JPH02149743A - スロットル弁開度制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はスロットル弁の開度を制御する電動モータが断
線した場合のスロットル弁開度制御方法に関する。

（従来の技術） アクセルペダルと連動してその開度が制御される主スロ
ットル弁の他に電動モータによりその開度が制御される
副スロツトル弁を車両用エンジンの吸気経路に直列に設
け、アクセルペダルの操作とは無関係に副スロツトル弁
の開度を制御することにより、例えば、始動時の急加速
時のように駆動輪がスリップする場合に、副スロツトル
弁の開度を小さくするようにしてエンジンへの吸入空気
量を減少させて、エンジン出力トルクを低減させるよう
にしたトラクションコントロール装置が知られている。

（発明が解決しようとする課題） このようなトラクションコントロール装置においては、
副スロツトル弁に全開方向の常時付勢されているリター
ンスプリングを取付けておき、上記電動モータが断線等
により制御不能となった場合に、リターンスプリングの
付勢力により副スロットル弁が全開まで開かれるように
構成されている。しかし、トラクションコントロール装
置において、副スロツトル弁の開度を小さくすることに
よりエンジンの出力トルクを低減させている状態におい
て、上記電動モータが断線等により制御不能となった場
合に、リターンスプリングの付勢力により副スロツトル
弁が急に全開になると、エンジン出力が急激に増加して
、駆動輪が再度スリップを開始するという問題点がある
。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、その目的は
、スロットル弁の開度を制御する電動モータの励磁コイ
ルが断線した場合には、断線していない励磁コイルを励
磁するようにして、スロットル弁の開度を断線発生時の
開度近傍に保持するようにして、スロットル弁の開度を
急激に変化させないようにしたスロットル弁開度制御方
法を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段及び作用）電動モータの励
磁コイルの励磁を選択的に切替える毎に、その回転軸を
所定角度ずつ回動させ、該回転軸と連動する回転軸を有
するスロットル弁の開度が励磁中の励磁コイルに対応す
る位置となるように制御しているスロットル弁開度の制
御方法において、上記電動モータの各励磁コイルの断線
を検出する断線検出回路をそれぞれ設け、該断線検出回
路により励磁コイルの断線が検出されると、断線してい
ない励磁コイルを励磁することにより励磁中の励磁コイ
ルに対応する開度に上記スロットル弁を保持するように
したスロットル弁開度の制御方法である。

（実施例） 以下図面を参照して本発明の一実施例に係わるスロット
ル弁開度の制御方法について説明する。

第１図は加速時に駆動輪のスリップを防止するトラクシ
ョンコントロール装置の全体的構成図である。第１図に
おいて、ｌｌはエアクリーナである。

エアクリーナ１１から吸入された吸入空気は吸気導入路
１２に直列に配設された副スロツトル弁■３、主スロッ
トル弁１４を介してエンジン（図示せず）のシリンダ室
に供給される。上記主スロットル弁Ｉ４の開度はアクセ
ルペダルの操作量に応じて変化され、その開度は例えば
ポテンショメータよりなるスロットルポジションセンサ
ＴＰＳＩにより検出される。上記副スロツトル弁１３の
開度は上記アクセルペダルとは無関係に例えばステッピ
ングモータ１５よりなる駆動機構によりその開度が制御
される。

上記副スロツトル弁１３は常時全開方向にコイルばね１
Ｇにより付勢されている。また、上記副スロツトル弁１
３の開度は例えばポテンショメータよりなるスロットル
ポジションセンサＴＰＳ２により検出される。さらに、
上記副スロツトル弁１３の全開位置になると閉成する全
開スイッチＦＳｖが設けられている。

上記スロットルポジションセンサＴＰＳＩにより検出さ
れる主スロットル弁１４の開度信号及び上記全開スイッ
チＦＳｖからの信号はトラクションコントローラ１７に
入力される。さらに、上記スロットルポジションセンサ
ＴＰ’Ｓ２から出力される副スロツトル弁１３の開度信
号は上記トラクションコントローラ１７に入力されると
共にモータ駆動制御部１８に入力される。上記トラクシ
ョンコントローラ１７は駆動輪速度と従動輪速度の差に
応じたスリップ量を検出し、このスリップ量がなくなる
ような目標エンジン出力を算出し、この目標エンジン出
力を得るための必要な吸入空気量を算出し、該吸入空気
量を確保するための上記副スロツトル弁１３の目標開度
を算出し、この目標開度に相当する数のパルス信号をモ
ータ駆動制御部１８に出力して、エンジン出力トルクを
上記目標エンジン出力になるように制御して、駆動輪の
スリップを低減させている。

