JPH0233864B2

JPH0233864B2 -

Info

Publication number: JPH0233864B2
Application number: JP62091197A
Authority: JP
Inventors: Hachiro Sasakura
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1987-04-14
Filing date: 1987-04-14
Publication date: 1990-07-31
Also published as: JPS6361748A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はスロツトル弁の制御装置に係り、特に
適宜なばねの付勢力により常に閉方向に付勢され
ている自動車用内燃機関におけるスロツトル弁の
電気制御装置に関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種の装置としては特開昭51−128235
号公報に示されるようなものがある。そして該公
報に示される構成においては、アクセルペダルの
踏込量を検出し、この踏込量に基づいて吸気管に
設けられたスロツトル弁の開度を所望の開度とな
るよう直流モータやステツプモータ等のモータに
より制御している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記公報の装置においては、ス
ロツトル弁を常に閉方向に付勢するばねがフエー
ルセーフ上の問題から設けられているが、このば
ねの付勢力はスロツトル弁の開度に応じて第４図
に示すごとく、増大する傾向にあるため、スロツ
トル弁の高開度側にてモータの回動トルクがばね
の付勢力に負けて、スロツトル弁が思うように開
くことができなくなつてしまう恐れがある。特に
ステツプモータにおいてはばねの付勢力により脱
調を引き起こしてしまう恐れがあり、自動車の走
行に支障を来す恐れがある。

従つて本発明の目的は上記問題点を鑑みてスロ
ツトル弁の高開度領域であつても確実に所望の開
度へとスロツトル弁を制御し得る自動車用として
極めて好適なスロツトル弁の電気制御装置を提供
することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために、本発明において
は第５図に示すように、車載内燃機関の吸気管に設けられ、機関への混
合気供給量を調整するスロツトル弁と、前記スロツトル弁を常に閉方向に付勢するばね
と、前記スロツトル弁に連結され、前記ばねの付勢
力を受けた状態で前記スロツトル弁を回動する複
数の励磁巻線を有するステツプモータと、運転者により操作されるアクセルの操作量を検
出し、検出したアクセル操作量に応じた電気的な
操作量信号を発生する操作信号発生手段と、前記操作信号発生手段で発生された前記操作量
信号に基づいて前記スロツトル弁を前記操作量信
号に応じた所望の開度に制御するための制御信号
を出力する制御信号出力手段と、前記制御信号出力手段からの前記制御信号に応
じて前記ステツプモータに対する通電を制御して
前記ステツプモータを駆動する駆動手段と、を備えるスロツトル弁の電気制御装置であつて、前記制御信号出力手段は前記ステツプモータを所定回転角駆動させるた
めの前記制御信号を前記駆動手段に与えるたびに
一定値づつ加算もしくは減算されるステツプ数を
記憶し、この記憶されているステツプ数と前記操
作量信号とに基づいて前記ステツプモータの回転
方向を定め、前記ステツプ数が前記スロツトル弁
が高開度側にあることを示す場合は前記ステツプ
モータの回動トルクが大きく、前記ステツプ数が
前記スロツトル弁が低開度側にあることを示す場
合は前記ステツプモータの回動トルクが小さくな
るように前記ステツプ数の値に応じて上記定めら
れた回転方向の所定の励磁巻線に対して通電が実
行されるよう前記駆動手段に対して前記制御信号
を与えることを特徴とするスロツトル弁の電気制
御装置としている。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を図面により説明する
と、第１図及び第２図にて符号１０はアクセルペ
ダルを示し、符号２０は自動車用内燃機関の吸気
管２１内にてロツド２２により開閉可能に軸支し
たスロツトル弁を示している。アクセルペダル１
０は自動車の運転席床面に上下方向へ踏込可能に
組付けられている。また、吸気管２１の一側に
は、ステツプモータＭがその回転子Ｒをロツド２
２の一端に同軸的に連結して組付けられている。
一方、吸気管２１の他側には、復帰コイルばね２
３がその両端２３ａ，２３ｂをロツド２２の他端
と吸気管２１の他側に設けたピン２１ａにそれぞ
れ係止してロツド２２に巻回され、スロツトル弁
２０を閉方向に付勢している。なお、アクセルペ
ダル１０は図示しないばねにより原位置へ復帰し
得るように付勢されている。

