JP2006348907A

JP2006348907A - ステッパモータの制御装置およびステッパモータの制御方法

Info

Publication number: JP2006348907A
Application number: JP2005179105A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Nishihata; 隆寛西端; Hiroshi Arita; 浩有田
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 2005-06-20
Filing date: 2005-06-20
Publication date: 2006-12-28

Abstract

【課題】異物をかみ込んだバルブを駆動して、脱調状態から復帰する。
【解決手段】バイパス通路３は、メイン通路２を迂回している。ステッパモータ１は、バルブ４を駆動し、バイパス通路３を開閉する。バルブ４の異物のかみこみ等による脱調状態を検出すると、バルブ４を閉じ側および開き側に駆動するようにステッパモータ１を駆動し、異物を除去する。そして、吸気圧とエンジンの駆動状態の両方または一方に変化があった場合、異物が除去されたと判断する。
【選択図】図１

Description

本発明はステッパモータの制御装置およびステッパモータの制御方法に関し、特にエンジンの吸気通路に設けられた吸気バルブを駆動するステッパモータの制御装置およびステッパモータの制御方法に関する。

車両に搭載されるエンジンでは、メインの吸気通路にバイパスの吸気通路が設けられ、このバイパスの吸気通路の吸気量を調節して、ＩＳＣ（Idle Speed Control）制御を行っている。メインの吸気通路が、スロットルにより閉じられても、バイパスの吸気通路を通過する空気量をＩＳＣ制御により調整することによって、アイドリングを一定に保つことができる。

バイパスの吸気通路の空気量は、ステッパモータによって調整される。バイパスの吸気通路には、空気流量を調整するためのバルブが設けてあり、ステッパモータによって、バルブを開閉して空気流量を調整する。

ステッパモータの回転制御は、ＥＣＵ（Engine Control Unit）によって行われる。ＥＣＵは、現在のエンジン回転数と目標とするエンジン回転数とを比較し、現在のエンジン回転数を目標とするエンジン回転数にするための、ステッパモータのステップ数を算出する。なお、ステッパモータのステップ数とバルブの位置には、例えば、ステップ０のときバルブはバイパス通路を完全に閉じ、ステップ２００のときバルブはバイパス通路を完全に開く関係がある。

ところで、バルブの異物のかみこみなどによって、ＥＣＵが認識しているステッパモータのステップ数と、それに対応したバルブの位置の関係に誤差が生じてしまうことがある（脱調状態）。そのため、ＥＣＵが、例えば、ステッパモータの現在のステップ数を５０と認識していても、バルブの位置はそれに対応した位置にない場合がある。よって、ステップ数を１００とするために、ステッパモータを５０ステップ進めても、バルブの位置はステップ１００に対応した位置にならない場合がある。

なお、ステッパモータを過負荷状態にすることなしに、ステッパモータの駆動速度を上げて制御に要する時間を短縮し、制御遅れを少なくするステッパモータの駆動装置がある（例えば、特許文献１参照）。
特開平９−１４０１９２号公報

しかし、上述したようにステッパモータは、異物のかみこみにより一度脱調をすると、バッテリクリア等を実施しないと正しい制御を実施することができないという問題点があった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、脱調状態になると吸気バルブを駆動制御して脱調状態から復帰させることを可能にしたステッパモータの制御装置およびステッパモータの制御方法を提供することを目的とする。

本発明では上記問題を解決するために、エンジンの吸気通路に設けられた吸気バルブを駆動するステッパモータの制御装置であって、前記吸気バルブの駆動状態が脱調状態であると検出する仮脱調検出手段と、前記仮脱調検出手段によって脱調状態であると検出された場合に、前記ステッパモータを駆動することによって前記吸気バルブを駆動制御する復帰駆動制御手段と、前記復帰駆動制御手段によって前記吸気バルブの駆動制御が行われた場合、前記吸気バルブと前記エンジンとの両方または一方の駆動状態に基づいて、前記吸気バルブが脱調状態から復帰できたか否かを判定する復帰判定手段と、前記復帰判定手段によって前記吸気バルブが脱調状態から復帰できなかったと判定された場合、前記ステッパモータの駆動を停止するステッパモータ駆動停止手段と、を有することを特徴とするステッパモータの制御装置が提供される。

このようなステッパモータの制御装置によれば、脱調状態を検出すると、ステッパモータを駆動して吸気バルブを駆動制御する。そして、吸気バルブとエンジンの駆動状態の両方または一方に基づいて脱調から復帰できたか判断する。

