JPH0154537B2 - - Google Patents

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JPH0154537B2
JPH0154537B2 JP56124430A JP12443081A JPH0154537B2 JP H0154537 B2 JPH0154537 B2 JP H0154537B2 JP 56124430 A JP56124430 A JP 56124430A JP 12443081 A JP12443081 A JP 12443081A JP H0154537 B2 JPH0154537 B2 JP H0154537B2
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JP
Japan
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stator
speed
step motor
idling
engine
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JP56124430A
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English (en)
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JPS5825542A (ja
Inventor
Hideo Saji
Yasutaka Yamauchi
Mamoru Kobashi
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Denso Corp
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp, NipponDenso Co Ltd filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP56124430A priority Critical patent/JPS5825542A/ja
Priority to US06/391,683 priority patent/US4453515A/en
Publication of JPS5825542A publication Critical patent/JPS5825542A/ja
Publication of JPH0154537B2 publication Critical patent/JPH0154537B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D31/00Use of speed-sensing governors to control combustion engines, not otherwise provided for
    • F02D31/001Electric control of rotation speed
    • F02D31/002Electric control of rotation speed controlling air supply
    • F02D31/003Electric control of rotation speed controlling air supply for idle speed control
    • F02D31/005Electric control of rotation speed controlling air supply for idle speed control by controlling a throttle by-pass
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06Arrangements 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
    • F02D11/10Arrangements 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
    • F02D2011/101Arrangements 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
