JPH08303285A - 自動車用バルブ制御装置及び制御方法 - Google Patents
自動車用バルブ制御装置及び制御方法Info
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- JPH08303285A JPH08303285A JP8048615A JP4861596A JPH08303285A JP H08303285 A JPH08303285 A JP H08303285A JP 8048615 A JP8048615 A JP 8048615A JP 4861596 A JP4861596 A JP 4861596A JP H08303285 A JPH08303285 A JP H08303285A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
- F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
- F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
- F02D2011/101—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the means for actuating the throttles
- F02D2011/102—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the means for actuating the throttles at least one throttle being moved only by an electric actuator
Landscapes
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】高価な絶縁形電流検出器を用いることなく、バ
ルブを駆動するモータに流れる電流を検出して高精度の
バルブの開度を制御することができる自動車用バルブ制
御装置を提供するにある。 【解決手段】マイコン１からのＰＷＭ信号によりＨブリ
ッジ形チョッパ４を動作させてスロットルバルブ１０を
制御するモータ９を駆動する。スロットル開度指令とス
ロットル開度信号によってモータ９を制御し、さらに、
検出されたモータ電流によっても、モータ９を制御す
る。
ルブを駆動するモータに流れる電流を検出して高精度の
バルブの開度を制御することができる自動車用バルブ制
御装置を提供するにある。 【解決手段】マイコン１からのＰＷＭ信号によりＨブリ
ッジ形チョッパ４を動作させてスロットルバルブ１０を
制御するモータ９を駆動する。スロットル開度指令とス
ロットル開度信号によってモータ９を制御し、さらに、
検出されたモータ電流によっても、モータ９を制御す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用バルブ制
御装置に係り、特にモータを用いてバルブを制御するに
好適な自動車用バルブ制御装置に関する。
御装置に係り、特にモータを用いてバルブを制御するに
好適な自動車用バルブ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の自動車用バルブ制御装置として
は、例えば、エンジンに吸入される空気量を調整するた
めに、吸気管に取り付けられたスロットルバルブをモー
タにより制御する電子スロットル制御装置などが知られ
ている。
は、例えば、エンジンに吸入される空気量を調整するた
めに、吸気管に取り付けられたスロットルバルブをモー
タにより制御する電子スロットル制御装置などが知られ
ている。
【０００３】スロットルバルブの開度を制御するには、
一般に、スロットルバルブの回転軸に直結したポテンシ
ョメータなどにより、スロットルバルブの開度を検出
し、この検出された開度が目標開度となるような制御が
行われる。
一般に、スロットルバルブの回転軸に直結したポテンシ
ョメータなどにより、スロットルバルブの開度を検出
し、この検出された開度が目標開度となるような制御が
行われる。
【０００４】また、例えば、特開平6−54591号公報に記
載のように、スロットルバルブを回転するモータに流れ
るモータ電流をＨブリッジ形チョッパ回路によりチョッ
パ制御し、このモータに流れる電流そのものを検出して
フィードバック制御することも知られている。
載のように、スロットルバルブを回転するモータに流れ
るモータ電流をＨブリッジ形チョッパ回路によりチョッ
パ制御し、このモータに流れる電流そのものを検出して
フィードバック制御することも知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】特開平6−54591号公報
に記載のものにあっては、負荷であるモータに直列に抵
抗を挿入し、この抵抗の両端電圧を測定することによ
り、モータに流れるモータ電流そのものを検出してい
る。一般に、検出された電圧を増幅するための増幅器の
駆駆動電圧として用いられるのは、安定化電源により１
２Ｖのバッテリ電圧から作られた例えば５Ｖの電圧であ
る。しかしながら、Ｈブリッジ形チョッパ回路のパワー
素子がオンとなった時には、この電圧は自動車用バッテ
リの電圧である１２Ｖが印加される。したがって、従来
のように、負荷であるモータに直列に挿入された抵抗の
両端電圧を測定する方法にあっては、一般的な増幅器を
用いることはできず、高価な絶縁形電流検出器等を用い
なければならないという問題点があった。
に記載のものにあっては、負荷であるモータに直列に抵
抗を挿入し、この抵抗の両端電圧を測定することによ
り、モータに流れるモータ電流そのものを検出してい
る。一般に、検出された電圧を増幅するための増幅器の
駆駆動電圧として用いられるのは、安定化電源により１
２Ｖのバッテリ電圧から作られた例えば５Ｖの電圧であ
る。しかしながら、Ｈブリッジ形チョッパ回路のパワー
素子がオンとなった時には、この電圧は自動車用バッテ
リの電圧である１２Ｖが印加される。したがって、従来
のように、負荷であるモータに直列に挿入された抵抗の
両端電圧を測定する方法にあっては、一般的な増幅器を
用いることはできず、高価な絶縁形電流検出器等を用い
なければならないという問題点があった。
【０００６】本発明の目的は、高価な絶縁形電流検出器
を用いることなく、バルブを駆動するモータに流れる電
流を容易に検出してフィードバック制御の行える自動車
用バルブ制御装置を提供するにある。
を用いることなく、バルブを駆動するモータに流れる電
流を容易に検出してフィードバック制御の行える自動車
用バルブ制御装置を提供するにある。
【０００７】また、本発明の他の目的は、高精度にバル
ブの開度を制御することができる自動車用バルブ制御装
置を提供するにある。
ブの開度を制御することができる自動車用バルブ制御装
置を提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、バルブと、このバルブを駆動するモータ
と、このモータに流れる電流をチョッパ制御してモータ
の回転を制御するチョッパ回路と、このチョッパ回路に
パルス幅変調された制御信号を供給するＰＷＭ駆動回路
と、このＰＷＭ駆動回路に制御信号を供給し、上記バル
ブの開度を制御する制御手段と、上記パルス幅変調され
た制御信号に応じて断続して変化する上記チョッパ回路
を構成するパワー素子の電流を検出する電流検出手段と
を備え、上記制御手段は、この電流検出手段により検出
された電流に基づいて上記ＰＷＭ駆動回路に供給する制
御信号を可変して上記バルブの開度を制御するようにし
たものである。
に、本発明は、バルブと、このバルブを駆動するモータ
と、このモータに流れる電流をチョッパ制御してモータ
の回転を制御するチョッパ回路と、このチョッパ回路に
パルス幅変調された制御信号を供給するＰＷＭ駆動回路
と、このＰＷＭ駆動回路に制御信号を供給し、上記バル
ブの開度を制御する制御手段と、上記パルス幅変調され
た制御信号に応じて断続して変化する上記チョッパ回路
を構成するパワー素子の電流を検出する電流検出手段と
を備え、上記制御手段は、この電流検出手段により検出
された電流に基づいて上記ＰＷＭ駆動回路に供給する制
御信号を可変して上記バルブの開度を制御するようにし
たものである。
【０００９】上記自動車用バルブ制御装置において、好
ましくは、上記電流検出手段は、上記チョッパ回路に直
列に接続された電流検出用抵抗と、この電流検出用抵抗
の両端電圧を上記制御信号に基づいてディジタル信号に
変換するＡ／Ｄ変換手段とから構成するようにしたもの
である。
ましくは、上記電流検出手段は、上記チョッパ回路に直
列に接続された電流検出用抵抗と、この電流検出用抵抗
の両端電圧を上記制御信号に基づいてディジタル信号に
変換するＡ／Ｄ変換手段とから構成するようにしたもの
である。
【００１０】上記自動車用バルブ制御装置において、好
ましくは、上記電流検出手段は、さらに、上記電流検出
用抵抗の両端電圧を上記制御信号に基づいてサンプルホ
ールドするサンプルホールド回路を備え、上記Ａ／Ｄ変
換手段は、このサンプルホールド回路によりサンプルホ
ールドされた電圧を上記制御信号に基づいてディジタル
信号に変換するようにしたものである。
ましくは、上記電流検出手段は、さらに、上記電流検出
用抵抗の両端電圧を上記制御信号に基づいてサンプルホ
ールドするサンプルホールド回路を備え、上記Ａ／Ｄ変
換手段は、このサンプルホールド回路によりサンプルホ
ールドされた電圧を上記制御信号に基づいてディジタル
信号に変換するようにしたものである。
【００１１】上記自動車用バルブ制御装置において、好
ましくは、上記サンプルホールド回路は、上記パルス幅
変調された制御信号のパルスの立ち下がりに同期してサ
ンプルホールドするようにしたものである。
ましくは、上記サンプルホールド回路は、上記パルス幅
変調された制御信号のパルスの立ち下がりに同期してサ
ンプルホールドするようにしたものである。
【００１２】上記自動車用バルブ制御装置において、好
ましくは、上記Ａ／Ｄ変換手段は、上記パルス幅変調さ
れた制御信号のパルスの立ち下がりに同期してＡ／Ｄ変
換を起動するようにしたものである。
ましくは、上記Ａ／Ｄ変換手段は、上記パルス幅変調さ
れた制御信号のパルスの立ち下がりに同期してＡ／Ｄ変
換を起動するようにしたものである。
【００１３】また、上記目的を達成するために、本発明
は、バルブと、このバルブを駆動するモータと、このモ
ータに流れる電流をチョッパ制御してモータの回転を制
御するチョッパ回路と、このチョッパ回路にパルス幅変
調された制御信号を供給するＰＷＭ駆動回路と、このＰ
ＷＭ駆動回路に制御信号を供給し、上記バルブの開度を
制御する制御手段と、上記チョッパ回路を構成するパワ
ー素子を流れる電流を検出する電流検出手段と、上記バ
ルブの開度を検出するバルブ開度検出手段とを備え、上
記制御手段は、入力される上記バルブの開度の指令と上
記バルブ開度検出手段が検出するバルブの開度に基づい
て上記バルブの開度を制御するとともに、上記電流検出
手段により検出された電流に基づいて上記ＰＷＭ駆動回
路に供給する制御信号を可変して上記バルブの開度を制
御するようにしたものである。
は、バルブと、このバルブを駆動するモータと、このモ
ータに流れる電流をチョッパ制御してモータの回転を制
御するチョッパ回路と、このチョッパ回路にパルス幅変
調された制御信号を供給するＰＷＭ駆動回路と、このＰ
ＷＭ駆動回路に制御信号を供給し、上記バルブの開度を
制御する制御手段と、上記チョッパ回路を構成するパワ
ー素子を流れる電流を検出する電流検出手段と、上記バ
ルブの開度を検出するバルブ開度検出手段とを備え、上
記制御手段は、入力される上記バルブの開度の指令と上
記バルブ開度検出手段が検出するバルブの開度に基づい
て上記バルブの開度を制御するとともに、上記電流検出
手段により検出された電流に基づいて上記ＰＷＭ駆動回
路に供給する制御信号を可変して上記バルブの開度を制
御するようにしたものである。
【００１４】上記自動車用バルブ制御装置において、好
ましくは、上記電流検出手段は、上記チョッパ回路に直
列に接続された電流検出用抵抗と、この電流検出用抵抗
の両端電圧を上記制御信号に基づいてディジタル信号に