このモータ駆動制御部１８は上記トラクションコントロ
ーラ１７からパルスが入力される毎にラインａ１〜ａ４
に順次選択的にトランジスタ導通信号を出力する。上記
ラインａｌ−ａ４はステッパモータ駆動回路１９内のト
ランジスタＱ１〜Ｑ４にそれぞれ接続される。上記トラ
ンジスタＱｌ−Ｑ４のコレクタは上記ステッピングモー
タ１５（例えば、ハイブリッドＰＭ型）の４相の励磁コ
イルＡ、Ａ、Ｂ、Ｂの一端にそれぞれ接続される（以下
、特定の励磁コイルを示さない場合には励磁コイルで総
称することにする）。また、上記各励磁コイルの他端は
電圧Ｖｌを有する図示しない電源の正極に接続され、上
記トランジスタＱｌ−０４のそれぞれのエミッタは上記
電源の負極に接続されている。従って、トランジスタＱ
ｌ−Ｑ４を選択的に導通することにより４相の励磁コイ
ルを選択的に励磁することができる。

ここで、第４図に１相励磁の場合の各ステップにおいて
励磁される励磁コイルをｒＯＪで示し、第５図に１−２
相励磁の場合各ステップにおいて励磁される励磁コイル
ｒＯＪで示しておく。

第４図及び第５図に示すように各ステップにおける励磁
コイルが切替えられる毎にロータ１５ｒを回転させるト
ルクが発生して、ロータ１５ｒが所定のステップ角ずつ
回転され、副スロツトル弁１３のそれに相当する角度だ
け回動される。従って、副スロツトル弁１３は上記トラ
ンジョンコントローラ１７からモータ駆動制御部１８に
入力されるパルス数に応じた角度だけ回動される。第１
図に示した副スロツトル弁１３の位置は全開位置を示し
ており、上記パルス数に応じて副スロツトル弁Ｉ３は矢
印Ａ方向に回動制御される。

上記励磁コイル毎に第２図に示すような断線検出回路２
０が設けられており、各断線検出回路２０により対応す
る励磁コイルの断線が検出されると電圧レベルが零とな
る断線検出回路旧〜ｄ４はモータ駆動制御部１８に入力
される。

第２図を参照して断線検出回路２０の構成について説明
する。第２図はＡ相の励磁コイルの断線を検出する断線
検出回路を示している。同断線検出回路はダイオードＤ
Ｉと抵抗Ｒ１，Ｒ２によって構成されて、第１図の駆動
回路１９に対し第２図中に示すように組込まれ、抵抗Ｒ
１と抵抗Ｒ２の接続点ｄの電圧レベルＶｄを断線検出信
号ｄ１として使用する。そして、トランジスタＱ１がオ
フ状態で励磁コイルＡが正常のときは、上記電圧レベル
Ｖｄは前記電圧Ｖｌを励磁コイルの巻線抵抗と上記抵抗
Ｒ２とで分圧した電圧となり、トランジスタＱｌがオン
状態の場合で励磁コイルＡが正常のときは、上記電圧レ
ベルＶｄはトランジスタＱ１のコレクタとエミッタ間に
発生する電圧となる。

一方、励磁コイルＡが断線していると、上記トランジス
タＱ１のオン・オフ状態にはかかわらず、接続点ｄには
電圧が発生せず、上記電圧レベルＶｄは零となる。従っ
て、上記断線検出信号ｄｉは上記電圧レベルＶｄが零で
あることによって励磁コイルの断線を示している。

次に、上記のように構成された本発明の一実施例の動作
について説明する。まず、トラクションコントローラ１
７は駆動輪速度と従動輪速度の差に応じたスリップ量を
検出し、このスリップ量がなくなるような目標エンジン
出力を算出し、この目標エンジン出力を得るための必要
な吸入空気量を算出し、該吸入空気量を確保するための
上記副スロツトル弁１３の目標開度を算出し、この目標
開度に相当する数のパルス信号をモータ駆動制御部１８
に出力して、エンジン出力トルクを上記目標エンジン出
力になるように制御して、駆動輪のスリップを低減させ
ている。上記パルス信号がモータ駆動制御部１８に入力
される毎に、１相励磁の場合には第４図にｒＯＪで示し
た励磁コイルに対応するトランジスタＱｌ−Ｑ４にライ
ンａ１〜ａ４を介して順次トランジスタ導通信号が出力
される。これにより、上記パルス信号がモータ駆動制御
部１８に入力される毎に、励磁される励磁コイルが順次
切替わって、上記ロータ１５ｒが所定ステップ角ずつ回
動され、ロータ１５ｒの回動角に対応した角度だけ副ス
ロット）し弁１３が回動される。このため、副スロツト
ル弁１３の目標開度に対応する数のパルス信号がモータ
駆動制御部１８に入力されると、副スロツトル弁１３が
その目標開度になるようにその開度が制御される。

ところで、上述したようなステッパモータ１５の駆動制
御が上記モータ駆動制御部１８において行われている間
に、上記モータ駆動制御部１８は断線検出回路１９から
出力される断線検出信号ｄ１〜ｄ４の電圧レベルが零レ
ベルになったか否かを判断して、励磁コイルが断線した
場合のフェールセーフ制御を行なっている。以下、第３
図のフローチャートヲ参照してフェールセーフ制御につ
いて説明する。