    • F02D2011/102Arrangements 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Control Of Stepping Motors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関のアイドリング回転速度を安
定制御する内燃機関のアイドリング回転速度制御
方法に関する。
従来より、スロツトル弁上流の吸気通路からバ
イパス通路を分岐してこのバイパス通路をスロツ
トル弁下流において再び吸気通路内に連結し、負
圧ダイアフラム式制御弁装置をこのバイパス通路
内に設けると共に負圧ダイアフラム式制御弁装置
のダイアフラム負圧室を負圧導管を介してスロツ
トル弁下流の吸気通路内に連結し、この負圧導管
内に流路断面積を制御するための電磁制御弁を取
付けてこの電磁制御弁を機関の運転状態に応じて
制御することにより負圧ダイアフラム式制御弁装
置のダイアフラム負圧室内に負わる負圧を制御
し、それによつてバイパス通路の流路断面積を制
御して機関アイドリング運転時にバイパス通路か
ら供給される吸入空気量を制御するようにしたア
イドリング回転速度制御装置が知られている。し
かしながらこのような従来のアイドリング回転速
度制御装置ではまず第1に寒冷地において車両が
使用された場合には電磁制御弁が氷結して負圧導
管の流路断面積制御ができなくなり、その結果負
圧ダイヤフラム式制御弁装置によるバイパス通路
の流路断面積制御が不可能になるためにバイパス
通路から供給される吸入空気量を制御できなくな
るという問題がある。第2に従来のアイドリング
回転速度制御装置では負圧ダイアフラム式制御弁
装置を用いているためにバイパス通路の流路断面
積の制御可能な範囲が狭く、従つて負圧ダイアフ
ラム式制御弁装置を全開にしてもフアストアイド
リング運転時に必要な十分な吸入空気をバイパス
通路から供給することはできない。従つて従来の
アイドリング回転速度制御装置ではバイパス通路
に加えて更に別個の第2のバイパス通路を設けて
この第2バイパス通路内にバイメタル作動弁を設
け、機関温度が低いときにこのバイメタル作動弁
を開弁して第2バイパス通路からも吸入空気を供
給し、それによつてフアストアイドリング運転時
に必要な吸入空気量を確保するようにしている。
このように従来のアイドリング回転速度制御装置
ではバイパス通路に加えて更に第2バイパス通路
を設けなければならず、しかも第2バイパス通路
内にバイメタル作動弁を取付けなければならない
ために構造が複雑になるという問題がある。ま
た、フアストアイドリング運転時における吸入空
気の制御がバイメタル素子の伸縮動作だけによつ
ているのでフアストアイドリング運転時において
精度よく吸入空気量を制御できないという問題が
ある。
本発明はバイパス通路内を流れる空気量を常時
精度よく制御してアイドリング運転時における機
関回転数を最適値に維持でき、また、機関回転数
が設定回転数より高く、振動が大きい時にもステ
ツプモータの静止位置がずれないようにできると
共に、機関回転数が設定回転数より低いステツプ
モータの静止時には電力消費を少なくできる新規
な方法によるアイドリング回転速度制御方法を提
供することにある。
以下、添付図面を参照して本発明を詳細に説明
する。
第1図を参照すると、1は機関本体、2はサー
ジタンク、3は吸気管、4はスロツトル弁、5は
エアフローメータを夫々示し、このエアフローメ
ータ5は図示しないエアクリーナを介して大気に
連結される。サージタンク2は各気筒に共通であ
つてこのサージタンク2は複数個の枝管6を介し
て対応する気筒に夫々連結され、これらの各枝管
6には夫々燃料噴射弁7が取付けられる。一方、
サージタンク2には流量制御弁装置8が取付けら
れる。この流量制御弁装置8は第2図に示される
ようにステツプモータ9を保持するモータハウジ
ング10と、モータハウジング端板11と、弁ハ
ウジング12とを具備し、これらハウジング1
0,12並びに端板11はボルト13によつて互
に固締される。第1図並びに第2図に示すように
弁ハウジング12にはフランジ14が一体形成さ
れ、このフランジ14はボルトによつてサージタ
ンク2の外壁面上に固定される。弁ハウジング1
2内には弁室15が形成され、この弁室15は弁
ハウジング12に固定されたバイパス管16を介
して第1図に示すようにスロツトル弁4上流の吸