変換するＡ／Ｄ変換手段とから構成するようにしたもの
である。
ましくは、上記電流検出手段は、上記チョッパ回路に直
列に接続された電流検出用抵抗と、この電流検出用抵抗
の両端電圧を上記制御信号に基づいてディジタル信号に
変換するＡ／Ｄ変換手段とから構成するようにしたもの
である。
【００１５】上記自動車用バルブ制御装置において、好
ましくは、上記電流検出手段は、さらに、上記電流検出
用抵抗の両端電圧を上記制御信号に基づいてサンプルホ
ールドするサンプルホールド回路を備え、上記Ａ／Ｄ変
換手段は、このサンプルホールド回路によりサンプルホ
ールドされた電圧を上記制御信号に基づいてディジタル
信号に変換するようにしたものである。
ましくは、上記電流検出手段は、さらに、上記電流検出
用抵抗の両端電圧を上記制御信号に基づいてサンプルホ
ールドするサンプルホールド回路を備え、上記Ａ／Ｄ変
換手段は、このサンプルホールド回路によりサンプルホ
ールドされた電圧を上記制御信号に基づいてディジタル
信号に変換するようにしたものである。
【００１６】上記自動車用バルブ制御装置において、好
ましくは、上記サンプルホールド回路は、上記パルス幅
変調された制御信号のパルスの立ち下がりに同期してサ
ンプルホールドするようにしたものである。
ましくは、上記サンプルホールド回路は、上記パルス幅
変調された制御信号のパルスの立ち下がりに同期してサ
ンプルホールドするようにしたものである。
【００１７】上記自動車用バルブ制御装置において、好
ましくは、上記Ａ／Ｄ変換手段は、上記パルス幅変調さ
れた制御信号のパルスの立ち下がりに同期してＡ／Ｄ変
換を起動するようにしたものである。
ましくは、上記Ａ／Ｄ変換手段は、上記パルス幅変調さ
れた制御信号のパルスの立ち下がりに同期してＡ／Ｄ変
換を起動するようにしたものである。
【００１８】本発明では、電流検出手段により、パルス
幅変調された制御信号に応じて断続して変化するチョッ
パ回路を構成するパワー素子の電流を検出し、この検出
された電流に基づいてＰＷＭ駆動回路に供給する制御信
号を可変してバルブの開度を制御することにより、容易
にバルブを駆動するモータに流れる電流を検出してフィ
ードバック制御を行い得るものとする。
幅変調された制御信号に応じて断続して変化するチョッ
パ回路を構成するパワー素子の電流を検出し、この検出
された電流に基づいてＰＷＭ駆動回路に供給する制御信
号を可変してバルブの開度を制御することにより、容易
にバルブを駆動するモータに流れる電流を検出してフィ
ードバック制御を行い得るものとする。
【００１９】また、電流検出手段は、チョッパ回路に直
列に接続された電流検出用抵抗と、この電流検出用抵抗
の両端電圧を上記制御信号に基づいてディジタル信号に
変換するＡ／Ｄ変換手段とから構成することにより、検
出されたモータ電流値のバラツキも殆どなくし得るもの
となる。
列に接続された電流検出用抵抗と、この電流検出用抵抗
の両端電圧を上記制御信号に基づいてディジタル信号に
変換するＡ／Ｄ変換手段とから構成することにより、検
出されたモータ電流値のバラツキも殆どなくし得るもの
となる。
【００２０】また、さらに、電流検出手段は、さらに、
電流検出用抵抗の両端電圧を上記制御信号に基づいてサ
ンプルホールドするサンプルホールド回路を備え、Ａ／
Ｄ変換手段は、このサンプルホールド回路によりサンプ
ルホールドされた電圧を制御信号に基づいてディジタル
信号に変換することにより、検出されたモータ電流の直
線性を低電流から高電流までよくし得るものとなる。
電流検出用抵抗の両端電圧を上記制御信号に基づいてサ
ンプルホールドするサンプルホールド回路を備え、Ａ／
Ｄ変換手段は、このサンプルホールド回路によりサンプ
ルホールドされた電圧を制御信号に基づいてディジタル
信号に変換することにより、検出されたモータ電流の直
線性を低電流から高電流までよくし得るものとなる。
【００２１】また、サンプルホールド回路は、パルス幅
変調された制御信号のパルスの立ち上がりに同期してサ
ンプルホールドすることにより、電流立ち上がりの振動
などの影響を受けない電流値を検出し得るものとなる。
変調された制御信号のパルスの立ち上がりに同期してサ
ンプルホールドすることにより、電流立ち上がりの振動
などの影響を受けない電流値を検出し得るものとなる。
【００２２】また、さらに、Ａ／Ｄ変換手段は、パルス
幅変調された制御信号のパルスの立ち下がりに同期して
Ａ／Ｄ変換を起動することにより、電流立ち上がりの振
動などの影響を受けない電流値を検出し得るものとな
る。
幅変調された制御信号のパルスの立ち下がりに同期して
Ａ／Ｄ変換を起動することにより、電流立ち上がりの振
動などの影響を受けない電流値を検出し得るものとな
る。
【００２３】本発明では、電流検出手段により、パルス
幅変調された制御信号に応じて断続して変化するチョッ
パ回路を構成するパワー素子の電流を検出し、制御手段
は、入力されるバルブの開度の指令とバルブ開度検出手
段が検出するバルブの開度に基づいてバルブの開度を制
御するとともに、電流検出手段により検出された電流に
基づいてＰＷＭ駆動回路に供給する制御信号を可変して
バルブの開度を制御することにより、高精度にバルブの
開度を制御し得るものとなる。
幅変調された制御信号に応じて断続して変化するチョッ
パ回路を構成するパワー素子の電流を検出し、制御手段
は、入力されるバルブの開度の指令とバルブ開度検出手
段が検出するバルブの開度に基づいてバルブの開度を制
御するとともに、電流検出手段により検出された電流に
基づいてＰＷＭ駆動回路に供給する制御信号を可変して
バルブの開度を制御することにより、高精度にバルブの
開度を制御し得るものとなる。
【００２４】また、電流検出手段は、チョッパ回路に直
列に接続された電流検出用抵抗と、この電流検出用抵抗
の両端電圧を上記制御信号に基づいてディジタル信号に
変換するＡ／Ｄ変換手段とから構成することにより、検
出されたモータ電流値のバラツキも殆どなくし得るもの
となる。
列に接続された電流検出用抵抗と、この電流検出用抵抗
の両端電圧を上記制御信号に基づいてディジタル信号に
変換するＡ／Ｄ変換手段とから構成することにより、検
出されたモータ電流値のバラツキも殆どなくし得るもの
となる。
【００２５】また、さらに、電流検出手段は、さらに、
電流検出用抵抗の両端電圧を上記制御信号に基づいてサ
ンプルホールドするサンプルホールド回路を備え、Ａ／
Ｄ変換手段は、このサンプルホールド回路によりサンプ
ルホールドされた電圧を制御信号に基づいてディジタル
信号に変換することにより、検出されたモータ電流は低
電流から高電流まで直線性が良好なものとなる。
電流検出用抵抗の両端電圧を上記制御信号に基づいてサ
ンプルホールドするサンプルホールド回路を備え、Ａ／
Ｄ変換手段は、このサンプルホールド回路によりサンプ
ルホールドされた電圧を制御信号に基づいてディジタル
信号に変換することにより、検出されたモータ電流は低
電流から高電流まで直線性が良好なものとなる。
【００２６】また、サンプルホールド回路は、パルス幅
変調された制御信号のパルスの立ち下がりに同期してサ
ンプルホールドすることにより、電流立ち上がりの振動
などの影響を受けないで電流を検出し得るものとなる。
変調された制御信号のパルスの立ち下がりに同期してサ
ンプルホールドすることにより、電流立ち上がりの振動
などの影響を受けないで電流を検出し得るものとなる。
【００２７】また、さらに、Ａ／Ｄ変換手段は、パルス
幅変調された制御信号のパルスの立ち下がりに同期して
Ａ／Ｄ変換を起動することにより、電流立ち上がりの振
動などの影響を受けない電流値を検出し得るものとな
る。
幅変調された制御信号のパルスの立ち下がりに同期して
Ａ／Ｄ変換を起動することにより、電流立ち上がりの振
動などの影響を受けない電流値を検出し得るものとな
る。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の一実施例について詳細に説明する。
明の一実施例について詳細に説明する。
【００２９】図１は、本発明の一実施例による電子スロ
ットル制御装置の制御システム構成図である。
ットル制御装置の制御システム構成図である。
【００３０】マイコン１には、自動車用エンジンの吸気
管に取り付けられたスロットルバルブの開度を指示する
スロットル開度指令ＴVCが、マイコン１のＡ／Ｄ入力に
入力し、マイコン１に内蔵されたＡ／Ｄ変換器によりデ
ィジタル信号に変換される。スロットル開度指令Ｔ
VCは、アクセルペダルの踏込量を検出したアナログ信号
である。勿論、アクセルペダルの踏込量を検出した信号
を一旦、エンジン制御用のマイコンに取り込み、種々の
エンジンの状態に応じた演算を行った上で、このエンジ
ン制御用のマイコンが出力するスロットル開度指令ＴVC
をディジタル信号として、マイコン１に取り込んでもい
い。このスロットル開度指令ＴVCのディジタル信号とし
ては、ＰＷＭ信号の周期をＴa とし、オンパルスの長さ
をＴb とすると、例えば、（Ｔb ／Ｔa ）のようなデュ
ーティ比を表すデータ信号を用いることができる。
管に取り付けられたスロットルバルブの開度を指示する
スロットル開度指令ＴVCが、マイコン１のＡ／Ｄ入力に
入力し、マイコン１に内蔵されたＡ／Ｄ変換器によりデ
ィジタル信号に変換される。スロットル開度指令Ｔ
VCは、アクセルペダルの踏込量を検出したアナログ信号
である。勿論、アクセルペダルの踏込量を検出した信号
を一旦、エンジン制御用のマイコンに取り込み、種々の
エンジンの状態に応じた演算を行った上で、このエンジ
ン制御用のマイコンが出力するスロットル開度指令ＴVC
をディジタル信号として、マイコン１に取り込んでもい
い。このスロットル開度指令ＴVCのディジタル信号とし
ては、ＰＷＭ信号の周期をＴa とし、オンパルスの長さ
をＴb とすると、例えば、（Ｔb ／Ｔa ）のようなデュ
ーティ比を表すデータ信号を用いることができる。
【００３１】スロットルボディ２に回転可能に取り付け
られたスロットルバルブ１０の開度は、スロットルバル
ブ１０の回転軸に結合されたポテンショメータ１１によ
り検出される。ポテンショメータ１１により検出された
スロットルバルブ１０の開度は、スロットル開度信号Ｔ
VFとして、アンプ３により増幅され、マイコン１のＡ／
Ｄ入力に入力し、マイコン１に内蔵されたＡ／Ｄ変換器
によりディジタル信号に変換される。
られたスロットルバルブ１０の開度は、スロットルバル
ブ１０の回転軸に結合されたポテンショメータ１１によ
り検出される。ポテンショメータ１１により検出された
スロットルバルブ１０の開度は、スロットル開度信号Ｔ
VFとして、アンプ３により増幅され、マイコン１のＡ／
Ｄ入力に入力し、マイコン１に内蔵されたＡ／Ｄ変換器
によりディジタル信号に変換される。
【００３２】マイコン１は、入力されたスロットル開度
指令ＴVCとスロットル開度信号ＴVFに基づいて、ＰＷＭ
駆動回路８に制御信号ＰＷＭ，Ｄ／Ｏを出力する。制御
信号ＰＷＭは、パルス信号であり、そのパルスの周期は
一定であり、そのパルスのデューティ比が可変である。
パルスのデューティ比は、スロットル開度指令ＴVCとス
ロットル開度信号ＴVFとの差分が大きいほど大きくなる
ようにマイコン１の中で演算される。制御信号Ｄ／Ｏ
は、モータ９の回転方向を示す“正転",“逆転”及びモ
ータ９の“停止”並びに“ブレーキ”の４状態を示すた
めの２ビットの制御信号である。
指令ＴVCとスロットル開度信号ＴVFに基づいて、ＰＷＭ
駆動回路８に制御信号ＰＷＭ，Ｄ／Ｏを出力する。制御
信号ＰＷＭは、パルス信号であり、そのパルスの周期は
一定であり、そのパルスのデューティ比が可変である。
パルスのデューティ比は、スロットル開度指令ＴVCとス
ロットル開度信号ＴVFとの差分が大きいほど大きくなる
ようにマイコン１の中で演算される。制御信号Ｄ／Ｏ
は、モータ９の回転方向を示す“正転",“逆転”及びモ
ータ９の“停止”並びに“ブレーキ”の４状態を示すた
めの２ビットの制御信号である。
【００３３】ＰＷＭ駆動回路８は、入力された制御信号
ＰＷＭ，Ｄ／Ｏの内、モータ９の回転方向を示す“正
転”若しくは“逆転”に応じて、“正転”時には、制御
信号ＰＷＭを制御信号ＰＷＭ１として出力し、正転方向
を示す制御信号Ｆを出力する。制御信号Ｆは、正転時に
は、常にオンとなる信号である。また、“逆転”時に