本発明のステッパモータの制御装置では、脱調状態を検出すると、ステッパモータを駆動して吸気バルブを駆動制御し、吸気バルブとエンジンの駆動状態の両方または一方に基づいて脱調から復帰できたか判断するようにした。これにより、脱調状態からの復帰が可能となる。

以下、本発明の原理を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、ステッパモータの制御方法の概要を示した図である。図にはエンジンに供給される空気の通路であるメイン通路２およびメイン通路２を迂回したバイパス通路３が示してある。また、メイン通路２の空気の流量を調節するスロットルバルブ５およびバイパス通路３の空気の流量を調節するバルブ４が示してある。また、回転によってバルブ４を図中上下に駆動し、バイパス通路３を開閉するステッパモータ１が示してある。なお、図中の矢印は、空気の流れる方向を示している。

スロットルバルブ５がメイン通路２を閉じていても、空気は、バイパス通路３を流れるようになっている。スロットルバルブ５が閉じているときに、バルブ４によってバイパス通路３を流れる空気流量を調整することにより、アイドリング時のエンジン回転数を所定の値となるように制御することができる。

バルブ４の異物のかみこみ等による脱調状態を検出すると、バルブ４を閉じ側および開き側に駆動するようにステッパモータ１を駆動し、異物を除去する。そして、例えば、バルブ４の駆動状態を直接検知できる位置センサやエンジンに設けられているセンサ等によって、バルブ４とエンジンとの両方または一方の駆動状態に変化があった場合、異物が除去されたと判断し、脱調状態から復帰できたと判断する。

異物が除去され、バイパス通路３の流量変化が無視できるほどメイン通路２の流量が大きくなったとき、ステッパモータ１のステップ数とバルブ４の位置を合わせ込む。例えば、バルブ４を完全に閉じた状態にし、そのときのステッパモータ１のステップ数を０とする。または、バルブ４を完全に開いた状態にし、そのときのステッパモータのステップ数を２００とする。すなわち、スロットルバルブ５が開いて、エンジンに空気が多く流れ、バルブ４を開閉しても、エンジン回転数に影響が出ないときに、ステッパモータ１とバルブ４の位置合わせを行う。

なお、異物除去ができず、脱調状態から復帰できなかった場合は、ステッパモータ１の駆動を停止する。
このように、バルブ４が異物をかみこんだとき、異物を除去するためにバルブ４を閉じ側および開き側に駆動するようにステッパモータ１を駆動する。これにより、異物除去が可能となり、脱調状態から復帰することが可能となる。

次に、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図２は、ＩＳＣ制御のブロック構成図を示した図である。図に示すように、ＥＣＵ１０には、アクチュエータ部２０、クランク角センサ３１、スロットルポジションセンサ３２、水温センサ３３、電気負荷３４、およびエアコンスイッチ３５が接続されている。

ＥＣＵ１０は、クランク角センサ３１からの信号により、エンジン回転数を取得する。ＥＣＵ１０は、スロットルポジションセンサ３２からの信号に応じて、スロットルの開度を認識する。ＥＣＵ１０は、水温センサ３３からの信号によって、エンジンの冷却水温度を認識する。ＥＣＵ１０は、電気負荷３４からの信号に応じて、車両に搭載されている電子・電気機器の電気負荷を認識する。ＥＣＵ１０は、エアコンスイッチ３５からの信号によって、エアコンにスイッチが入ったか否か認識する。ＥＣＵ１０は、各センサ、スイッチからの信号によってＩＳＣ制御を行う。

アクチュエータ部２０は、ＥＣＵ１０からの入力パルスで駆動されるステッパモータ２１、バイパスの吸気通路２３を流れる空気流量を調整するバルブ２２、メインの吸気通路２５を流れる空気流量を調整するスロットルバルブ２４から構成されている。図中の矢印は空気の流れる方向を示している。

ステッパモータ２１は、ＥＣＵ１０からのステップ制御によって回転子を回転する。バルブ２２は、ステッパモータ２１の回転子の回転によって図中上下に移動し、バイパスの吸気通路２３を開閉する。例えば、ＥＣＵ１０がステッパモータ２１のステップ数を０としているとき、バルブ２２は図中最下点に位置し、吸気通路２３を閉じるようになっている。ステッパモータ２１のステップ数を２００としているとき、バルブ２２は図中最上点に位置し、吸気通路２３を全開するようになっている。