気管3内に連結される。一方、第1図並びに第2
図に示されるようにフランジ14の先端部にはサ
ージタンク2内に突出する円筒状突起17が一体
形成され、この突起17内には円筒状空気流出孔
18が形成される。空気流出孔18の内端部には
環状溝19aが形成され、この環状溝19a内に
は弁座19が嵌着される。
一方、ステツプモータ9は弁軸20と弁軸20
と共軸的に配置されたロータ21と、ロータ21
の円筒状外周面とわずかな間隙を隔てて固定配置
された一対のステータ22,23とを具備する。
第2図に示すように弁軸20の端部はモータハウ
ジング10に固定された焼結金属製の中空円筒状
軸受24により支承されており、弁軸20の中間
部はハウジング端板11に固定された焼結金属製
軸受25により支承される。また、弁軸20には
弁軸20が最大前進位置にあるときにロータ21
と当接する第1のストツプピン26が固着され、
更に弁軸20には弁軸20が最大後退位置にある
ときにロータ21と当接する第2のストツプピン
27が固着される。なお、軸受24には第1スト
ツプピン26が侵入することのできるスリツト2
8が形成される。更に、モータハウジング10内
に位置する弁軸20の外周面上には外ねじ山29
が螺設され、この外ねじ山29は第2図において
弁軸20の左端から右方に延設されて第2ストツ
プピン27をわずかばかり越えた位置で成端す
る。また、弁軸20の外周面上には外ねじ山29
の成端位置近傍から右方に延びる平坦部30が形
成され、一方第3図に示されるように軸受25の
軸支承孔は弁軸21の外周面と相補的形状をなす
円筒状内周面31と平坦状内周面32を有する。
従つて弁軸20は軸受25によつて回転不能にか
つ軸方向に摺動可能に支承される。また、第3図
に示されるように軸受25の外周壁面上には外方
に突出する腕33が一体形成され、一方ハウジン
グ端板11上には軸受25の外周輪郭形状に一致
した輪郭形状の軸受嵌着孔34が形成される。従
つて軸受25が第2図に示すように軸受嵌着孔3
4内に嵌着されたとき軸受25はハウジング端板
11上において回転不能に支持される。弁軸20
の先端部にはほぼ円錐状の外周面35を有する弁
体36がナツト37によつて固締され、弁体36
の外周面35と弁座19間に環状の空気流通路3
8が形成される。更に弁室15内には弁体36と
ハウジング端板11間に圧縮ばね39が挿入され
る。
第2図に示されるようにロータ21は合成樹脂
製の内筒40と、内筒40の外周面上に嵌着固定
された金属製の中間筒41と、中間筒41の外周
面上に接着剤により接着固定された永久磁石から
なる外筒42とにより構成され、この永久磁石製
外筒42の外周面には後述するように円周方向に
N極とS極が交互に形成される。第2図からわか
るように中間筒41の一端部はモータハウジング
10によつて支持された玉軸受43のインナレー
ス44より支承され、一方中間筒41の他端部は
ハウジング端板11によつて支持された玉軸受4
5のインナレース46により支承される。従つて
ロータ21はこれら一対の玉軸受43,45によ
つて回転可能に支承される。また、内筒40の中
心孔内には弁軸20の外ねじ山29と噛合する内
ねじ山47が形成され、従つてロータ21が回転
すると弁軸20が軸方向に移動せしめられること
がわかる。
モータハウジング10内に固定配置されたステ
ータ22とステータ23とは同一の構造を有して
おり、従つて第4図から第7図を参照して片方の
ステータ22の構造のみについて説明する。第4
図から第7図を参照するとステータ22は一対の
ステータコア部分51,52とステータコイル5
3とにより構成される。ステータコア部分51は
環状側壁部54と、外筒部55と、環状側壁部5
4の内周縁から環状側壁部54に対して垂直に延
びる8個の磁極片56とにより構成され、これら
磁極片56はほぼ三角形状を有すると共に等角度
間隔で配置される。一方、ステータコア部分52
は環状側壁部57と、環状側壁部57の内周縁か
ら環状側壁部57に対して垂直に延びる8個の磁
極片58とにより構成され、これら磁極片58は
磁極片56と同様にほぼ三角形状を有すると共に
等角度間隔で配置される。これらのステータコア
部分51,52は第6図並びに第7図に示される
ようにそれらの磁極片56と磁極片58とが互に
等間隔を隔てるようにして互い結合され、このと
きステータコア部分51,52がステータコアを