は、制御信号ＰＷＭを制御信号ＰＷＭ２として出力し、
逆転方向を示す制御信号Ｒを出力する。制御信号Ｒは、
逆転時には、常にオンとなる信号である。
ＰＷＭ，Ｄ／Ｏの内、モータ９の回転方向を示す“正
転”若しくは“逆転”に応じて、“正転”時には、制御
信号ＰＷＭを制御信号ＰＷＭ１として出力し、正転方向
を示す制御信号Ｆを出力する。制御信号Ｆは、正転時に
は、常にオンとなる信号である。また、“逆転”時に
は、制御信号ＰＷＭを制御信号ＰＷＭ２として出力し、
逆転方向を示す制御信号Ｒを出力する。制御信号Ｒは、
逆転時には、常にオンとなる信号である。
【００３４】ＰＷＭ駆動回路８から制御信号が供給され
るＨブリッジ形チョッパ４は、PWM制御用のパワーＭＳ
ＯＦＥＴ・Ｍ１，Ｍ２及び直流モータの回転方向切替用
のパワーＭＯＳＦＥＴ・Ｍ３，Ｍ４から構成されてい
る。
るＨブリッジ形チョッパ４は、PWM制御用のパワーＭＳ
ＯＦＥＴ・Ｍ１，Ｍ２及び直流モータの回転方向切替用
のパワーＭＯＳＦＥＴ・Ｍ３，Ｍ４から構成されてい
る。
【００３５】従って、正転時で、しかも、制御信号ＰＷ
Ｍがオンの時には、制御信号ＰＷＭ１と制御信号Ｆが出
力され、Ｈブリッジ形チョッパ主回路４のパワーFMSFET
・M1及びパワーＭＯＳＦＥＴ・Ｍ４が導通する。バッテ
リＢからの電源電圧ＶB は、パワーＭＯＳＦＥＴ・Ｍ１
を経由してモータ９に印加され、モータ電流ＩF が流
れ、さらに、パワーＭＯＳＦＥＴ・Ｍ４及びシャント抵
抗５を介してバッテリＢに戻る。制御信号ＰＷＭ１がオ
フになると、パワーＭＯＳＦＥＴ・Ｍ１がオフとなる
が、パワーＭＯＳＦＥＴ・Ｍ４は正転の制御信号Ｆが出
ているのでオンのままであり、モータ電流ＩF は、パワ
ーＭＯＳＦＥＴ・Ｍ４からパワーMOSFET・M3の逆ダイオ
ードを経由して、プライホイール電流ＩD3が流れる。従
って、モータ電流ＩF は、制御信号ＰＷＭ１がオンの時
は、パワーＭＯＳＦＥＴ・Ｍ１を流れる電流ＩM1とな
り、制御信号ＰＷＭ１がオフの時は、パワーＭＯＳＦＥ
Ｔ・Ｍ３を流れるフライホール電流ＩD3となる。
Ｍがオンの時には、制御信号ＰＷＭ１と制御信号Ｆが出
力され、Ｈブリッジ形チョッパ主回路４のパワーFMSFET
・M1及びパワーＭＯＳＦＥＴ・Ｍ４が導通する。バッテ
リＢからの電源電圧ＶB は、パワーＭＯＳＦＥＴ・Ｍ１
を経由してモータ９に印加され、モータ電流ＩF が流
れ、さらに、パワーＭＯＳＦＥＴ・Ｍ４及びシャント抵
抗５を介してバッテリＢに戻る。制御信号ＰＷＭ１がオ
フになると、パワーＭＯＳＦＥＴ・Ｍ１がオフとなる
が、パワーＭＯＳＦＥＴ・Ｍ４は正転の制御信号Ｆが出
ているのでオンのままであり、モータ電流ＩF は、パワ
ーＭＯＳＦＥＴ・Ｍ４からパワーMOSFET・M3の逆ダイオ
ードを経由して、プライホイール電流ＩD3が流れる。従
って、モータ電流ＩF は、制御信号ＰＷＭ１がオンの時
は、パワーＭＯＳＦＥＴ・Ｍ１を流れる電流ＩM1とな
り、制御信号ＰＷＭ１がオフの時は、パワーＭＯＳＦＥ
Ｔ・Ｍ３を流れるフライホール電流ＩD3となる。
【００３６】さらに、逆転時で、しかも、制御信号ＰＷ
Ｍがオンの時には、制御信号PWM2と制御信号Ｒが出力さ
れ、Ｈブリッジ形チョッパ主回路４のパワーＭＯＳＦＥ
Ｔ・Ｍ２及びパワーＭＯＳＦＥＴ・Ｍ３が導通する。バ
ッテリＢからの電源電圧ＶBは、パワーＭＯＳＦＥＴ・
Ｍ２を経由してモータ９に印加され、モータ電流ＩＦが
流れ、さらに、パワーＭＯＳＦＥＴ・Ｍ３及びシャント
抵抗５を介してバッテリＢに戻る。制御信号ＰＷＭ２が
オフになると、パワーＭＯＳＦＥＴ・Ｍ２がオフとな
り、モータ電流ＩF は、パワーＭＯＳＦＥＴ・Ｍ３から
パワーＭＯＳＦＥＴ・Ｍ４の逆ダイオードを経由して、
フライホイール電流が流れる。このようにして、モータ
９には、正転時とは、逆方向にモータ電流ＩF が流れる
ことになり、モータ９を逆転することができる。
Ｍがオンの時には、制御信号PWM2と制御信号Ｒが出力さ
れ、Ｈブリッジ形チョッパ主回路４のパワーＭＯＳＦＥ
Ｔ・Ｍ２及びパワーＭＯＳＦＥＴ・Ｍ３が導通する。バ
ッテリＢからの電源電圧ＶBは、パワーＭＯＳＦＥＴ・
Ｍ２を経由してモータ９に印加され、モータ電流ＩＦが
流れ、さらに、パワーＭＯＳＦＥＴ・Ｍ３及びシャント
抵抗５を介してバッテリＢに戻る。制御信号ＰＷＭ２が
オフになると、パワーＭＯＳＦＥＴ・Ｍ２がオフとな
り、モータ電流ＩF は、パワーＭＯＳＦＥＴ・Ｍ３から
パワーＭＯＳＦＥＴ・Ｍ４の逆ダイオードを経由して、
フライホイール電流が流れる。このようにして、モータ
９には、正転時とは、逆方向にモータ電流ＩF が流れる
ことになり、モータ９を逆転することができる。
【００３７】モータ９は、直流モータであるが、ステッ
ピングモータであってもよい。モータ９は、減速ギアを
介してスロットルバルブ１０に直結されており、モータ
９を正転することにより、スロットルバルブ１０が開
き、モータ９を逆転することにより、スロットルバルブ
１０が閉じて、スロットルバルブ１０の開度が制御され
る。
ピングモータであってもよい。モータ９は、減速ギアを
介してスロットルバルブ１０に直結されており、モータ
９を正転することにより、スロットルバルブ１０が開
き、モータ９を逆転することにより、スロットルバルブ
１０が閉じて、スロットルバルブ１０の開度が制御され
る。
【００３８】シャント抵抗５を流れるパワー素子電流Ｉ
D の詳細については、図３を用いて後述する。このパワ
ー素子電流ＩD は、シャント抵抗５の両端の電圧である
シャント抵抗電圧ＶD として検出され、アンプ６で増幅
される。シャント抵抗５の一端はアース電位であり、シ
ャント抵抗５は電流検出用に用いられているため、その
抵抗値も小さなものである。従って、シャント抵抗電圧
ＶD は、アンプ６の駆動電圧、例えば、５Ｖに比べて低
いものであり、アンプ自体も高価な絶縁形の電流検出器
でなく、通常のアンプを使用できる。このアンプ６の出
力電圧ＶDAは、マイコン１が出力する制御信号ＰＷＭに
同期して動作するサンプルホールド回路１２でホールド
される。サンプルホールド回路１２の出力媒圧ＶDHは、
マイコン１のＡ／Ｄ入力端子に入力し、マイコン１に内
蔵されたＡ／Ｄ変換器でディジタル信号に変換される。
D の詳細については、図３を用いて後述する。このパワ
ー素子電流ＩD は、シャント抵抗５の両端の電圧である
シャント抵抗電圧ＶD として検出され、アンプ６で増幅
される。シャント抵抗５の一端はアース電位であり、シ
ャント抵抗５は電流検出用に用いられているため、その
抵抗値も小さなものである。従って、シャント抵抗電圧
ＶD は、アンプ６の駆動電圧、例えば、５Ｖに比べて低
いものであり、アンプ自体も高価な絶縁形の電流検出器
でなく、通常のアンプを使用できる。このアンプ６の出
力電圧ＶDAは、マイコン１が出力する制御信号ＰＷＭに
同期して動作するサンプルホールド回路１２でホールド
される。サンプルホールド回路１２の出力媒圧ＶDHは、
マイコン１のＡ／Ｄ入力端子に入力し、マイコン１に内
蔵されたＡ／Ｄ変換器でディジタル信号に変換される。
【００３９】このようにして検出されたパワー素子電流
ＩD は、マイコン１の中で、スロットル開度指令ＴVCと
スロットル開度信号ＴVFの差分から求められるモータ電
流の制御信号と比較され、モータ電流の制御信号にパワ
ー素子電流ＩD が一致するように制御信号ＰＷＭのデュ
ーティ比が可変され、モータ媒流のフィードバック制御
がなされる。
ＩD は、マイコン１の中で、スロットル開度指令ＴVCと
スロットル開度信号ＴVFの差分から求められるモータ電
流の制御信号と比較され、モータ電流の制御信号にパワ
ー素子電流ＩD が一致するように制御信号ＰＷＭのデュ
ーティ比が可変され、モータ媒流のフィードバック制御
がなされる。
【００４０】スロットル開度の制御にあたっては、原理
的には、スロットル開度指令ＴVCとスロットル開度信号
ＴVFの差分に基づくフィードバック制御だけで行えるわ
けである。しかしながら、実際には、外気温度が変化す
ると、バッテリＢの電圧が変化するため、マイコン１か
ら出力される制御信号ＰＷＭが一定でも、バッテリ電圧
Ｂの変化に応じてモータ９を流れる電流が変化すること
になる。即ち、バッテリ電圧が低下すれば、モータに流
れる電流は減少する。また、モータの温度が変化する
と、モータ９のコイルの抵抗値が変化することからも、
モータ９を流れる電流が変化することになる。以上のよ
うなモータ電流の変化に対しても、このパワー素子電源
ＩD を検出して、フィードバック制御することにより、
スロットル開度の制御を高精度にすることができる。即
ち、マイコン１から出力される制御信号ＰＷＭが一定で
も、その時、バッテリ電圧が低下してモータに流れる電
流が減少した時には、そのモータ電流の減少分を補償す
るように、モータ電流を増加してフィードバック制御す
ることにより、スロットル開度の制御を高精度にするこ
とができる。
的には、スロットル開度指令ＴVCとスロットル開度信号
ＴVFの差分に基づくフィードバック制御だけで行えるわ
けである。しかしながら、実際には、外気温度が変化す
ると、バッテリＢの電圧が変化するため、マイコン１か
ら出力される制御信号ＰＷＭが一定でも、バッテリ電圧
Ｂの変化に応じてモータ９を流れる電流が変化すること
になる。即ち、バッテリ電圧が低下すれば、モータに流
れる電流は減少する。また、モータの温度が変化する
と、モータ９のコイルの抵抗値が変化することからも、
モータ９を流れる電流が変化することになる。以上のよ
うなモータ電流の変化に対しても、このパワー素子電源
ＩD を検出して、フィードバック制御することにより、
スロットル開度の制御を高精度にすることができる。即
ち、マイコン１から出力される制御信号ＰＷＭが一定で
も、その時、バッテリ電圧が低下してモータに流れる電
流が減少した時には、そのモータ電流の減少分を補償す
るように、モータ電流を増加してフィードバック制御す
ることにより、スロットル開度の制御を高精度にするこ
とができる。
【００４１】次に、図２及び図３を用いてパワー素子電
流ＩD の検出部の回路の詳細について説明する。図２に
おいて、図１と同一符号は、同一部分を表す。
流ＩD の検出部の回路の詳細について説明する。図２に
おいて、図１と同一符号は、同一部分を表す。
【００４２】Ｈブリッジ形チョッパ回路４に接続された
シャント抵抗５を流れるパワー素子電流ＩD は、シャン
ト抵抗電圧ＶD として、アンプ６に取り込まれる。アン
プ６は、オペアンプ６１と入力抵抗Ｒ１，Ｒ２と帰還抵
抗Ｒ３，Ｒ４と出力抵抗Ｒ５で構成される。アンプ６の
出力電圧ＶDAは、サンプルホールド回路１２に入力す
る。サンプルホールド回路１２は、アナログスイッチ１
２１とコンデンサ１２２で構成され、アナログスイッチ
１２１がマイコン１からのＰＷＭ信号に同期してオン，
オフ動作する。オン時にはアンプ６の出力信号がそのま
ま出力され、オフ時にはオフする直前の電圧がコンデン
サ１２２に充電された電圧がホールドされる。
シャント抵抗５を流れるパワー素子電流ＩD は、シャン
ト抵抗電圧ＶD として、アンプ６に取り込まれる。アン
プ６は、オペアンプ６１と入力抵抗Ｒ１，Ｒ２と帰還抵
抗Ｒ３，Ｒ４と出力抵抗Ｒ５で構成される。アンプ６の
出力電圧ＶDAは、サンプルホールド回路１２に入力す
る。サンプルホールド回路１２は、アナログスイッチ１
２１とコンデンサ１２２で構成され、アナログスイッチ
１２１がマイコン１からのＰＷＭ信号に同期してオン，
オフ動作する。オン時にはアンプ６の出力信号がそのま
ま出力され、オフ時にはオフする直前の電圧がコンデン
サ１２２に充電された電圧がホールドされる。
【００４３】なお、図１において、マイコン１が出力す
る制御信号ＰＷＭと、ＰＷＭ駆動回路が出力する制御信
号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２は同じパルス信号であるため、ア
ナログスイッチ１２１を動作させる信号は、マイコン１
が出力する制御信号ＰＷＭに代えて、ＰＷＭ駆動回路が
出力する制御信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２を用いてもよい。
その際には、制御信号ＰＷＭ１と制御信号ＰＷＭ２の論
理和（ＯＲ）をとることにより、アナログスイッチ１２
１を動作させる信号とすることができる。
る制御信号ＰＷＭと、ＰＷＭ駆動回路が出力する制御信
