁側へ
の駆動と判断された場合は、図４の特性曲線に基づいて
駆動デューティを演算する。

【００３２】駆動手段３９は、算出された駆動量３７ａ
に基づき電磁弁１０を駆動する。該駆動手段３９による
駆動は、電磁弁１０のヒステリシスを考慮した制御駆動
となり、精密なＥＧＲ還流量制御が可能となり、車両の
運転性を損なうことなく、大量のＥＧＲが可能であり、
排出ガスの浄化と燃費を改善することができる。図７
は、図６の基本的な制御ブロック図に加えて、弁***置
センサ１６の出力信号に基づく、帰還制御、フィードバ
ック補正分学習制御、差圧補正制御、及び、自己診断を
示した制御ブロック図について示したものである。

【００３３】コントロールユニット２０は、所定時間内
にエンジン１に取付られてた回転数センサ２４から取り
込まれるパルスを回転数演算手段４３でカウントするこ
とでエンジン回転数２４ａを、吸入空気量センサ２５の
出力電圧をA/D変換器４１でデジタル変換して吸入空気
量演算手段４４で演算することで吸入空気量２５ａを、
冷却水温センサ２６からの出力電圧をA/D変換器４２で
デジタル変換して冷却水温度演算手段４５で演算するこ
とで冷却水温度２６ａを各々取り込み、目標位置算出手
段４７に入力して、電磁弁１０の弁体の目標位置４７ａ
を算出すると共に、エンジン回転数２４ａと吸入空気量
２５ａとを電磁弁弁体上下流差圧算出手段４６に入力す
る。

【００３４】一方、弁***置センサ１６で弁***置１６
ａとして検出された出力電圧は、A/D変換器４０でデジ
タル化されて出力される。該出力信号は、F/B補正分算
出手段（補正量算出手段）５０に入力され、前記目標位
置４７ａの信号も前記F/B補正分算出手段５０に入力さ
れる。該F/B補正分算出手段５０では、前記目標位置４
７ａと前記弁***置１６ａとの差からF/B補正分を算出
する。

【００３５】駆動方向算出手段４９は、前記弁***置セ
ンサ１６で検出した弁***置１６ａの正負によって駆動
方向を算出し、基本駆動量算出手段５２は、前記目標位
置４７ａと前記駆動方向とから電磁弁１０のヒステリシ
スを考慮した基本駆動量を算出する。前記電磁弁弁体上
下流差圧算出手段４６は、吸入空気量２５とエンジン回
転数２４ａから電磁弁１０の下流となる吸気管負圧を演
算することで、排気圧力との差を算出し、差圧補正分算
出手段４８は、前記算出された上下流差圧に基づき前記
電磁弁１０の弁体に加わる力を補正する補正分を算出す
る。前記差圧補正分は、前記基本駆動量に加算されると
共に、前記F/B補正分算出手段５０で算出された前記F/B
補正分も前記基本駆動量に加算され、帰還制御（F/B制
御）によって、より精密なＥＧＲ制御が可能となる。

【００３６】学習値更新手段５１は、前記F/B補正分算
出手段５０で算出されたF/B補正量に所定のゲインを持
つフィルタ演算を施して、学習値記憶手段５３に記憶さ
れている学習値を順次更新するが、この際駆動方向算出
手段４９で算出された駆動方向に応じて方向別（開弁
側、閉弁側）の学習値を更新する。前記駆動方向に応じ
た学習値は、駆動方向に応じて選択され、基本駆動量に
加算されて出力される。

【００３７】前記のように、駆動方向によって異なる特
性をもつ基本駆動量と学習値に、F/B補正と差圧補正分
を加えて駆動することで、電磁弁のヒステリシス、劣化
を含む特性のばらつき、弁体の上下流の差圧による特性
変化を吸収できるＥＧＲ制御が実現でき、車両の運転性
を損なうことなく、大量ＥＧＲが可能となり、排出ガス
の浄化、及び、燃費を改善することができる。

【００３８】また、自己診断手段５４は、前記F/B補正
分算出手段５０で算出された前記F/B補正分が所定値を
越え、該所定値を越えた状態が所定時間以上継続してい
る場合、もしくは、前記学習値が予め設定された所定値
以上である場合に、故障等の診断を行い、スイッチ５６
を作動させて、フェイルセイフ値記憶手段５５に記憶さ
れているフェイルセイフ値に駆動量を補正して電磁弁１
０の弁***置を調整する。