スロットルバルブ２４は、ＥＣＵ１０からの制御によって、メインの吸気通路２５を開閉する。スロットルバルブ２４を開閉することによって、エンジン回転数を制御することができる。

スロットルバルブ２４がメインの吸気通路２５を閉じていても、空気は、バイパスの吸気通路２３を流れるようになっている。スロットルバルブ２４が閉じているときに、バルブ２２によって吸気通路２３を流れる空気流量を調整することにより、アイドリング時のエンジン回転数を制御することができる。このようにして、エンジンのＩＳＣ制御を行うことができる。

次に、ＥＣＵの機能を、機能ブロック図を用いて説明する。
図３は、ＥＣＵの機能ブロックを示した図である。ＥＣＵ１０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を有し、ＲＯＭまたはＲＡＭに記憶されている所定のプログラムをＣＰＵにより実行することによって、図に示すような機能を実現する。ＥＣＵ１０は、目標回転算出部１１、比較部１２、補正項算出部１３、最終空気流量算出部１４、およびアクチュエータ駆動量算出部１５を有している。

目標回転算出部１１には、例えば、水温センサ３３からの信号によって取得したエンジンの冷却水温度およびエアコンスイッチ３５からのエアコン信号が入力される。比較部１２には、目標回転算出部１１から出力される、アイドリング時のエンジンの目標回転数およびクランク角センサ３１からの信号により取得したエンジン回転数が入力される。補正項算出部１３には、電気負荷３４から取得された電気負荷に関する車両状態が入力される。

目標回転算出部１１は、冷却水温度およびエアコン信号から、アイドリング時のエンジン回転数を算出する。例えば、エアコン信号が入力された場合、エンジンに負荷がかかるので、アイドリング時のエンジン回転数は、エアコン信号がない場合に比べて、大きくするようにする。

比較部１２は、目標回転算出部１１より算出された目標回転数と現在のエンジン回転数とを比較し、その差を最終空気流量算出部１４に出力する。
補正項算出部１３は、車両状態に応じて、補正すべきエンジン回転数の補正項を最終空気流量算出部１４に出力する。例えば、電気負荷が大きいとき、エンジンにかかる負荷も大きくなるので、エンジン回転数が大きくなるように補正する。

最終空気流量算出部１４は、比較部１２から出力されるアイドリング時の目標回転数と現在のエンジン回転数との差に基づいて、現在のエンジン回転数を目標回転数とするための空気流量を算出する。このとき、最終空気流量算出部１４は、補正項算出部１３の補正項に基づいて、算出した空気流量を補正する。また、最終空気流量算出部１４は、アイドリング時の空気流量を学習し、直ちに空気流量を算出できるようにしている。また、最終空気流量算出部１４は、最適な空気流量を算出してアクチュエータを駆動するようにしたにもかかわらず、エンジン回転数が目標回転数とならない場合、アクチュエータ部２０のバルブ２２に異物がかみこんで脱調状態になったと認識し、その旨をアクチュエータ駆動量算出部１５に出力する。

アクチュエータ駆動量算出部１５は、最終空気流量算出部１４によって算出された空気流量となるように、アクチュエータ部２０のステッパモータ２１のステップ数を算出する。また、アクチュエータ駆動量算出部１５は、最終空気流量算出部１４から脱調状態でｂある旨の情報を受けると、異物除去制御を行う。また、ステッパモータ２１のステップ数とバルブ２２の位置関係を適正な関係に戻すためのイニシャライズを行う。

次に、ＥＣＵ１０によるアクチュエータ部２０の脱調からの復帰動作を、フローチャートを用いて説明する。
図４，５は、脱調復帰の全体の流れを示したフローチャートである。ＥＣＵ１０は、図のフローチャートの処理を繰り返し実行し、脱調からの復帰を行う。

ステップＳ１において、ＥＣＵ１０は、脱調検出フラグがオンであるか判断する。脱調検出フラグは、アクチュエータ部２０の脱調からの復帰が可能であるか否かを示す。脱調検出フラグの初期値は、オフとなっている。ＥＣＵ１０は、脱調検出フラグがオンであれば、脱調状態が異物かみこみ等の要因による、正常状態への復帰が不可能な脱調状態であるとして、アクチュエータ部２０は脱調からの復帰制御を行わずに、処理を終了する。脱調検出フラグがオフであれば、ステップＳ２の処理へ進む。

