(57)【要約】【課題】リフト位置の検出精度を向上させること。【解決手段】実施形態に係る制御装置は、予測部と、学習部とを備える。予測部は、ソレノイドバルブが開弁状態から閉弁状態へ収束するまでの収束時間を予測する。学習部は、閉弁状態におけるソレノイドバルブのリフト位置を示すゼロ点位置を学習する。また、学習部は、予測部によって予測された収束時間に基づいて学習の開始タイミングを決定する。【選択図】図１Ｂ
2019143645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソレノイドバルブが開弁状態から閉弁状態へ収束するまでの収束時間を予測する予測部と、
前記閉弁状態における前記ソレノイドバルブのリフト位置を示すゼロ点位置を学習する学習部と
を備え、
前記学習部は、
前記予測部によって予測された前記収束時間に基づいて前記学習の開始タイミングを決定すること
を特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記予測部は、
前記開弁状態から閉弁するまでの時間であり、閉弁開始時の前記リフト位置に基づく第１時間と、前記第１時間後に前記ソレノイドバルブが前記ゼロ点位置で安定するまでの時間であり、前記第１時間における閉弁速度に基づく第２時間との和を前記収束時間として予測すること
を特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記予測部は、
前記第１時間において前記閉弁速度が低下する変曲点以降の前記閉弁速度に基づいて前記第２時間を予測すること
を特徴とする請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記学習部は、
前記リフト位置を複数回サンプリングし、前記リフト位置のバラつきが所定値以下であるサンプリング結果を学習結果として採用し、前記バラつきが前記所定値を超えるサンプリング結果は学習結果として採用しないこと
を特徴とする請求項１、２または３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記学習部は、
所定回数にわたって前記バラつきが前記所定値を超える場合に、前記ソレノイドバルブの異常と判定すること
を特徴とする請求項４に記載の制御装置。
【請求項６】
前記学習部は、
前記ソレノイドバルブが設けられる内燃機関を冷却する冷却水の温度に基づいて前記ソレノイドバルブの内部温度を推定し、当該内部温度を対応付けて前記学習を行うこと
を特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の制御装置。
【請求項７】
開弁後の前記内部温度が前記学習部による直前の学習結果に対応付けられた前記内部温度と異なる場合に、前記開弁後の前記内部温度に基づいて前記直前の学習結果を補正する補正部
をさらに備えること
を特徴とする請求項６に記載の制御装置。
【請求項８】
ソレノイドバルブが開弁状態から閉弁状態へ収束するまでの収束時間を予測する予測工程と、
前記閉弁状態における前記ソレノイドバルブのリフト位置を示すゼロ点位置を学習する学習工程と
を含み、
前記学習工程は、
前記予測工程によって予測された前記収束時間に基づいて前記学習の開始タイミングを決定すること
を特徴とするソレノイドバルブの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置およびソレノイドバルブの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載される内燃機関のＥＧＲ（Exhaust  Gas  Recirculation）バルブとしてリニアソレノイドを用いたソレノイドバルブがある。ソレノイドバルブでは、リニアソレノイドのリフト位置を目標リフト位置に近づけるフィードバック制御を行うものがある(例えば、特許文献１参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−０８２９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、リフト位置の検出精度は、温度因子や経年劣化等の因子によって低下する。このため、リフト位置の検出精度の向上が望まれている。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、リフト位置の検出精度を向上させることができる制御装置およびソレノイドバルブの制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために実施形態に係る制御装置は、予測部と、学習部とを備える。前記予測部は、ソレノイドバルブが開弁状態から閉弁状態へ収束するまでの収束時間を予測する。前記学習部は、前記閉弁状態における前記ソレノイドバルブのリフト位置を示すゼロ点位置を学習する。また、前記学習部は、前記予測部によって予測された前記収束時間に基づいて前記学習の開始タイミングを決定する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、リフト位置の検出精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】図１Ａは、ソレノイドバルブの概要を示す図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、ソレノイドバルブの制御方法の概要を示す図である。