号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２は同じパルス信号であるため、ア
ナログスイッチ１２１を動作させる信号は、マイコン１
が出力する制御信号ＰＷＭに代えて、ＰＷＭ駆動回路が
出力する制御信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２を用いてもよい。
その際には、制御信号ＰＷＭ１と制御信号ＰＷＭ２の論
理和（ＯＲ）をとることにより、アナログスイッチ１２
１を動作させる信号とすることができる。
【００４４】いずれにしても、最終的にＨブリッジ形チ
ョッパ回路のパワー素子の制御信号であるＰＷＭ信号に
基づいてアナログスイッチを動作させてパワー素子電流
をサンプルホールすればよい。
ョッパ回路のパワー素子の制御信号であるＰＷＭ信号に
基づいてアナログスイッチを動作させてパワー素子電流
をサンプルホールすればよい。
【００４５】ここで、図３を用いて各電流，電圧波形に
基づいて電流検出の原理について説明する。
基づいて電流検出の原理について説明する。
【００４６】図３（Ａ）は、マイコン１からの制御信号
ＰＷＭを示しており、ＰＷＭ駆動回路８から出力される
制御信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２も同様な信号である。制御
信号ＰＷＭは、時刻ｔ0 にオンとなり、時刻ｔ1 にオフ
となり、その後、時刻ｔ3 にオンとなり、時刻ｔ4 にオ
フとなる繰り返しパルスである。このパルスの周期Ｔ0
は、一定であるが、このパルスのオン時間Ｔ1 は、可変
であり、スロットル開度指令ＴVCとスロットル開度信号
ＴVFの差分に応じてパルスのオン時間Ｔ1 を変えること
により、このパルスのデューティ比（Ｔ1／Ｔ0）が変化
する。ＰＷＭ信号として２０ｋＨｚのものを用いると、
パルスの周期Ｔ0 は、５０μｓである。
ＰＷＭを示しており、ＰＷＭ駆動回路８から出力される
制御信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２も同様な信号である。制御
信号ＰＷＭは、時刻ｔ0 にオンとなり、時刻ｔ1 にオフ
となり、その後、時刻ｔ3 にオンとなり、時刻ｔ4 にオ
フとなる繰り返しパルスである。このパルスの周期Ｔ0
は、一定であるが、このパルスのオン時間Ｔ1 は、可変
であり、スロットル開度指令ＴVCとスロットル開度信号
ＴVFの差分に応じてパルスのオン時間Ｔ1 を変えること
により、このパルスのデューティ比（Ｔ1／Ｔ0）が変化
する。ＰＷＭ信号として２０ｋＨｚのものを用いると、
パルスの周期Ｔ0 は、５０μｓである。
【００４７】図３（Ｂ）は、パワー素子電流ＩD を示し
ており、制御信号ＰＷＭがオンになると、パワー素子電
流ＩD が流れ始める。この時、パワーＭＯＳＦＥＴの逆
回復（リカバリー）特性等の影響により過電流が流れ
る。また、制御信号ＰＷＭがオフになると、パワーＭＯ
ＳＦＥＴの動作遅れによりＴ2 時間遅れて電流が零とな
る。遅れ時間Ｔ2 は数μｓ程度である。
ており、制御信号ＰＷＭがオンになると、パワー素子電
流ＩD が流れ始める。この時、パワーＭＯＳＦＥＴの逆
回復（リカバリー）特性等の影響により過電流が流れ
る。また、制御信号ＰＷＭがオフになると、パワーＭＯ
ＳＦＥＴの動作遅れによりＴ2 時間遅れて電流が零とな
る。遅れ時間Ｔ2 は数μｓ程度である。
【００４８】図３（Ｃ）は、シャント抵抗５の両端のシ
ャント抵抗電圧ＶD を示しており、パワー素子電流ＩD
の立ち下がり時にリアクタンスＬの影響で多少のオーバ
ーシュートが発生する。
ャント抵抗電圧ＶD を示しており、パワー素子電流ＩD
の立ち下がり時にリアクタンスＬの影響で多少のオーバ
ーシュートが発生する。
【００４９】図３（Ｄ）は、アンプ５の出力電圧ＶDAを
示しており、オペアンプの高周波特性により、時刻ｔ0
の立ち上がりには振動し、時刻ｔ2 の立ち下がり時には
時間遅れが生じる。前述したように、ＰＷＭ信号は、２
０ｋＨｚの高周波信号であるため、このような影響が生
じている。
示しており、オペアンプの高周波特性により、時刻ｔ0
の立ち上がりには振動し、時刻ｔ2 の立ち下がり時には
時間遅れが生じる。前述したように、ＰＷＭ信号は、２
０ｋＨｚの高周波信号であるため、このような影響が生
じている。
【００５０】アンプ６の出力電圧は、図３（Ｄ）に示す
ような波形の電圧信号であるため、種々の変動の影響を
取り除くため、この信号をマイコン１に取り込むにあた
ってサンプルホールド回路１２を用いている。そして、
サンプルホールドのタイミングは、時刻ｔ1，ｔ4、即
ち、ＰＷＭ信号の立ち下がりに同期して、サンプルホー
ルド回路１２の中のアナログスイッチ１２１をオフする
ことにより、その直前のアンプ出力電圧ＶDAをコンデン
サ１２２にホールドする。実際上は、ＰＷＭ信号は、図
３（Ａ）に示すようなパルス信号であるため、このパル
ス信号がオンからオフに替わる時に、アナログスイッチ
１２１がオフして、その直前のアンプ出力電圧ＶDAをコ
ンデンサ１２２にホールドする。
ような波形の電圧信号であるため、種々の変動の影響を
取り除くため、この信号をマイコン１に取り込むにあた
ってサンプルホールド回路１２を用いている。そして、
サンプルホールドのタイミングは、時刻ｔ1，ｔ4、即
ち、ＰＷＭ信号の立ち下がりに同期して、サンプルホー
ルド回路１２の中のアナログスイッチ１２１をオフする
ことにより、その直前のアンプ出力電圧ＶDAをコンデン
サ１２２にホールドする。実際上は、ＰＷＭ信号は、図
３（Ａ）に示すようなパルス信号であるため、このパル
ス信号がオンからオフに替わる時に、アナログスイッチ
１２１がオフして、その直前のアンプ出力電圧ＶDAをコ
ンデンサ１２２にホールドする。
【００５１】従って、サンプルホールド回路１２の出力
である電流検出信号ＶDHは、図３（Ｅ）に示すように、
時刻ｔ0から時刻ｔ1までは、図３（Ｄ）のアンプ出力電
圧ＶDAと等しいが、時刻ｔ1 以降は、その直前の電圧を
ホールドしたものとなっている。
である電流検出信号ＶDHは、図３（Ｅ）に示すように、
時刻ｔ0から時刻ｔ1までは、図３（Ｄ）のアンプ出力電
圧ＶDAと等しいが、時刻ｔ1 以降は、その直前の電圧を
ホールドしたものとなっている。
【００５２】また、ＰＷＭ信号の立ち下がりに同期し
て、図３（Ｆ）に示すように、マイコン１の中のＡ／Ｄ
変換器に外部トリガを掛けて、サンプルホールド回路１
２の出力である電流検出信号ＶDHのＡ／Ｄ取り込みを開
始する。このようにして、Ａ／Ｄ変換のタイミングを規
制することにより、タイミングのバラツキによるデータ
のバラツキは発生しなくなる。このＡ／Ｄ変換の開始か
ら終了までの変換に要する時間Ｔ3 は、変換すべきアナ
ログ信号値によって、異なるが、本例では、数μｓ乃至
数十μｓである。
て、図３（Ｆ）に示すように、マイコン１の中のＡ／Ｄ
変換器に外部トリガを掛けて、サンプルホールド回路１
２の出力である電流検出信号ＶDHのＡ／Ｄ取り込みを開
始する。このようにして、Ａ／Ｄ変換のタイミングを規
制することにより、タイミングのバラツキによるデータ
のバラツキは発生しなくなる。このＡ／Ｄ変換の開始か
ら終了までの変換に要する時間Ｔ3 は、変換すべきアナ
ログ信号値によって、異なるが、本例では、数μｓ乃至
数十μｓである。
【００５３】Ａ／Ｄ変換が終了すると、変換されたディ
ジタル信号は、図３（Ｇ）に示すように、マイコンデー
タ（ＩＤＣＵＲＮＴ）としてマイコン１の本体に取り込
まれる。
ジタル信号は、図３（Ｇ）に示すように、マイコンデー
タ（ＩＤＣＵＲＮＴ）としてマイコン１の本体に取り込
まれる。
【００５４】図３（Ｈ）は、モータ９を流れるモータ電
流ＩF を示している。このモータ電流ＩF において、時
刻ｔ0から時刻ｔ1までの間に流れる電流は、図１におい
て、パワーＭＯＳＴＥＴ・Ｍ１を流れる電流ＩM1に相当
し、時刻ｔ1から時刻ｔ2までの間に流れる電流は、図１
において、パワーＭＯＳＴＥＴ・Ｍ３を流れるフライホ
イール電流ＩM3に相当するものである。
流ＩF を示している。このモータ電流ＩF において、時
刻ｔ0から時刻ｔ1までの間に流れる電流は、図１におい
て、パワーＭＯＳＴＥＴ・Ｍ１を流れる電流ＩM1に相当
し、時刻ｔ1から時刻ｔ2までの間に流れる電流は、図１
において、パワーＭＯＳＴＥＴ・Ｍ３を流れるフライホ
イール電流ＩM3に相当するものである。
【００５５】従って、チョッパ回路のオフ直前の電流値
が取り込めるために電流立ち上がり振動などの影響を受
けない電流値を検出することが可能である。
が取り込めるために電流立ち上がり振動などの影響を受
けない電流値を検出することが可能である。
【００５６】ＰＷＭ制御する場合には、ＰＷＭ信号のオ
ン期間の中央でトリガ信号を出してＡ／Ｄ取り込みを行
うこともできる。即ち、図３（Ａ）のように、ＰＷＭ信
号が、時刻ｔ0から時刻ｔ1までの間オンであるとき、時
刻（（ｔ1−ｔ0）／２）のタイミングでＡ／Ｄを開始す
るものであるが、デューティ比が小さくなり、パルスオ
ン期間が短くなると、そのタイミングもパルスの立ち上
がりに近付いてくるため、図３（Ｄ）に示す立ち上がり
の振動の影響を受けることになるが、本実施例のよう
に、ＰＷＭ信号の立ち下がりで外部トリガを掛けてＡ／
Ｄ取り込みを行うことにより、かかる影響を受けること
もない。
ン期間の中央でトリガ信号を出してＡ／Ｄ取り込みを行
うこともできる。即ち、図３（Ａ）のように、ＰＷＭ信
号が、時刻ｔ0から時刻ｔ1までの間オンであるとき、時
刻（（ｔ1−ｔ0）／２）のタイミングでＡ／Ｄを開始す
るものであるが、デューティ比が小さくなり、パルスオ
ン期間が短くなると、そのタイミングもパルスの立ち上
がりに近付いてくるため、図３（Ｄ）に示す立ち上がり
の振動の影響を受けることになるが、本実施例のよう
に、ＰＷＭ信号の立ち下がりで外部トリガを掛けてＡ／
Ｄ取り込みを行うことにより、かかる影響を受けること
もない。
【００５７】次に、図４を用いて、ソフトウェア処理に
おける電流検出原理の詳細なタイミングを、図５を用い
て、ソフトウェア処理のフローチャートを説明する。
おける電流検出原理の詳細なタイミングを、図５を用い
て、ソフトウェア処理のフローチャートを説明する。
【００５８】図４（Ｉ）は、ソフトウェアのタスク０の
実行を示しており、図４（Ｊ）は、ソフトウェアの他の
タスクの実行を示している。図４(Ｉ)に示すように、１
ｍｓ毎にタスク０のプログラムが実行される。タスク０
のプログラム実行後、図４（Ｊ）が実行される。
実行を示しており、図４（Ｊ）は、ソフトウェアの他の
タスクの実行を示している。図４(Ｉ)に示すように、１
ｍｓ毎にタスク０のプログラムが実行される。タスク０
のプログラム実行後、図４（Ｊ）が実行される。
【００５９】図５（ａ）に示すように、タスク０のプロ
グラムの中には、複数の処理があるが、タスク０が起動
されると、制御処理１００，制御処理１０２と順番に実
行し、処理１０４において、電流検出用Ａ／Ｄ許可の設
定を行う。即ち、図４（Ｉ）に示すように、電流取り込
みの許可を設定し、Ａ／Ｄ変換器への外部トリガ（ＴＲ
ＧＥ）の許可の設定を行う。このとき、また、Ａ／Ｄエ
ンドフラッグを０クリアしておく。その後、他の制御処
理１０６を実行して、リターンとなり、他のタスクを実
行する。
グラムの中には、複数の処理があるが、タスク０が起動
されると、制御処理１００，制御処理１０２と順番に実
行し、処理１０４において、電流検出用Ａ／Ｄ許可の設
定を行う。即ち、図４（Ｉ）に示すように、電流取り込
みの許可を設定し、Ａ／Ｄ変換器への外部トリガ（ＴＲ
ＧＥ）の許可の設定を行う。このとき、また、Ａ／Ｄエ
ンドフラッグを０クリアしておく。その後、他の制御処
理１０６を実行して、リターンとなり、他のタスクを実
行する。
【００６０】ハードウェアのＰＷＭ信号は、プログラム
のタスク０の処理時間よりも早い時間で、非同期で動作
させている。従って、この電流取り込み許可後、図４
（Ａ）に示すように、５０μｓ後に出力されるＰＷＭ信
号の立ち下がりに同期して、外部トリガが入力すると、
図５（ｂ）に示すＡ／Ｄ変換器の外部トリガ用のADTRG
のプログラムが起動される。このＡＤＴＲＧのプログラ
ムでは、処理２００でＡ／Ｄ変換が起動される。Ａ／Ｄ
変換が終了すると、Ａ／Ｄエンドフラッグが１となるた