ステップＳ２において、ＥＣＵ１０は、アクチュエータ部２０が脱調しているか否かを示す仮脱調検出フラグがオンであるか否か判断する。仮脱調検出フラグの初期値は、オフとなっている。ＥＣＵ１０は、仮脱調検出フラグがオンであれば、ステップＳ７の処理へ進む。仮脱調検出フラグがオフであれば、ステップＳ３の処理へ進む。

ステップＳ３において、ＥＣＵ１０は、脱調が発生したかの判定（仮脱調判定）を行う。ＥＣＵ１０は、例えば、ステッパモータ２１のステップを変化しても、エンジン回転数が変化しない場合、仮脱調判定を行う。ＥＣＵ１０は、仮脱調判定を行った場合、ステップＳ５の処理へ進む。仮脱調判定を行わなかった場合、ステップＳ４の処理へ進む。

ステップＳ４において、ＥＣＵ１０は、アクチュエータ部２０を制御するための信号線に断線があるか判断する。断線がある場合は、ステップＳ５の処理へ進む。断線がない場合は、処理を終了する。

ステップＳ５において、ＥＣＵ１０は、仮脱調検出フラグをオンにする。ステップＳ６において、ＥＣＵ１０は、脱調を回避するために、異物除去の制御を行う。例えば、ＥＣＵ１０は、ステッパモータ２１の回転を一方に回し、また、他方に回すようにする（後述詳細）。そして、ＥＣＵ１０は、異物除去をできた場合には、復帰履歴フラグをオンする。

ステップＳ７において、ＥＣＵ１０は、復帰履歴フラグがオンであるか否か判断する。ＥＣＵ１０は、復帰履歴フラグがオンである場合、つまり、異物除去がされた場合は、ステップＳ１２の処理へ進む。復帰履歴フラグがオフの場合、つまり、異物除去ができなかった場合は、ステップＳ８の処理へ進む。

ステップＳ８において、ＥＣＵ１０は、仮脱調検出フラグをオフにする。ステップＳ９において、ＥＣＵ１０は、脱調検出フラグをオンにする。これによって、次回、図のフローチャートの処理を実行したときは、ステップＳ１の分岐では、アクチュエータ部２０の脱調からの復帰が不可能であると判断され、処理を終了することになる。ステップＳ１０において、ＥＣＵ１０は、ステッパモータ２１の駆動を停止する。ステップＳ１１において、ＥＣＵ１０は、ステッパモータ２１の目標ステップ数の算出を停止し、処理を終了する。

ステップＳ１２において、ＥＣＵ１０は、ステッパモータ２１のイニシャライズ実施条件が成立したか判断する。例えば、エンジン回転数が所定値以上であったか、スロットル開度が所定値以上であったか、車速が一定以上であったか、レンジがＰ（パーキング）、Ｎ（ニュートラル）以外であったか判断する。つまり、メインの吸気通路２５がある程度開き、バイパスの吸気通路２３の空気流量を変化させても、エンジンへの影響が少ないときにステッパモータ２１のイニシャライズを行うようにする。ＥＣＵ１０は、イニシャライズの条件が成立していれば、ステップＳ１４の処理へ進む。イニシャライズの条件が成立していなければ、ステップＳ１３の処理へ進む。

ステップＳ１３において、ＥＣＵ１０は、目標とするエンジン回転数となるようにステッパモータ２１を所定数のステップで回転するようにする（後述詳細）。つまり、イニシャライズの条件が成立しないために、ステッパモータ２１のイニシャライズができない場合は、目標のエンジン回転数となるためのステップ数を算出せず、直接ステッパモータ２１を所定数のステップで回転させ、目標のエンジン回転数となるように制御する。

ステップＳ１４において、ＥＣＵ１０は、イニシャライズ処理を行う。例えば、吸気通路２３を閉じるように、最大数のステップでステッパモータ２１を回転させる。つまり、バルブ２２が最大に開いていたとして、必ず閉じるようにステッパモータ２１を回転させ、その状態をステップ０として記憶する。これによって、ステップ０のときは、バルブ２２は閉じているとステッパモータ２１をイニシャライズすることができる。もちろん、吸気通路２３が最大に開くように、最大数のステップでステッパモータ２１を回転させ、このときのステップ数を２００として記憶するようにしてもよい。ステップＳ１５において、ＥＣＵ１０は、復帰履歴フラグをオフにする。ステップＳ１６において、ＥＣＵ１０は、Ｆ／Ｂ制御実施フラグをオフにする。Ｆ／Ｂ制御実施フラグは、ステップＳ１３においてオンされる（後述詳細）。ステップＳ１７において、ＥＣＵ１０は、仮脱調検出フラグをオフにする。よって、次回、図のフローチャートの処理を実行したときは、ステップＳ２の分岐では、ステップＳ３の処理へ進み、再び脱調が発生したかの仮脱調の判定が行われる。