【図２】図２は、制御装置のブロック図である。
【図３】図３は、収束時間の具体例を示す図である。
【図４】図４は、リフト電圧と第１時間との関係を示す図である。
【図５】図５は、跳ね返り高さと閉弁速度との関係を示す図である。
【図６】図６は、学習の開始タイミングの具体例を示す図である。
【図７】図７は、学習の具体例を示す図である。
【図８】図８は、内部温度と冷却水との関係を示す図である。
【図９】図９は、補正部による処理の具体例を示す図である。
【図１０】図１０は、制御装置が実行する処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、差圧に基づき作用する推力を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して、実施形態に係る制御装置およびソレノイドバルブの制御方法について説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１０】
なお、本実施形態では、ソレノイドバルブが自動車の内燃機関に搭載されるＥＧＲ（Exhaust  Gas  Recirculation）バルブである場合について説明するが、種々のソレノイドバルブに適用することができる。
【００１１】
まず、図１Ａおよび図１Ｂを用いて実施形態に係る制御装置およびソレノイドバルブの制御方法の概要について説明する。図１Ａは、ソレノイドバルブの概要を示す図である。図１Ｂは、ソレノイドバルブの制御方法の概要を示す図である。
【００１２】
図１Ａに示すように、ソレノイドバルブ１８は、リフトセンサ１８１と、リニアソレノイド１８２と、スプリング１８５と、バルブステム１８６と、バルブヘッド１８７とを備える。
【００１３】
ソレノイドバルブ１８は、上述したように内燃機関のＥＧＲ弁として用いられる。そのため、ソレノイドバルブ１８は、排気側環流管７２ａと吸気側環流管７２ｂとの間に設けられ、排気側環流管７２ａから吸気側環流管７２ｂへ流れる排気ガスの流量を調整する。なお、以下では、排気側環流管７２ａおよび吸気側環流管７２ｂを総称して単に流路７２と記載する。
【００１４】
リフトセンサ１８１は、プランジャ１８４の一端に設けられ、かかるプランジャ１８４の摺動量をソレノイドバルブ１８のリフト位置Ｄとして検出する。例えば、リフトセンサ１８１は、リフト位置Ｄに応じたリフト電圧を後述する制御装置１(図２参照)へ出力する。リニアソレノイド１８２は、バルブステム１８６に連結されたプランジャ１８４と、プランジャ１８４の外周と空隙を介して対向するコイル１８３とを備える。
【００１５】
コイル１８３に電流が印加されると、コイル１８３に電流に応じた磁束が生じ、かかる磁束によってリニアソレノイド１８２のプランジャ１８４が開弁方向(図中下向き)へ摺動する。また、バルブヘッド１８７を支持するバルブステム１８６は、スプリング１８５によって閉弁方向(図中上向き)に付勢され、排気側環流管７２ａおよび吸気側環流管７２ｂ内を直線的に摺動可能に配置される。
【００１６】
このように、本実施形態では、コイル１８３へ電流を印加すると、電流の強弱によりソレノイドバルブ１８が開弁方向へ摺動し、電流の印加を停止するとソレノイドバルブ１８が閉弁する。
【００１７】
また、プランジャ１８４の移動に応じてバルブステム１８６およびバルブヘッド１８７が摺動する。これにより、開口部Ａが開口または閉口することで、ソレノイドバルブ１８が開弁または閉弁し、排気ガスが排気側環流管７２ａから吸気側環流管７２ｂへと流れる。
【００１８】
ところで、従来において、ソレノイドバルブのリフト位置を検出し、かかるリフト位置を目標リフト量に近づけるフィードバック制御を行うものがある。ここで、開弁状態におけるリフト位置は、ソレノイドバルブの全閉状態におけるリフト位置であるゼロ点位置を基準として求められる。
【００１９】
しかしながら、かかるゼロ点位置は、ソレノイドバルブの内部温度やソレノイドバルブの経年劣化等の因子によって変化する。具体的には、ソレノイドバルブは、温度に応じて熱伸縮するので、ゼロ点位置が温度によって変化する。