ステツプモータＭは第２図に示すごとく、複数
の励磁巻線（本実施例においては４相の励磁巻線
C₁〜C₄）と、回転子Ｒを備えている。しかして、
各励磁巻線が、後述するごとく、C₁，C₂，C₃及
びC₄の順に２相ずつ励磁されたとき、回転子Ｒ
が所定の回転角ずつ、即ち一ステツプずつ順次正
方向へ復帰コイルばね２３の復帰力に抗してスロ
ツトル弁２０を開くべく回転する。一方、各励磁
巻線がC₄，C₃，C₂，C₁の順に励磁されたとき、
回転子Ｒが一ステツプずつ順次逆方向へスロツト
ル弁２０を閉じるべく回転する。また、二励磁巻
線のみが連続的に励磁されているときは、回転子
Ｒはその励磁巻線に対応する回転角にて静止し復
帰コイルばね２３の復帰力に抗してスロツトル弁
２０の開度を静止回転角に対応する値に保持す
る。この場合、アクセルペダルが予測される最高
速度にて所定の角度だけ操作された場合に、回転
子Ｒの回転角が復帰コイルばね２３に抗してアク
セルペダル１０の操作角度に対応する値に達し得
るように、ステツプモータＭの定格出力が予め選
定されている。

また、電気制御回路は定電圧回路３０を備えて
おり、この定電圧回路３０は、イグニツシヨンス
イツチIGを操作したとき、自動車用電源Ｂから
の直流電圧を受けて安定した一定電圧を生じる。
そして、この定電圧回路３０からの一定電圧はポ
テンシヨメータ４０、Ａ−Ｄ変換器５０、デイジ
タルコンピユータ６０及び駆動回路７０に付与さ
れる。ポテンシヨメータ４０は、アクセルセンサ
をなすもので、アクセルペダル１０に連動する摺
動子４１を有しており、アクセルペダル１０の操
作角度に対応するアナログ電圧Vaを発生しＡ−
Ｄ変換器５０に付与する。Ａ−Ｄ変換器５０はポ
テンシヨメータ４０からのアナログ電圧Vaを二
進コードのデイジタル信号Vdに変換し、デイジ
タル信号Vdをコンピユータ６０からの要求に応
じてコンピユータ６０に付与する。

デイジタルコンピユータ６０は、単一チツプの
LSIにより形成したマイクロコンピユータであ
り、バス６７を介して入力ポート６２及び出力ポ
ート６５に接続した中央処理装置６１（以下
CPUという）を備えている。また、このCPU６
１はバス６７を介してメモリ６３及びクロツク回
路６４に接続されている。入力ポート６２はＡ−
Ｄ変換器５０からのデイジタル信号Vdを受けて
メモリ６３に一時的に記憶させる。メモリ６３に
記憶したデイジタル信号はバス６７を通して
CPU６１に付与される。

メモリ６３においては、アクセルペダル１０が
原位置（即ち、操作角度が零）にあるとき、
CPU６１がステツプモータＭのステツプ数SCを
零として設定するように所定のプログラムが記憶
されている。また、メモリ６３においては、アク
セルペダル１０の操作角度に応じたデイジタル信
号Vdがその直前のステツプモータＭのステツプ
数SCより大きいとき、CPU６１が各励磁巻線の
励磁順序（二相ずつ）をC₁，C₂，C₃及びC₄の順
となるように設定し、かつ前記直前のステツプ数
SCに設定ステツプ数「１」を加算するとともに
基準設定値T_poに補正値ｋを加算するようにプロ
グラムが記憶されている。さらに、メモリ６３に
おいては、アクセルペダル１０の操作角度に応じ
たデイジタル信号Vdがその直前のステツプモー
タＭのステツプ数SCより小さいときCPU６１が
各励磁巻線の励磁順序（二相ずつ）をC₄，C₃，
C₂及びC₁の順となるように設定し、かつ前記直
前のステツプ数SCから設定ステツプ数「１」を
減算するとともに設定値、例えば「T_po＋nk」
（ｎ＝１，２，…）から補正値ｋを減算するよう
にプログラムが記憶されている。すなわち、上記
ステツプ数SCはスロツトル弁２０の実際の開度
に対応した値となり、上記アクセルペダル１０の
操作角度に応じたデイジタル信号Vdはスロツト
ク弁２０に対する目標となる開度に応じた値の信
号となる。この場合、基準設定値T_poは、各励磁
巻線に一定の平均電流を流すのに必要な時間幅を
表わすもので、ステツプモータＭの定格出力によ
り一義的に定まる。また、補正値ｋはステツプモ
ータＭの回転角の変化（スロツトル弁２０が開く
方向）に応じて基準設定値T_poを補正するための
値であつて、復帰コイルばね２５の復帰力を考慮
して定められる。そして、基準設定値T_po及び補
正値ｋはそれぞれメモリ６３に記憶されている。

