JPH0410111A - 直流モータ型位置決め装置の駆動制御方法 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、直流モータを駆動源として、対象物を目標
位置に位置付ける直流モータ型位置決め装置の駆動制御
方法に関する。

（従来の技術） この種の直流モータ型位置決め装置は、各種の分野に適
用されているが、例えば、その中には、内燃機関の可変
吸気システムに組み込まれた直流モータ型位置決め装置
かある。

ここで、可変吸気システムとは、内燃機関の広い回転速
度域に亙って高出力化を図るために、吸気供給経路の有
効長さをその回転速度に応じて可変するようしたもので
ある。このような可変吸気システムは、内燃機関の燃焼
室に通しる主吸気通路に配置された可変吸気制御弁と、
主吸気通路に可変吸気制御弁をバイパスして取付けられ
た迂回吸気通路とを備えてなり、そして、可変吸気制御
弁の弁開度は、直流モータ型位置決め装置により、内燃
機関の回転速度に応して制御されるようになっている。

即ち、直流モータ型位置決め装置は、対象物としての可
変吸気制御弁に動力伝達経路を介して接続された直流モ
ータと、この直流モータから動力伝達経路に含まれる回
転軸の回転数を検出する回転数センサと、この回転数セ
ンサからの信号に基つき、可変吸気制御弁の実弁開度を
検出する一方、内燃機関の回転速度に応じて設定される
目標弁開度とを比較し、実弁開度か目標弁開度に一致す
るように直流モータの駆動を制御する制御回路とから構
成されている。

ここで、具体的には、上述した位置決め装置は、内燃機
関の回転速度が所定の低速値以下の場合、可変吸気制御
弁の弁開度を全開位置とし、これにより、迂回吸気通路
を経由して吸気を内燃機関の燃焼室に供給することで、
吸気供給経路を長くできる。これに対し、内燃機関の回
転速度が所定の高速値以上に達すると、可変吸気制御弁
は、その弁開度か全開位置となるように、位置決め装置
によって制御される。この場合、吸気は、主吸気通路の
みを流れるから、吸気供給経路は短いものとなる。

尚、内燃機関の回転速度か低速値と高速値との間にある
ときには、位置決め装置は、可変吸気制御弁の弁開度を
、内燃機関の回転速度か上昇するに従い、全閉位置から
全開位置に向かって段階的に大きくなるように制御し、
これにより、吸気供給経路の有効長さを可変できるよう
になっている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上述した可変吸気システムに於いて、可変吸
気制御弁に於ける弁開度の許容変位範囲は、その全開位
置と全開位置との間によって決められることは勿論であ
るか、これら全開位置及び全閉位置は、可変吸気制御弁
の弁体が当接されるストッパによって規定されている。

それ故、可変吸気制御弁の目標弁開度が全開位置又は全
開位置に設定されると、可変吸気制御弁の弁体は、直流
モータにより、ストッパに当接するまで駆動されること
になる。

ここで、可変吸気制御弁の弁開度が全閉位置から全開位
置に位置付けられる場合のように、その実弁開度がその
目標弁開度である全開又は全開位置に向けて大きく変化
されるような場合にあっては、直流モータの駆動時間も
また必然的に長くなる。このように直流モータが長時間
駆動されている状態では、そのモータ速度もまた速くな
って最高速度に達し、このことから、直流モータによっ
て駆動される可変吸気制御弁の弁体の駆動速度もまた速
くなっている。このため、可変吸気制御弁の弁体かその
目標弁開度である全開又は全閉位置に達して、そのスト
ッパに当接する際には、このストッパに対して強い力で
衝突するようになり、可変吸気制御弁の弁体に損傷を招
き易いことになる。また、この場合には、直流モータも
また、そのモータ速度が速い状態から、弁体がストッパ
に当接することで、その回転駆動が強制的に阻止される
ことになるから、大きな負荷を受けてしまい、直流モー
タの損傷をも招く虞がある。