【００２０】
また、リフト位置を検出するリフトセンサに設けられた抵抗の抵抗値が温度に応じて変化するので、リフトセンサから入力される上記のリフト電圧自体が温度によって変化する。さらに、ソレノイドバルブの開閉に伴い、ソレノイドバルブが摩耗し、ゼロ点位置が経年劣化に伴い変化する。
【００２１】
このため、ソレノイドバルブの閉弁状態においてソレノイドバルブのゼロ点位置の学習を逐次行う必要があるが、ソレノイドバルブが閉弁した後、いつ再び開弁するか分からない。したがって、ソレノイドバルブの閉弁後、速やかにゼロ点位置の学習を開始することが求められる。
【００２２】
そこで、実施形態に係るソレノイドバルブ１８の制御方法では、ソレノイドバルブ１８が開弁状態から閉弁状態へ収束するまでの収束時間を予測し、収束時間に基づいてゼロ点位置の学習の開始タイミングを決定することとした。
【００２３】
具体的には、図１Ｂに示すように、実施形態に係るソレノイドバルブ１８の制御方法では、まず、収束時間を予測する（ステップＳ１）。ここで、収束時間とは、ソレノイドバルブ１８が開弁状態から閉弁状態へ収束するまでの時間である。
【００２４】
実施形態に係るソレノイドバルブ１８の制御方法では、閉弁開始時のリフト位置Ｄ１に基づく第１時間(時刻ｔ１〜ｔ２)と、第１時間におけるソレノイドバルブ１８の閉弁速度に基づく第２時間(時刻ｔ２〜ｔ３)との和を収束時間として予測する。なお、かかる点の詳細については、図３を用いて後述する。
【００２５】
続いて、実施形態に係るソレノイドバルブ１８の制御方法では、上記の収束時間に基づいてゼロ点位置の学習を開始する（ステップＳ２）。すなわち、ソレノイドバルブ１８の制御方法では、ソレノイドバルブ１８がゼロ点位置で収束後、速やかにゼロ点位置の学習を開始することができる。
【００２６】
図１Ｂに示す例では、収束時間を時刻ｔ１〜ｔ３の期間として予測した場合を示す。このため、実施形態に係るソレノイドバルブ１８の制御方法では、時刻ｔ３以降にゼロ点位置の学習を開始することが可能である。
【００２７】
このように、実施形態に係るソレノイドバルブ１８の制御方法では、ソレノイドバルブ１８がゼロ点位置で収束するまでの時間を予測し、かかる時間に基づいて学習の開始タイミングを決定する。
【００２８】
したがって、実施形態に係るソレノイドバルブ１８の制御方法では、ソレノイドバルブ１８がゼロ点位置で収束後、速やかにゼロ点位置の学習を開始することが可能となる。これにより、ソレノイドバルブ１８の閉弁状態が短い時間であっても、ゼロ点位置を学習することが可能となる。
【００２９】
また、上記したように、開弁状態におけるリフト位置Ｄは、ゼロ点位置を基準として検出される。このため、実施形態に係るソレノイドバルブ１８の制御方法では、閉弁状態が短い時間である場合であっても、ゼロ点位置の学習を可能とすることで、リフト位置Ｄの検出精度を向上させることが可能となる。
【００３０】
次に、図２を用いて実施形態に係る制御装置１の構成例について説明する。図２は、制御装置１のブロック図である。図２には、制御装置１に加え、リフトセンサ１８１、温度センサ１９０、圧力センサ１９１およびコイル１８３をあわせて示す。
【００３１】
リフトセンサ１８１は、上記のように、ソレノイドバルブ１８のリフト位置Ｄを検出するセンサであり、リフト位置Ｄに応じたリフト電圧を制御装置１へ出力する。
【００３２】
温度センサ１９０は、ソレノイドバルブ１８が設けられる内燃機関の冷却水の温度を測定するセンサであり、検出結果を制御装置１へ出力する。また、圧力センサ１９１は、排気側環流管７２ａと吸気側環流管７２ｂ（図１Ａ参照）との差圧を検出するセンサであり、差圧に応じた信号を制御装置１へ出力する。
【００３３】
制御装置１は、制御部２と、記憶部３とを備える。制御部２は、予測部２１と、学習部２２と、補正部２３と、バルブ制御部２４とを備える。制御部２は、たとえば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）、入出力ポートなどを有するコンピュータや各種の回路を含む。
【００３４】
コンピュータのＣＰＵは、例えば、ＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、制御部２の予測部２１、学習部２２、補正部２３およびバルブ制御部２４として機能する。
【００３５】
また、制御部２の予測部２１、学習部２２、補正部２３およびバルブ制御部２４の少なくともいずれか一部または全部をＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）やＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）等のハードウェアで構成することもできる。
【００３６】