クロツク回路６４は水晶発振器６８と協働して
所定周波数のクロツク信号を発生する。CPU６
１はクロツク回路６４からのクロツク信号に応答
してプログラムに従い演算を実行する。Ａ−Ｄ変
換器５０から目標開度に対応するデイジタル信号
Vdが生じたとき、このデイジタル信号Vdが零で
あれば、CPU６１はスロツトル弁２０の開度に
対応するステツプ数SCを零と設定して解除信号
を生じる。また、デイジタル信号Vdが零でない
場合には、CPU６１は、このデイジタル信号Vd
がステツプ数SCより大又は小なるとき、励磁巻
線の励磁順序を設定した後、ステツプ数及び設定
値に係る前記加算又は減算を行なつて、この結果
得られた設定値を第１又は第２の出力信号として
発生する。この場合、前記第１又は第２の出力信
号は上記演算を繰返す毎に発生する。また、デイ
ジタル信号Vdとステツプ数SCの差が零のとき
は、CPU６１から静止信号が生じる。なお、本
実施例においては、デイジタルコンピユータ６０
としてインテル・コーポレーシヨン製8048型マイ
クロコンピユータを採用しており、その詳細な説
明は公知故省略する。

駆動回路７０は、公知のパワートランジスタ等
からなり、コンピユータ６０とステツプモータＭ
の各励磁巻線C₁〜C₄間に接続されており、コン
ピユータ６０の出力ポート６５を通して解除信号
を付与されたとき、各励磁巻線に消励信号を付与
する。また、駆動回路７０は、出力ポート６５か
らの一連の第１出力信号に応答して、各励磁巻線
をC₁，C₂，C₃，C₄の順に２相ずつ繰返し励磁す
る一連の励磁信号を発生し、一方出力ポート６５
からの一連の第２出力信号に応答して、各励磁巻
線をC₄，C₃，C₂，C₁の順に２相ずつ繰返し励磁
する一連の励磁信号を発生する。また、駆動回路
７０は、出力ポート６５からの静止信号に応答し
て、二励磁巻線のみを励磁状態に保持する励磁保
持信号を発生する。

以上のように構成した本実施例において、アク
セルペダル１０を解放した状態にあつてはこのア
クセルペダル１０が原位置にありスロツトル弁２
０が閉じている。この状態にてイグニツシヨンス
イツチIGを操作して本実施例装置に電源Ｂから
直流電圧を供給すると共に当該内燃機関を始動さ
せる。ついで、デイジタルコンピユータ７０が定
電圧回路３０からの一定電圧を受けて作動状態に
おかれ、コンピユータプログラムが、第３図に示
すごとく、ステツプ80にて開始し、ステツプ８１
に進む。しかして、このステツプ81において、コ
ンピユータ６０内に残存している値がすべてリセ
ツトされ、その後、レジスタ、データメモリ、フ
ラグ等に初期値が設定されてプログラムがステツ
プ82に進む。

コンピユータプログラムが、上述したごとく、
ステツプ82に進むと、基準設定値T_poが所定の値
に設定される。然る後、プログラムがステツプ83
に進み、アクセルペダル１０が原位置にあること
がポテンシヨメータ４０により検出され、スロツ
トル弁２０の目標開度に対応するアナログ電圧
Va（この段階にてはVa＝０）としてＡ−Ｄ変換
器５０に付与される。すると、このアナログ電圧
はＡ−Ｄ変換器５０により目標開度に対応したデ
イジタル信号Vd（この段階においては二進表示に
てVd＝0000）に変換され、入力ポート６２を介
してコンピユータ６０に読み込まれる。ついで、
ステツプ84において、CPU６１がデイジタル信
号Vdが零であるか否かについて判断を行なう。
そして、このデイジタル信号Vdが零であること
に基づき、「YES」として判別し、コンピユータ
プログラムをステツプ85に進める。