め、処理２０２では、Ａ／Ｄエンドフラッグをチェック
し、このフラッグが１となると、処理２０４にて、図４
（Ｆ）に示すように、電流検出値取り込みを行う。そし
て、処理２０６にて、電流検出用Ａ／Ｄ終了の処理を行
う。この処理では、Ａ／Ｄ外部トリガ（ＴＲＧＥ）を禁
止することにより、次に、Ａ／Ｄ外部トリガ（ＴＲＧ
Ｅ）が許可になるまで、その動作を禁止する。処理２０
６の実行後、リターンとなる。
のタスク０の処理時間よりも早い時間で、非同期で動作
させている。従って、この電流取り込み許可後、図４
（Ａ）に示すように、５０μｓ後に出力されるＰＷＭ信
号の立ち下がりに同期して、外部トリガが入力すると、
図５（ｂ）に示すＡ／Ｄ変換器の外部トリガ用のADTRG
のプログラムが起動される。このＡＤＴＲＧのプログラ
ムでは、処理２００でＡ／Ｄ変換が起動される。Ａ／Ｄ
変換が終了すると、Ａ／Ｄエンドフラッグが１となるた
め、処理２０２では、Ａ／Ｄエンドフラッグをチェック
し、このフラッグが１となると、処理２０４にて、図４
（Ｆ）に示すように、電流検出値取り込みを行う。そし
て、処理２０６にて、電流検出用Ａ／Ｄ終了の処理を行
う。この処理では、Ａ／Ｄ外部トリガ（ＴＲＧＥ）を禁
止することにより、次に、Ａ／Ｄ外部トリガ（ＴＲＧ
Ｅ）が許可になるまで、その動作を禁止する。処理２０
６の実行後、リターンとなる。
【００６１】ＰＷＭがプログラム実行時間よりはるかに
早い時間、例えば、５０μｓ周期で動作中にソフトウェ
アにより、ＰＷＭ動作の２０回に１回の割合の１ｍｓ毎
に電流値の取り込み動作を実行する。ＰＷＭ動作が５０
μｓに対して、電流検出が１ｍｓと遅いが電流検出値を
用いる制御処理が１ｍｓであり、特に問題とならない。
このような方法によりチョッパ回路のオフ直前の瞬時電
流を取り込むことができる。図３の説明では、各ＰＷＭ
のパルス（図３（Ａ））に対応して、Ａ／Ｄ取り込み
（図３（Ｆ））を行っているものとしているが、実際に
は、上述したように、ＰＷＭ動作の２０回に１回の割合
の１ｍｓ毎に電流値の取り込み動作を実行するようにし
ている。また、チョッパ周波数を高周波化することで電
流の脈動が少なくなり平均電流に近い値が取り込める。
早い時間、例えば、５０μｓ周期で動作中にソフトウェ
アにより、ＰＷＭ動作の２０回に１回の割合の１ｍｓ毎
に電流値の取り込み動作を実行する。ＰＷＭ動作が５０
μｓに対して、電流検出が１ｍｓと遅いが電流検出値を
用いる制御処理が１ｍｓであり、特に問題とならない。
このような方法によりチョッパ回路のオフ直前の瞬時電
流を取り込むことができる。図３の説明では、各ＰＷＭ
のパルス（図３（Ａ））に対応して、Ａ／Ｄ取り込み
（図３（Ｆ））を行っているものとしているが、実際に
は、上述したように、ＰＷＭ動作の２０回に１回の割合
の１ｍｓ毎に電流値の取り込み動作を実行するようにし
ている。また、チョッパ周波数を高周波化することで電
流の脈動が少なくなり平均電流に近い値が取り込める。
【００６２】図４（Ａ）は、図３（Ａ）に対応する図で
あり、図４（Ｆ）は、図３（Ｆ）に対応する図である。
あり、図４（Ｆ）は、図３（Ｆ）に対応する図である。
【００６３】図６は、本発明の一実施例によるモータ電
流検出特性を表すグラフである。
流検出特性を表すグラフである。
【００６４】このモータ電流検出特性は、マイコン１に
よりモータ電流を制御して、この時のモータ電流ＩF を
実測したものを図６の横軸とし、サンプルホールド回路
１２及びマイコン１に内蔵されたＡ／Ｄ変換を介してデ
ィジタル信号に変換されたマイコンデータ値を縦軸にと
ってプロットしたものである。
よりモータ電流を制御して、この時のモータ電流ＩF を
実測したものを図６の横軸とし、サンプルホールド回路
１２及びマイコン１に内蔵されたＡ／Ｄ変換を介してデ
ィジタル信号に変換されたマイコンデータ値を縦軸にと
ってプロットしたものである。
【００６５】この図から明らかなように、実測されたモ
ータ電流値と検出されたマイコンデータ値の直線性は、
低電流から高電流まで極めてよいものである。また、検
出されたマイコンデータ値にバラツキも殆どなく、図中
の直線上によくのっている。また、１Ａ以下のモータ電
流の小さい領域まで検出することができる。
ータ電流値と検出されたマイコンデータ値の直線性は、
低電流から高電流まで極めてよいものである。また、検
出されたマイコンデータ値にバラツキも殆どなく、図中
の直線上によくのっている。また、１Ａ以下のモータ電
流の小さい領域まで検出することができる。
【００６６】本実施例においては、断続するパワー素子
電流を検出することにより、連続的に変化するモータ電
流をよく近似して検出できることが明かである。
電流を検出することにより、連続的に変化するモータ電
流をよく近似して検出できることが明かである。
【００６７】図７は、実際にモータ９に流れる電流とマ
イコン１に取り込まれるマイコンデータ（ＩＤＣＵＲＮ
Ｔ）との関係を示す波形図である。
イコン１に取り込まれるマイコンデータ（ＩＤＣＵＲＮ
Ｔ）との関係を示す波形図である。
【００６８】モータ９に流れる電流を図７の上段にモー
タ電流ＩF で示される電流が流れるように、マイコン１
に指令値を与えている。横軸の１目盛りが１００ｍｓで
あり、５５０ｍｓの周期で三角波状にモータ電流が変化
するように指令値を変化させている。図７の中段には、
サンプルホールド回路１２の出力であり、また、マイコ
ン１への入力となる電流検出信号ＶDHの波形が示されて
いる。上段のモータ電流ＩF と同様に三角波形に変化す
るとともに、この三角波の成分に高周波成分が重畳して
いる。この高周波成分は、図３（Ｅ）に示す電流検出信
号ＶDHのうち、時刻ｔ0 及び時刻ｔ3 の直後に示されて
いる振動成分である。図７の下段には、マイコン１内で
ディジタル信号に変換されたマイコンデータを示してい
る。このマイコンデータでは、図３（Ｆ）に示すように
サンプルホールド回路１２でサンプルホールドされた信
号をＡ／Ｄ変換しているため、図７中段の電流検出信号
ＶDHに示される高周波成分の影響は現れていない。
タ電流ＩF で示される電流が流れるように、マイコン１
に指令値を与えている。横軸の１目盛りが１００ｍｓで
あり、５５０ｍｓの周期で三角波状にモータ電流が変化
するように指令値を変化させている。図７の中段には、
サンプルホールド回路１２の出力であり、また、マイコ
ン１への入力となる電流検出信号ＶDHの波形が示されて
いる。上段のモータ電流ＩF と同様に三角波形に変化す
るとともに、この三角波の成分に高周波成分が重畳して
いる。この高周波成分は、図３（Ｅ）に示す電流検出信
号ＶDHのうち、時刻ｔ0 及び時刻ｔ3 の直後に示されて
いる振動成分である。図７の下段には、マイコン１内で
ディジタル信号に変換されたマイコンデータを示してい
る。このマイコンデータでは、図３（Ｆ）に示すように
サンプルホールド回路１２でサンプルホールドされた信
号をＡ／Ｄ変換しているため、図７中段の電流検出信号
ＶDHに示される高周波成分の影響は現れていない。
【００６９】以上のようにして、モータ電流を低電流領
域から検出可能で、しかも、直線性よく検出できるた
め、低スロットル開度における高精度の開度制御が可能
となる。従って、自動車用バルブ制御装置の中で、スロ
ットルバルブの制御に関しては、従来は、スロットルバ
ルブをモータで制御する電子制御スロットルとアイドル
・スピード・コントロール（ＩＳＣ）とは別システムで
独立した制御装置として構成されていた。電子制御スロ
ットルにおいては、その制御動作を素早くするため、フ
ィードバックループのゲインを高めているが、そのよう
にすると、特に、アイドル・スピード・コントロール
（ＩＳＣ）は、スロットルバルブの低開度の制御を行う
ものであるため、ループゲインが高すぎると微妙な制御
が行えないため、これについては、従来は独立して制御
する必要があった。しかしながら、低スロットル開度に
おける高精度の開度制御が可能となることにより、この
アイドル・スピード・コントロール（ＩＳＣ）について
も、電子制御スロットル装置の中の一つのシステムとし
て共用化して実現できることになる。この場合、従来
は、ＩＳＣの指令は、独立にスロットルバルブに与えら
れていたが、本実施例では、ＩＳＣの指令も、図１のス
ロットル開度指令ＴVCの中に移ませることにより、通常
のスロットルバルブ制御もＩＳＣも共通に制御できる。
勿論、上位のエンジン制御用のマイコンによりマイコン
１を制御するシステムにおいては、エンジン制御用のマ
イコンからマイコン１に与えるディジタルの制御指令の
中に、通常のスロットルバルブ制御指令とともに、ＩＳ
Ｃの制御指令を入れることで制御を実行できる。
域から検出可能で、しかも、直線性よく検出できるた
め、低スロットル開度における高精度の開度制御が可能
となる。従って、自動車用バルブ制御装置の中で、スロ
ットルバルブの制御に関しては、従来は、スロットルバ
ルブをモータで制御する電子制御スロットルとアイドル
・スピード・コントロール（ＩＳＣ）とは別システムで
独立した制御装置として構成されていた。電子制御スロ
ットルにおいては、その制御動作を素早くするため、フ
ィードバックループのゲインを高めているが、そのよう
にすると、特に、アイドル・スピード・コントロール
（ＩＳＣ）は、スロットルバルブの低開度の制御を行う
ものであるため、ループゲインが高すぎると微妙な制御
が行えないため、これについては、従来は独立して制御
する必要があった。しかしながら、低スロットル開度に
おける高精度の開度制御が可能となることにより、この
アイドル・スピード・コントロール（ＩＳＣ）について
も、電子制御スロットル装置の中の一つのシステムとし
て共用化して実現できることになる。この場合、従来
は、ＩＳＣの指令は、独立にスロットルバルブに与えら
れていたが、本実施例では、ＩＳＣの指令も、図１のス
ロットル開度指令ＴVCの中に移ませることにより、通常
のスロットルバルブ制御もＩＳＣも共通に制御できる。
勿論、上位のエンジン制御用のマイコンによりマイコン
１を制御するシステムにおいては、エンジン制御用のマ
イコンからマイコン１に与えるディジタルの制御指令の
中に、通常のスロットルバルブ制御指令とともに、ＩＳ
Ｃの制御指令を入れることで制御を実行できる。
【００７０】本実施例によれば、容易にバルブを駆動す
るモータに流れる電流を検出してフィードバック制御を
行えるものとなる。
るモータに流れる電流を検出してフィードバック制御を
行えるものとなる。
【００７１】また、パワー素子電流の瞬時値を検出する
ようにしているため、検出されたモータ電流の直線性
は、低電流から高電流まで極めてよいものとなる。
ようにしているため、検出されたモータ電流の直線性
は、低電流から高電流まで極めてよいものとなる。
【００７２】また、ＰＷＭ信号に同期した外部トリガ信
号によりＡ／Ｄ変換を行うため、電流を取り込むタイミ
ングが大きくずれず、検出されたモータ電流値にバラツ
キも殆どなくなる。
号によりＡ／Ｄ変換を行うため、電流を取り込むタイミ
ングが大きくずれず、検出されたモータ電流値にバラツ
キも殆どなくなる。
【００７３】また、１Ａ以下のようなモータ電流の小さ
い領域まで検出することができる。また、高精度にバル
ブの開度を制御することができるものとなり、従って、
電子制御スロットル装置とアイドル・スピード・コント
ロール（ＩＳＣ）とを共用化できるものとなる。
い領域まで検出することができる。また、高精度にバル
ブの開度を制御することができるものとなり、従って、
電子制御スロットル装置とアイドル・スピード・コント
ロール（ＩＳＣ）とを共用化できるものとなる。
【００７４】また、チョッパ周波数を高周波化すること
で電流の脈動が少なくなり平均電流に近い値が取り込め
る。
で電流の脈動が少なくなり平均電流に近い値が取り込め
る。
【００７５】なお、図１に示す実施例では、サンプルホ
ールド回路１２を用いて、アンプの出力電圧をサンプル
ホールドするようにしているが、このサンプルホールド
回路に代えて、平滑フィルタ回路を用いることもでき
る。この場合、平滑フィルタ回路の出力は、図３（Ｅ）
に示す電流検出信号ＶDHを平滑したものとなるが、この
平滑した電圧をＡ／Ｄ変換器を介してマイコン１に取り
込んでも、容易にバルブを駆動するモータに流れる電流
を検出してフィードバック制御の行えるものとなる。な
