JPH02149744A - 副スロットル弁駆動方法 - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明はエンジン出力を制御するコンピュタ等が故障し
た場合には、副スロットル弁をゆっくり全開位置まで戻
すことができる副スロットル弁駆動方法に関する。

（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
副スロッ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ットル弁
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、副スロットル
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、
この装置の制御するコンピュータが故障した場合には、
エンジン制御をドライバのアクセル操作に戻すために、
副スロットルの開度を全開位置まで戻す必要がある。

しかし、副スロットル弁の開度を閉じ方向にある位置か
ら全開位置まで急激に戻すようにした場合には、エンジ
ン出力が急に上昇して再び駆動輪にスリップが発生する
可能性がある。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、その目的は
、アクセルペダルの操作量に応じてその開度が制御され
る主スロットル弁と、電動モータの励磁コイルの励磁が
選択的に切替えられる毎にその回転軸が所定角度ずつ回
動され、該回転軸と連動する回転軸を有する副スロット
ルの開度が励磁中の励磁コイルに対応する開度になるよ
うに制御される副スロットル弁をエンジンの吸気通路に
設け、この副スロットル弁の開度を制御してエンジン出
力制御を行なっているエンジン出力制御装置において、
エンジン出力制御を継続できない故障が発生した場合に
は副スロットル弁を全開位置までゆっくりと戻すように
して、エンジン出力の急激な上昇を防止することができ
る副スロットル弁駆動方法である。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段及び作用）アクセルペダル
の操作量に応じてその開度が制御される主スロットル弁
と、電動モータの励磁コイルの励磁が選択的に切替えら
れる毎にその回転軸が所定角度ずつ回動され、該回転軸
と連動する回転軸を有する副スロットルの開度が励磁中
の励磁コイルに対応する開度になるように制御される副
スロットル弁をエンジンの吸気通路に設け、この副スロ
ットル弁の開度を制御してエンジン出力制御を行なって
いるエンジン出力制御装置において、上記エンジン出力
制御を停止するかを判定する判定手段と、この判定手段
により上記エンジン出力制御を停止する判定がされた場
合には上記励磁コイルの励磁を切替える時間間隔を上記
副スロットル弁の開度に応じて変化させながら副スロッ
トル弁を全開位置まで戻すモータ駆動制御手段とを備え
た副スロットル弁駆動方法である。

（実施例） 以下図面を参照して本発明の一実施例に係わる副スロッ
トル弁駆動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、１０はエアクリーナである。１１はこ
のエアクリーナｌＯから吸入される吸入空気量を検出す
るエアフローセンサである。上記エアクリナ１１から吸
入される吸入空気は吸気導入路１２に直列に配設された
副スロットル弁１３、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１４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。上記副スロットル弁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。上記副スロット
ル弁１３は常時全開方向にコイルばね１６により付勢さ
れている。このコイルばね■６の付勢力は上記モータ１
５の非通電時の位置保持トルク（デイテント・トルク）
近傍の値に設定されている。つまり、上記モータ１５の
非通電時に、コイルばね１６の付勢力は上記デイテント
・トルクに打ち勝って副スロットル弁１３が全開まで回
動しないような付勢力に設定されている。また、上記副
スロットル弁１３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、上記副スロットル弁１３が全開位置になると閉
成する全開スイッチＦＳｗ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ＦＳｗ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
ＴＰＳ２から出力される副スロットル弁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。さらに、このト
ラクションコントロラ１７には上記エアフローセンサ１
１の他に図示しないエンジン回転数センサ、駆動輪速度
センサ、従動輪速度センサから出力されるエンジン回転
数Ｎｃ、駆動輪速度ＶＰ、従動輪速度ＶＲ等トラクショ
ンコントロールに必要なデータが入力される。