このようにしてプログラムがステツプ85に進む
と、回転子Ｒのステツプ数SCが零と設定され、
然る後コンピユータプログラムがステツプ86に進
む。すると、解除信号がCPU６１から発生され、
出力ポート６５を介して駆動回路７０に付与さ
れ、これに応答して駆動回路７０から生じる消磁
信号によりステツプモータＭの各励磁巻線C₁〜
C₄が消磁状態に維持される。これにより、ステ
ツプモータＭは回動トルクが発生せず、スロツト
ル弁２０が復帰コイルばね２３によつて閉状態に
保持される。なお、以上述べたコンピユータ６０
による演算はアクセルペダル１０が原位置にある
間繰返えされる。

かかる状態において、自動車を発進させるべく
アクセルペダル１０を深く急速に踏込むと、アク
セルペダル１０の踏込角度がポテンシヨメータ４
０により検出され、この踏込角度、すなわちスロ
ツトル弁２０の目標開度に対応するアナログ電圧
VaとしてＡ−Ｄ変換器５０に付与される。する
と、このアナログ電圧VaはＡ−Ｄ変換器５０に
よつてデイジタル信号Vdに変換され、コンピユ
ータプログラムがステツプ83に達したとき、コン
ピユータ６０に読込まれる。ついで、ステツプ84
において、CPU６１が、デイジタル信号Vdが零
でないことに基づき、「NO」として判別し、コ
ンピユータプログラムをステツプ87に進める。

このようにしてコンピユータプログラムがステ
ツプ87に進むと、スロツトル弁２０の開度に対応
するステツプ数SC（＝０）が目標開度に対応する
デイジタル信号Vdから演算されて偏差値ΔVd
（＝Vd）として得られる。そして、ステツプ88に
おいて、偏差値ΔVdが零であるか否かを判断さ
れ、上述したごとく、偏差値ΔVd＝Vd（≠０）
であることに基づき、「NO」として判別し、コ
ンピユータプログラムをステツプ90に進める。こ
のステツプ90においては、CPU６１が、偏差値
ΔVdが正であるか否かについて判断し、偏差値
ΔVd＞０であることに基づき、「YES」として判
別し、コンピユータプログラムをステツプ91に進
める。

然る後、このステツプ91においては、CPU６
１がステツプモータＭの励磁巻線C₁〜C₄を（２
相ずつ）一定の順序にて励磁するように設定し、
コンピユータプログラムをステツプ92に進める。
すると、ステツプ92にてステツプ数SCに設定ス
テツプ数「１」が加算され、この加算結果がステ
ツプ数SCとして新たに設定される。すなわち、
スロツトル弁２０が開方向に駆動されるのに応じ
てステツプ数SCが増やされ、記憶される。プロ
グラムがステツプ93に進むと、補正値ｋが設定値
T_poに加算され、この加算結果（「T_po＋ｋ」を表
わす第１出力信号がCPU６１から駆動回路７０
に対しステツプ97にて付与される。

以上のごとくコンピユータ６０からの第１出力
信号が駆動回路７０に付与されると、駆動回路７
０が加算結果「T_po＋ｋ」に対応するパルス幅の
励磁信号を励磁巻線C₁，C₂に付与して励磁し、
回転子Ｒを正方向に一ステツプ回転させてスロツ
トル弁２０を開く。ついで、ステツプ98にて加算
結果「T_po＋ｋ」を変数値Ａとして設定し、ステ
ツプ99にて加算結果Ａから設定計時値「１」が減
算され、減算結果が新たにＡとして設定されてコ
ンピユータプログラムがステツプ100に進む。こ
のステツプ100においては、減算結果Ａが零であ
るか否かが判別され、この判別結果が零となるま
でステツプ99、100における演算が繰返えされる。
そして、所定時間経過後、ステツプ100における
減算結果が零となつたとき、即ち励磁巻線C₁，
C₂の励磁時間「T_po＋ｋ」が経過したとき、CPU
６１が「YES」として判別し、プログラムをス
テツプ83に進める。

然る後、プログラムが上記作用説明と同様にし
てステツプ87に進むと、デイジタル信号Vdから
ステツプ87に進むと、デイジタル信号Vdからス
テツプ数SC（＝１）が減算され、ステツプ88にお
いて、CPU６１が、偏差値ΔVd＝Vd−１≠０に
基づき、「NO」として判別し、プログラムをス
テツプ90に進める。このステツプ90においては、
上記作用説明と同様に偏差値ΔVd＞０であるこ
とに基づき、CPU６１が「YES」として判別し、
コンピユータプログラムをステツプ91に進める。