形成する。第7図においてステータコイル53に
矢印Aで示す方向に電流を流すと第6図において
ステータコイル53の周りには矢印Bで示す磁界
が発生し、その結果磁極片56にはS極が、磁極
片58にはN極が夫々発生する。従つてステータ
22の内周面上にはN極とS極が交互に形成され
ることがわかる。一方、第7図においてステータ
コイル53に矢印Aと反対方向に電流を流せば磁
極片56にはN極が、磁極片58にはS極が夫々
発生する。
第8図は第2図に示すようにステータ22とス
テータ23とをタンデム状に配置したところを示
す。なお、第8図においてステータ22の構成要
素と同様なステータ23の構成要素は同一の符号
で示す。第8図に示されるようにステータ22の
隣接する磁極片56と磁極片58との距離をlと
するとステータ23の磁極片56はステータ22
の磁極片56に対してl/2だけずれている。即
ち、ステータ22の隣接する磁極片56の距離d
を1ピッチとするとステータ23の磁極片56は
ステータ22の磁極片56に対して1/4ピツチだ
けずれている。一方、第9図に示すようにロータ
21の永久磁石製外筒42の外周面上にはその円
周方向に交互にN極とS極が形成され、隣接する
N極とS極との間隔は隣接する磁極片56と磁極
片58の間隔に一致する。
再び第1図を参照すると、ステツプモータ9は
ステツプモータ駆動回路60を介して電子制御ユ
ニツト61に接続される。更に、電子制御ユニツ
ト61には車速センサ62、機関冷却水温センサ
63、機関回転数センサ64、スロツトルスイツ
チ65並びに自動変速装置のニユートラルスイツ
チ66が接続される。車速センサ62は例えばス
ピードメータ内に設けられてスピードメータケー
ブルにより回転せしめられる回転永久磁石67
と、この永久磁石67によつてオン・オフ動作せ
しめられるリードスイツチ68とにより構成され
て車速に比例したパルス信号を電子制御ユニツト
61に送り込む。水温センサ63は機関冷却水温
を検出し、機関冷却水温を表わす信号を電子制御
ユニツト61に送り込む。回転数センサ64はデ
イストリビユータ69内においてクランクシヤフ
トと同期して回転するロータ70と、このロータ
70の鋸歯状外周縁に対設された電磁ピツクアツ
プ71とにより構成され、機関クランクシヤフト
が一定角度だけ回転する毎にパルスを電子制御ユ
ニツト61に送り込む。スロツトルスイツチ65
はスロツトル弁4の回動運動によつて作動されて
スロツトル弁4が全閉状態にあるときオンとな
り、その検出信号を電子制御ユニツト61に送り
込む。ニユートラルスイツチ66は自動変速装置
がドライブレンジDであるかニユートラルレンジ
Nであるかを検出し、その検出信号を電子制御ユ
ニツト61に送り込む。
第10図にステツプモータ駆動回路60と、電
子制御ユニツト61を示す。第10図を参照する
と、電子制御ユニツト61はデイジタルコンピユ
ータからなり、各種の演算処理を行なうマイクロ
プロセツサ(MPU)80、ランダムアクセスメ
モリ(RAM)81、制御プログラム、演算定数
等が予め格納されているリードオンリメモリ
(ROM)82、入力ポート83並びに出力ポー
ト84が双方向バス85を介して互に連結されて
いる。更に、電子制御ユニツト61内には各種の
クロツク信号を発生するクロツク発生器86と、
バス87を介してMPU80に連結されたバツク
アツプRAM88とを具備し、このバツクアツプ
RAM88は電源89に接続されている。また、
電子制御ユニツト61はカウンタ90を具備し、
車速センサ62がこのカウンタ90を介して入力
ポート83に接続される。このカウンタ90は車
速センサ62の出力信号をクロツク発生器86の
クロツク信号により一定時間計数し、車速に比励
した2進計数値が入力ポート83並びにバス85
を介してMPU80に読み込まれる。更に、電子
制御ユニツト61はA−D変換器91を具備して
おり、水温センサ63がこのA−D変換器91を
介して入力ポート83に接続される。水温センサ
63は例えばサーミスタからなり、従つて水温セ
ンサ63は機関冷却水温に比例した出力電圧を発
する。この出力電圧はA−D変換器91において
機関冷却水温に対応した2進数に変換され、この
2進数が入力ポート83並びにバス85を介して
MPU80に読み込まれる。回転数センサ64、
スロツトルスイツチ65並びにニユートラルスイ
ツチ66の出力信号は入力ポート83並びにバス