また、記憶部３は、たとえば、ＲＡＭやＨＤＤに対応する。ＲＡＭやＨＤＤは、第１時間情報３１、第２時間情報３２および学習結果情報３３や各種プログラムの情報を記憶することができる。なお、制御装置１は、有線や無線のネットワークで接続された他のコンピュータや可搬型記録媒体を介して上記したプログラムや各種情報を取得することとしてもよい。
【００３７】
制御部２の予測部２１は、ソレノイドバルブ１８が開弁状態から閉弁状態で収束するまでの収束時間を予測する。予測部２１は、図示しないＥＧＲ制御部からソレノイドバルブ１８の全閉指示を取得した場合に収束時間の予測を開始する。
【００３８】
ここで、図３〜図５を用いて予測部２１による処理の具体例について説明する。図３は、収束時間の具体例を示す図である。図３では、縦軸にリフト位置Ｄを示し、横軸に時刻を示す。また、図３では、時刻ｔ１において上記の全閉指示を取得した場合を示す。
【００３９】
図３に示すように、収束時間Ｔｃは、時刻ｔ１から時刻ｔ３までの第１時間Ｔ１と、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの第２時間Ｔ２とから成る。第１時間Ｔ１は、ソレノイドバルブ１８が閉弁を開始してから、換言すれば目標リフト位置が変更されてからゼロ点位置Ｄ０に最初に到達するまでの時間であり、閉弁開始時のリフト位置Ｄ１に依存する。
【００４０】
すなわち、閉弁開始時のリフト位置Ｄ１がゼロ点位置Ｄ０から遠いほど、第１時間Ｔ１は長くなる。図４は、リフト電圧と第１時間Ｔ１との関係を示す図であり、第１時間情報３１に相当する。
【００４１】
なお、図４では、リフト電圧を縦軸に示し、横軸に時刻を示す。リフト電圧は、リフトセンサ１８１から制御部２へ入力される電圧であり、リフト位置Ｄに対応する。
【００４２】
図４に示すように、リフト電圧、すなわち、リフト位置Ｄが大きいほど、ソレノイドバルブ１８が閉弁に至るまでに要する第１時間Ｔ１が長いことが分かる。図４では、リフト位置Ｄ１が５ｍｍに対応する第１時間Ｔ１ａ、リフト位置Ｄ１が４ｍｍに対応する第１時間Ｔ１ｂ、リフト位置Ｄ１が３ｍｍに対応する第１時間Ｔ１ｃ、リフト位置Ｄ１が２ｍｍに対応する第１時間Ｔ１ｄおよびリフト位置Ｄ１が１ｍｍに対応する第１時間Ｔ１ｅを示す。
【００４３】
図４に示すように、閉弁開時のリフト位置Ｄ１が５ｍｍである場合が最も第１時間Ｔ１が長く、閉弁開始時のリフト位置Ｄ１が短くなるにつれて第１時間Ｔ１が次第に短くなる。
【００４４】
予測部２１は、第１時間Ｔ１と閉弁開始時のリフト位置Ｄとの相関を示すマップを参照し、閉弁開始時のリフト位置Ｄ１に基づき、第１時間Ｔ１を予測することができる。
【００４５】
ここで、予測部２１は、閉弁時におけるソレノイドバルブ１８の実際の軌跡を学習し、上記のマップを作成することもできる。具体的には、予測部２１は、閉弁時におけるソレノイドバルブ１８の実際の軌跡に閉弁開始時のリフト位置Ｄ１や内部温度等を対応付けて学習する。
【００４６】
かかる学習結果が上記のマップとなる。このとき、予測部２１は、マップと実際の軌跡に乖離がある場合、実際の軌跡に基づいてマップの修正を行う。すなわち、実測値に基づいてマップが常に更新されるので、マップの確からしさが向上し、結果として収束時間Ｔｃの予測精度を向上させることが可能となる。
【００４７】
なお、予測部２１は、後述する第２時間Ｔ２についても同様に実際の軌跡からマップを作成する。第１時間Ｔ１に基づくマップが第１時間情報３１となり、第２時間Ｔ２に基づくマップが第２時間情報３２として記憶部３に記憶される。
【００４８】
図３の説明に戻り、第２時間Ｔ２について説明する。第２時間Ｔ２は、第１時間Ｔ１後にソレノイドバルブ１８がゼロ点位置Ｄ０で安定するまでの時間であり、第１時間Ｔ１における閉弁速度に依存する。
【００４９】
つまり、第１時間Ｔ１において閉弁速度が速いと、閉弁後にバルブヘッド１８７が流路７２に衝突した後に開弁方向へ跳ね返り（いわゆるバウンド）が発生する。
【００５０】
バウンドに対応する跳ね返り高さＤａは、第１時間Ｔ１における閉弁速度に依存することとなる。すなわち、閉弁速度が速いほど、跳ね返り高Ｄａさが高くなり、閉弁速度が遅いほど、跳ね返り高さＤａは低くなる。
【００５１】
図５は、跳ね返り高さＤａと閉弁速度との関係を示す図である。図５に示すように、跳ね返り高さＤａは、閉弁速度に概ね比例して大きくなる。つまり、上記のように、閉弁速度が速くなると、跳ね返り高さＤａが高くなり、閉弁速度が遅くなると、跳ね返り高さＤａが低くなる。
【００５２】
また、跳ね返り高さＤａが高くなると、その後、ソレノイドバルブ１８がゼロ点位置Ｄ０で安定するまでに要する時間が長くなる。このため、第２時間Ｔ２は、跳ね返り高さＤａに依存し、跳ね返り高さＤａは閉弁速度に依存する。つまり、第２時間Ｔ２は、閉弁速度に依存することとなる。
