JPH0222224B2 - - Google Patents

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JPH0222224B2
JPH0222224B2 JP56008147A JP814781A JPH0222224B2 JP H0222224 B2 JPH0222224 B2 JP H0222224B2 JP 56008147 A JP56008147 A JP 56008147A JP 814781 A JP814781 A JP 814781A JP H0222224 B2 JPH0222224 B2 JP H0222224B2
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JP
Japan
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engine
step motor
stator
water temperature
cooling water
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JP56008147A
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JPS57124047A (en
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Hiroshi Ito
Nobuyuki Kobayashi
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Priority to US06/279,515 priority patent/US4364348A/en
Publication of JPS57124047A publication Critical patent/JPS57124047A/ja
Publication of JPH0222224B2 publication Critical patent/JPH0222224B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N19/00Starting aids for combustion engines, not otherwise provided for
    • F02N19/02Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks
    • F02N19/04Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks by heating of fluids used in engines
    • F02N19/10Aiding engine start by thermal means, e.g. using lighted wicks by heating of fluids used in engines by heating of engine coolants
    • 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
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M3/00Idling devices for carburettors
    • F02M3/06Increasing idling speed
    • F02M3/07Increasing idling speed by positioning the throttle flap stop, or by changing the fuel flow cross-sectional area, by electrical, electromechanical or electropneumatic means, according to engine speed
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

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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)

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加わる負圧を制御
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から知られている。
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
負圧ダイア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。
本発明はフアストアイドリング運転時にバイパ
ス通路内を流れる空気量を精度よく制御してフア
ストアイドリング運転時における機関回転数を最
適値に維持することの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、添附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10,
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12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2
0と共軸的に配置されたロータ21と、ロータ2
1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28が形成される。更に、モータハウジング1
0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2
9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34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38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に結合され、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ピツチとするステータ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2
1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、自動変速装置のニユートラルスイツチ6
6並びに油圧スイツチ67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68と、この永久磁石68によつて
オン・オフ動作せしめられるリードスイツチ69
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6
3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70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7
1と、このロータ71の鋸歯状外周縁に対設され
た電磁ピツクアツプ72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の回転運動に
よつて作動されてスロツトル弁4が全閉状態にあ
るときにオンとなり、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6
6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。
一方、第11図にエアコンデイシヨナ200を
示す。このエアコンデイシヨナ200は空気取入
口201と空気排出口202を有するエアダクト
203を具備する。空気取入口201は外気に連
結され、空気排出口202は車両運転室204内
に開口する。エアダクト203内にはモータ20
5によつて駆動されるフアン206が設けられ、
フアン206が回転すると空気取入口201から
エアダクト203内に吸引された空気が空気排出