85を介してMPU80に読み込まれる。MPU8
0内では回転数センサ64の出力パルスの時間間
隔を計算し、この時間間隔から機関回転数を求め
て、いる。一方、出力ポート84の出力端子はラ
ツチ92の対応する入力端子に接続され、ラツチ
92の出力端子はステツプモータ駆動回路60に
接続される。出力ポート84にはMPU80から
パルスモータ駆動データが書き込まれ、このパル
スモータ駆動データはラツチ92においてクロツ
ク発生器86のクロツク信号により一定時間保持
される。
一方、パルスモータ駆動回路60においてステ
ータ22のステータコイル53とステータ23の
ステータコイル53は第8図において同一方向に
巻設されており、第10図においてこれらステー
タコイル53の巻始め端子S1,S2で、これらステ
ータコイル53の巻終り端子がE1,E2で夫々示
される。更に、第10図においてステータコイル
53の中間タツプがM1,M2で夫々示される。ス
テータ22において巻始め端子S1と中間タツプ
M1間のステータコイル53は1相励磁コイル
を形成し、巻終り端子E1と中間タツプM1間のス
テータコイル53は3相励磁コイルを形成す
る。更に、ステータ23において巻始め端子S2
中間タツプM2間のステータコイル53は2相励
磁コイルを形成し、巻終り端子E2と中間タツ
プM2間のステータコイル53は4相励磁コイル
を形成する。第10図に示されるようにパルス
モータ駆動回路60は4個のトランジスタTr1
Tr2,Tr3,Tr4を有し、巻始め端子S1,S2並びに
巻終り端子E1,E2は夫々トランジスタTr1,Tr2
Tr3,Tr4のコレクタに接続される。また、中間
タツプM1,M2は電源89を介して接地される。
トランジスタTr1,Tr2,Tr3,Tr4のコレクタは
対応する逆起電力吸収用ダイオードD1,D2,D3
D4並びに抵抗Rを介して電源89に接続され、
各トランジスタTr1,Tr2,Tr3,Tr4のエミツタ
は接地される。また、各トランジスタTr1,Tr2
Tr3,Tr4のベースはラツチ92の対応する出力
端子に接続される。
前述したようにMPU80内では回転数センサ
64の出力信号に基いて機関回転数が計算され
る。一方ROM82内には例えば機関冷却水温と
機関アイドリング回転数との望ましい関係を表わ
す関数、或いは自動変速装置のレンジと機関アイ
ドリング回転数との望ましい関係を表わす関数が
数式の形で或いは遂点データテーブルの形で予め
格納されている。MPU80内ではこの関数と現
在の機関回転数から現在の機関回転数を予め定め
られた望ましい機関アイドリング回転数にするの
に必要なステツプモータ9の移動方向を定め、更
にその移動方向にステツプモータ9を順次ステツ
プ移動させるためのステツプモータ駆動データを
求めてこの駆動データを出力ポート84に書き込
む。この書き込み動作は例えば8msec毎に行な
われ、出力ポート84に書き込まれたステツプモ
ータ駆動データがラツチ92において8msecの
間保持される。MPU80から出力ポート84へ
は例えば4ビツトの駆動データ“1000”が送り込
まれ、第1図において各トランジスタTr1,Tr2
Tr3,Tr4に連結されたラツチ92の出力端子を
夫々,,,とするとこのときラツチ92
の出力端子,,,には8msecの間夫々
“1”、“0”、“0”、“0”の出力信号が表われる

第11図はラツチ92の各出力端子,,,
に表われる出力信号を示している。第11図か
らわかるように時刻t1とt2の間は上述のようにラ
ツチ92の各出力端子,,,に夫々
“1”、“0”、“0”、“0”の出力信号が表われて
いる。このようにラツチ92の出力端子の出力
信号が“1”になるとトランジスタTr1はオン状
態となるために1相励磁コイルが励磁される。
次いでt2においてMPU80内において例えば弁
体36(第2図)が開弁方向に移動するようにス
テツプモータ9を1ステツプだけ移動すべきと判
断された場合にはMPU80から出力ポート84
に駆動データ“1100”が読み込まれ、それによつ
て第11図の時刻t2とt3間に示すようにラツチ9
2の出力端子,,,には夫々“1”、
“1”、“0”、“0”の出力信号が発生する。従つ
てこのときトランジスタTr2もオン状態となり、
斯くして1相励磁コイルと2相励磁コイルが
励磁される。同様に第11図の時刻t3とt4間では
ラツチ92の各出力端子,,,には夫々
“0”、“1”、“1”、“0”の出力信号が表われ、