【００５３】
跳ね返り高さＤａと、各跳ね返り高さＤａにおいてゼロ点位置Ｄ０へ安定するまでの時間に各閉弁速度を対応付けた情報が第２時間情報３２として記憶部３に格納される(図２参照)。
【００５４】
ところで、図３に示すように、第１時間Ｔ１において、ソレノイドバルブ１８の閉弁速度（図３の傾きに相当する）が低下する変曲点Ｐが現れる。これは、閉弁速度が速くなると、プランジャ１８４とコイル１８３（共に図１Ａ参照）との間に逆起電力が発生し、かかる逆起電力がソレノイドバルブ１８の閉弁を妨げるブレーキとして作用するためである。
【００５５】
本実施形態において、第１時間Ｔ１において変曲点Ｐである時刻ｔ２以降の閉弁速度に基づいて第２時間Ｔ２を予測する。つまり、ソレノイドバルブ１８がゼロ点位置Ｄ０に到達する際の実際の閉弁速度に近い閉弁速度に基づいて第２時間Ｔ２を予測することができる。
【００５６】
言い換えれば、変曲点Ｐ以降の閉弁速度に基づいて第２時間Ｔ２を予測することで、跳ね返り高さＤａを精度よく予測することができる。このため、第２時間Ｔ２を精度よく予測することが可能となる。なお、より好適には、ソレノイドバルブ１８がゼロ点位置Ｄ０に到達する直前（例えば、５０ｍｓｅｃ前）の閉弁速度に基づいて第２時間Ｔ２を予測することが好ましい。
【００５７】
このように、本実施形態では、第１時間Ｔ１と第２時間Ｔ２とを予測し、第１時間Ｔ１と第２時間Ｔ２との和を収束時間Ｔｃとして予測する。これにより、収束時間Ｔｃを精度よく予測することが可能となる。
【００５８】
なお、例えば、リフト位置Ｄ１とゼロ点位置Ｄ０とが十分に近い場合、閉弁速度が十分に速くならず、変曲点Ｐが現れない場合も想定される。このため、変曲点Ｐの有無に関わらず、常にゼロ点位置Ｄ０に到達する５０ｍｓｅｃ前の閉弁速度に基づいて第２時間Ｔ２を予測することにしてもよい。あるいは、リフト位置がゼロ点位置Ｄ０に近い所定開度に到達した時点の閉弁速度に基づいて第２時間Ｔ２を予測することにしてもよい。
【００５９】
また、リフト位置Ｄ１とゼロ点位置Ｄ０とが十分に近い場合、閉弁速度が十分に速くならず、上記のバウンドが発生しない場合も想定される。このため、閉弁速度が十分に遅い場合、第２時間Ｔ２を考慮せず、第１時間Ｔ１を収束時間Ｔｃとして予測することにしてもよい。
【００６０】
また、例えば、変曲点Ｐ以前の閉弁速度に基づいて変曲点Ｐ以降の閉弁速度が推定できる場合、変曲点Ｐ以前の閉弁速度に基づいて第２時間Ｔ２を予測することにしてもよい。
【００６１】
図２の説明に戻り、学習部２２について説明する。学習部２２は、閉弁状態におけるソレノイドバルブ１８のリフト位置Ｄに基づいてゼロ点位置Ｄ０を学習する。また、学習部２２は、予測部２１によって予測された収束時間Ｔｃに基づいて学習の開始タイミングを決定する。
【００６２】
図６は、学習の開始タイミングの具体例を示す図である。図６に示すように、学習部２２は、例えば、収束時間Ｔｃ後に待機時間Ｔｅを設け、待機時間Ｔｅ後に学習を開始する。
【００６３】
待機時間Ｔｅは、例えば、５ｍｓｅｃなど、極めて短い時間であるが、後述するように学習部２２によって補正することが可能である。つまり、学習部２２は、閉弁開始後、収束時間Ｔｃと待機時間Ｔｅとが経過した後に、ゼロ点位置Ｄ０の学習を開始する。
【００６４】
このように、学習部２２は、単に収束時間Ｔｃ経過後に学習を開始するのではなく、収束時間Ｔｃ経過後にさらに待機時間Ｔｅが経過した後に学習を開始する。仮に、収束時間Ｔｃ後に直ちに学習を開始すると、ソレノイドバルブ１８の個体差や経年変化等により実際の収束時間が予測した収束時間Ｔｃより長くなり誤学習につながる可能性がある。
【００６５】
そこで、ソレノイドバルブ１８が閉弁を開始してから学習を開始するまでの期間を収束時間Ｔｃに対し待機時間Ｔｅ分長くすることで、学習部２２は、ソレノイドバルブ１８が確実にゼロ点位置Ｄ０で収束した状態で学習を開始することができる。なお、学習部２２は、待機時間Ｔｅを設けることなく、収束時間Ｔｃ経過後、速やかに学習を開始することにしてもよい。
【００６６】
また、待機時間Ｔｅは、例えば、閉弁開始時のリフト位置Ｄ１に応じて可変とすることにしてもよい。例えば、リフト位置Ｄ１が低いほど、待機時間Ｔｅを短くすることにしてもよい。
【００６７】
続いて、図７を用いて学習部２２による処理の具体例について説明する。図７は、学習部２２による処理の具体例を示す図である。また、図７では、縦軸にリフト位置Ｄを示し、横軸に時刻を示す。また、図７では、リフト位置Ｄのサンプリング結果を黒塗りの菱形で示すものとする。
【００６８】
図７に示すように、学習部２２は、まず、所定回数のサンプリング結果についてバラつきを算出する（ステップＳ１１）。例えば、学習部２２は、標準偏差を用いてサンプリング結果のバラつきを算出することができる。
【００６９】