上記トラクションコントローラ１７は駆動輪速度ＶＰと
従動輪速度ＶＲ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ッ
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ｐｌ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ｐｌはモータ駆動制御部１８に入力され
る。このモータ駆動制御部１８内には切替スイッチ１８
ｓが設けられており、切替スイッチ１８ｓが接点ａ側に
閉じられている場合には上記トラクションコントローラ
１７から出力されるパルス信号ｐｌが分配回路１８ｄに
入力される。一方、上記切替スイッチ１８ｓが接点す側
に閉じられている場合には、パルス発生源１８ｐから出
力されるパルス信号ｐ２が上記分配回路１８ｄに入力さ
れる。なお、このパルス信号ｐ２のパルス間隔Ｔはタイ
マ１８ｔにより設定される。このパルス間隔Ｔは上記パ
ルス信号ｐ２が１パルス出力される毎に上記センサＴＰ
Ｓ２で検出された副スロットル弁１３の開度に応じて設
定される。

そして、副スロットル弁１３の開度が小さいときは長く
設定され、副スロットル弁１３の開度が太きなるに従っ
て短く設定される。さらに、上記切替スイッチ１８ｓが
接点Ｃ側に閉じられている場合には、上記パルス信号ｐ
ｔ及びｐ２の分配回路１８ｄへの入力は停止される。そ
して、上記分配回路１８ｄは上記パルス信号ｐｌが入力
される毎にラインａｌ−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Ｑｌ−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Ｖ１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Ｑ１〜
Ｑ４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Ｑ１〜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３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４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
「Ｏ」で示しておく。

第３図及び第４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１ステツプ角ずつ回転
され、副スロットル弁１３は上記ステップ角に応じた角
度だけ回動される。従って、副スロットル弁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１
８に入力されるパルス信号ｐ１あるいはｐ２のパルス数
に応じた角度だけ回動される。第１図に示した副スロッ
トル弁１３の位置は全開位置を示しており、上記パルス
数に応じて副スロットル弁１３は矢印Ａ（閉方向）方向
に回動制御される。

また、上記励磁コイル毎に第２図に示すような、断線検
出回路２０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信号ｄｌ−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図は人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ｄｉとして使用される。そして、トランジスタＱｌ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Ｑｌ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Ｑｌ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ｄｌ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ＶＦと従動輪速度ＶＲ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ットル弁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ｐ１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。１相励磁の場合には、上記パルス
信号ｐ１が切替スイッチ１８ｓを介してモータ駆動制御
部１８に入力される毎に、第４図に「○」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ｐ１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１ステツプ角ずつ回動さ
れ、ロータ１５「の回動角に対応した角度だけ副スロッ
トル弁１３が回動される。このため、副スロットル弁１
３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、副スロットル弁１３がその目
標開度になるようにその開度が制御されて、エンジン出
力が低減される。

上記したトラクションコントロールにより駆動輪のスリ
ップが収束された場合には、トラクションコントローラ
１７からモータ駆動制御部Ｉ８に副スロットル弁１３を
全開位置まで戻す要求がされる。

このように副スロットル弁１３を全開位置まで戻すこと
により、一連のトラクションコントロール処理は終了す
る。

モータ駆動制御部１８は上記トラクションコントロール
の制御中において第５図に示すようなフローチャートに
示す処理を行なっている。まず、トラクションコントロ
ール用重要センサ、例えばエアフローセンサ、エンジン
回転数センサが故障しているか、トラクションコントロ
ーラ１７内の副スロットル弁１３の目標開度を計算する
演算装置が故障しているか、その他トラクシジンコント
ロールに必要な重要なセンサ、例えば駆動輪センサが故
障しているか常時判定している（ステップＳｌ〜Ｓ３）
。このステップ５ｔ−ｓａの判定のうち、いずれかのス
テップで「ＹＥＳＪと判定された場合には、トラクショ
ンコントロールは実行不可能であるため、副スロットル
弁１３を全開位置まで戻す処理が行われる。まず、切替
スイッチ１８ｇが接点す側に閉じられ、パルス発生源１
８ｐからパルス信号ｐ２が分配回路１８ｄに出力される
。そして、上記タイマ１８１に設定されたパルス間隔Ｔ
が経過したか判定され（ステップＳ４）、パルス間隔Ｔ
が経過した場合にはモータ１５の励磁コイルの励磁相が
全開方向の次の相に切替えられ（ステップＳ５）、ロー
タ１５ｒが全開方向に１ステツプ角だけ回動され、副ス
ロットル弁１３が該１ステツプ角に対応する開度だけ全
開方向に回動される。