口202から排出される。更にエアダクト203
内には回動軸207に固定されたエアミツクスダ
ンパ208が取付けられる。回動軸207にはア
ーム209が固着され、このアーム209の先端
部は制御ロツド210を介して負圧ダイアフラム
装置211のダイアフラム212に連結される。
負圧ダイアフラム装置211はダイアフラム21
2によつて隔離された負圧室213と大気圧室2
14を具備し、この負圧室213内にダイアフラ
ム押圧用圧縮ばね215が挿入される。負圧室2
13は一方では絞り216を介して大気に連結さ
れ、他方では負圧導管217並びに開閉制御弁2
18を介してサージタンク2(第1図)内に連結
される。第11図に示されるようにこの開閉制御
弁218はエアコンデイシヨナ用電子制御ユニツ
ト219の出力端子に接続され、電子制御ユニツ
ト219の入力端子にはエアコンデイシヨナスイ
ツチ73と、室温設定装置221と、室温センサ
222が連結される。電子制御ユニツト219か
らは開閉制御弁218のソレノイドに連続パルス
が供給され、この供給連続パルスのデユーテイ比
が大きくなるほど開閉制御弁218の開弁時間が
長くなる。一方、第11図に示すようにエアダク
ト203内には空気冷却用のエバポレータ223
と空気加熱用の熱交換器224が設けられる。こ
のエバポレータ223には冷媒流入管225を介
して機関駆動のコンプレツサ(図示せず)から冷
媒が供給され、エアダクト203内を流れる空気
から熱を奪つた後に冷媒返戻管226を介してコ
ンプレツサに返戻される。一方、熱交換器224
内には機関冷却水が冷却水供給導管227を介し
て供給され、エアダクト203内を流れる空気に
熱を与えた後に冷却水返戻管228を介してラジ
エータ(図示せず)に返戻される。
エアコンデイシヨナスイツチ73がオンになる
とモータ225が回転せしめられると共に開閉制
御弁218の開弁制御が開始される。開閉制御弁
218に加えられる連結パルスのデユーテイ比が
大きくなると前述したように開閉制御弁218の
開弁時間が長くなるために負圧室213内の負圧
が大きくなる。その結果、ダイアフラム212は
圧縮ばね215に抗して上昇するのでエアミツク
スダンパ208は矢印P方向に回動する。エアミ
ツクスダンパ208が矢印P方向に回動すると熱
交換器224を通過する空気量が減少するために
運転者室204内に供給される空気の温度は低下
する。一方、開閉制御弁218に加えられる連続
パルスのデユーテイ比が小さくなると開閉制御弁
218の開弁時間が減少するために負圧室213
内の負圧が小さくなる。その結果、ダイアフラム
212は下降するのでエアミツクスダンパ208
は矢印Pと反対方向に回動し、斯くして熱交換器
224を通過する空気量が増大するために運転車
室204内に供給される空気の温度は上昇する。
エアミツクスダンパ208は温度設定装置221
によつて運転者により設定された温度と、室温セ
ンサ222により検出された室温が等しくなるよ
うに回動制御される。
第11図に示されるようにエアミツクスダンパ
208が実線で示す位置にあるときエアミツクス
ダンパ208と係合してオンとなるホツトマツク
ススイツチ74がエアダクト203に設けられ
る。エアミツクスダンパ208が実線で示す位置
にあるときにはエアダクト203内を流れる全て
の空気が熱交換器224を通過し、斯くしてホツ
トマツクススイツチ74がオンとなるのはエアダ
クト203を介して運転者室204内に供給され
る空気が最も加熱されているときである。このと
きエバポレータ223は除湿の役目を果してい
る。更に、エアミツクスダンパ208が破線で示
す位置にあるときエアミツクスダンパ208と係
合してオンとなるクールマツクススイツチ75が
エアダクト203に設けられる。エアミツクスダ
ンパ208が破線で示す位置にあるときにはエア
ダクト203内を流れる全ての空気は熱交換器2
24によつて加熱されることなくエバポレータ2
23によつて冷却され、斯くしてクールマツクス
スイツチ75がオンとなるのはエアダクト203
を介して運転者室204内に供給される空気が最
も冷却されているときである。更に、エバポレー
タ223の下流のエアダクト203内にはエバポ
レータ223を通過した空気の温度を検出するた
めにエバポレータ出口温センサ76が設けられ
る。第11図に示されるようにエアコンデイシヨ
ナスイツチ73、ホツトマツクススイツチ74、
クールマツクススイツチ75並びにエバポレータ
出口温センサ76は電子制御ユニツト61に接続
される。
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に設
けられる。また、電子制御ユニツト61はカウン
タ87を具備し、車速センサ62がこのカウンタ
87を介して入力ポート83に接続される。この
カウンタ87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、車速に比例した2進計数値が入力ポート8
3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は一対のAD
変換器88,89を具備しており、水温センサ6
3がAD変換器88を介して入力ポート83に接
続され、エバポレータ出口温センサ76がAD変
換器89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AD変換器88
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。同様に、エ
バポレータ出口温センサ76も例えばサーミスタ
からなり、従つてエバポレータ出口温センサ76
はエバポレータ223(第11図)を通過した空
気温に比例した出力電圧を発する。この出力電圧
はAD変換器89においてエバポレータ223を
通過した空気温に対応した2進数に変換され、こ
の2進数が入力ポート83に並びにバス85を介
してMPU80に読み込まれる。クールマツクス
スイツチ75、ホツトマツクススイツチ74、エ
アコンデイシヨナスイツチ73、油圧スイツチ6
7、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。MPU80内では回転数センサ
64の出口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90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90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。電子制御ユニツ
ト61の電源端子は並列配置されたイグニツシヨ
ンスイツチ91並びにリレー92のスイツチ93
を介して電源94に接続される。このスイツチ9
3はコイル95によつて開閉制御され、このコイ
ル95の一端は電源に接続され、その他端は駆動
回路96を介して出力ポート84に接続される。
また、イグニツシヨンスイツチ91の開閉動作は
入力ポート83並びにバス85を介してMPU8
0に読み込まれる。
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と中間
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94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94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の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
在の機関回転数とから現在の回転数を予め定めら
れた望ましい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90において8msecの間保持される。MPU8
0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90の出力端子を夫々,,,とす
るとこのときラツチ90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12図はラツチ90の
各出力端子、、、に表われる出力信号を
示している。第12図からわかるように時刻t1