お、この検出されたマイコンデータは、電流検出信号Ｖ
DHの瞬時値ではなく、平滑値であるため、図６に示すほ
ど直線性のよいものとはならないが、絶縁形電流検出器
のような特殊な検出器を用いることなく、モータに流れ
る電流を検出することは可能である。
ールド回路１２を用いて、アンプの出力電圧をサンプル
ホールドするようにしているが、このサンプルホールド
回路に代えて、平滑フィルタ回路を用いることもでき
る。この場合、平滑フィルタ回路の出力は、図３（Ｅ）
に示す電流検出信号ＶDHを平滑したものとなるが、この
平滑した電圧をＡ／Ｄ変換器を介してマイコン１に取り
込んでも、容易にバルブを駆動するモータに流れる電流
を検出してフィードバック制御の行えるものとなる。な
お、この検出されたマイコンデータは、電流検出信号Ｖ
DHの瞬時値ではなく、平滑値であるため、図６に示すほ
ど直線性のよいものとはならないが、絶縁形電流検出器
のような特殊な検出器を用いることなく、モータに流れ
る電流を検出することは可能である。
【００７６】なお、以上の実施例では、自動車用バルブ
制御装置として、スロットルバルブの開度を制御する装
置を一例にして説明したが、自動車用バルブ制御装置と
しては、スロットルバルブに限らず、排気ガス還流（Ｅ
ＧＲ）用のバルブの制御や、スロットルボディにタンデ
ムのバルブを備えたトラクションコントロール用のバル
ブの制御などに適用できるものである。
制御装置として、スロットルバルブの開度を制御する装
置を一例にして説明したが、自動車用バルブ制御装置と
しては、スロットルバルブに限らず、排気ガス還流（Ｅ
ＧＲ）用のバルブの制御や、スロットルボディにタンデ
ムのバルブを備えたトラクションコントロール用のバル
ブの制御などに適用できるものである。
【００７７】また、以上の実施例では、サンプルホール
ド回路の出力電圧をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変
換器は、マイコンの中に内蔵されているものとして説明
したが、マイコンの外部にディスクリートに構成された
Ａ／Ｄ変換器を用いることもできる。このときには、マ
イコンから外部トリガ信号を出力して、この外部トリガ
信号に同期して、Ａ／Ｄ変換を開始すればよい。
ド回路の出力電圧をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変
換器は、マイコンの中に内蔵されているものとして説明
したが、マイコンの外部にディスクリートに構成された
Ａ／Ｄ変換器を用いることもできる。このときには、マ
イコンから外部トリガ信号を出力して、この外部トリガ
信号に同期して、Ａ／Ｄ変換を開始すればよい。
【００７８】また、マイコン１が、ＰＷＭ信号のデュー
ティ比に関するデータ値を出力し、ＰＷＭ駆動回路がこ
のデータ値に基づくパルス信号を制御信号ＰＷＭ１，Ｐ
ＷＭ２として出力する形式のシステムにおいては、ＰＷ
Ｍ駆動回路が出力する制御信号ＰＷＭ１と制御信号ＰＷ
Ｍ２の論理和（ＯＲ）の信号により、アナログスイッチ
１２１を動作させるものとしてもよい。また、この際に
は、Ａ／Ｄ変換の外部トリガ信号としては、ＰＷＭ駆動
回路が出力する制御信号ＰＷＭ１と制御信号ＰＷＭ２の
論理和（ＯＲ）の信号を用いることができる。
ティ比に関するデータ値を出力し、ＰＷＭ駆動回路がこ
のデータ値に基づくパルス信号を制御信号ＰＷＭ１，Ｐ
ＷＭ２として出力する形式のシステムにおいては、ＰＷ
Ｍ駆動回路が出力する制御信号ＰＷＭ１と制御信号ＰＷ
Ｍ２の論理和（ＯＲ）の信号により、アナログスイッチ
１２１を動作させるものとしてもよい。また、この際に
は、Ａ／Ｄ変換の外部トリガ信号としては、ＰＷＭ駆動
回路が出力する制御信号ＰＷＭ１と制御信号ＰＷＭ２の
論理和（ＯＲ）の信号を用いることができる。
【００７９】また、Ａ／Ｄ外部割り込みのタイミング
は、ＰＷＭ制御信号のパルスの立ち下がりに同期してサ
ンプルホールドし、また、Ａ／Ｄ変換するようにしてい
るが、このタイミングに限らず、ＰＷＭ信号のパルスの
中央のタイミングでサンプルホールドし、また、Ａ／Ｄ
変換するようにしてもよい。
は、ＰＷＭ制御信号のパルスの立ち下がりに同期してサ
ンプルホールドし、また、Ａ／Ｄ変換するようにしてい
るが、このタイミングに限らず、ＰＷＭ信号のパルスの
中央のタイミングでサンプルホールドし、また、Ａ／Ｄ
変換するようにしてもよい。
【００８０】本発明を用いた自動車用電子スロットル制
御装置の構成を図８〜図１４を用いて更に詳しく説明す
る。
御装置の構成を図８〜図１４を用いて更に詳しく説明す
る。
【００８１】本実施例になる自動車の電子スロットル制
御装置は３つの制御系から構成されている。
御装置は３つの制御系から構成されている。
【００８２】その一つはモータに流れる実電流値ＩＭＣ
ＵＲＮＴと電流指令値（IMCOMD）とを比較してその偏差
ＩＭＥＲＯＲに基づいてＰＷＭ駆動回路８にＰＷＭデュ
ーティ指令値（ＡＬＰＨＡ）を出力する電流制御系であ
る。
ＵＲＮＴと電流指令値（IMCOMD）とを比較してその偏差
ＩＭＥＲＯＲに基づいてＰＷＭ駆動回路８にＰＷＭデュ
ーティ指令値（ＡＬＰＨＡ）を出力する電流制御系であ
る。
【００８３】この電流制御系は先に説明した様にモータ
９に直列に接続されたシャント抵抗５の両端の電圧を検
出し、その値から、実モータ電流ＩＭＣＵＲＮＴを検出
する電流検出部１３を含む。この電流制御系は図８に示
す様に更に、電流指令値ＩＭＣＯＭＤと実電流値ＩＭＣ
ＵＲＮＴとを比較し、その偏差ＩＭＥＲＯＲを求める為
の偏差演算部１５を有する。偏差ＩＭＥＲＯＲを零にす
る為に必要なPWMのデューティ信号ＡＬＲＨＡを、演算
し、ＰＷＭ駆動回路８に出力する補償演算部１４を有す
る。
９に直列に接続されたシャント抵抗５の両端の電圧を検
出し、その値から、実モータ電流ＩＭＣＵＲＮＴを検出
する電流検出部１３を含む。この電流制御系は図８に示
す様に更に、電流指令値ＩＭＣＯＭＤと実電流値ＩＭＣ
ＵＲＮＴとを比較し、その偏差ＩＭＥＲＯＲを求める為
の偏差演算部１５を有する。偏差ＩＭＥＲＯＲを零にす
る為に必要なPWMのデューティ信号ＡＬＲＨＡを、演算
し、ＰＷＭ駆動回路８に出力する補償演算部１４を有す
る。
【００８４】また、電流制御系は電流指令値ＩＭＣＯＭ
Ｄと補償演算部１４で演算されたＰＷＭデューティ信号
ＡＬＰＨＡから、スロットル弁の開閉方向を判断処理す
る開閉方向信号処理部２１を含む。
Ｄと補償演算部１４で演算されたＰＷＭデューティ信号
ＡＬＰＨＡから、スロットル弁の開閉方向を判断処理す
る開閉方向信号処理部２１を含む。
【００８５】この電流制御系は図９に更に詳細に図示さ
れている。
れている。
【００８６】補償演算部ＡＣＲ１４は、偏差ＩＭＥＲＯ
Ｒから、比例補償分を演算する比例補償演算部１４１，
積分補償分を演算する積分補償部１４２、それぞれの値
の上下限を制限するリミッタ１４３，１４４、このリミ
ッタ１４３，１４４の出力値ＩＰＲＯＰとＩＩＮＴＥと
を加算する加算部１４５、加算部１４５の出力値ＩＡＤ
ＤＡの上下限を制限するリミッタ１４６，リミッタ１４
６からの出力の絶対値ＴＯＴＡＬＤ２を演算する絶対値
演算部１４７及び絶対値ＴＯＴＡＬＤ２に所定の定数
（１／８）を付加してＰＷＭのデューティ指令値ＡＲＰ
ＨＡとＰＷＭの周期ＰＷＭＩＤＴＲとを出力する演算値
変換部１４８とから成る。
Ｒから、比例補償分を演算する比例補償演算部１４１，
積分補償分を演算する積分補償部１４２、それぞれの値
の上下限を制限するリミッタ１４３，１４４、このリミ
ッタ１４３，１４４の出力値ＩＰＲＯＰとＩＩＮＴＥと
を加算する加算部１４５、加算部１４５の出力値ＩＡＤ
ＤＡの上下限を制限するリミッタ１４６，リミッタ１４
６からの出力の絶対値ＴＯＴＡＬＤ２を演算する絶対値
演算部１４７及び絶対値ＴＯＴＡＬＤ２に所定の定数
（１／８）を付加してＰＷＭのデューティ指令値ＡＲＰ
ＨＡとＰＷＭの周期ＰＷＭＩＤＴＲとを出力する演算値
変換部１４８とから成る。
【００８７】開閉方向信号処理部２１は、電流指令値Ｉ
ＭＣＯＭＤとＰＩ演算結果TOTALD2からモータの駆動方
向の判定を行って電流検出部１３に出力したり、判定結
果からスロットルバルブの開方向信号ＭＣＯＮＴ１及び
閉方向信号ＭＣＯＮＴ２及びモータの停止信号をＨブリ
ッジチョッパ４に出力する。
ＭＣＯＭＤとＰＩ演算結果TOTALD2からモータの駆動方
向の判定を行って電流検出部１３に出力したり、判定結
果からスロットルバルブの開方向信号ＭＣＯＮＴ１及び
閉方向信号ＭＣＯＮＴ２及びモータの停止信号をＨブリ
ッジチョッパ４に出力する。
【００８８】電流検出部１３はモータ電流検出部１３１
で検出された検出電流値IDCURNT が一方向で検出される
ので、電流検出値正負切換え部９２で開閉方向信号処理
部２１の出力に従い、符号変換器１３２を操作して検出
された電流値IDCURNT の符号を変換する。
で検出された検出電流値IDCURNT が一方向で検出される
ので、電流検出値正負切換え部９２で開閉方向信号処理
部２１の出力に従い、符号変換器１３２を操作して検出
された電流値IDCURNT の符号を変換する。
【００８９】図９において、Ｋp は、比例補償演算用の
比例定数、ＫIIは積分補償演算用の積分定数、Ｚ-1は同
じく積分時定数である。Ｋp ，ＫIIは制御系のゲインを
与える。
比例定数、ＫIIは積分補償演算用の積分定数、Ｚ-1は同
じく積分時定数である。Ｋp ，ＫIIは制御系のゲインを
与える。
【００９０】また、リミッタ１４３，１４４，１４６及
び絶対値演算部１４７のブロック内に標記した数値は、
演算値のそれぞれ上下限値を示す。
び絶対値演算部１４７のブロック内に標記した数値は、
演算値のそれぞれ上下限値を示す。
【００９１】尚、図９の中で補償演算部１４他の演算処
理は、マイクロコンピュータで実行される。そのフロー
チャートは図１４に示す通りで以下詳説する。
理は、マイクロコンピュータで実行される。そのフロー
チャートは図１４に示す通りで以下詳説する。
【００９２】プログラムが実行されると、先ず、ステッ
プ９１０１で電流指令値（IMCOMD）の値が＋か−かをチ
ェックし開閉方向の判定を行う。＋の場合はステップ91
03で電流検出値（ＩＤＣＵＲＮＴ）をそのままメモリの
ＩＭＣＵＲＮＴにモータ電流値として設定する。−の場
合にはステップ９１０２で電流検出値（IDCURNT)を−に
符号変換後メモリのＩＭＣＵＲＮＴに設定しステップ１
４Ａへ進む。
プ９１０１で電流指令値（IMCOMD）の値が＋か−かをチ
ェックし開閉方向の判定を行う。＋の場合はステップ91
03で電流検出値（ＩＤＣＵＲＮＴ）をそのままメモリの
ＩＭＣＵＲＮＴにモータ電流値として設定する。−の場
合にはステップ９１０２で電流検出値（IDCURNT)を−に
符号変換後メモリのＩＭＣＵＲＮＴに設定しステップ１
４Ａへ進む。
【００９３】ステップ１４Ａでは図１２に示すＰＩＤ
ＳＵＢフローチャートを用いて電流制御演算を実行する
ためのデータセットを行う。例えば、モータ電流指令値
（ＩＭＣＯＭＤ）をメモリのＣＯＭＡに、電流補償演算
の比例定数（ＫＰＩ）をメモリのＫＰへセットする。
ＳＵＢフローチャートを用いて電流制御演算を実行する
ためのデータセットを行う。例えば、モータ電流指令値
（ＩＭＣＯＭＤ）をメモリのＣＯＭＡに、電流補償演算
の比例定数（ＫＰＩ）をメモリのＫＰへセットする。
【００９４】同様に、積分時定数ＺをメモリのＺ0 に
（図示しない）、積分値ＩＩＮＴＥをメモリのＩＮＴＥ
に積分定数ＫIIをメモリのＫＩに、微分定数ＫＤ1 をＫ
Ｄ（電流制御では電流制御の応答性が高い（時定数が小
さい）のでこの実施例では使用しない。）にそれぞれセ
ットする。
（図示しない）、積分値ＩＩＮＴＥをメモリのＩＮＴＥ
に積分定数ＫIIをメモリのＫＩに、微分定数ＫＤ1 をＫ
Ｄ（電流制御では電流制御の応答性が高い（時定数が小
さい）のでこの実施例では使用しない。）にそれぞれセ
ットする。
【００９５】次のステップ１４０は比例，積分，微分演
算（ＰＩＤ ＳＵＢ）サブルーチンであり、図１２で説
明するところの演算を実行する。この演算が終了すると
ステップ１４Ｂで電流制御データの退避を行う。例え
ば、サブルーチンでの偏差の演算結果（ＥＲＯＲ）を電
流偏差ＩＭＥＲＯＲへ、制御出力値（ＡＤＤＢ）の演算
結果を電流制御出力値ＩＡＤＤＢへ、退避させる。