然る後、このステツプ91においては、CPU６
１がステツプモータの励磁巻線C₁〜C₄を二相ず
つ前記一定順序に励磁するように再度設定し、コ
ンピユータプログラムをステツプ92に進める。す
ると、ステツプ数SC（＝１）に設定ステツプ数
「１」が加算され、この加算結果SC＝２が新たな
ステツプ数SCとして設定される。プログラムが
ステツプ93に進むと、補正値ｋが、設定値「T_po
＋ｋ」に加算され、この加算結果「T_po＋2k」を
表わす第１出力信号がステツプ97にて駆動回路７
０に付与される。

以上のごとく、コンピユータ６０からの第１出
力信号が駆動回路７０に付与されると、駆動回路
７０が加算結果「T_po＋2k」に対応するパルス幅
の励磁信号を励磁巻線C₂，C₃に付与して励磁し、
回転子Ｒをさらに一ステツプ正方向へ回転させて
スロツトル弁をさらに開く。ついで、ステツプ98
にて加算結果「T_po＋2k」を変数値Ａとして設定
し、然る後、上記説明と同様にしてステツプ99、
100においてＡが零になる迄繰返し減算され、ス
テツプ100における判別結果が零になつたとき、
CPU６１が「YES」として判別し、プログラム
をステツプ83に進める。以後、上記演算と実質的
に同様な演算が、ステツプ92及び93におけるステ
ツプ数及び設定値をそれぞれ「１」及び「ｋ」ず
つ増加させながら、ステツプ87における偏差値
ΔVdが零になるまで、繰返し行なわれる。換言
すれば、このことは、アクセルペダル１０の踏込
角度に基づく目標開度に対応する回転角まで励磁
巻線C₁〜C₄が順次一定順序にて励磁されて回転
子Ｒが復帰コイルばね２３の復帰力に抗して正方
向へ回転し、スロツトル弁２０の開度を目標とす
る開度にまで増大させることを意味する。そして
このような過程においては、ステツプ数SC、す
なわちスロツトル弁２０の開度の増加に応じて各
励磁巻線の励磁時間を順次補正値ｋずつ増加補正
し、各励磁巻線を流れる平均電流値をスロツトル
弁２０の開度の増加に応じて順次増加補正させて
いるため、ステツプモータＭの出力、すなわち回
動トルクは復帰コイルばね２３の付勢力より常に
大きくなる。

上記繰返し演算過程において、偏差値ΔVdが
零になると、コンピユータプログラムがステツプ
88に達したとき、CPU６１が「YES」として判
別し、プログラムをステツプ89に進める。する
と、CPU６１が静止信号を発生して駆動回路７
０に付与する。これにより、この直前に既に励磁
状態にある励磁巻線がそのまま励磁状態に維持さ
れ、ステツプモータＭの回転が停止し、これに対
応した値にてスロツトル弁２０の開度が保持され
る。以後、アクセルペダル１０の踏込角度が変化
しない限り、上記演算が繰返され、この踏込角度
に対応する目標となる開度にてスロツトル弁２０
が保持される。

ところで、このような状態において、アクセル
ペダル１０の踏込角度を減少させると、この減少
した踏込角度がポテンシヨメータ４０により検出
され、スロツトル弁２０の目標開度に対応するア
ナログ電圧VaとしてＡ−Ｄ変換器５０に付与さ
れ、目標開度に対応したデイジタル信号Vdに変
換される。そして、コンピユータプログラムがス
テツプ83に達したとき、デイジタル信号Vdがコ
ンピユータ６０に読み込まれる。ついで、コンピ
ユータプログラムがステツプ84を介してステツプ
87に進むと、アクセルペダル１０の踏込角度が減
少する直前のステツプ数（SC＋ｎとする。）をデ
イジタル信号Vdから減算することにより偏差値
ΔVdが求められる。