まず、断線検出信号ｄｌ−ｄ４を検出して、断線検出信
号の電圧レベルが零となった、つまり断線していると検
出された励磁コイルが現在通電中のものであるか判定さ
れ、現在通電中のものではないと判定された場合には現
在の通電状態はそのまま保持される（ステップＳＬ、Ｓ
２）。一方、上記ステップＳＬでｒＹＥｓＪ、つまり断
線していると検出された励磁コイルが現在通電中のもの
であるか判定された場合には、次に通電する励磁コイル
に対応する断線検出信号を判定して、その励磁コイルが
断線しているか判定する（ステップＳ３）。

そして、該励磁コイルが断線していない場合には、その
励磁コイルが励磁される（ステップＳ４）。

つまり、現在通電中の励磁コイルの断線が検出された場
合には、次に通電する励磁コイルが断線していなければ
、その励磁コイルが励磁される。

一方、上記ステップＳ３の判定でｒＹＥＳＪ、つまり次
に通電する励磁コイルが断線していると判定された場合
には次の次に通電する励磁コイルが断線しているか否か
判定される（ステップＳ５）。そして、その励磁コイル
が断線していないと判定された場合には、その励磁コイ
ルが励磁される（ステップＳＯ）。

一方、上記ステップＳ５の判定でｒＹＥＳＪ、つまり次
の次に通電する励磁コイルが断線していると判定された
場合には次の次の次に通電す励磁コイ、ルが断線してい
るか否か判定される（ステップＳ７）。そして、その励
磁コイルが断線していないと判定された場合には、その
励磁コイルが励磁される（ステップＳ８）。

そして、上記ステップＳ７においてｒＹＥＳＪと判定、
つまりすべての励磁コイルが断線していモータ１５が第
４図に示すように１相励磁の場合には、通電中の励磁コ
イルの断線が検出されると、断線していない励磁コイル
が検索されて、その励磁コイルに通電することにより、
ロータ１５ｒの位置がその位置に保持されて、副スロツ
トル弁１３の開度が断線発生時の開度に保持される。

なお、上記ステッパモータ１５が第５図に示すような１
−２相励磁の場合には、通電中の励磁コイルの断線が検
出されると、次に通電する励磁コイルが１相のときには
、その励磁コイルが断線しているか判定し、次に通電す
る励磁コイルが２相の場合ときには、その２相の励磁コ
イルが断線しているか判定するようにすれば良い。

また、２相励磁の場合には２相同時に励磁する以外は１
相励磁と同様であるが、トルクを出すためには、隣合う
２相が同時に通電可能でなければならない。従って、断
線を検出した場合には、隣合う２相が断線していない励
磁コイルを検索し、その励磁コイルがあればその励磁コ
イルに通電すれば良い。一方、隣合う２相がいずれも断
線していると判定された場合には、１相の断線していな
い励磁コイルに通電するようにしても良い。

なお、上記実施例においては、励磁コイルの断線が検出
された場合には、断線していない励磁コイルを選択して
から励磁するようにしたが、励磁コイルの断線が検出さ
れ場合には、すべての励磁コイルに通電して、ロータ１
５ｒの位置を保持するようにしても良い。

なお、上記実施例においては副スロツトル弁１３の開度
を制御する場合について説明したが、スロットル弁が１
つでその開度が電気信号により制御されるＤＢＷ　　（
ドライブ・パイ・ワイヤ）を駆動するモータの制御にも
適用できる。

さらに、上記実施例におけるステッピングモータ１５は
ＤＣブララシレスモータであっても同様の制御を行なう
ことができる。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によればスロットル弁の開度
を制御する電動モータの励磁コイルが断線した場合には
、断線していない励磁コイルを励磁するようにして、ス
ロットル弁の開度を断線発生時の開度近傍に保持するよ
うにして、スロットル弁の開度を急激に変化させないよ
うにして断線発生時のエンジン出力の急激な変化を防止
することができるスロットル弁開度制御方法を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わるスロットル弁開度制御方法が実
施されるトラクションコントロール装置を示すブロック
図、第２図は断線検出回路を示す図、第３図は本発明の
一実施例の動作を示すフローチャート、第４図は１相励
磁の各ステップでの励磁コイルを示す図、第５図は１相
−２相励磁での各ステップでの励磁コイルを示す図であ
る。 １３・・・副スロツトル弁、１４・・・主スロットル弁
、１５・・・ステッピングモータ、１７・・・トラクシ
ョンコントローラ、１８・・・モータ駆動制御部、１９
・・・ステッパモータ駆動回路。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　電動モータの励磁コイルの励磁を選択的に切替える毎
   に、その回転軸を所定角度ずつ回動させ、該回転軸と連
   動する回転軸を有するスロットル弁の開度が励磁中の励
   磁コイルに対応する位置となるように制御しているスロ
   ットル弁開度の制御方法において、上記電動モータの各
   励磁コイルの断線を検出する断線検出回路をそれぞれ設
   け、該断線検出回路により励磁コイルの断線が検出され
   ると、断線していない励磁コイルを励磁することにより
   励磁中の励磁コイルに対応する開度に上記スロットル弁
   を保持するようにしたことを特徴とするスロットル弁開
   度の制御方法。