t2の間は上述のようにラツチ90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9
0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MPU8
0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MPU8
0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12図の時刻t2とt3
に示すようにラツチ90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
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12図の
時刻t3とt4間ではラツチ90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
12図の時刻t4とt5間ではラツチ90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12図からラツチ90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13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13図aは第12
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
12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13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56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13図bに示すロータ外筒42は第
13図aに示すロータ外筒42に対して第13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12図の時刻t3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13図c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13
図cに示すロータ外筒42は第13図bに示すロ
ータ外筒42に対して第13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12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13図dに示されるようにロータ外筒4
2は第13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12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13図dに示すロータ外筒42に
対して第13図において右方に1/8ピツチ移動す
る。次いで第12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90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13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13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12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12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13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12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13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13図
eのロータ円筒42に対して前とは逆に第13図
において左方向へ1/8ピツチ移動する。
第12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,
27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26と弁座19間に形
成される環状空気通路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12
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。
第14図並びに第15図はバイパス通路を流れ
る空気量を制御する際のフローチヤートを示して
おり、第16図はバイパス空気量を制御している
ときのステツプモータの全体的な動きを示してい
る。第16図において縦軸はステツプモータ9の
ステツプ位置STEPを示し、横軸は時間tを示
す。なお、第16図の縦軸においてSTEP=0と
は弁体36(第2図)が全閉位置にあるとき、即
ち第2図において右端位置にあるときを示し、
STEP=125とは弁体36が全開位置にあるとき、
即ち第2図において左端位置にあるときを示す。
第14図においてステツプ100はバイパス空気
量制御が時間割込みで行なわれることを示す。な
お、この実施例では8msec毎に割込みが行なわれ
る。まず始めにステツプ101においてイグニツ
シヨンスイツチ91の開閉動作を入力ポート83
からMPU80内に読み込んでイグニツシヨンス
イツチ91がオンであるか否かが判別される。ス
テツプ101においてイグニツシヨンスイツチ9
1がオンでないと判断された場合にはステツプ1
02に進み、ステツプ102においてステツプモ
ータ9のイニシヤライズ処理が行なわれる。この
イニシヤライズ処理はRAM81内に記憶されて
いるステツプモータ9の現在のステツプ位置
STEPと、弁体36(第2図)が全開するときの
ステツプ位置125との差を計算する。次いでス
テツプ103においてこの差に相当するステツプ
数だけ弁体36の開弁する方向にステツプモータ
を回転させる。更にステツプ102におけるステ
ツプモータイニシヤライズ処理ではステツプ10
3におけるステツプモータ9の回転処理が行なわ
れている間リレー92のコイル95に通電し続け
てスイツチ93をオン状態に保持し、ステツプ1
03におけるステツプモータ9の回転処理が完了
するとリレー92のコイル95への通電を停止し
てスイツチ93をオフにする。従つてイグニツシ
ヨンスイツチ91がオフとなつてもステツプモー
タ9が弁体36の全開位置まで回転する間電子制
御ユニツト61にはリレー92のスイツチ93を
介して電力が供給される。第16図の時刻t1はイ
グニツシヨンスイツチ91がオフとなつたときを
示しており、時刻t2はリレー92のスイツチ93
がオフとなつたときを示している。従つて時刻t1
とt2間におけいてステツプモータ9は弁体36が
全開するステツプ位置125まで回転せしめられ
ることがわかる。
一方、イグニツシヨンスイツチ91がオフとな
つた後暫らくしてイグニツシヨンスイツチ91が
オンになつたとすると電子制御ユニツト61には
電力が供給される。このとき第14図のステツプ
101においてイグニツシヨンスイツチ91がオ
ンであると判断されるのでステツプ104に進
む。ステツプ104ではイグニツシヨンフラグが
立つているか否か判断されるがこのときイグニツ
シヨンフラグは立つていないのでステツプ105
に進む。ステツプ105では水温センサ63の出
力信号に基いて機関冷却水温が20℃よりも低くな
いか否か判別され、ステツプ105において機関
冷却水温が20℃よりも低いと判別されたときはス
テツプ106に進んで制御開始機関回転数
NSTAに800r.p.mを入れた後にステツプ107
に進む。一方、ステツプ105において機関冷却
水温が20℃よりも低くないと判断された場合には
ステツプ108に進み、ステツプ108において
機関冷却水温が70℃よりも低くないか否から判別
される。ステツプ108において機関冷却水温が
70℃よりも低いと判断された場合にはステツプ1
09に進んで制御開始機関回転数NSTAに500r.