【００３９】図８は、本実施形態のエンジン制御装置お
ける電磁弁の制御システムの制御フローチャートであ
り、特に、電磁弁駆動のための制御ルーチンを示してい
る。ステップ６１では、バルブ目標位置４７ａを算出し
てステップ６２に進む。ステップ６２では、前記算出し
た新しいバルブ目標位置４７ａに前回算出したバルブ目
標位置を更新する。ステップ６３では、基本駆動量算出
手段５２で電磁弁駆動のための基本デューティを算出す
る。

【００４０】前記電磁弁駆動のための基本デューティを
算出する具体的フローチャートは、図９に示すようにな
る。即ち、図９のステップ７１で新しく算出した目標位
置と前回算出した目標位置が等しいか否かを判定する。
等しい場合には目標位置変化なしとしてリターンする。
等しくない場合にはステップ７２に進み、該ステップ７
２で新しく算出した目標位置が前回算出した目標位置よ
り大きいか否かを判定する。新しく算出した目標位置が
前回算出した目標位置より大きい場合は開弁方向に弁体
が移動したことを意味するので、ステップ７３に進み、
該ステップ７３で前記開弁方向の電磁弁のヒステリシス
を考慮した基本駆動量のデューティを算出する。また、
新しく算出した目標位置が前回算出した目標位置より小
さい場合は閉弁方向に弁体が移動していることを意味す
るので、ステップ７４に進み、該ステップ７４で前記閉
弁方向の電磁弁のヒステリシスを考慮した基本駆動量の
デューティを算出する。ステップ７５では、前回算出し
た目標位置を今回算出した目標位置に変更してリターン
する。

【００４１】図８のステップ６４では、電磁弁１０の弁
体上下流の差圧に基づいて差圧補正分算出手段４８で差
圧補正量を算出してステップ６５に進む。ステップ６５
では、弁***置センサ１６の検出に基づく弁***置１６
ａと弁体の目標位置４７ａとの比較ににとりバルブ位置
フィードバック補正量を算出する。前記バルブ位置フィ
ードバック補正量を算出する具体的フローチャートは、
図１０に示されている。図１０のステップ８１、８２
で、電磁弁１０の弁***置（バルブ位置）を弁***置セ
ンサ１６で検出してデジタル変換する。ステップ８３で
前記検出バルブ位置と目標位置とを比較してその差（Δ
PS）を算出してステップ８４に進む。ステップ８４で
は、前記差（ΔPS）の絶対値と特定定数（PSLIM）とを
比較して前記差（ΔPS）の絶対値が特定定数（PSLIM）
より小さい場合には、前記検出バルブ位置と目標位置と
の位置偏差が許容範囲内であるとして、補正量を算出し
ないでリターンする。

【００４２】一方、前記差（ΔPS）の絶対値が特定定数
（PSLIM）より大きい場合には、電磁弁の位置のフィー
ドバックが必要であることを意味するので、ステップ８
５に進み、該ステップ８５でその補正の方向が開弁方向
か閉弁方向かを判定する。判定は前記差（ΔPS）が０よ
り小さいか否かを判断し、前記差（ΔPS）が０より小さ
い場合には、閉弁方向の補正と判断してステップ８６に
進み、前記差（ΔPS）が０より大きい場合には、開弁方
向の補正と判断してステップ８７に進む。ステップ８６
とステップ８７では各弁方向に見合う補正量を算出して
リターンする。

【００４３】図８のステップ６５でバルブ位置フィード
バック補正量を算出した後、ステップ６６に進んで、前
記補正量に基づき学習値を更新する。ステップ６７で
は、前記補正量、もしくは、前記学習値に基づいて電磁
弁１０の自己診断を行って、ステップ６８に進む。ステ
ップ６８では、前記バルブ基本デューティ、差圧補正
量、バルブ位置フィードバック補正量、及び、学習値に
基づき実際の電磁弁駆動デューティを算出してステップ
６９に進み、ステップ６９で電磁弁１０駆動のための出
力処理を行う。

【００４４】以上、本発明の一実施形態について詳述し
たが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではな
く、特許請求の範囲に記載された発明の精神を逸脱する
ことなく、設計において種々の変更ができるものであ
る。

【００４５】

【発明の効果】以上の説明から理解できるように、本発
明のエンジン制御装置は、エンジンのＥＧＲ装置に配置
される電磁弁がヒステリシスの比較的大きな弁であって
も、その弁体の位置を検出し、該検出位置と目標位置と
を比較して制御することで応答性と安定性とが両立した
電磁弁の制御が可能である。