このようにして、ＥＣＵ１０の脱調復帰の処理が行われる。なお、バイパスの吸気通路２３の流量変化が無視できるほどメインの吸気通路２５の流量が大きくならずにイグニッションスイッチがオフされた場合、イグニッションスイッチがオフされたとき、ステッパモータ２１のステップ数とバルブ２２の位置合わせを行う。つまり、ステップＳ１２において、イニシャライズ実施条件が成立しなかった場合、イグニッションスイッチがオフされたときにステッパモータ２１のステップ数とバルブ２２の位置合わせを行うようにする。次に、ステップＳ６の異物除去制御について詳細に説明する。

図６は、異物除去制御の流れを示したフローチャートである。ステップＳ２１において、ＥＣＵ１０は、仮脱調を判定した場合、判定直前と同じ方向に、ステッパモータ２１を回転する。

ステップＳ２２において、ＥＣＵ１０は、ステッパモータ２１の回転によって、エンジン回転数に変動があったか判断する。つまり、バルブ２２がかみこんでいる異物が除去され、これによって、空気流量が変化し、エンジン回転数が変化したか判断する。ＥＣＵ１０は、エンジン回転数に変化があったと判断した場合は、ステップＳ２７へ進む。エンジン回転数に変化がなかったと判断した場合は、ステップＳ２３へ進む。ステップＳ２３において、ＥＣＵ１０は、ステッパモータ２１の回転によって、吸気圧に変動があったか判断する。つまり、バルブ２２がかみこんでいる異物が除去され、空気流量に変化が生じ、吸気圧に変動があったか判断する。ＥＣＵ１０は、吸気圧に変化があったと判断した場合は、ステップＳ２７へ進む。吸気圧に変化がなかったと判断した場合は、ステップＳ２４へ進む。

ステップＳ２４において、ＥＣＵ１０は、ステップＳ２１で回転させた方向とは逆に、ステッパモータ２１を回転する。つまり、ステップＳ２１のステッパモータ２１の回転方向で異物を除去できなかった場合は、ステッパモータ２１を逆方向に回転する。

ステップＳ２５おいて、ＥＣＵ１０は、ステッパモータ２１の回転によって、エンジン回転数に変動があったか判断する。つまり、バルブ２２がかみこんでいる異物が除去され、これによって、空気流量が変化し、エンジン回転数が変化したか判断する。ＥＣＵ１０は、エンジン回転数に変化があったと判断した場合は、ステップＳ２７へ進む。エンジン回転数に変化がなかったと判断した場合は、ステップＳ２６へ進む。ステップＳ２６において、ＥＣＵ１０は、ステッパモータ２１の回転によって、吸気圧に変動があったか判断する。つまり、バルブ２２がかみこんでいる異物が除去され、空気流量に変化が生じ、吸気圧に変動があったか判断する。ＥＣＵ１０は、吸気圧に変化があったと判断した場合は、ステップＳ２７へ進む。吸気圧に変化がなかったと判断した場合は、処理を終了する。

ステップＳ２７において、ＥＣＵ１０は、復帰履歴フラグをオンにする。つまり、異物除去がされた場合は、図５のフローチャートで説明したように、イニシャライズの処理へと進むようにする。

なお、上記実施の形態では、バルブ２２の駆動状態を、エンジンの駆動状態から間接的に検出しているが、バルブ２２の駆動状態を直接検出できる位置センサ等を備えている場合には、この位置センサの状態に基づいて判断を行ってもよい。