p.mを入れた後にステツプ107に進む。一方、
ステツプ108において機関冷却水温が70℃より
も小さくないと判断された場合にはステツプ11
0に進んで制御開始機関回転数NSTAに250r.p.
mを入れた後にステツプ107に進む。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NEが計算されている。
ステツプ107ではこの機関回転数NEが制御開
始機関回転数NSTAよりも小さくないか否かが
判別され、機関回転数NEが制御開始機関回転数
NSTAよりも小さいときにはステツプ103に
進んでステツプモータ9の回転処理が行なわれ
る。しかしながらこのとき実際にはステツプモー
タ9は静止状態に保持される。一方、ステツプ1
07において機関回転数NEが制御開始機関回転
数NSTAよりも小さくないと判別された場合に
はステツプ111に進み、ステツプ111におい
て電源94の電圧VBが10Vより低くないか否か
が判別される。ステツプ111において電源94
の電圧VBが10Vよりも小さいと判断された場合
にはステツプ103に進んでステツプモータ10
3の回転処理が行なわれる。しかしながらこのと
きにも実際にはステツプモータ9は静止状態に保
持される。一方、ステツプ111において電源9
4の電圧VBが10Vよりも低くないと判断された
ときはステツプ112に進み、ステツプ112に
おいてイグニツシヨンフラグが立てられる。次い
でステツプ113において始動制御実行中フラグ
が立てられた後にステツプ114において水温セ
ンサ63の出力信号に基いて始動時ステツプ位置
SSTAの計算が行なわれる。第17図に始動時ス
テツプ位置SSTAと機関冷却水温T(℃)との関
係を示す。第17図からわかるように機関冷却水
温が−20℃以下のときには始動時ステツプ位置
SSTAは125であり、機関冷却水温が−20℃と
70℃との間では機関冷却水温が高くなるにつれて
始動時ステツプ位置SSAが小さくなり、機関冷
却水温が70℃以上になると始動時ステツプ位置
SSTAは40となる。第17図に示す始動時ステ
ツプ位置SSTAと機関冷却水温との関係は関数の
形で或いは遂点のデータテーーブルの形で予め
ROM82内に格納されており、従つてこの関数
或いはデータテーブルからステツプ114におい
て始動時ステツプ位置SSTAが計算される。次い
でステツプ115において始動時ステツプ位置
SSTAから現在のステツプモータ9のステツプ位
置を減算し、この減算結果をステツプ数STEPと
する。次いでステツプ116においてステツプ数
STEPが負であるか否かが判別され、ステツプ1
16においてステツプ数STEPが負でない場合に
はステツプ117に進んでステツプモータ回転方
向DIRに零が入れられる。次いでステツプ118
に進んでステツプモータ9の移動すべきステツプ
数STEPとステツプモータ回転方向DIRがRAM
81の所定の番地に記憶される。なお、ここで
DIR=0とは弁体36(第2図)が開弁方向に移
動するステツプモータ9の回転方向を示してお
り、DIR=1とは弁体36が閉弁方向に移動する
ステツプモータ9の回転方向を示している。一
方、ステツプ116においてステツプ数STEPが
負であると判断された場合にはステツプ数STEP
の絶対値がSTEPとされ、次いでステツプ120
においてステツプモータ回転方向DIRに1が入れ
られた後にステツプ118に進んでステツプモー
タ9の移動ステツプ数STEPとステツプモータ回
転方向がRAM81の所定の番地に記憶される。
次いでステツプ103ではRAM81に記憶され
たステツプモータの移動ステツプ数STEPとステ
ツプモータ回転方向DIRを読み出してステツプモ
ータ駆動データを出力ポート84に書き込み、そ
れによつてステツプモータ9がステツプモータ回
転方向DIRにステツプ数STEPだけ回転しはじめ
る。
次に割込みサイクルにおいてステツプ104で
はイグニツシヨンフラグが立つているか否から判
別されるが前回の割込みサイクルのステツプ11
2においてイグニツシヨンフラグが立てられてい
るのでステツプ104ではイグニツシヨンフラグ
が立つていると判断され、ステツプ121に進
む。ステツプ121では始動制御実行中フラグが
立つているか否かが判別されるが前回の割込みサ
イクルのステツプ113において始動時実行中フ
ラグが立てられているのでステツプ121では始
動時実行中フラグが立つていると判断され、ステ
ツプ122に進む。ステツプ122においてステ
ツプモータ9が始動時ステツプ位置SSTAに向け
て回転中か否かが判別され、ステツプ122にお