然る後、上記作用説明と実質的に同様して、偏
差値ΔVd＜０であることに基づき、ステツプ90
にてCPU６１が「NO」として判別し、プログラ
ムをステツプ94に進める。すると、CPU６１が
ステツプモータＭの励磁巻線C₁〜C₄を逆の順序、
即ち各巻線C₄，C₃，C₂，C₁の順に励磁するよう
に設定し、コンピユータプログラムをステツプ95
に進める。ついで、アクセルペダル１０の踏込角
度が減少直前におけるステツプ数「SC＋ｎ」か
ら設定ステツプ数「１」が減算され、この減算結
果が、ステツプ92の場合と実質的に同様に、ステ
ツプ数SCとして設定される。すなわち、スロツ
トル弁２０が閉方向に駆動されるのに応じてステ
ツプ数SCが減らされ、記憶される。プログラム
がステツプ96に進むと、ステツプ93の場合とは逆
に、アクセルペダル１０の踏込角度の減少直前に
おける設定値（T_po＋nkとする。）から補正値ｋ
が減算され、この減算結果が新たに設定され、か
つこの減算結果を表わす第２出力信号がCPU６
１から駆動回路７０に対しステツプ97にて付与さ
れる。

以上のごとくコンピユータ６０からの第２出力
信号が駆動回路７０に付与されると、減算結果
T_po＋（ｎ−１）ｋに対応するパルス幅の励磁信
号が、アクセルペダル１０の踏込角度減少直後に
励磁されるべき励磁巻線に対し、駆動回路７０か
ら付与され、この励磁巻線が励磁されて回転子Ｒ
が逆方向へ一ステツプ回転し、これに応じてスロ
ツトル弁２０の開度も減少する。ついで、ステツ
プ98〜100において、上記作用説明と実質的に同
様に変換値Ａが零になるまで減算が繰返し行なわ
れ、ステツプ100における判別結果が零になつた
とき、CPU６１が「YES」として判別しプログ
ラムをステツプ83に進める。

然る後、プログラムがステツプ87に進むと、デ
イジタル信号Vdからステツプ数「SC＋（ｎ−
１）」が減算され、偏差値ΔVdが新たに設定され
る。ついで、CPU６１が、偏差値ΔVdに基づき、
「NO」としてステツプ88にて判別し、偏差値
ΔVd＜０であることに基づきステツプ90にて
「NO」として判別して、プログラムをステツプ
94に進める。

然る後、このステツプ94においては、CPU６
１がステツプモータＭの励磁巻線C₁〜C₄を前記
逆の順序にて順次励磁するように再度設定し、コ
ンピユータプログラムをステツプ95に進める。す
ると、ステツプ数「SC＋（ｎ−１）」から設定ス
テツプ数「１」が減算され、この減算結果が新た
にステツプ数SCとして設定される。ついで、プ
ログラムがステツプ96に進み、補正値ｋが設定値
「T_po＋（ｎ−１）ｋ」から減算され、この減算結
果「T_po＋（ｎ−２）ｋ」を表わす第１出力信号
がステツプ97にて駆動回路７０に付与される。

以上のごとく、コンピユータ６０からの第２出
力信号が駆動回路７０に付与されると、駆動回路
７０が、減算結果「T_po＋（ｎ−２）ｋ」に対応
するパルス幅の励磁信号を、次に励磁すべき励磁
巻線に付与し、回転子Ｒをさらに逆方向へ一ステ
ツプ回転させてスロツトル弁２０の開度をさらに
減少させる。ついで、ステツプ98〜100において、
上記作用と同様に変数値Ａが零になるまで減算が
行なわれ、ステツプ100における判別結果が零に
なつたとき、プログラムがステツプ83に進む。以
後、上記演算と実質的に同様な演算が、ステツプ
95、96におけるステツプ数及び設定値をそれぞれ
「１」及び「ｋ」ずつ減少させながら、ステツプ
87における偏差値ΔVdが零になるまで、繰返し
行なわれる。

換言すれば、このことは、減少したアクセルペ
ダル１０の踏込角度に基づく目標開度に対応する
回転角まで、励磁巻線C₁〜C₄が、順次、逆の順
序にて２相ずつ励磁され、回転子Ｒが逆方向へ回
転してスロツトル弁２０の開度を目標とする開度
にまで減少させることを意味する。そして、この
ような過程においては、ステツプ数SC、すなわ
ちスロツトル弁２０の開度の減少に応じて各励磁
巻線の励磁時間を順次補正値ｋずつ減少補正して
いるため、各励磁巻線を流れる平均電流値は順次
減少補正される。