このようにして、ＥＣＵ１０の異物除去制御が行われる。次に、ステップＳ１３のエンジンの実回転数によるステップ制御について詳細に説明する。
図７〜９は、エンジンの実回転数によるステップ制御（エンジン回転数に基づくフィードバック制御）の流れを示したフローチャートである。ステップＳ３１において、ＥＣＵ１０は、空気流量によるステッパモータ２１の目標ステップ数の算出を停止する。ステップＳ３２において、ＥＣＵ１０は、空気流量の算出のための学習制御を停止する。脱調状態での誤った空気流量の学習を防止するためである。ステップＳ３３において、ＥＣＵ１０は、回転数によるＦ／Ｂ制御実施フラグをオンする。Ｆ／Ｂ制御実施フラグをオンすることによって、ＥＣＵ１０は、図３で説明した目標回転数とエンジン回転数の差を算出して空気流量を算出する処理を行わないようにする。

ステップＳ３４において、ＥＣＵ１０は、Ｆ／Ｂ実施条件が成立したか否か判断する。エンジンの実回転数によるＦ／Ｂ制御は、エンジンが安定している必要があるからである。よって、Ｆ／Ｂ実施条件は、例えば、始動後一定時間経過しているか、エンジン始動後の空気流量の増加量が０％であるか、アイドリング中であるか、エンジンの水温が一定温度以上であるか、電気負荷の変動が一定時間以上ないか、減速時の燃料カット中でないか、車速が２ｋｍ／ｈ以下であるか、圧力センサ、水温センサ、車速センサが正常であるか、ＡＢＳアイドルアップを実施していないかが条件となる。

ステップＳ３５において、ＥＣＵ１０は、エンジンの実回転数から目標回転数を減算する。目標回転数は、図３の説明と同様に、例えば、冷却水温度、エアコン信号に基づいて算出される。ＥＣＵ１０は、実回転数から目標回転数を減算した値の絶対値が定数Ａより小さければ、ステップＳ３９の処理へ進む。実回転数から目標回転数を減算した値の絶対値が定数Ａ以上であれば、ステップＳ３６の処理へ進む。

ステップＳ３６において、ＥＣＵ１０は、実回転数が目標回転数より大きいか判断する。ＥＣＵ１０は、実回転数が目標回転数より大きければ、ステップＳ３７の処理へ進む。実回転数が目標回転数以下であれば、ステップＳ３８の処理へ進む。

ステップＳ３７において、ＥＣＵ１０は、空気流量を算出することなく直接ステッパモータ２１を閉じ側にＡ１ステップ駆動する。ステップＳ３８において、ＥＣＵ１０は、空気流量を算出することなく直接ステッパモータ２１を開き側にＡ１ステップ駆動する。

ステップＳ３９において、ＥＣＵ１０は、エンジンの実回転数から目標回転数を減算する。目標回転数は、図３の説明と同様に、例えば、冷却水温度、エアコン信号に基づいて算出される。ＥＣＵ１０は、実回転数から目標回転数を減算した値の絶対値が定数Ｂより小さければ、ステップＳ４３の処理へ進む。実回転数から目標回転数を減算した値の絶対値が定数Ｂ以上であれば、ステップＳ４０の処理へ進む。

ステップＳ４０において、ＥＣＵ１０は、実回転数が目標回転数より大きいか判断する。ＥＣＵ１０は、実回転数が目標回転数より大きければ、ステップＳ４１の処理へ進む。実回転数が目標回転数以下であれば、ステップＳ４２の処理へ進む。

ステップＳ４１において、ＥＣＵ１０は、空気流量を算出することなく直接ステッパモータ２１を閉じ側にＢ１ステップ駆動する。ステップＳ４２において、ＥＣＵ１０は、空気流量を算出することなく直接ステッパモータ２１を開き側にＢ１ステップ駆動する。

ステップＳ４３において、ＥＣＵ１０は、エンジンの実回転数から目標回転数を減算する。目標回転数は、図３の説明と同様に、例えば、冷却水温度、エアコン信号に基づいて算出される。ＥＣＵ１０は、実回転数から目標回転数を減算した値の絶対値が定数Ｃより小さければ処理を終了する。実回転数から目標回転数を減算した値の絶対値が定数Ｃ以上であれば、ステップＳ４４の処理へ進む。

ステップＳ４４において、ＥＣＵ１０は、実回転数が目標回転数より大きいか判断する。ＥＣＵ１０は、実回転数が目標回転数より大きければ、ステップＳ４５の処理へ進む。実回転数が目標回転数以下であれば、ステップＳ４６の処理へ進む。