いてステツプモータ9が回転中であると判別され
た場合にはステツプ103に進んでステツプモー
タ9の回転が続行される。第16図において時刻
t3はステツプモータ9が始動時ステツプ位置
SSTAに向けて回転を開始したときを示してお
り、t4はステツプモータ9が始動時ステツプ位置
SSTAに達したときを示している。従つて時刻t3
とt4間ではステツプ122においてステツプモー
タ9が回転中であると判断され、ステツプ103
に進む。なお、時刻t3とt4間では第12図に示す
ように各励磁コイル,,,が8msec毎に
順次励磁されている。一方、第16図において時
刻t4に達するとステツプモータ9は停止するため
にステツプ123に進み、ステツプ123におい
て始動制御実行中フラグを降ろした後にステツプ
124に進んでカウンタCに3秒をセツトする。
なお、第14図に示すルーチンは8msec毎に時間
割込みしているのでカウンタCに3秒をセツトす
るということはカウンタCに数値3秒/8msec=
375を入れることを意味している。次いでステツ
プ125に進み、ステツプ125において機関回
転数NEが零か否かが判別される。ステツプ12
5において機関回転数NEが零である、即ちエン
スト状態であると判断された場合にはステツプ1
26に進んでステツプ102と同じステツプモー
タのイニシヤライズ処理が行なわれる。一方、ス
テツプ125において機関回転数NEが零でない
と判断された場合にはステツプ127に進み、ス
テツプ127において機関が不安定な運転状態か
否かが判別される。即ち、MPU80において計
算されている機関回転数NEから機関回転数NE
が上昇中か下降中かを判別して機関回転数NEが
上昇中で機関回転数NEが500r.p.m以上のときは
機関が不安定な運転状態にあるとしてステツプ1
03に進み、機関回転数NEが下降中で機関回転
数NEが300r.p.m以下のときも機関が不安定な状
態にあるとしてステツプ103に進む。このとき
ステツプモータ9は静止状態に保持される。一
方、機関回転数NEが上昇中で機関回転数NEが
500r.p.m以下か或いは機関回転数NEが下降中で
機関回転数NEが300r.p.m以上のときはステツプ
127において機関は安定した運転状態にあると
判断され、ステツプ128に進んで暖機制御が行
なわれる。一方、次の割込サイクルにおいて始動
制御実行中フラグは降ろされているのでステツプ
121からステツプ125に進み、機関回転数
NEが零でなくしかも機関が安定した運転状態に
あればステツプ128において暖機制御が行なわ
れる。
第14図からわかるようにステツプ118に進
んでステツプモータ9の回転数をRAM81の所
定の番地に記憶し次いでステツプ103において
ステツプモータ9の回転を開始するのはステツプ
107において機関回転数NEが制御開始機関回
転数NSTAよりも小さくなく、しかも電源84
の電圧VBが10Vよりも小さくないときである。
更にステツプ105,106,108,109,
110からわかるように機関冷却水温が低くなる
につれて制御開始機関回転数NSTAが高くなる。
次にこの理由について第18図を参照して説明す
る。第18図において縦軸はステツプモータ9を
起動するのに必要な電圧Vを示し、横軸はステツ
プモータ9の周囲の温度Taを示す。第18図か
らわかるようにステツプモータ9の起動電圧Vは
ステツプモータ9の周囲の温度Taが低くなるに
つれて高くなる。従つてステツプモータ9の周囲
温度Taが低いとき、例えば周囲温度が0℃以下
のときにステツプモータ9を起動すると第18図
に示されるように起動電圧Vが高いために電源9
4の電圧VBが低下してしまう。このような電源
電圧VBが低下するのを阻止するためにはステツ
プモータ起動時における機関回転数を高くして電
源94に大きな充電電流を流しておくことが必要
である。ステツプモータ9の周囲温度は機関冷却
水温が高くなるにつれて高くなり、従つて機関冷
却水温が低いときには制御開始機関回転数
NSTAを高くして電源電圧VBが低下するのを阻
止している。
前述したようにステツプモータ9のステツプ位
置が始動時ステツプ位置SSTAに達すると第14
図のステツプ128において暖機制御が開始され
る。次に第15図を参照して暖機制御について説
明する。まず始めに、ステツプ150においてカ
ウンタCが零か否かが判別される。このカウンタ
Cには第14図のステツプ124において3秒が
セツトされており、従つて暖機制御開始後3秒間
は第14図のステツプ151に進んでカウンタC
にC−1を入れる、即ちカウンタCから1をデイ
