JP2721974B2 - デューティソレノイド制御装置 - Google Patents

デューティソレノイド制御装置

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JP2721974B2
JP2721974B2 JP63182381A JP18238188A JP2721974B2 JP 2721974 B2 JP2721974 B2 JP 2721974B2 JP 63182381 A JP63182381 A JP 63182381A JP 18238188 A JP18238188 A JP 18238188A JP 2721974 B2 JP2721974 B2 JP 2721974B2
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、自動車用エンジンの各種制御用バルブ,例
えばアイドル回転数制御用のアイドルスピードコントロ
ールバルブ(ISCバルブ)等に用いられるデューティソ
レノイドの制御装置に関するものである。
【従来の技術】
従来、自動車用エンジンの各種制御バルブには、例え
ば特開昭59−128943号公報などで示されるISCバルブの
ように、アクチュエータとして比例形のソレノイドが使
用されており、これはコイルに流れる電流値とそのバル
ブのリフト量(開度)が略比例するもので、通常、電流
値はパルス電圧のデューティ比の形で与えられ、そのデ
ューティ比によってリフト量を制御している。 上記デューティソレノイドの駆動回路を模擬的に表わ
すと第2図に示すようになり、制御ユニットからの出力
デューティ信号によりパワートランジスタからなる駆動
回路15をデューティ比に応じてオン・オフすることによ
り、所定のバッテリ電圧VBが印加されているデューティ
ソレノイド7aに駆動電流Iが流れ、例えばISCバルブ7
はデューティ信号に応じたリフト量lの開度となる。
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような構成において、デューティソ
レノイド7aにはコイル抵抗Rがあり、ISCバルブ7の温
度が変化するとその抵抗値Rも変化し、一定の電源電圧
VBを印加していても、デューティソレノイド7aに流れる
駆動電流Iは変動する。つまり制御ユニットから同一の
デューティ信号を出力していても、ISCバルブ7の温度
変化によってリフト量lすなわちバルブ開度が変化して
しまう。 また、電源電圧(バッテリ電圧)VBについても同様
で、電源電圧VBが変化するとデューティソレノイド7aに
流れる電流Iも変動する。したがって同一デューティ比
に対して、電源電圧VBやバルブ温度すなわちデューティ
ソレノイド7aの抵抗値Rが変化すると、バルブ開度も変
化し、制御系の外乱となって制御性を悪化させる原因と
なり、アイドル回転数が不安定となることがある。この
ため、例えば特開昭59−176447号公報に示されるよう
に、電流値のフィードバック制御を行なうようにしたも
のもあるが、システムが複雑になるという問題がある。 本発明は、上記のような課題を解決するためになされ
たもので、簡素なシステム構成で、バルブ温度や電源電
圧の変動に影響されることなく、制御系の制御性を向上
できるようにしたデューティソレノイド制御装置を提供
することを目的とする。
【問題点を解決するための手段】
本発明は、制御対象を動作させるデューティソレノイ
ドをデューティ信号によって駆動し、このデューティ信
号のデューティ比に応じて上記制御対象を制御するデュ
ーティソレノイド制御装置において、エンジンの運転状
態に基づいて基準条件の下での基準デューティ比を算出
するデューティ比算出手段と、上記デューティソレノイ
ドにかかる電源電圧を検出する電源電圧検出手段と、上
記デューティソレノイドに流れる駆動電流を検出する駆
動電流検出手段と、今回上記駆動電流検出手段にて検出
された駆動電流を今回電源電圧検出手段にて検出された
電源電圧に基づいて基準電源電圧に対応する基準駆動電
流に変換する駆動電流変換手段と、前回に上記デューテ
ィソレノイドへ出力された出力デューティ比と今回変換
された上記基準駆動電流とにより、予め設定されている
補正値マップから、温度変化による上記デューティソレ
ノイドの抵抗値変化を補償する補正値を求める補正値算
出手段と、上記基準デューティ比を上記補正値により補
正して今回の出力デューティ比を決定し、該出力デュー
ティ比をもつデューティ信号を上記デューティソレノイ
ドに対して出力するデューティ比補正手段とを設けたも
のである。
【作用】
上記構成により、エンジンの運転状態に基づいて、デ
ューティ比算出手段で基準条件(基準バッテリ電圧,バ
ルブの基準温度等)のもとで算出されたデューティ比
に、デューティソレノイドに流れる実際の駆動電流値か
らそのままマップ検索などで求められる補正係数を乗算
して補正すると、電源電圧の変化によって生じる駆動電
流値の変動が補正誤差となるので、予め駆動電流値を基
準電源電圧における基準駆動電流値に変換して、この基
準駆動電流値と前回出力された出力デューティ比とによ
り補正係数を読出し、この補正係数により基準デューテ
ィ比を補正するようにしたので、バルブ温度や電源電圧