ところで、上記ステップＳ５において励磁コイルの励磁
相が切替えられた後、タイマ１８Ｌには時間間隔Ｔが副
スロットル弁１３の開度に応じて再度設定される。つま
り、上記ステップＳ５において、副スロットル弁１３は
全開方向に回動されて開度が大きくなったので、その分
だけ短く設定される。

以下、このパルス間隔Ｔが経過後にパルス信号ｐ２が１
パルスだけ分配回路１８ｄに出力されて、励磁相が次の
相に切替えられ、副スロットル１３が全開方向にロータ
１５ｒの１ステツプ角分だけ回動される。以下、副スロ
ットル弁１３の開度が全開位置になるまで上記ステップ
Ｓ５の励磁切替えが行われ、全開スイッチＦＳν３が閉
成されるとステップＳ６でｒＹＥｓＪと判定されて、切
替えスイッチ１８ｓは接点Ｃ側に閉じられて、副スロッ
トル弁１３が全開位置に保持される。

上記したようにタイマ１８ｔに設定されるパルス間隔Ｔ
は副スロットル弁１３の開度が大きくなると短く設定さ
れているので、副スロットル弁１３の開度が小さい位置
から全開位置まで戻す場合に、副スロットル弁の開度が
小さい領域（つまり、吸入空気量の変化が大きい領域）
ではゆっくりと回動させ、副スロットル弁の開度が大き
い領域（つまり、吸入空気量の変化が小さい領域）では
はやくと回動される。これにより、吸入空気量の急激な
変化を生じさせることなく、つまりエンジン出力の急激
な変化を生じさせることなく、副スロットル弁１３の開
度を全開位置まで戻すことができる。

なお、上記実施例においてはステップ８１〜Ｓ３の判定
をモータ駆動制御部１８において行なうようにしたが、
他のコントローラ（例えば、トラクションコントローラ
１７）で行なうようにしても良い。

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。また、副スロットル弁１３を付勢するコ
イルばね１６は特に設けなくても良い。このような場合
、副スロットル弁１３が全開位置に固定するときには、
モータ１５の励磁コイルのうちロータ１５ｒを全開位置
に保持する励磁コイルを励磁するよにすれば良い。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、アクセルペダルの
操作量に応じてその開度が制御される主スロットル弁と
、電動モータの励磁コイルの励磁が選択的に切替えられ
る毎にその回転軸が所定角度ずつ回動され、該回転軸と
連動する回転軸を有する副スロットルの開度が励磁中の
励磁コイルに対応する開度になるように制御される副ス
ロットル弁をエンジンの吸気通路に設け、この副スロッ
トル弁の開度を制御してエンジン出力制御を行なってい
るエンジン出力制御装置において、上記制御装置による
エンジン出力制御が実行不可能である場合には副スロッ
トル弁の開度を急激に大きくすることなく、ゆっくりと
全開位置まで戻すことができ、エンジンの急激な出力の
増大を防止することかできる副スロットル弁駆動方法を
提供することができる。

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
１相励磁の各ステップでの励磁コイルを示す図、第４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、第５図は本発明の一実施例の動作を説明するフロー
チャートである。

１３・・・副スロットル弁、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、１８
ｄ・・・分配回路、１８ｐ・・・パルス発生源、１８ｓ
・・・スイッチ、１ｓｔ・・・タイマ、１９・・・ステ
ッパモータ駆動回路。

第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アクセルペダルの操作量に応じてその開度が制御される
   主スロットル弁と、電動モータの励磁コイルの励磁が選
   択的に切替えられる毎にその回転軸が所定角度ずつ回動
   され、該回転軸と連動する回転軸を有する副スロットル
   弁の開度が励磁中の励磁コイルに対応する開度になるよ
   うに制御される副スロットル弁をエンジンの吸気通路に
   設け、この副スロットル弁の開度を制御してエンジン出
   力制御を行なっているエンジン出力制御装置において、
   上記エンジン出力制御を停止するかを判定する判定手段
   と、この判定手段により上記エンジン出力制御を停止す
   る判定がされた場合には上記励磁コイルの励磁を切替え
   る時間間隔を上記副スロットル弁の開度に応じて変化さ
   せながら副スロットル弁を全開位置まで戻すモータ駆動
   制御手段とを具備したことを特徴とする副スロットル弁
   駆動方法。