クリメントする。次いで第14図のステツプ10
3に進むがこのときステツプモータ9は静止状態
に保持される。暖機制御開始後3秒を経過すると
ステツプ152に進んでカウンタCに3秒をセツ
トし、次いでステツプ153においてエアコンデ
イシヨナスイツチ73の出力信号からエアコンデ
イシヨナスイツチ73がオンであるか否かが判別
される。ステツプ153においてエアコンデイシ
ヨナスイツチ73がオンでないと判断された場合
にはステツプ154に進んで暖機運転時における
ステツプモータ9のステツプ位置、即ち暖機ステ
ツプ位置STにST1が入れられ、次いでステツプ
155に進む。一方、ステツプ153においてエ
アコンデイシヨナスイツチ73がオンであると判
別されたときはステツプ156に進んで暖機ステ
ツプ位置STにST2が入れられ、次いでステツプ
157に進む。ステツプ157ではホツトマツク
ススイツチ74の出力信号に基いてホツトマツク
ススイツチ74がオンであるか否かが判別され、
ステツプ157においてホツトマツクススイツチ
74がオンであると判別されたときはステツプ1
55に進む。一方、ステツプ157においてホツ
トマツクススイツチ74がオンでないと判別され
たときにはステツプ158に進んで暖機ステツプ
位置STにST3が入れられ、次いでステツプ15
9に進む。ステツプ159ではクールマツクスス
イツチ75の出力信号に基いてクールマツクスス
イツチ75がオンであるか否かが判別され、クー
ルマツクススイツチ75がオンである場合にはス
テツプ155に進む。一方、ステツプ159にお
いてクールマツクススイツチ75がオンでないと
判別されたときはステツプ154において暖機ス
テツプ位置STにST1が入れられた後にステツプ
155に進む。従つてエアコンデイシヨナスイツ
チ73がオン状態でない場合、並びにエアコンデ
イシヨナスイツチ73がオン状態にあるがホツト
マツクススイツチ74とクールマツクススイツチ
75とが共にオンでないときには暖機ステツプ位
置STにST1が入れられる。更に、エアコンデイ
シヨナスイツチ73がオンであつてホツトマツク
ススイツチ74がオンである場合には暖機ステツ
プ位置STにST2が入れられる。また、エアコン
デイシヨナスイツチ73がオンであつてクールマ
ツクススイツチ75がオンである場合には暖機ス
テツプ位置STにST3が入れられる。上述の暖機
ステツプ位置ST1,ST2並びにST3と機関冷
却水温との関係を第19図に示す。第19図に示
されるように暖機ステツプ位置ST1は機関冷却
水温Tが−40℃のとき90前後であり、機関冷却水
温Tが上昇するにつれて徐々に低下して機関冷却
水温Tが70℃のとき40前後となる。一方、暖機ス
テツプ位置ST2は機関冷却水温Tが−40℃から
40℃の間ではST1に比べてはるかに大きく、機
関冷却水温Tが40℃から70℃の間ではST1に
徐々に近づく。一方、暖機ステツプ位置ST3は
機関冷却水温Tが−40℃から40℃の間ではST1
より少しづつ徐々に大きくなり、機関冷却水温T
が40℃以上ではST1よりわずかばかり大きくな
つている。これらのST1,ST2並びにST3は
第19図に示すように機関冷却水温Tの関数の形
で、或いは遂点のデータテーブルの形で予め
ROM82内に格納されており、従つてステツプ
154、ステツプ156、ステツプ158では
夫々ROM82からST1,ST2,ST3を読み出
してSTに入れる。
ステツプ155ではステツプモータ9のステツ
プ数に1が入れられ、ステツプモータ回転方向
DIRに零が入れられる。前述したようにステツプ
モータ回転方向DIR=0は弁体36(第2図)が
開弁方向に移動する回転方向を示しており、ステ
ツプモータDIR=1は弁体36が閉弁方向に移動
する回転方向を示している。次いでステツプ16
0において暖機ステツプ位置STが第17図に示
す始動時ステツプ位置SSTAより大きいか否かが
判別される。ステツプ160において暖機ステツ
プ位置STが始動時ステツプ位置SSTAよりも大
きいと判別されたときはステツプ161において
SSTAにSSTA+1が入れられる。従つてこのと
きSSTAはもはや第17図に示す始動時ステツプ
位置とは異なり、暖機制御による移動ステツプ位
置を示している。次いでステツプ162において
ステツプモータ9の移動ステツプ数1とステツプ
モータ回転方向DIR=0がRAM81の所定の番
地に記憶される。一方、ステツプ160において
暖機ステツプ位置STが暖機制御による移動ステ
ツプ位置SSTAよりも大きくないと判断されたと
きはステツプ163に進み、ステツプ163にお
