JPH0357839A - 車載エンジンの制御弁制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動車エンジンの燃料供給系に使用される制
御弁、例えばスロットル弁をバルスモー夕によって駆動
する制御弁制御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、自動車の発進及び走行中において、エンジンの
駆動力を受けて回転する車輪に伝わるトルクが路面の摩
擦力より必要以上に大きい場合、車輪が空転してスリッ
プすることがある。このような車輪のスリップ状態を解
消するには過大トルクを小さくする必要がある。過大ト
ルクを小さくするには、アクセルペダルの踏込量を加城
することによって、アクセルペダルと連繋しているエン
ジンの吸気管内に回動自在に設けられているスロットル
弁の開度を絞る方向に調節し、吸入空気量あるいは吸入
混合気量を減らしてエンジンの出力を適正に保たなけれ
ばならないが、ドライバ自身の力によって踏込量を正確
にコントロールすることは困難である。

このような不具合を解消するために、スロットル弁機構
にステップモータを連結して、このステップモータを車
輪の空転状態に応じて制御することにした装置が提案さ
れている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、このスロットル弁の制御用ステップモータは
小型軽量であることが望ましいが、小型軽量化するとト
ルクが小さくなり、スロットル弁の戻しばねに打ち勝つ
トルクを発生することができない。また、トルクを大き
くする為に電流を大きくすると発熱する。これらの問題
を解決する為に、ステップモータのデューティ制御を行
い、トルクが必要なときにはパルス幅を広げ、トルクが
不必要なときにはパルス幅を狭くする技術が提案されて
いる。

しかしながら、このデューティ制御を行う場合、スロッ
トル弁機｛ｌ′ＩＳに対してステップモータのトルク特
性を適合させないとスリップが発生したり、位置のエラ
ーが発生する。例えば、上述した方法こおいて、電源か
らステップモータに通電を開始すると、この通電によっ
てステップーモータ１２の回転子にブレが生じ、このよ
うなブレが生じているときに、ステップモータｌ２を起
動させると、パルスモータ１２の脱調の原因になる。

そこで本発明は、ステップモータに対する通電時のブレ
が解消された時点でステップモータを起動することによ
って脱調現象を抑制し、精度の高い制御ができる制御弁
制御装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために本発明に係る制御弁制御装置
は、スプリングにより附勢された制御弁（スロットル弁
、チョーク弁等）と、上記制御弁を駆動するステップモ
ータと、上記ステップモータを駆動するための駆動回路
と、上記ステップモータを作動させるときには、上記駆
動回路を通して上記ステップモータに対する通電を開始
し、所定時間経過した後に上記ステップモータを作動す
べく上記駆動回路を制御する制御手段と、を備えた構成
とした。

〔作用〕

上記構戊において、ステップモータを作動させるときに
は、駆動回路を通してステップモータに対する通電を開
始し、所定時間経過した後にパルスモー夕を作動すべく
駆動回路を制御することとしたので、ステップモータに
対する通電時のブレが解消された時点でステップモータ
を起動することによって脱調現象を制御し、精度の高い
制御ができるようになった。

〔実施例〕

以下、図面により本発明の一実施例について説明する。

まず、第１図に基づき、本発明の一実施例に係る制御弁
制御装置を説明する。

第１図において、軸１の左端側にはアクセルペダルと連
動する部材２が取り付けられているとともに、該部材２
の近傍に、該部材２と係合して第１図矢印方向に回動可
能にスロットルドラム３が取り付けられている。スロッ
トルドラム３には、ワイヤ４が巻回されているとともに
、アクセル開度センサ５が取り付けられている。軸１の
略中央部にはスロットル弁が取り付けられており、一方
軸１の右端側には、スロットル制御レバー７を初め、ス
ロットルレバー８、スロットルセンサ９が取り付けられ
ている。スロットル制御レバー７には、ディスタンスギ
ア１０が歯合されており、このディスタンスギア１０と
スロットル制御レバー７には、一端側が固定された戻し
ばね１１，１１′の他端側か取り付けられている。ディ
スタンスギア１０には、ステップモータ１２の回転軸に
取り付けられたギア１３が歯合されている。

上記構成において、アクセルペダル（図示しない）の踏
込みによって輔１がこのアクセルペダルと連動して第１
図Ｉ１計方向に回動したときには、スロットル弁６は全
開方向に回動する。一方、ステップモータ１２の第１図
反時計方向への回転に伴う軸１の第１図反時計方向への
回動によって、それまで開いていたスロットル弁６は、
全開方向へと回動ずる。スロットルセンサ９は、スロッ
トル弁６の開度を検知して制御部へと出力する。

制御部は、車輌のスリップ状態を解消する為に要求され
る目標開度信号と、実際のスロットル弁の開度を示すス
ロットルセンサ７の出力信号を読み込んで、両信号の｛
偏差に基づき、ステップモータ１２を駆動する。

第２図は、本発明の一実施例に従うスロットル弁駆動装
置の制御回路を示した図である。第２図にて図示した構
成の制御回路は、第１図にて示したステップモータ１２
の駆動を制御するために設けられている。

この制御回路は、制御部１５を始め、ステップモータ１
２を駆動するための駆動回路ｌ６、制御部１５の制御下
で駆動回路１６に対してデューティ比可変のパルス電流
を供給する方形波パルス発振回路１７及び制御部１５の
制御下で駆動回路１６を構成するステップモータ１２の
各相を各別に励磁（駆動）するための信号を出力する振
り分け回路１８を備えている。上述した構成について更
に詳述する。