が変動しても、常に所望のバルブ開度を得ることができ
る。
【実 施 例】
以下、本発明をアイドル回転数制御用のISCバルブを
例にして、、第1図ないし第6図によって説明する。 第1図において、符号1はエンジンで、そのシリンダ
ジャケットにはエンジン冷却水温度Twを検出する水温セ
ンサ2が、吸気ポートの前段にはインジェクタ3が設け
られ、また、スロットルバルブ4にはアイドリング状態
を検出するアイドルスイッチ5が設置されている。そし
てスロットルバルブ4をバイパスして、吸気管にはバイ
パス通路6が配設されており、ここにアイドリング時の
エンジンの吸入空気流量を規定するバルブ手段としての
ISCバルブ7が設けられ、ISCバルブ7の開度は制御ユニ
ット8によりデューティソレノイド7aに与えられる制御
信号(デューティ信号)のデューティ比によって設定さ
れる。 制御ユニット8は、マイクロコンピュータ等から構成
され、水温センサ2,アイドルスイッチ5からの信号とと
もに、クランク角センサ(エンジン回転数センサ)9,吸
気温度センサ10,エアフローメータ11,ブースト圧力セン
サ12,O2センサ13などからの信号を取込み、空燃比制
御,点火時期制御などの他にアイドル回転数制御を行な
う。 このアイドル回転数制御は、スロットルバルブ4の全
閉をアイドルスイッチ5で検出すると、制御ユニット8
はエンジン1がアイドリング状態に入ったと判定し、水
温センサ2によって検出されるエンジン冷却水温度Twに
基づいて目標アイドル回転数Niを設定し、さらにエアコ
ン補正などを加え、クランク角センサ9の信号により検
出される実際のエンジン回転数Neとの偏差に応じてデュ
ーティ信号を、第2図に示すようにパワートランジスタ
等からなる駆動回路15へ出力し、そのオン・デューティ
に応じISCバルブ7のデューティソレノイド7aに電源電
圧VBを印加して駆動電流Iを流し、デューティ信号のデ
ューティ比に応じたリフト量lすなわちバルブ開度が得
られ、エンジン回転数Neを目標アイドル回転数Niにフィ
ードバック制御する。 ところでこのISCバルブ7は、エンジンルーム内でし
かもエンジン1に近接して配置されているので、高温と
なることもあり、また、温度変化も大きいので、デュー
ティソレノイド7aのコイル抵抗Rも変化する。今、デュ
ーティソレノイド7aのコイル抵抗Rが、第3図に示すよ
うに基準温度における抵抗値R0よりもずれたとすると、
同一のデューティ比ISCdutyに対してデューティソレノ
イド7aに流れる駆動電流はI0からI1へと変化し、バルブ
開度も所望の開度から外れたものとなる。したがって、
所望の開度すなわち所望の電流値I0に保つためには、デ
ューティ比ISCdutyを駆動電流I0となるISCDUTYまで実際
にデューティソレノイド7aに流れる駆動電流値Iに応じ
て補正してやればよい。このため、デューティソレノイ
ド7aに流れる駆動電流Iと、出力されるデューティ信号
のデューティ比ISCDUTYとをパラメータとして、実験的
に求めた補正係数k(R)を、第4図に示すように予め
補正係数k(R)マップとして制御ユニット8のROM内
に設定しておけばいが、一方のパラメータであるデュー
ティソレノイド7aの駆動電流Iは、電源電圧VBが基準電
源電圧VB14よりずれると、駆動電流値も変化するので、
電源電圧VBが変動している状態で検出された駆動電流値
Iにより補正係数k(R)マップをそのまま検索するこ
とはできない。そのため検出された駆動電流値Iを電源
電圧VBの変動に応じて基準駆動電流値I′に、I′=
(VB14/VB)×Iのように変換しておき、この変換され
た基準駆動電流値I′を用いてマップ検索を行なうよう
にすれば、上述のような補正誤差は生じない。 次に上記のようなデューティソレノイドの制御動作
を、第5図に示すブロック図および第6図に示すフロー
チャート図によって説明する。 制御ユニット8は、まず、エンジン運転状態検出手段
16からのエンジン回転数Ne,エンジン冷却水温度Tw,エア
コンスイッチ信号ACなどの各状態信号を取込み(ステッ
プS100)、デューティ比算出手段20においてエンジン冷
却水温度Twに応じて目標アイドル回転数をマップ検索
し、さらに、エアコンのオン・オフ状態に応じて補正を
加え目標アイドル回転数Niを設定するとともに、検出さ
れたエンジン回転数Neとの偏差に応じて基準条件(バッ
テリ基準電圧VB14,ISCバルブ7の温度すなわち基準抵抗
値R0)における基準デューティ比ISCdutyを決定する
(ステップS101)。この基準デューティ比ISCdutyは、
デューティ比補正手段21で後述するような補正が施され
て出力デューティ比ISCDUTYとなり、駆動手段15へ出力
されるとともに、次回のルーチンにおいて前回のデュー
ティ比ISCDUTY・n−1として補正係数k(R)の算出
手段23にロードされる(ステップS103)。 次に第2図において、パワートランジスタ15のエミッ
タ側に接続されたCR回路から成る駆動電流検出手段17に
よって検出される駆動電流Iおよび電源電圧検出手段に
よって検出される電源電圧VBを入力し(ステップS10
4)、駆動電流変換手段24において電源電圧VB時の駆動
電流値Iを、基準電源電圧VB14における基準駆動電流