算（ＰＩＤ ＳＵＢ）サブルーチンであり、図１２で説
明するところの演算を実行する。この演算が終了すると
ステップ１４Ｂで電流制御データの退避を行う。例え
ば、サブルーチンでの偏差の演算結果（ＥＲＯＲ）を電
流偏差ＩＭＥＲＯＲへ、制御出力値（ＡＤＤＢ）の演算
結果を電流制御出力値ＩＡＤＤＢへ、退避させる。
【００９６】ステップ１４７では、電流制御出力値ＩＡ
ＤＤＢを絶対値化し、ステップ148では周期とデューテ
ィをマイコンのレジスタ（ＰＷＩＤＴＲ）（ＯＵＴＤＴ
Ｙ）にそれぞれ設定し電流制御の補償演算を終了する。
ＤＤＢを絶対値化し、ステップ148では周期とデューテ
ィをマイコンのレジスタ（ＰＷＩＤＴＲ）（ＯＵＴＤＴ
Ｙ）にそれぞれ設定し電流制御の補償演算を終了する。
【００９７】上述のステップ１４０で示した比例・積分
・微分サブルーチンＰＩＤ ＳＵＢを図１２に従って説
明する。このサブルーチンは、後述するスロットルバル
ブの速度演算や同開度演算の比例・積分・微分演算部と
して共通に使用できる。つまり、それぞれの演算に用い
る定数，時定数，制限値をその都度各演算の個々の値に
置き換えれば、演算フローそのものは、共通に使えるの
である。この各演算は、関連する入力信号の取込みタイ
ミングに同期してそれぞれ実行したり、タイマ割込みで
定期的に実行したりできる。演算した結果はメモリの所
定のエリアに記憶しておき他の判断処理，演算処理時に
そこから読み出して利用する。また、メモリに記憶され
た各値は新たに演算された値に常に更新される。
・微分サブルーチンＰＩＤ ＳＵＢを図１２に従って説
明する。このサブルーチンは、後述するスロットルバル
ブの速度演算や同開度演算の比例・積分・微分演算部と
して共通に使用できる。つまり、それぞれの演算に用い
る定数，時定数，制限値をその都度各演算の個々の値に
置き換えれば、演算フローそのものは、共通に使えるの
である。この各演算は、関連する入力信号の取込みタイ
ミングに同期してそれぞれ実行したり、タイマ割込みで
定期的に実行したりできる。演算した結果はメモリの所
定のエリアに記憶しておき他の判断処理，演算処理時に
そこから読み出して利用する。また、メモリに記憶され
た各値は新たに演算された値に常に更新される。
【００９８】このサブルーチンＰＩＤ ＳＵＢのプログ
ラムが起動されると、ステップ1401で指令値（ＣＯＭＤ
Ａ）と帰還値（ＦＦＡ）との偏差（ＥＲＯＲ）演算を実
行し、次のステップ１４０２で比例ゲイン（ＫＰ）に偏
差（ＥＲＯＲ）を乗算し比例項（ＰＲＯＰ）を求めて出
力に演算がオーバフローしないようにリミッタをかけ
る。ステップ１４０３では積分ゲイン（ＫＩ）と偏差
（ＥＲＯＲ）を乗算し、前回の積分演算値（ＩＮＴＥ）
と加算して今回の積分演算値（ＩＮＴＥ）とし出力リミ
ッタをかける。次のステップ１４０４では微分ゲイン
(ＫＤ)に偏差（EROR）を乗算し前回演算微分値（ＤＩＦ
Ｆ）から減算して今回の微分値（ＤＩＦＦ）を求め同様
に出力リミッタをかける。最後にステップ１４０５では
上記で求めた比例（ＰＲＯＰ），積分（ＩＮＴＥ），微
分（ＤＩＦＦ）値を加算したものを制御出力値（ＡＤＤ
Ｂ）とし、比例，積分，微分演算（ＰＩＤ ＳＵＢ）を
終了する。
ラムが起動されると、ステップ1401で指令値（ＣＯＭＤ
Ａ）と帰還値（ＦＦＡ）との偏差（ＥＲＯＲ）演算を実
行し、次のステップ１４０２で比例ゲイン（ＫＰ）に偏
差（ＥＲＯＲ）を乗算し比例項（ＰＲＯＰ）を求めて出
力に演算がオーバフローしないようにリミッタをかけ
る。ステップ１４０３では積分ゲイン（ＫＩ）と偏差
（ＥＲＯＲ）を乗算し、前回の積分演算値（ＩＮＴＥ）
と加算して今回の積分演算値（ＩＮＴＥ）とし出力リミ
ッタをかける。次のステップ１４０４では微分ゲイン
(ＫＤ)に偏差（EROR）を乗算し前回演算微分値（ＤＩＦ
Ｆ）から減算して今回の微分値（ＤＩＦＦ）を求め同様
に出力リミッタをかける。最後にステップ１４０５では
上記で求めた比例（ＰＲＯＰ），積分（ＩＮＴＥ），微
分（ＤＩＦＦ）値を加算したものを制御出力値（ＡＤＤ
Ｂ）とし、比例，積分，微分演算（ＰＩＤ ＳＵＢ）を
終了する。
【００９９】次に開閉方向信号処理部２１のフローチャ
ートを図１３に示す。ステップ9111ではＰ.Ｉ.Ｄ出力
（ＴＯＴＡＬＤ２）が“０”かを判定し、“０”の場合
（Ｙ）はステップ９１１２へ行きモータ駆動を停止させ
るための処理を行う。例えば、マイコンのレジスタ（Ｏ
ＵＴＤＴＹ）にデューティ“０”設定の処理を行い演算
処理を終了する。
ートを図１３に示す。ステップ9111ではＰ.Ｉ.Ｄ出力
（ＴＯＴＡＬＤ２）が“０”かを判定し、“０”の場合
（Ｙ）はステップ９１１２へ行きモータ駆動を停止させ
るための処理を行う。例えば、マイコンのレジスタ（Ｏ
ＵＴＤＴＹ）にデューティ“０”設定の処理を行い演算
処理を終了する。
【０１００】一方、“０”でない場合（Ｎ）にはステッ
プ９１１３で電流指令値（IMCOMD）の符号により駆動方
向を判定する。電流指令値が＋の場合にはステップ９１
１４でフラッグにより閉方向駆動を判定し、閉方向の場
合にはステップ９１１５でモータをＯＦＦする信号
“１”をセットし、ステップ９１１６でパワー部のチョ
ッパ切替時の短絡防止時間を確保（１００〜２００μ
Ｓ）後終了する。ステップ９１１４に戻って、開方向の
場合はステップ９１１７で開方向駆動フラグをセットし
開方向状態を維持し終了する。
プ９１１３で電流指令値（IMCOMD）の符号により駆動方
向を判定する。電流指令値が＋の場合にはステップ９１
１４でフラッグにより閉方向駆動を判定し、閉方向の場
合にはステップ９１１５でモータをＯＦＦする信号
“１”をセットし、ステップ９１１６でパワー部のチョ
ッパ切替時の短絡防止時間を確保（１００〜２００μ
Ｓ）後終了する。ステップ９１１４に戻って、開方向の
場合はステップ９１１７で開方向駆動フラグをセットし
開方向状態を維持し終了する。
【０１０１】ステップ９１１３に戻って、電流指令値
（ＩＭＣＯＭＤ）の符号が−の場合はステップ９１１８
で開方向駆動かどうかを判定し、開方向駆動の場合には
ステップ９１１５でモータを停止させる。閉方向駆動の
場合にはステップ９１１９で閉方向駆動フラグをセット
し閉方向状態を維持し終了する。
（ＩＭＣＯＭＤ）の符号が−の場合はステップ９１１８
で開方向駆動かどうかを判定し、開方向駆動の場合には
ステップ９１１５でモータを停止させる。閉方向駆動の
場合にはステップ９１１９で閉方向駆動フラグをセット
し閉方向状態を維持し終了する。
【０１０２】以上の実施例により、スロットル開度制御
におけるモータ電流の制御が可能となり、モータ巻線抵
抗などの温度影響による電流の変動を抑制できるので、
スロットル制御における安定性や制御精度の向上が図れ
る。
におけるモータ電流の制御が可能となり、モータ巻線抵
抗などの温度影響による電流の変動を抑制できるので、
スロットル制御における安定性や制御精度の向上が図れ
る。
【０１０３】制御系のもう一つは、スロットル弁の速度
制御系である。
制御系である。
【０１０４】この制御系は、スロットル弁開度指令値に
スロットル弁の開閉速度を考慮した補正値を付加して、
スロットル弁の開度制御のオーバシュートをなくした
り、目標開度までの到達時間をできるだめ早くする機能
を持つ。
スロットル弁の開閉速度を考慮した補正値を付加して、
スロットル弁の開度制御のオーバシュートをなくした
り、目標開度までの到達時間をできるだめ早くする機能
を持つ。
【０１０５】この制御系は図１０に示す様に、以下の機
能ブロックを有する。
能ブロックを有する。
【０１０６】実際のスロットル開度を示す信号ＴＶＯＡ
Ｄを微分演算部８１で微分してその変化度を検出し、開
度の変化速度を求める速度検出部１８を有する。ここで
リミッタ８２は、微分演算部の微分値の上限と下限を制
限する。
Ｄを微分演算部８１で微分してその変化度を検出し、開
度の変化速度を求める速度検出部１８を有する。ここで
リミッタ８２は、微分演算部の微分値の上限と下限を制
限する。
【０１０７】また、求められた実際のスロットル開閉速
度ＴＶＳＰＥＤとスロットル開閉速度指令ＴＶＳＣＯＭ
とを比較演算してその偏差ＳＥＲＯＲを求める速度偏差
演算部１７を有する。
度ＴＶＳＰＥＤとスロットル開閉速度指令ＴＶＳＣＯＭ
とを比較演算してその偏差ＳＥＲＯＲを求める速度偏差
演算部１７を有する。
【０１０８】偏差ＳＥＲＯＲは比例補償演算部１６１に
送られ、ここで演算した結果をリミッタ１６４を通して
加算部１６７に送る。
送られ、ここで演算した結果をリミッタ１６４を通して
加算部１６７に送る。
【０１０９】また偏差ＳＥＲＯＲは積分補償演算部１６
２にも送られ、ここで演算した結果はリミッタ１６５を
通して加算部１６７へ送られる。
２にも送られ、ここで演算した結果はリミッタ１６５を
通して加算部１６７へ送られる。
【０１１０】更に偏差ＳＥＲＯＲは微分補償部１６３へ
送られ、ここで演算した結果はリミッタ１６６を介して
加算部１６７へ送られる。
送られ、ここで演算した結果はリミッタ１６６を介して
加算部１６７へ送られる。
【０１１１】リミッタ１６４,１６５,１６６からのそれ
ぞれの値、ＳＰＲＯＰ，ＳＩＮＴＥ，ＳＤＩＦＦの加算
値ＳＡＤＤＡは、リミッタ１６８を介して電流指令値IM
COMDとして上述の電流制御系に入力される。
ぞれの値、ＳＰＲＯＰ，ＳＩＮＴＥ，ＳＤＩＦＦの加算
値ＳＡＤＤＡは、リミッタ１６８を介して電流指令値IM
COMDとして上述の電流制御系に入力される。
【０１１２】ここでＫS ，ＫPS，ＫIS，ＫDSはそれぞれ
演算定数で、各項のＺは演算時定数である。
演算定数で、各項のＺは演算時定数である。
【０１１３】各リミッタ内の数値は、演算値の上下限値
を示す。この制御系のスロットル速度補償演算部ＰＩＤ
ＳＵＢ１６の演算もマイクロコンピュータで上述した図
１２のサブルーチンに基づき実行される。
を示す。この制御系のスロットル速度補償演算部ＰＩＤ
ＳＵＢ１６の演算もマイクロコンピュータで上述した図
１２のサブルーチンに基づき実行される。
【０１１４】制御系の最後の一つはスロットル開度（位
置）制御系である。
置）制御系である。
【０１１５】この最後の制御系は、図示していない自動
車のエンジン制御ユニットより入力されるスロットル弁
開度指令（ＴＶＯＡＤ）と実際のスロットル弁の開度TV
OADとを比較してその偏差信号ＰＥＲＯＲを求める比較
演算部２０を有する。その演算部の出力である偏差ＰＥ
ＲＯＲに基づきそれぞれ、比例演算部６１，積分演算部
６２，微分演算部６３で比例項，積分項，微分項が演算
され、それぞれリミッタ６４，６５，６６を通して加算
部６７に送られる。
車のエンジン制御ユニットより入力されるスロットル弁
開度指令（ＴＶＯＡＤ）と実際のスロットル弁の開度TV
OADとを比較してその偏差信号ＰＥＲＯＲを求める比較
演算部２０を有する。その演算部の出力である偏差ＰＥ
ＲＯＲに基づきそれぞれ、比例演算部６１，積分演算部
６２，微分演算部６３で比例項，積分項，微分項が演算
され、それぞれリミッタ６４，６５，６６を通して加算
部６７に送られる。
【０１１６】加算部６７では比例項ＰＰＲＯＰ，積分項
ＰＩＮＴＥ、及び微分項ＰＤＩＦＦが加算され、この値
ＰＡＤＤＡはリミッタ６８を通して上述したスロットル
弁速度制御部にスロットル弁速度指令値ＴＶＳＣＯＭと
して入力される。
ＰＩＮＴＥ、及び微分項ＰＤＩＦＦが加算され、この値
ＰＡＤＤＡはリミッタ６８を通して上述したスロットル
弁速度制御部にスロットル弁速度指令値ＴＶＳＣＯＭと
して入力される。
【０１１７】ここで、ＫPP，ＫIP，ＫDPはそれぞれスロ
ットル弁開度補償演算部のそれぞれ演算定数で各項の補
償ゲインを与える。Ｚは時定数である。
ットル弁開度補償演算部のそれぞれ演算定数で各項の補
償ゲインを与える。Ｚは時定数である。
【０１１８】また各リミッタ内の数値は演算値の上下限
値を示す。
値を示す。
【０１１９】この制御系のスロットル開度補償演算部Ｐ
ＩＤＳＵＢ１６の演算もマイクロコンピュータで上述し
た図１２のサブルーチンによって実行される。
ＩＤＳＵＢ１６の演算もマイクロコンピュータで上述し
た図１２のサブルーチンによって実行される。
【０１２０】以上の様な本実施例では、スロットル弁の
開度制御の為のフィードバックループの他に、駆動モー
タへ供給する電流の制御についてもフィードバックルー
プを持つので、バッテリ電圧の変動やモータの巻線抵抗