続いて、学習部２２は、上記のバラつきに基づいてサンプリング結果の確からしさを判定する（ステップＳ１２）。ここで、学習部２２は、バラつきが所定値以下である場合、サンプリング結果から平均値Ａｖを算出する（ステップＳ１３ａ）。
【００７０】
学習部２２は、かかる平均値Ａｖをゼロ点位置Ｄ０の学習結果として採用する。一方、学習部２２は、バラつきが所定値を超える場合、サンプリング結果を破棄する（ステップＳ１３ｂ）。
【００７１】
つまり、サンプリング値のバラつきが大きい場合、かかるサンプリング値に基づくゼロ点位置Ｄ０の確からしさが低いことを示す。このため、学習部２２は、バラつきが大きいサンプリング結果をゼロ点位置Ｄ０の学習結果として採用しないことで、確からしいゼロ点位置Ｄ０のみを学習結果として採用することが可能となる。なお、かかる場合に、学習部２２は、かかるサンプリング結果を学習結果として採用しなければ、かかるサンプリング結果を必ずしも破棄する必要はない。
【００７２】
また、学習部２２は、ステップＳ１３ａおよびステップＳ１３ｂの後に、学習を継続して行う（ステップＳ１４）。つまり、学習部２２は、ソレノイドバルブ１８が閉弁状態である場合に、学習を継続して行うこととなる。
【００７３】
この際、学習部２２は、学習の結果、所定回数にわたってサンプリング結果のバラつきが大きい場合、ソレノイドバルブ１８の異常と判定する。かかる場合、ソレノイドバルブ１８がゼロ点位置Ｄ０で収束しないことを意味する。
【００７４】
そして、学習部２２は、ソレノイドバルブ１８の異常と判定した場合、上述したＥＧＲ制御部等の上位ＥＣＵに対してダイアグを出力する。かかる上位ＥＣＵは、かかるダイアグを受けて、例えば、ソレノイドバルブ１８の制御を停止する。これにより、内燃機関における失火等のトラブルを未然に回避することが可能となる。
【００７５】
また、学習部２２は、閉弁後、初回の学習結果に基づいて上記の待機時間Ｔｅを補正することも可能である。具体的には、学習部２２は、初回の学習結果におけるサンプリング結果のバラつきが所定値以下である場合、次回の待機時間Ｔｅを今回の待機時間Ｔｅよりも短くする。
【００７６】
一方、学習部２２は、初回の学習結果におけるサンプリング結果のバラつきが所定値を超える場合、次回の待機時間Ｔｅを今回の待機時間Ｔｅよりも長くする。
【００７７】
言い換えれば、学習部２２は、初回の学習結果におけるサンプリング結果のバラつきが小さい場合、既にソレノイドバルブ１８がゼロ点位置Ｄ０に収束していると判断し、次に閉弁した際の学習の開始タイミングを早くする。またかかるバラつきが大きい場合、ソレノイドバルブ１８がゼロ点位置Ｄ０にまだ収束していない可能性があると判断し、次に閉弁した際の学習の開始タイミングを遅らせる。
【００７８】
これにより、待機時間Ｔｅを適切な値へ補正することができるので、学習部２２は、学習を適切なタイミングで開始することができる。
【００７９】
ところで、上述のように、ソレノイドバルブ１８のゼロ点位置Ｄ０は、ソレノイドバルブ１８の内部温度に応じて変化する。このため、学習部２２は、内部温度を対応付けてゼロ点位置Ｄ０の学習を行う。
【００８０】
しかしながら、仮に、ソレノイドバルブ１８内に、内部温度を測定する温度センサを設けると、温度センサの分だけ、コストが増大するとともに、ソレノイドバルブ１８の大型化を招く恐れがある。
【００８１】
そこで、実施形態に係る制御装置１は、ソレノイドバルブ１８が設置される内燃機関、すなわち、エンジンの冷却水の温度に基づいてソレノイドバルブ１８の内部温度を推定する。
【００８２】
図８は、内部温度と冷却水の温度との関係を示す図である。図８に示すように、内部温度と冷却水の温度とは、おおよそ比例関係にある。すなわち、冷却水の温度の上昇に伴い、内部温度も上昇する。
【００８３】
このため、学習部２２は、冷却水の温度を検出する温度センサ１９０（図２参照）の検出結果に基づいてソレノイドバルブ１８の内部温度を推定することができる。そして、学習部２２は、ゼロ点位置Ｄ０の学習結果に対して推定した内部温度を対応付ける。
【００８４】
このように、実施形態に係る制御装置１は、内燃機関を冷却する冷却水の温度に基づいて内部温度を推定する。これにより、ソレノイドバルブ１８内に温度センサを設けることなく、内部温度を推定することが可能となる。
【００８５】
これにより、温度センサの分だけ、製造コストを抑えるとともに、ソレノイドバルブ１８の小型化を図ることが可能となる。なお、学習部２２は、冷却水の温度から内部温度を推定する必要はなく、学習結果に冷却水の温度を対応付けることにしてもよい。
【００８６】
図２の説明に戻り、補正部２３について説明する。補正部２３は、学習部２２による直前の学習結果に基づいてゼロ点位置Ｄ０を補正する。すなわち、補正部２３は、ゼロ点位置Ｄ０を直前の平均値Ａｖへ補正する。