従つてこのとき2相励磁コイルと3相励磁コイ
ルが励磁される。更に、第11図の時刻t4とt5
間ではラツチ92の出力端子,,,には
夫々“0”、“0”、“1”、“1”の出力信号が表わ
れ、従つてこのとき3相励磁コイルと4相励磁
コイルが励磁される。なお、第11図からラツ
チ92の出力端子,,,に表われる信
号、即ち各励磁コイル,,,の励磁パル
スの長さは等しく、更に各励磁パルスが互に1/2
づつ重合していることがわかる。時刻t2とt5間に
おけるように各励磁パルスが互に1/2づつ重合す
るように励磁パルスを発生させることを2相同時
励磁方式という。
第12図は各ステータ22,23の磁極片5
6,58と、ロータ21の外筒42の外周面を展
開して図解的に示している。第12図aは第11
図の時刻t1とt2間のように1相励磁コイルのみ
が励磁されている場合を示しており、このときス
テータ22の磁極片56はN極、磁極片58はS
極となつている。一方、ステータ23の各磁極片
56,58には磁極が表われていない。従つてこ
のときステータ22の磁極片56とロータ外筒4
2のS極が対向し、ステータ22の磁極片58と
ロータ外筒42のN極が対向している。次いで第
11図の時刻t2とt3間のように2相励磁コイル
が励磁されるとこの2相励磁コイルの電流の向
きと1相励磁コイルの電流の向きが同一方向で
あるので第12図bに示されるようにステータ2
3の磁極片56はN極となり、ステータ23の磁
極片58はS極となる。従つてこのときロータ外
筒42はロータ外筒42のS極がステータ22の
磁極片56とステータ23の磁極片との中間に位
置し、一方ロータ外筒42のN極がステータ22
の磁極片58とステータ23の磁極片58との中
間に位置するように移動する。前述したようにス
テータ22の隣接する磁極片56の間隔を1ピツ
チとすると第12図bに示すロータ外筒42は第
12図aに示すロータ外筒42に対して第12図
において右側に1/8ピツチ移動したことになる。
次いで第11図の時刻t2とt4間のように3相励
磁コイルが励磁されるとこの3相励磁コイル
の電流の向きは1相励磁コイルの電流の向きと
逆向きになるために第12図bに示されるように
ステータ22の磁極片56はS極となり、ステー
タ22の磁極片はN極となる。その結果、第12
図cに示すロータ外筒42は第12図bに示すロ
ータ外筒42に対して第12図において右方に1/
4ピツチ移動することになる。次いで第11図の
時刻t4とt5間のように4相励磁コイルが励磁さ
れると第12図dに示されるようにロータ外筒4
2は第12図cのロータ外筒42に対して右方に
1/4ピツチ移動する。次いで第11図の時刻t5
t6間では4相励磁コイルのみが励磁され、従つ
て第12図eに示すようにステータ22の各磁極
片56,58には磁極が表われていない。斯くし
てこのときステータ23の磁極片56とロータ外
筒42のN極が対向し、ステータ23の磁極片5
8とロータ外筒42のS極が対向するようにロー
タ外筒42は第12図dに示すロータ外筒42に
対して第12図において右方に1/8ピツチ移動す
る。次いで第11図の時刻t6においてMPU80
から出力ポート84に駆動データ“0000”が書き
込まれ、従つてラツチ92の出力端子,,
,の出力信号は全て“0”となるので全ての
励磁コイル,,,の励磁が停止される。
このとき第12図eに示すようにステータ23の
磁極片56とロータ円筒42のN極が対向してお
り、ステータ23の磁極片58とロータ外筒42
のS極が対向している。従つてロータ円筒42の
N極がステータ23の磁極片56に作用する吸引
力とロータ円筒42のS極がステータ23の磁極
片58に作用する吸引力とによりロータ円筒42
は第12図eに示す状態に静止保持される。な
お、ロータ円筒42が静止保持される前に4相励
磁コイルが励磁されていたことがRAM81内
に記憶される。
次いで第11図の時刻t7においてMPU80内
において弁体36(第2図)が開弁する方向にス
テツプモータ9を1ステツプだけ移動すべきと判
断された場合にはMPU80は最後に励磁された
励磁コイルが何相であつたかをRAM81から読
み取り、最後に励磁された励磁コイルが4相励磁
コイルである場合にはMPU80は出力ポート
84に駆動データ“0001”を書き込む。斯くして
第11図の時刻t7とt8間で示されるように4相励
磁コイルのみが励磁される。このときロータ円