の温度変化による変動の影響を受けることがない。
開度制御の為のフィードバックループの他に、駆動モー
タへ供給する電流の制御についてもフィードバックルー
プを持つので、バッテリ電圧の変動やモータの巻線抵抗
の温度変化による変動の影響を受けることがない。
【０１２１】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、自動車
用バルブ制御装置において、容易にバルブを駆動するモ
ータに流れる電流を検出してフィードバック制御の行え
るようになる。
用バルブ制御装置において、容易にバルブを駆動するモ
ータに流れる電流を検出してフィードバック制御の行え
るようになる。
【０１２２】また、本発明によれば、高精度にバルブの
開度を制御することができるようになるものである。
開度を制御することができるようになるものである。
【図１】本発明の一実施例による電子スロットル制御装
置のシステム構成図である。
置のシステム構成図である。
【図２】本発明の一実施例による電子スロットル制御装
置の電流検出部の回路図である。
置の電流検出部の回路図である。
【図３】本発明の一実施例による電子スロットル制御装
置の電流検出原理を説明する波形図である。
置の電流検出原理を説明する波形図である。
【図４】本発明の一実施例による電子スロットル制御装
置の電流検出原理を説明するタイミングチャートであ
る。
置の電流検出原理を説明するタイミングチャートであ
る。
【図５】本発明の一実施例による電子スロットル制御装
置の電流検出原理を説明するフローチャートである。
置の電流検出原理を説明するフローチャートである。
【図６】本発明の一実施例による電子スロットル制御装
置により検出されたモータ電流のグラフである。
置により検出されたモータ電流のグラフである。
【図７】本発明の一実施例による電子スロットル制御装
置により検出されたモータ電流の波形図である。
置により検出されたモータ電流の波形図である。
【図８】図１の詳細機能ブロック図である。
【図９】図８の電流制御系の詳細ブロック図である。
【図１０】図８の速度制御系の詳細ブロック図である。
【図１１】図８の開度制御系の詳細ブロック図である。
【図１２】図９，図１０，図１１のＰＩＤ演算部の演算
フローチャートである。
フローチャートである。
【図１３】図１１の開度制御の実行フローチャートであ
る。
る。
【図１４】図９の電流制御の実行フローチャートであ
る。
る。
１…マイコン、４…Ｈブリッジ形チョッパ、９…モー
タ、１０…スロットルバルブ。
タ、１０…スロットルバルブ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 天野 松男 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事業部内
Claims (15)
- 【請求項１】バルブの開度をモータで制御するものにお
いて、モータの巻線の抵抗値の温度による変化には関係
なく、巻線に接続された駆動電流供給素子への制御指令
を巻線に流れる実際の電流値を基に制御するようにした
自動車用バルブ制御装置。 - 【請求項２】バルブの開度をモータで制御するものにお
いて、バルブの開度指令値が前記モータの巻線へ電流を
供給する半導体素子を流れる電流値によって調整される
ように構成されており、その電流値は前記モータの巻線
の抵抗値の温度変化に比例して抵抗値が高くなると電流
が増加するよう前記半導体素子の制御指令値が調整され
ることを特徴とする自動車用バルブ制御装置。 - 【請求項３】バルブの開度をモータで制御するものにお
いて、前記バルブ開度指令信号に応じて前記モータの巻
線へ流す電流値が変化するように構成されており、更
に、前記電流値は、前記モータの温度および／または電
源電圧に応じて調整されるように構成されていることを
特徴とする自動車用バルブ制御方法。 - 【請求項４】バルブの開度をモータで制御するものにお
いて、前記バルブの開度指令値に応じて前記モータへ流
す電流値が変化するように構成されており、更に前記電
流値は、前記バルブの開閉速度に応じて補正されるよう
に構成されていることを特徴とする自動車用バルブ制御
方法。 - 【請求項５】請求項３において、更に前記電流値は前記
バルブの開閉速度に応じて調整されるように構成されて
いることを特徴とする自動車用バルブ制御装置。 - 【請求項６】バルブと、 このバルブを駆動するモータと、 このモータに流れる電流をチョッパ制御してモータの回
転を制御するチョッパ回路と、 このチョッパ回路にパルス幅変調された制御信号を供給
するＰＷＭ駆動回路と、 このＰＷＭ駆動回路に制御信号を供給し、上記バルブの
開度を制御する制御手段と、 上記パルス幅変調された制御信号に応じて断続して変化
する上記チョッパ回路を構成するパワー素子の電流を検
出する電流検出手段とを備え、 上記制御手段は、この電流検出手段により検出された電
流に基づいて上記PWM駆動回路に供給する制御信号を可
変して上記バルブの開度を制御することを特徴とする自
動車用バルブ制御装置。 - 【請求項７】請求項１記載の自動車用バルブ制御装置に
おいて、 上記電流検出手段は、 上記チョッパ回路に直列に接続された電流検出用抵抗
と、 この電流検出用抵抗の両端電圧を上記制御信号に基づい
てディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段とから構成
されたことを特徴とする自動車用バルブ制御装置。 - 【請求項８】請求項２記載の自動車用バルブ制御装置に
おいて、 上記電流検出手段は、さらに、 上記電流検出用抵抗の両端電圧を上記制御信号に基づい
てサンプルホールドするサンプルホールド回路を備え、 上記Ａ／Ｄ変換手段は、このサンプルホールド回路によ
りサンプルホールドされた電圧を上記制御信号に基づい
てディジタル信号に変換することを特徴とする自動車用
バルブ制御装置。 - 【請求項９】請求項３記載の自動車用バルブ制御装置に
おいて、 上記サンプルホールド回路は、上記パルス幅変調された
制御信号のパルスの立ち下がりに同期してサンプルホー
ルドすることを特徴とする自動車用バルブ制御装置。 - 【請求項１０】請求項２記載の自動車用バルブ制御装置
において、 上記Ａ／Ｄ変換手段は、上記パルス幅変調された制御信
号のパルスの立ち下がりに同期してＡ／Ｄ変換を起動す
ることを特徴とする自動車用バルブ制御装置。 - 【請求項１１】バルブと、 このバルブを駆動するモータと、 このモータに流れる電流をチョッパ制御してモータの回
転を制御するチョッパ回路と、 このチョッパ回路にパルス幅変調された制御信号を供給
するＰＷＭ駆動回路と、 このＰＷＭ駆動回路に制御信号を供給し、上記バルブの
開度を制御する制御手段と、 上記チョッパ回路を構成するパワー素子を流れる電流を
検出する電流検出手段と、 上記バルブの開度を検出するバルブ開度検出手段とを備
え、 上記制御手段は、入力される上記バルブの開度の指令と
上記バルブ開度検出手段が検出するバルブの開度に基づ
いて上記バルブの開度を制御するとともに、上記電流検
出手段により検出された電流に基づいて上記ＰＷＭ駆動
回路に供給する制御信号を可変して上記バルブの開度を
制御することを特徴とする自動車用バルブ制御装置。 - 【請求項１２】請求項６記載の自動車用バルブ制御装置
において、 上記電流検出手段は、 上記チョッパ回路に直列に接続された電流検出用抵抗
と、 この電流検出用抵抗の両端電圧を上記制御信号に基づい
てディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段とから構成
されたことを特徴とする自動車用バルブ制御装置。 - 【請求項１３】請求項７記載の自動車用バルブ制御装置
において、 上記電流検出手段は、さらに、 上記電流検出用抵抗の両端電圧を上記制御信号に基づい
てサンプルホールドするサンプルホールド回路を備え、 上記Ａ／Ｄ変換手段は、このサンプルホールド回路によ
りサンプルホールドされた電圧を上記制御信号に基づい
てディジタル信号に変換することを特徴とする自動車用
バルブ制御装置。 - 【請求項１４】請求項８記載の自動車用バルブ制御装置
において、 上記サンプルホールド回路は、上記パルス幅変調された
制御信号のパルスの立ち下がりに同期してサンプルホー
ルドすることを特徴とする自動車用バルブ制御装置。 - 【請求項１５】請求項７記載の自動車用バルブ制御装置
において、 上記Ａ／Ｄ変換手段は、上記パルス幅変調された制御信
号のパルスの立ち下がりに同期してＡ／Ｄ変換を起動す
ることを特徴とする自動車用バルブ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04861596A JP3959131B2 (ja) | 1995-03-06 | 1996-03-06 | 自動車用バルブ制御装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4532795 | 1995-03-06 | ||
| JP7-45327 | 1995-03-06 | ||
| JP04861596A JP3959131B2 (ja) | 1995-03-06 | 1996-03-06 | 自動車用バルブ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08303285A true JPH08303285A (ja) | 1996-11-19 |
| JP3959131B2 JP3959131B2 (ja) | 2007-08-15 |
Family
ID=26385304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04861596A Expired - Lifetime JP3959131B2 (ja) | 1995-03-06 | 1996-03-06 | 自動車用バルブ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3959131B2 (ja) |
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| JPH10213017A (ja) * | 1997-01-31 | 1998-08-11 | Unisia Jecs Corp | Ｅｇｒバルブの制御装置 |
| JPH11132110A (ja) * | 1997-10-28 | 1999-05-18 | Unisia Jecs Corp | Ｅｇｒバルブの制御装置 |
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| KR20120001962A (ko) * | 2010-06-30 | 2012-01-05 | 콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사 | Ｈ-브리지 제어 시스템 및 그 방법 |
| KR20140057877A (ko) * | 2012-11-05 | 2014-05-14 | 콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사 | H-브릿지 회로 제어시스템 및 그 제어방법 |
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| JP2021087276A (ja) * | 2019-11-27 | 2021-06-03 | 株式会社日立産機システム | モータ制御装置、およびその自動調整方法 |
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|---|---|---|---|---|
| CN108847797B (zh) * | 2018-08-06 | 2020-05-22 | 沃尔特电子（苏州）有限公司 | 一种直流电机的h桥驱动方法 |
-
1996
- 1996-03-06 JP JP04861596A patent/JP3959131B2/ja not_active Expired - Lifetime
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