【００８７】
つまり、ゼロ点位置Ｄ０を適切な値へ補正することにより、開弁時のリフト位置Ｄの検出精度を向上させることができる。ところで、直前の学習結果に対応付けられた内部温度と、開弁時における内部温度が異なる場合がある。
【００８８】
また、補正部２３は、開弁後の内部温度が直前の学習結果に対応付けられた内部温度と異なる場合に、開弁後の内部温度に基づいて直前の学習結果を補正する。
【００８９】
これは、かかる場合に、直前のゼロ点位置Ｄ０が、開弁後の内部温度に対応する実際のゼロ点位置Ｄ０からずれるおそれがあるためである。図９は、補正部２３による処理の具体例を示す図である。ここでは、直前の学習結果であるゼロ点位置Ｄ０−１に対応付けられた内部温度が７０度であり、開弁後に内部温度が７６度まで上昇した場合について説明する。
【００９０】
かかる場合に、補正部２３は、ゼロ点位置Ｄ０−１に基づいて７６度におけるゼロ点位置Ｄ０−２を推定する。具体的には、補正部２３は、直前の内部温度である７０度と、開弁後の内部温度である７６度との差分である６度分のオフセット量を推定する。
【００９１】
補正部２３は、内部温度の差分に対応するオフセット量を示すマップを参照してオフセット量を算出し、ゼロ点位置Ｄ０−１からオフセット量を加算または減算することで、開弁後の内部温度に対応するゼロ点位置Ｄ０−２を推定する。
【００９２】
このように、補正部２３は、開弁後の内部温度に基づいて直前の学習結果であるゼロ点位置Ｄ０を補正する。これにより、開弁後の内部温度に応じて適切なゼロ点位置Ｄ０へ補正することが可能となる。
【００９３】
図２の説明に戻り、バルブ制御部２４について説明する。バルブ制御部２４は、ソレノイドバルブ１８のリフト位置Ｄを上述のＥＧＲ制御部から入力される目標リフト位置となるように制御する。
【００９４】
具体的には、バルブ制御部２４は、目標リフト位置に応じた駆動電流をコイル１８３へ印加することで、ソレノイドバルブ１８を駆動させ、リフト位置Ｄが目標リフト位置となるようにフィードバック制御を行う。
【００９５】
また、バルブ制御部２４は、目標リフト位置が全閉、すなわち、ゼロ点位置Ｄ０である場合、コイル１８３に対する駆動電流の印加を停止する。つまり、収束時間Ｔｃは、コイル１８３に対して駆動電流の印加が停止されてからソレノイドバルブ１８がゼロ点位置Ｄ０へ収束するまでの時間とも言える。
【００９６】
ここで、上述のように、開弁時のリフト位置Ｄは、ゼロ点位置Ｄ０を基準として求まる。具体的には、ゼロ点位置Ｄ０が、実際のゼロ点位置Ｄ０からずれた場合、開弁時のリフト位置Ｄも実際のリフト位置Ｄからずれる。
【００９７】
これに対して、本実施形態では、ゼロ点位置Ｄ０を適切な値へ随時補正するので、適切なリフト位置Ｄを求めることが可能となる。このため、バルブ制御部２４は、ソレノイドバルブ１８の制御をより精密に行うことが可能となる。
【００９８】
つまり、本実施形態では、ソレノイドバルブ１８の制御をより精密に行うことができるので、車両の燃費を向上させることが可能となる。
【００９９】
次に、図１０を用いて実施形態に係る制御装置１が実行する処理手順について説明する。図１０は、制御装置１が実行する処理手順を示すフローチャートである。
【０１００】
図１０に示すように、まず、予測部２１は、ソレノイドバルブ１８の全閉指示を取得すると（ステップＳ１０１）、閉弁開始時のリフト位置Ｄに基づいて第１時間Ｔ１を予測する(ステップＳ１０２）。続いて、予測部２１は、第１時間Ｔ１における閉弁速度に基づいて第２時間Ｔ２を予測する（ステップＳ１０３）。
【０１０１】
続いて、学習部２２は、収束時間Ｔｃが経過したか否かを判定し（ステップＳ１０４）、収束時間Ｔｃが経過していた場合（ステップＳ１０４，Ｙｅｓ）、ゼロ点位置Ｄ０を学習する（ステップＳ１０５）。なお、学習部２２は、上述のように、収束時間Ｔｃに加え、待機時間Ｔｅ経過後に学習を行うことにしてもよい。
【０１０２】
一方、学習部２２は、収束時間Ｔｃが経過していない場合（ステップＳ１０４，Ｎｏ）、収束時間Ｔｃが経過するまでステップＳ１０４の処理を継続して行う。
【０１０３】
続いて、学習部２２は、サンプリング結果のバラつきが所定値以内か否かを判定する（ステップＳ１０６）。ここで、学習部２２は、バラつきが所定値以内である場合（ステップＳ１０６，Ｙｅｓ）、閉弁状態は継続中か否かを判定する（ステップＳ１０７）。
【０１０４】
閉弁状態が継続中でない場合（ステップＳ１０７，Ｎｏ）、補正部２３は、最新の学習結果となるようにゼロ点位置Ｄ０を補正し（ステップＳ１０８）、処理を終了する。
【０１０５】
一方、閉弁状態が継続中である場合（ステップＳ１０７，Ｙｅｓ）、学習部２２は、ステップＳ１０５以降の処理を継続して行う。また、学習部２２は、サンプリング結果のバラつきが所定値を超える場合（ステップＳ１０６，Ｎｏ）、所定値を超えた回数が所定回数に達したか否かを判定する（ステップＳ１０９）。