いて暖機ステツプ位置STが暖機制御による移動
ステツプ位置SSTAと等しいか否かが判別され
る。ステツプ163において暖機ステツプ位置
STが移動ステツプ位置SSTAと等しくないと判
別された場合にはステツプ164に進んで移動ス
テツプ数SSTAにSSTA−1が入れられると共に
ステツプモータ回転方向DIRに1が入れられる。
次いでステツプ162においてステツプモータ9
のステツプ数1とステツプモータ回転方向DIR=
1がRAM81の所定の番地に記憶される。次い
で第14図のステツプ103においてRAM81
に記憶されたステツプ数と回転方向へステツプモ
ータ9が回転せしめられる。一方、ステツプ16
3において暖機ステツプ位置STが暖機制御によ
る移動ステツプ位置SSTAと等しいと判断された
場合には第14図のステツプ103に進むがこの
ときにはステツプモータ9は静止状態に保持され
る。従つて暖機制御による移動ステツプ位置
SSTAが暖機ステツプ位置STに達するとステツ
プモータ9は静止状態に保持される。前述したよ
うに時刻t4はステツプモータ9のステツプ位置が
始動時ステツプ位置SSTAに達したときを示して
おり、このときから暖機制御が開始される。暖機
制御が開始されるとステツプモータ9は3秒毎に
1ステツプづつ移動せしめられ、ステツプ位置が
暖機ステツプ位置STに達したときにステツプモ
ータ9が停止する。このとき第16図の時刻t5
示される。この時刻t5以後は機関冷却水温T(第
19図)の上昇により暖機ステツプ位置STが変
化するとそのときにステツプモータ9は1ステツ
プ移動せしめられる。第16図の時刻t5以後にお
いて暖機ステツプ数STにST1が入れられている
場合において例えばホツトマツクススイツチ74
がオンになると暖機ステツプ数STはST2となる
ためにステツプモータ9はST1からST2に向け
て3秒毎に1ステツプづつ移動する。
第11図に示されるようにホツトマツクススイ
ツチ74がオンとなるのはエアダクト203内を
流れる全ての空気が熱交換器224内を流通せし
められるときであり、従つて空気温をもつと上昇
させる必要のあるときである。更に、クールマツ
クススイツチ75がオンとなるにはエアダクト2
03内を流れる空気が熱交換器224を通過する
のを完全に遮断したときであり、従つて空気温を
もつと低下させる必要のあるときである。従つて
ホツトマツクススイツチ74がオンになつた場合
には第19図のST2に示すように暖機ステツプ
位置STを大きくし、それによつて機関回転数を
上昇させて機関冷却水温を上昇せしめ、熱交換器
224によつて加熱される空気の温度を高めるよ
うにしている。一方、クールマツクススイツチ7
5がオンになつたときも同様に第19図のST3
に示すように暖機ステツプ位置STを大きくし、
それによつて機関回転数を上昇させて図示しない
コンプレツサの回転数を上昇させ、エバポレータ
223によつて冷却される空気の温度を低下させ
るようにしている。また、暖機運転時においては
機関冷却水温が上昇するにつれて機関の各部の摩
擦力が小さくなるためにステツプモータ9を停止
させておくと機関回転数は次第に上昇する。従つ
て本発明では第16図の時刻t4とt5間で示される
ように機関冷却水温の上昇につれてステツプモー
タ9を3秒間に1ステツプづつ移動させて機関回
転数がほぼ一定値に保持するようにしている。更
に暖機運転時に例えばホツトマツクススイツチ7
4がオンになつたときにステツプモータ9を暖機
ステツプ位置ST1からST2に即座に上昇せしめ
ると機関回転数が瞬時的に高くなり、運転者に不
安感を与える。従つて本発明では例えば暖機ステ
ツプ位置ST1からST2にステツプモータ9を3
秒毎に1ステツプづつ移動させて機関回転数が瞬
時的に高くなるのを阻止するようにしている。ま
た、上述のように第16図の時刻t4とt5間では機
関冷却水温の上昇につれてステツプモータ9を3
秒間に1ステツプづつ移動させている。しかしな
がら機関冷却水温が低くなるほどバイパス空気量
が変化してから機関回転数が安定するまで時間が
かかり、従つて機関冷却水温が低いときにステツ
プモータ9を速く回転しすぎると排気エミツシヨ
ンが悪化すると共に燃料消費率が高くなる。従つ
て機関冷却水温が低くなるほどステツプモータ9
の回転速度を遅くすることが好ましい。このよう
に機関冷却水温が低くなるほどステツプモータ9
の回転速度を遅くするには第14図のフローチヤ
ートのA部分並びに第15図に示すフローチヤー
トのB部分に代えて第20図に示すフローチヤー
トを挿入すればよい。即ち、第20図に示すフロ