なお、上記繰返し演算過程にて偏差値ΔVdが
零になると、上記作用説明の場合と同時にステツ
プモータＭの回転が停止し、これに応じた値にて
スロツトル弁２０の開度が保持される。

なお、上記作用説明において、アクセルペダル
１０を急激に開放した場合には、アクセルペダル
１０が原位置に復帰し、このことがポテンシヨメ
ータ４０により検出され、スロツトル弁２０の目
標開度に対応するアナログ電圧Va（この段階にて
はVa＝０）としてＡ−Ｄ変換器５０に付与され
る。すると、このアナログ電圧VaはＡ−Ｄ変換
器５０により目標開度に対応したデイジタル信号
Vdに変換され、ステツプ83にてコンピユータ６
０に読み込まれる。ついで、ステツプ84におい
て、CPU６１がデイジタル信号Vdが零であるこ
とに基づき、「YES」として判別し、コンピユー
タプログラムをステツプ85に進める。すると、回
転子Ｒのステツプ数SCが零と設定され、ステツ
プ86にて除解信号がCPU６１から発生されて駆
動回路７０に付与される。これに応答して駆動回
路７０から生じる消磁信号により各励磁巻線C₁
〜C₄が消磁される。かくして、ステツプモータ
Ｍの回動トルクがなくなり、スロツトル弁２０が
復帰コイルばね２３の付勢力を受けて閉じる。

また、上記実施例においては、ステツプモータ
Ｍの一ステツプ毎に基準設定値T_poを変化させる
ようにした例について説明したが、これに限ら
ず、例えば、ステツプモータＭのｎステツプ毎に
設定値T_poを変化させるように実施してもよい。

また、上記実施例においては、ステツプモータ
を駆動させる信号をコンピユータ６０によつて発
生させるようにしたが、これに代えて、例えば、
コンピユータ６０の演算結果に基いて周波数（パ
ルス幅）のパルス信号を発生する発振器と、演算
結果に基く方向にステツプモータを駆動するシフ
トレジスタを組合せて使用するようにしてもよ
い。

さらに、上記実施例においては、１バレル形式
におけるスロツトル弁に本発明を適用した例につ
いて説明したが、これに限らず、例えば、２バレ
ル２ステージ方式におけるスロツトル弁にも本発
明を適用できる。この場合、ポテンシヨメータ４
０に代えて、例えば、可変容量式、又は誘電式セ
ンサを代用し、これによつてアクセルペダル１０
の操作角度を検出するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、車載内燃機関の吸気管に設けられ、機関への混
合気供給量を調整するスロツトル弁と、前記スロツトル弁を常に閉方向に付勢するばね
と、前記スロツトル弁に連結され、前記ばねの付勢
力を受けた状態で前記スロツトル弁を回動する複
数の励磁巻線を有するステツプモータと、運転者により操作されるアクセルの操作量を検
出し、検出したアクセル操作量に応じた電気的な
操作量信号を発生する操作信号発生手段と、前記操作信号発生手段で発生された前記操作量
信号に基づいて前記スロツトル弁を前記操作量信
号に応じた所望の開度に制御するための制御信号
を出力する制御信号出力手段と、前記制御信号出力手段からの前記制御信号に応
じて前記ステツプモータに対する通電を制御して
前記ステツプモータを駆動する駆動手段と、を備えるスロツトル弁の電気制御装置であつて、前記制御信号出力手段は前記ステツプモータを所定回転角駆動させるた
めの前記制御信号を前記駆動手段に与えるたびに
一定値ずつ加算もしくは減算されるステツプ数を
記憶し、この記憶されているステツプ数と前記操
作量信号とに基づいて前記ステツプモータの回転
方向を定め、前記ステツプ数が前記スロツトル弁
が高開度側にあることを示す場合は前記ステツプ
モータの回動トルクが大きく、前記ステツプ数が
前記スロツトル弁が低開度側にあることを示す場
合は前記ステツプモータの回動トルクが小さくな
るように前記ステツプ数の値に応じて上記定めら
れた回転方向の所定の励磁巻線に対して通電が実
行されるよう前記駆動手段に対して前記制御信号
を与えることを特徴とするスロツトル弁の電気制
御装置としたことから、上述の如く制御信号出力手段にて加減算されて
記憶されるステツプ数はステツプモータにより回
動されるスロツトル弁の開度に相当する値を示す
ようになり、このステツプ数がスロツトル弁が高
開度側にあることを示せば、駆動手段がステツプ
モータの回動トルクが大きくなるようステツプモ
ータの上述の所定の励磁巻線に対して通電を実行
するので、スロツトル弁を閉方向に付勢するばね
の付勢力がスロツトル弁の開度が高開度側へと変
化したのにともなつて増加しても、ステツプモー
タの回動トルクがばねの付勢力を下回るというこ
とはなく、従つてスロツトル弁の高開度域であつ
ても脱調等を引き起こすことなく確実に所望の開
度へとスロツトル弁を制御できようになり、車両
走行上の信頼性は格段に向上するようになるとい
う優れた効果がある。