【００４６】また、前記制御弁の汚れなどによる固着故
障等は、弁体の目標位置と検出位置との偏差を算出し、
偏差が一定値以上である状態が所定時間以上継続したこ
とを検出することで診断が可能である。更に、制御弁の
汚れ等による該弁の特性変化は、前記偏差に基づく補正
量を駆動方向別に学習し、該学習値の更新方向を駆動方
向に応じて規制することで修正制御ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態のＥＧＲ装置付きのエンジ
ンの制御装置のシステム構成図。

【図２】図１のエンジンのＥＧＲ装置に備えられた電磁
弁の概略断面図。

【図３】図２の電磁弁とエンジン制御装置のコントロー
ルユニットとの結線図。

【図４】図２の電磁弁のヒステリシス特性図。

【図５】図４の電磁弁のヒステリシス特性の補正図。

【図６】図１のエンジン制御装置の基本制御ブロック
図。

【図７】図１のエンジン制御装置の具体的制御ブロック
図。

【図８】図１のエンジン制御装置の電磁弁作動のフロー
チャート。

【図９】図１のエンジン制御装置における電磁弁の駆動
基本デューテイ算出のフローチャート。

【図１０】図１のエンジン制御装置における電磁弁のバ
ルブ位置フィードバック補正量算出のフローチャート。

【符号の説明】

１…エンジン本体、１０…制御弁（電磁弁）、１６…弁
***置センサ（弁***置検出手段）、２０…コントロー
ルユニット、４７…目標位置算出手段、５０…F/B補正
分算出手段、５１…学習値更新手段、５２…基本駆動量
算出手段、５３…学習値記憶手段、５４…自己診断手
段、５７…駆動手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０１Ｍ 15/00 Ｇ０１Ｍ 15/00 Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】制御弁と、該制御弁の弁体の目標位置を
算出する手段と、前記弁体の駆動方向を算出する手段と
を備えたエンジン制御装置において、前記目標位置と前記駆動方向とから前記弁体の駆動量を
算出して、該駆動量に基づき前記弁体を駆動制御するこ
とを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項２】前記駆動方向算出手段は、目標位置の変
化方向に基づいて駆動方向を算出することを特徴とする
請求項１に記載のエンジン制御装置。
【請求項３】制御弁と、該制御弁の弁***置を検出す
る手段と、エンジンの運転状態に基づき弁体の目標位置
を算出する手段と、該目標位置から弁体の基本駆動量を
算出する手段と、前記弁体の目標位置と検出位置の偏差
に基づいて補正量を算出する手段と、駆動方向を算出す
る手段と、前記基本駆動量と前記補正量から駆動量を算
出する手段と、該駆動量に基づいて前記制御弁を駆動す
る手段とを備えたエンジン制御装置において、前記目標位置に基づいて算出される基本駆動量が、駆動
方向によって該制御量が異なるべく制御されることを特
徴とするエンジン制御装置。
【請求項４】前記エンジン制御装置は、前記制御弁の
故障を診断する手段を備え、該故障診断手段は前記弁体
の目標位置と検出位置との偏差が所定値以上で、かつ、
該所定値状態が所定時間以上継続した時、制御弁を故障
と診断することを特徴とする請求項３に記載のエンジン
制御装置
【請求項５】前記エンジン制御装置は、学習手段を備
え、該学習手段は、前記補正量に基づき前記弁体の駆動
方向別に学習量を算出することを特徴とする請求項３に
記載のエンジン制御装置。
【請求項６】前記エンジン制御装置は、前記制御弁の
故障を診断する手段を備え、該故障診断手段は前記学習
量を予め設定された所定値と比較することで制御弁の故
障を診断することを特徴とする請求項５に記載のエンジ
ン制御装置。
【請求項７】前記学習手段は、前記補正量の学習値の
更新方向を駆動方向に応じて規制制御することを特徴と
する請求項５に記載のエンジン制御装置。
【請求項８】前記エンジン制御装置は、前記目標位置
に基づいて算出される基本駆動量を弁体の上下流の各側
の圧力もしくは差圧パラメータによって補正する手段を
備えていることを特徴とする請求項１又は３に記載のエ
ンジン制御装置。
【請求項９】前記制御弁は、電磁弁であることを特徴
とする請求項１又は３に記載のエンジン制御装置。
【請求項１０】前記制御弁は、ＥＧＲ装置に配備され
ることを特徴とする請求項１又は３に記載のエンジン制
御装置。