筒42は第12図eに示す位置にあるのでロータ
円筒42は静止したままである。次いで第11図
の時刻t7とt8間に示されるように3相励磁コイル
が励磁されると各ステータ22,23の各磁極
片56,58には第12図dに示されるような磁
極が表われ、斯くしてロータ円筒42は第12図
eのロータ円筒42に対して前とは逆に第12図
において左方向へ1/8ピツチ移動する。
第11図の時刻t1とt6間におけるように1相励
磁コイルから順次励磁されるとステータ22,
23に対してロータ外筒42が移動し、それによ
つてロータ21が一方向に回転する。ロータ21
が回転すると第2図に示すように弁軸20の外ね
じ山29とロータ内筒40の内ねじ山47が噛合
しているために弁軸20は第2図において左方に
移動する。その結果、弁体36と弁座19間に形
成される環状空気流通路38の断面積が増大する
ために第1図においてスロツトル弁4上流の吸気
管3内からバイパス管16を介してサージタンク
2内に供給される空気量は増大する。一方、第1
1図の時刻t7とt10間ではロータ21は逆方向に回
転するために弁軸20が第2図において右方に移
動し、その結果弁体36と弁座19間に形成され
る環状空気流通路38の断面積は減少する。
一方、ステツプモータはサージタンクに直接取
りつけられているので、エンジン回転数が上昇す
ると、その振動により、モータが停止している時
には無励磁にしておくと、ロータ円筒42が回転
してしまうことがある。この様な問題を解決する
為に所定のエンジン回転数以上で、かつモータが
停止状態の場合に最後の励磁コイルだけを所定の
周期でオン、オフ(ON、OFF)させることによ
り、上記問題点を解決するものである。
以下、フローチヤートとタイミングチヤートに
より説明を行なう。
第13図はステツプモータが停止している時に
ステツプモータを静止状態に保つためのフローチ
ヤートである。
ステージ100は4ms毎の時間割込毎に行な
われる。
ステージ101において、フラグf8MSは、1
回毎に1から0にあるいは0から1に反転され
る。従つて4ms毎の時間割込を8ms毎に分周
することになる。(第14図のタイミングチヤー
ト参照) 再び第13図において、ステージ101からス
テージ102に進む。ステージ102では現在、
ステツプモータが動作中であるか(fRUN=1)
あるいは停止しているか(fRUN=0)をフラグ
fRUNにより判別する。フラグfRUNは図示され
ていないモータ回転処理のプログラム処理中でセ
ツトまたはリセツトされる。モータが動作中の場
合はfRUN=1であるので第13図のフローチヤ
ートを終了する。モータが停止している場合は
fRUN=0であるのでステージ103に進む。ス
テージ103において、フラグf8MS=0の時は
ステージ104に進む。
ステージ104において、エンジン回転数Ne
が3600rpm以上であるか否かを判別する。エンジ
ン回転数Neが3600rpm以上の場合はステージ1
05に進む。
ステージ105では、最後に励磁された励磁コ
イルが何相であつたかをRAM81から読み取り
出力ポート84にその最後に励磁された励磁コイ
ルのみ通電するデータを書き込む。
一方、ステージ103にもどり、f8MS=1の
場合は、ステージ105において最後に励磁した
コイルにのみに通電するデータを出力ポートに書
き込んでから4ms経過しているので、ステージ
106に進み、全ての励磁コイルの通電を停止す
るデータを出力ポートに書き込む。
また、ステージ104において、エンジン回転
数Neが3600rpm未満の場合も同様にステージ1
06に進み全ての励磁コイルの通電を停止させ
る。
第14図は第13図におけるタイミングチヤー
トを示したものであり、エンジン回転数Neが
3600rpm以上の場合には最後に励磁した励磁コイ
ルのみ4ms毎にON、OFFのデータを出力し
ている様子が示されている。
以上述べたように本発明ではバイパス空気量の
制御にステツプモータを使用することによつてバ
イパス空気量を精度よく制御することができる。
更に、2相同時励磁方式を採用することによつて
ステツプモータの駆動力を高めることができる。
また、ステツプモータ静止時にはステータ励磁コ
イルを励磁しないので電力の消費量が少なく、し
かも電子制御ユニツトが過熱するのを阻止するこ
とができる。
また、機関回転数が高い時、即ちステツプモー
タが受ける振動が大きい時は停止相励磁コイルの