ステップＳ４５において、ＥＣＵ１０は、空気流量を算出することなく直接ステッパモータ２１を閉じ側にＣ１ステップ駆動する。ステップＳ４６において、ＥＣＵ１０は、空気流量を算出することなく直接ステッパモータ２１を開き側にＣ１ステップ駆動する。なお、定数Ａ，Ｂ，Ｃには、Ａ＞Ｂ＞Ｃの関係がある。このようにステッパモータ２１のイニシャライズができない場合は、ステッパモータ２１を所定のＡ１，Ｂ１，Ｃ１ステップで回転させ、目標のエンジン回転数となるように制御する。

このように、バルブ２２が異物をかみこんだとき、異物を除去するためにバルブ２２を閉じ側および開き側に駆動するようにステッパモータ２１を駆動するので、異物除去が可能となる。

また、バイパスの吸気通路２３の流量変化が無視できるほどメインの吸気通路２５の流量が大きくなったとき、ステッパモータ２１のステップ数とバルブ２２の位置合わせを行うので、ステッパモータ２１とバルブ２２の位置関係をイニシャライズすることができる。

さらに、異物除去を行い、除去終了後にイニシャライズを行って正常な状態に戻すことにより、エンジン動作の安定、排ガス向上にもつながる。

ステッパモータの制御方法の概要を示した図である。ＩＳＣ制御のブロック構成図を示した図である。ＥＣＵの機能ブロックを示した図である。脱調復帰の全体の流れを示したフローチャートである。脱調復帰の全体の流れを示したフローチャートである。異物除去制御の流れを示したフローチャートである。エンジンの実回転数によるステップ制御の流れを示したフローチャートである。エンジンの実回転数によるステップ制御の流れを示したフローチャートである。エンジンの実回転数によるステップ制御の流れを示したフローチャートである。

符号の説明

１ステッパモータ
２メイン通路
３バイパス通路
４バルブ
５スロットルバルブ

Claims

エンジンの吸気通路に設けられた吸気バルブを駆動するステッパモータの制御装置であって、
前記吸気バルブの駆動状態が脱調状態であると検出する仮脱調検出手段と、
前記仮脱調検出手段によって脱調状態であると検出された場合に、前記ステッパモータを駆動することによって前記吸気バルブを駆動制御する復帰駆動制御手段と、
前記復帰駆動制御手段によって前記吸気バルブの駆動制御が行われた場合、前記吸気バルブと前記エンジンとの両方または一方の駆動状態に基づいて、前記吸気バルブが脱調状態から復帰できたか否かを判定する復帰判定手段と、
前記復帰判定手段によって前記吸気バルブが脱調状態から復帰できなかったと判定された場合、前記ステッパモータの駆動を停止するステッパモータ駆動停止手段と、
を有することを特徴とするステッパモータの制御装置。
前記仮脱調検出手段は、前記吸気バルブの制御状態と、前記吸気バルブおよび前記エンジンの駆動状態とに基づいて、前記吸気バルブの脱調状態を検出した場合と、ステッパモータ制御系の断線状態を検出した場合に、仮脱調状態であると検出することを特徴とする請求項１記載のステッパモータの制御装置。
前記復帰判定手段によって前記吸気バルブが脱調状態から復帰できたと判定され、かつ、エンジン制御で要求されている吸気流量が所定流量以上である場合に、前記吸気バルブを全開状態に制御することによって、前記ステッパモータのイニシャライズ処理を行うイニシャライズ手段を有することを特徴とする請求項１記載のステッパモータの制御装置。
前記復帰判定手段によって前記吸気バルブが脱調状態から復帰できたと判定され、かつ、前記イニシャライズ手段によるイニシャライズ処理が実施されていない場合には、前記吸気バルブをエンジン回転数に基づいてフィードバック制御するフィードバック制御手段を有することを特徴とする請求項３記載のステッパモータの制御装置。
エンジンの吸気通路に設けられた吸気バルブを駆動するステッパモータの制御方法であって、
前記吸気バルブの駆動状態が脱調状態であるか検出し、
脱調状態であると検出された場合に、前記ステッパモータを駆動することによって前記吸気バルブを駆動制御し、
前記吸気バルブの駆動制御が行われた場合に、前記吸気バルブと前記エンジンと両方または一方の駆動状態に基づいて、前記吸気バルブが脱調状態から復帰できたか否かを判定し、
前記吸気バルブが脱調状態から復帰できなかったと判定された場合、前記ステッパモータの駆動を停止する、
ことを特徴とするステッパモータの制御方法。