即ち、方形波パルス発振回路１７は、制御部１５の制御
下で、ステップモータ１２が停止状態にあるときには、
戻しばね１１の附勢力に打ち勝って停止状態を保持し続
けるのに必要なトルクをステップモータ１２に発生させ
るために、本実施例ではバルスデューティ比１５％の方
形波ハルス信号を出力する。又、方形波パルス発振回路
１７は、制御部１５の制御下で、ステップモータ１２を
駆動するときには、戻しばね１１の附勢力に打ち勝って
回転駆動が可能なトルクをステップモータ１２に発生さ
せるために、本実施例ではパルスデューティ比５０％の
方形波パルス信号を出力する。

駆動回路１６を｛１７４成しているチョッピング用トラ
ンジスタ”ｒ５は、方形波パルス発振回路１７から出力
される方形波パルス信号に応じてＯＮ／ＯＦＦＬ、直流
電源１つから出力される電流を、ステップモータ１２を
溝成している各相のコイルＬ　　，Ｌ　　，Ｌ３，Ｌ４
側に供給する。上記ステｌ２ ップモータ１２を構成している各相は、夫々コイルを始
め、オン／オフ動作することによってコイルに流れる電
流を制御するトランジスタ、トランジスタを逆電圧から
保護する保護ダイオード、上記各トランジスタのコレク
タ側と直流電源１９側との間に接続されているダイオー
ド及び定電圧ダイオードから成っている。即ち、上記ス
テップモータ１２を構成している第１相は、コイルＬ１
を始め、トランジスタＴ　　保護ダイオードＤ１、『１
ゝ ダイオードＤ１１から成っており、上記ステップモータ
１２を構成している第２相は、コイルＬ２を始め、トラ
ンジスタＴ　　保護ｄダイオードＤ　２　，ｒ２″ ダイオードＤ２２から成っており、上記ステップモータ
１２を構成している第３相は、コイルＬ３を始め、トラ
ンジスタＴ　　保護ダイオードＤ３、ｒ３ゝ ダイオードＤ３３から成っている。更に、上記ステップ
モータ１２を構成している第４相は、コイルＬ　を始め
、トランジスタＴ　　保護ダイオード４『４ゝ Ｄ４、ダイオードＤ４４から成っている。なお、定電圧
ダイオードＺＤは、上記保護ダイオードＤ１〜Ｄ４のカ
ソード側と直流電源１つとの間に接続されている。

制御部１５は、前述したように、方形波パルス発振回路
１７、振り分け回路１８を介して駆動回路１６を制御す
る。ｉｌｒｌｌ御部１５は、ステップモータ１２を低速
度、高トルクにて駆動したいときには、振り分け回路１
８から低周波数のモータ駆動信号が出力されるように振
り分け回路１８を制御し、ステップモータ１２を高速度
、低トルクにて駆動したいときには振り分け回路１８か
ら高周波数のモータ駆動信号が出力されるように振り分
け回路１８を制御する。制御部１５は、例えば、１相励
磁によってステップモータ１２を駆動するときには、ト
ランジスタＴＴＴＴ　　の ｒｌ’　　ｒ２’　　ｒ３’　　　ｒ４順に、或いはこ
れとは逆にトランジスタＴｒ４’ｒ３’　　ｒ２’　Ｔ
ｒｌの順に各トランジスタを導通すＴＴ べく振り分け回路１８の駆動を制御する。

上述した構戊において、ステップモータ１２を無通電状
態から通電起動させるときには、以下のような制御態様
となる。即ち、方形波パルス発振回路１７と駆動回路１
６とを通してステップモータ１２に対し予定のデューテ
ィ比を有したパルス電圧を印加し、同時に駆動回路〕６
のあらかじめ予定した相に通電を行う。この通電によっ
てステップモータ１２が電気的安定点まで微少角度動く
ことて生じたブレが解消された後に、振り分け回路１８
を制御し、駆動回路１６からあらかじめ予定したパルス
を順次与えることでステップモータ１２を起動する。よ
って、ステップモータ１２が起動する時点には、通電に
よってステップモータ１２の回転子に生じたブレは解消
しており、ステップモータ１２の作動によって脱調現象
が助長されることはない。

上記内容は、２相励磁のステップモータに関して述べた
ものであるが１相励磁又は１−２相励磁のステップモー
タにも本発明が適用可能なのは勿論である。又、停止状
態を保持するためにステップモータに対して印加される
パルス信号のデューティ比、作動状態を保持するために
ステップモータに対して印加されるパルス信号のデュー
テイ比はともに上記数値にのみ限定されるものではない
。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、ステップモータ
を無通電停止状態から通電駆動状態に切換えるときには
、駆動回路を通してステップモータに対する給電を開始
し、所定時間経過した後にステップモータを起動すべく
駆動回路を制御することとしたので、ステップモータに
対する通電時のブレが解消された時点でステップモータ
を起動することによっ゜て脱調現象を抑制し、精度の高
い制御が行なえるスロットル弁駆動装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例に係る制御弁制御装置の基本
的構成を示す斜視図、第２図は第１図に示す制御弁制御
装置に適用できる制御回路を示す図である。 ６・・・スロットル弁、１１．１１’　・・・戻しばね
、１６・・・駆動回路、１７・・・方形波パルス発振回
路、１２・・・ステップモータ、１８・・・振り分け回
路、１５・・・制御部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 スプリングにより附勢された制御弁と、 前記制御弁を駆動するステップモータと、 前記ステップモータを駆動するための駆動回路と、 前記ステップモータを作動させるときには、前記駆動回
   路を通して前記ステップモータに対する通電を開始し、
   所定時間経過した後に前記ステップモータを作動すべく
   前記駆動回路を制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とする制御弁制御装置。