通電をON−OFFを繰り返えすことにより、ロー
タ円筒とステータの磁極片に作用する吸引力が弱
くてもロータ円筒は勝手に動いてしまうこともな
く安定な機関回転数にすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は機関吸気系の一部を断面で示した本発
明によるアイドリング回転速度制御装置の全体
図、第2図は流量制御弁装置の側面断面図、第3
図は第2図の−線に沿つてみた断面図、第4
図はステータコア部分の斜視図、第5図はステー
タコア部分の斜視図、第6図はステータの断面
図、第7図は第6図の−線に沿つてみた側面
断面図、第8図は第2図のステータの断面平面
図、第9図は第8図の−線に沿つてみた図解
的に示す側面断面図、第10図は第1図のステツ
プモータ駆動回路と電子制御ユニツトの回路図、
第11図はステツプモータの励磁パルスを示す線
図、第12図はステツプモータとロータとを図解
的に示した説明図、第13図は本発明による作動
を説明するフローチヤート、第14図はタイミン
グチヤートである。 3……吸気管、4……スロツトル弁、8……流
量制御弁装置、9……ステツプモータ、16……
バイパス管、20……弁軸、21……ロータ、3
6……弁体、53……ステータコイル、60……
ステツプモータ駆動回路、61……電子制御ユニ
ツト。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 機関アイドリング運転時における機関アイド
    リング回転数を検出し、該アイドリング回転数が
    予め定められた所定回転数となるようにスロツト
    ル弁上流の吸気通路とスロツトル弁下流の吸気通
    路とを連結するバイパス通路の流通空気量を制御
    するようにしたアイドリング回転速度制御方法に
    おいて、機関アイドリング回転数が上記所定回転
    数からずれたときに上記バイパス通路内に設けら
    れた流量制御用ステツプモータの励磁コイルを2
    相同時励磁方式により励磁して機関アイドリング
    回転数に近づけ、次いで機関アイドリング回転数
    が上記所定回転数にほぼ等しくなつたときに該ス
    テツプモータの励磁作用を設定機関回転数より高
    い場合のみオン−オフを繰り返し、設定回転数よ
    り低い場合は停止してステツプモータを静止状態
    に保持するようにした内燃機関のアイドリング回
    転速度制御方法。
JP56124430A 1981-08-08 1981-08-08 内燃機関のアイドリング回転速度制御方法 Granted JPS5825542A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56124430A JPS5825542A (ja) 1981-08-08 1981-08-08 内燃機関のアイドリング回転速度制御方法
US06/391,683 US4453515A (en) 1981-08-08 1982-06-24 Device for controlling the idling speed of an engine

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Publication Number Publication Date
JPS5825542A JPS5825542A (ja) 1983-02-15
JPH0154537B2 true JPH0154537B2 (ja) 1989-11-20

Family

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2922752B2 (ja) * 1993-07-29 1999-07-26 三菱電機株式会社 ステップモータの駆動制御装置
US7786633B2 (en) * 2006-12-27 2010-08-31 Motorola, Inc. Electric motor with a retractable shaft

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JPS5825542A (ja) 1983-02-15
US4453515A (en) 1984-06-12

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