I′ I′=I×VB14/VB に換算する(ステップS105)。 そして補正係数算出手段23は、この基準電源電圧VB14
に対応した駆動電流値に換算された基準駆動電流値
I′,およびロードされている前回の出力デューティ比
ISCDUTY・n−1とにより、補正係数マップ22を検索し
て対応する補正係数k(R)を読出し(ステップS10
6)、読出した補正係数k(R)の妥当性,すなわち極
端な補正が行なわれないように予め設定された上限Max
と下限M1nの範囲内にあるか否かがチェックされ(ステ
ップS107)、範囲内であれば補正値係数k(R)をその
ままデューティ比補正手段21へ出力してデューティ比算
出手段20で算出された基準デューティ比ISCdutyに乗算
し(ステップS108)、算出された出力デューティ比ISC
DUTYを駆動回路15に出力する(ステップS109)。一方、
読出された補正係数k(R)が上限Maxと下限M1nの範囲
を越えている場合、補正係数算出手段23は、ロードされ
た前回の出力デューティ比ISCDUTY・n−1で用いられ
た補正係数k(R)をそのまま固定し(ステップS110)
この補正係数k(R)をデューティ比算出手段20で算出
された基準デューティ比に乗算して(ステップS108)出
力デューティ比ISCDUTYを求め、出力する(ステップS10
9)。そして最後に、次回の制御のために出力されたISC
DUTYをISCDUTY・n−1としてメモリして(ステップS11
1)制御ルーチンをぬける。 このように、ISCバルブ7の温度変化すなわちデュー
ティソレノイド7aの抵抗値Rの変化,および電源電圧VB
の変動が補正された出力デューティ比ISCDUTYによってI
SCバルブ7を駆動するので、ISCバルブ7の開度は、そ
の温度や電源電圧VBが変化しても、所望の値と常に一致
する。
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、エンジン運転状
態に応じて算出されるデューティ比を、電源電圧の変動
およびバルブ温度の変化に対して補正するようにしたの
で、常に所望のバルブ開度を保持でき、したがって電源
電圧の変動やバルブ温度の変化が制御系の外乱として作
用することはなく、制御性が向上するとともに、より快
適な制御を行なうことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明が適用されるアイドル回転数制御系の一
例を示す構成図、第2図はISCバルブの駆動回路図、第
3図は電源電圧およびバルブ温度の変化に対するデュー
ティ比補正の説明図、第4図は補正係数マップを示す
図、第5図は本発明による制御ユニットの構成を示すブ
ロック図、第6図はその動作を示すフローチャート図で
ある。 7……ISCバルブ、7a……デューティソレノイド、8…
…制御ユニット、17……駆動電流検出手段、18……電源
電圧検出手段、20……デューティ比算出手段、21……デ
ューティ比補正手段、22……補正係数マップ、23……補
正係数算出手段、24……駆動電流変換手段。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】制御対象を動作させるデューティソレノイ
    ドをデューティ信号によって駆動し、このデューティ信
    号のデューティ比に応じて上記制御対象を制御するデュ
    ーティソレノイド制御装置において、 エンジンの運転状態に基づいて基準条件の下での基準デ
    ューティ比を算出するデューティ比算出手段と、 上記デューティソレノイドにかかる電源電圧を検出する
    電源電圧検出手段と、 上記デューティソレノイドに流れる駆動電流を検出する
    駆動電流検出手段と、 今回上記駆動電流検出手段にて検出された駆動電流を今
    回電源電圧検出手段にて検出された電源電圧に基づいて
    基準電源電圧に対応する基準駆動電流に変換する駆動電
    流変換手段と、 前回に上記デューティソレノイドへ出力された出力デュ
    ーティ比と今回変換された上記基準駆動電流とにより、
    予め設定されている補正値マップから、温度変化による
    上記デューティソレノイドの抵抗値変化を補償する補正
    値を求める補正値算出手段と、 上記基準デューティ比を上記補正値により補正して今回
    の出力デューティ比を決定し、該出力デューティ比をも
    つデューティ信号を上記デューティソレノイドに対して
    出力するデューティ比補正手段とを設けたことを特徴と
    するデューティソレノイド制御装置。
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JPS6293459A (ja) * 1985-10-21 1987-04-28 Honda Motor Co Ltd 内燃エンジンの吸入空気量制御用電磁弁のソレノイド電流制御方法
JPS62174549A (ja) * 1986-01-29 1987-07-31 Japan Electronic Control Syst Co Ltd 内燃機関のアイドルスピ−ド制御弁の駆動回路

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