また上記構成であれば、上記ステツプ数がスロ
ツトル弁が低開度側にあることを示せば、駆動手
段がステツプモータの回動トルクが小さくなるよ
うステツプモータの上記所定の励磁巻線に対して
通電を行なうので、低開度域でのステツプモータ
での通電量は抑制され、ステツプモータで消費さ
れる電力は抑制されるようになり、よつて車両で
の燃料消費も少なくて済むようになるという効果
もある。

さらに上述の如く、ステツプモータへの通電を
制御してモータでの回動トルクを変えてスロツト
ル弁に対して設定されているばねの付勢力による
影響を解消しているので、ステツプモータとして
小型のものでよくなり、その上、上記構成ではス
ロツトル弁を所望の開度に制御する際に上述の如
く加減算されて記憶されるステツプ数を使つてい
るので、従来装置のようなスロツトル弁を所望の
開度に制御するために用いられた高精度なリニア
な出力が得られる開度検出器は不要となる。

従つて、本装置構成であれば車両の狭いエンジ
ンルームに設置する場合の設計自由度が高くな
る、即ち車両への搭載性が格段に向上するように
なるという優れた効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図はスロツトル弁、復帰コイルばね及びス
テツプモータの組付関係を示す概略図、第２図は
本発明の一実施例構成を示すブロツク図、第３図
は第２図に示したコンピユータの作用を示すフロ
ーチヤート、第４図はスロツトル開度に対するば
ねの付勢力の関係を示す特性図、第５図は本発明
の概略構成を示すブロツク図である。１０…アクセルペダル、２０…スロツトル弁、
２３…復帰コイルばね、４０…ポテンシヨメー
タ、６０…デイジタルコンピユータ、７０…駆動
回路、C₁〜C₄…励磁巻線、Ｍ…ステツプモータ。

Claims

【特許請求の範囲】１車載内燃機関の吸気管に設けられ、機関への
混合気供給量を調整するスロツトル弁と、前記スロツトル弁を常に閉方向に付勢するばね
と、前記スロツトル弁に連結され、前記ばねの付勢
力を受けた状態で前記スロツトル弁を回動する複
数の励磁巻線を有するステツプモータと、運転者により操作されるアクセルの操作量を検
出し、検出したアクセル操作量に応じた電気的な
操作量信号を発生する操作信号発生手段と、前記操作信号発生手段で発生された前記操作量
信号に基づいて前記スロツトル弁を前記操作量信
号に応じた所望の開度に制御するための制御信号
を出力する制御信号出力手段と、前記制御信号出力手段からの前記制御信号に応
じて前記ステツプモータに対する通電を制御して
前記ステツプモータを駆動する駆動手段と、を備えるスロツトル弁の電気制御装置であつて、前記制御信号出力手段は前記ステツプモータを所定回転角駆動させるた
めの前記制御信号を前記駆動手段に与えるたびに
一定値づつ加算もしくは減算されるステツプ数を
記憶し、この記憶されているステツプ数と前記操
作量信号とに基づいて前記ステツプモータの回転
方向を定め、前記ステツプ数が前記スロツトル弁
が高開度側にあることを示す場合は前記ステツプ
モータの回動トルクが大きく、前記ステツプ数が
前記スロツトル弁が低開度側にあることを示す場
合は前記ステツプモータの回動トルクが小さくな
るように前記ステツプ数の値に応じて上記定めら
れた回転方向の所定の励磁巻線に対して通電が実
行されるよう前記駆動手段に対して前記制御信号
を与えることを特徴とするスロツトル弁の電気制
御装置。