【０１０６】
学習部２２は、所定回数に達していない場合（ステップＳ１０９，Ｎｏ）、ステップＳ１０７以降の処理へ移行する。一方、所定回数に達した場合（ステップＳ１０９，Ｙｅｓ）、学習部２２は、ソレノイドバルブ１８の異常と判定し（ステップＳ１１０）、処理を終了する。なお、学習部２２は、ソレノイドバルブ１８の異常と判定した場合に、ダイアグを出力することとしてもよい。
【０１０７】
上述したように、実施形態に係る制御装置１は、予測部２１と、学習部２２とを備える。予測部２１は、ソレノイドバルブ１８が開弁状態から閉弁状態へ収束するまでの収束時間Ｔｃを予測する。学習部２２は、閉弁状態におけるソレノイドバルブ１８のリフト位置Ｄを示すゼロ点位置Ｄ０を学習する。また、学習部２２は、予測部２１によって予測された収束時間Ｔｃに基づいて学習の開始タイミングを決定する。したがって、実施形態に係る制御装置１によれば、リフト位置Ｄの検出精度を向上させることができる。
【０１０８】
ところで、上述した実施形態では、収束時間Ｔｃを閉弁開始におけるリフト位置Ｄに基づく第１時間Ｔ１と第１時間Ｔ１における閉弁速度に基づく第２時間Ｔ２との和として予測する場合について説明したが、これに限定されるものではない。
【０１０９】
制御装置１は、収束時間Ｔｃを圧力センサ１９１が検出する排気側環流管７２ａと吸気側環流管７２ｂ（図１Ａ参照）との差圧に基づいて予測することもできる。
【０１１０】
図１１は、差圧に基づき作用する推力を示す図である。排気ガスは、図１１に示す排気側環流管７２ａから吸気側環流管７２ｂへ向かって流れる。バルブヘッド１８７を挟んで排気側環流管７２ａ側の圧力が吸気側環流管７２ｂ側の圧力よりも大きい場合、バルブヘッド１８７には、閉弁方向へ差圧推力Ｆ１が作用する。
【０１１１】
かかる場合に、閉弁を開始すると、バルブヘッド１８７には、閉弁方向に作用する差圧推力Ｆ１の分だけ、閉弁速度が速まり、ソレノイドバルブ１８が早く閉弁状態へ収束することとなる。
【０１１２】
一方、バルブヘッド１８７を挟んで排気側環流管７２ａ側の圧力が吸気側環流管７２ｂ側の圧力よりも小さい場合、バルブヘッド１８７には、開弁方向に働く差圧推力Ｆ２が作用する。
【０１１３】
かかる場合に、閉弁を開始すると、バルブヘッド１８７には、開弁方向に作用する差圧推力Ｆ２の分だけ、閉弁速度が遅くなり、ソレノイドバルブ１８が遅く閉弁状態へ収束することとなる。
【０１１４】
このため、予測部２１は、収束時間Ｔｃを差圧に応じて補正することで、収束時間Ｔｃをより厳密に予測することができる。例えば、予測部２１は、第１時間Ｔ１に対して差圧に応じた係数を乗算することで、収束時間Ｔｃを補正することができる。
【０１１５】
かかる係数は、排気側環流管７２ａ側の圧力が吸気側環流管７２ｂ側の圧力よりも大きい場合、１未満の値となり、第１時間Ｔ１は短くなる。排気側環流管７２ａ側の圧力が吸気側環流管７２ｂ側の圧力よりも小さい場合、１以上の値となり、第１時間Ｔ１は長くなる。
【０１１６】
このように、予測部２１は、排気側環流管７２ａと吸気側環流管７２ｂとの差圧に基づいて収束時間Ｔｃを予測することで、収束時間Ｔｃをより厳密に予測することができる。
【０１１７】
なお、ここでは、差圧に基づいて収束時間Ｔｃを補正する場合について説明したが、排気側環流管７２ａから吸気側環流管７２ｂへ流れる排気ガスの流量に基づいて収束時間Ｔｃを補正することにしてもよい。かかる場合、上記の流量が多いほど、収束時間Ｔｃが短くなるように補正し、流量が無視できるほど小さい場合には、収束時間Ｔｃを補正しないようにすることにしてもよい。
【０１１８】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【０１１９】
１    制御装置
１８    ソレノイドバルブ
２１    予測部
２２    学習部
２３    補正部
２４    バルブ制御部
Ｔｃ    収束時間
Ｔ１    第１時間
Ｔ２    第２時間
Ｄ０    ゼロ点位置
【図１Ａ】
2019143645.tif 000003
【図１Ｂ】
2019143645.tif 000004
【図２】
2019143645.tif 000005
【図３】
2019143645.tif 000006
【図４】
2019143645.tif 000007
【図５】
2019143645.tif 000008
【図６】
2019143645.tif 000009
【図７】
2019143645.tif 000010
【図８】
2019143645.tif 000011
【図９】
2019143645.tif 000012
【図１０】
2019143645.tif 000013
【図１１】
2019143645.tif 000014