ーチヤートにおいてステツプ180では機関冷却
水温が0℃より大きいか否かが判別され、機関冷
却水温が0℃よりも大きくないと判断された場合
にはステツプ181においてカウンタCに7秒が
セツトされる。一方、ステツプ180において機
関冷却水温が0℃よりも大きいと判断された場合
にはステツプ182に進み、ステツプ182にお
いて機関冷却水温が70℃よりも大きいか否か判別
される。ステツプ182において機関冷却水温が
70℃よりも大きくないと判断された場合にはステ
ツプ183に進んでカウンタCに5秒がセツトさ
れ、一方ステツプ182において機関冷却水温が
70℃よりも大きいと判断された場合にはステツプ
184に進んでカウンタCに3秒がセツトされ
る。従つてカウンタCにセツトされる時間は機関
冷却水温が低くなるほど長くなり、斯くして第1
6図の時刻t4とt5間においてステツプモータ9が
1ステツプ移動する時間間隔は機関冷却水温が低
くなるほど長くなる。
以上述べたように本発明ではバイパス空気量の
制御にパルス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、本発明では機関停止時にバイパス流量制御弁
が全開せしめられ、機関始動時にバイパス流量制
御弁が全開位置からフアストアイドリング開度ま
で閉弁せしめられるのでイグニツシヨンスイツチ
がオンにされた後ただちにスタータモータが作動
せしめられても十分な量のバイパス空気を供給す
ることができ、斯くして良好な機関の始動を確保
することができる。更に、第16図の時刻t4とt5
間においてステツプモータ9を3秒間に1ステツ
プづつ移動させることによつて機関回転数をほぼ
一定に保持することができ、斯くして良好なフア
ストアイドリング運転を確保することができる。
【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図はエアコンデイシヨナの全体図、第12
図はステツプモータの励磁パルスを示す線図、第
13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14図は本発明によるアイドリン
グ回転速度制御の作動を説明するためのフローチ
ヤート、第15図は第14図の暖機制御のフロー
チヤート、第16図はステツプモータのステツプ
位置変化を示す線図、第17図は機関冷却水温と
始動時ステツプ位置との関係を示すグラフ、第1
8図はステツプモータ起動電圧とステツプモータ
の周囲温度との関係を示すグラフ、第19図は機
関冷却水温と暖機ステツプ位置との関係を示すグ
ラフ、第20図は別の実施例を示すフローチヤー
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、36…弁体、5
3…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、上記バイパス通路内に設けられた流量制
    御弁を制御するステツプモータを機関停止時に該
    制御弁が全開となるステツプ位置まで回転せし
    め、機関始動時にステツプモータを該制御弁が全
    開となるステツプ位置から機関冷却水温により定
    まる第1のステツプ位置まで第1の速度で継続的
    に回転せしめて上記制御弁を閉弁方向に移動せし
    め、次いで上記ステツプモータを機関冷却水温に
    より定まる第2のステツプ位置まで該第1速度よ
    りも遅い第2速度で継続的に回転せしめるように
    した内燃機関のアイドリング回転速度制御方法。
JP56008147A 1981-01-23 1981-01-23 Idling revolution speed control method for internal combustion engine Granted JPS57124047A (en)

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US06/279,515 US4364348A (en) 1981-01-23 1981-07-01 Method and apparatus for controlling the idling speed of an engine

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JPS57124047A JPS57124047A (en) 1982-08-02
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