この発明は、上述した事情に基づいてなされたもので、
その目的とするところは、対象物の許容変位範囲を規定
し且つストッパにより構成された端位置に、その目標位
置か設定された場合にあっても、対象物かストッパに対
して強（衝突することなく、対象物を端位置に位置付け
ることができ、対象物及び直流モータの損傷を防止する
ことかできる直流モータ型位置決め装置の駆動制御方法
を提供することにある。

（課題を解決するための手段） この発明は、位置決め制御すべき対象物に動力伝達経路
を介して接続された直流モータと、この直流モータから
動力伝達経路に含まれる回転軸の回転数を検出する回転
数センサと、対象物の許容変位範囲の端位置を規定する
ストッパと、回転数センサからの信号に基つき対象物の
実位置を算出する一方、この実位置を制御入力の変化に
応じて設定される目標位置と比較し、目標位置に実位置
を一致させるように直流モータを駆動する直流モータ型
位置決め装置に於いて、この発明の駆動制御方法では、
対象物の目標位置か端位置に設定されたとき、対象物の
実位置が少なくとも端位置の直前の位置に達した時点で
、直流モータの駆動を所定時間停止した後、直流モータ
を再駆動して対象物の実位置を目標位置である端位置に
位置付けるようにしている。

（作用） 上述した直流モータ型位置決め装置の駆動制御方法によ
れば、対象物の目標位置が端位置である場合、対象物が
端位置の直前の位置に達した時点で、直流モータの駆動
は所定時間だけ停止され、そして、この後、直流モータ
の再駆動により、対象物は、その目標位置である端位置
に緩やかに位置付けられることになる。

（実施例） 以下、この発明の一実施例について、図面を参照して説
明する。

第１図は、可変吸気システムを備えた自動車用の内燃機
関を示しており、この内燃機関は、例えばＶ型６気筒の
ガソリンエンジンである。内燃機関の各燃焼室Ｉには、
主吸気通路２及び排気通路３が夫々接続されており、ま
た、これら主吸気通路２及び排気通路３の夫々には、燃
焼室ｌに臨むようにして、吸気弁４及び排気弁５か配置
されている。

主吸気通路２には、上流側からエアクリーナ６゜スロッ
トル弁７及びインジェクタ８が順に配置されており、排
気通路３には、その上流側から３元触媒型の触媒コンバ
ータ９及びマフラ（図示しない）が順に配置されている
。尚、主吸気通路２に於いて、スロットル弁７よりも下
流側に位置する部分はサージタンク１０となっており、
また、インジェクタ８は、主吸気通路２に於ける吸気マ
ニホルド部分に、各気筒毎に設けられている。

スロットル弁７は、図示されていないけれども、車室内
のアクセルペダルにアクセルワイヤ等を介して接続され
ており、これにより、スロットル弁７の弁開度がアクセ
ルペダルの踏み込み量に応して、可変されるようになっ
ている。

そして、可変吸気システムは、主吸気通路２に於いて、
そのサージタンクＩＯの直下流に位置した可変吸気制御
弁１１と、この可変吸気制御弁１１とサージタンク１０
の双方をバイパスする迂回吸気通路１２とを備えている
。可変吸気制御弁１１が第１図中実線で示した全開位置
にあるとき、吸気は、主吸気通路２から迂回吸気通路１
２を経由して、再び主吸気通路２に戻るような長い吸気
経路を通って燃焼室１に至る。これに対し、可変吸気制
御弁１１が第１図中破線で示した全開位置にあるときに
は、吸気は、迂回吸気通路１２を経由することなく、主
吸気通路２のみの短い吸気経路を通って燃焼室１に至る
ことになる。

ここで、可変吸気制御弁１１の弁体は、全開位置から全
閉位置までの間で回動することができ、そして、全開位
置及び全閉位置に達したとき、その弁体は、図示しない
ストッパに当接されるようになっている。

上述した可変吸気システムには、可変吸気制御弁１１の
弁開度を制御するために、直流モータ型位置決め装置か
組み込まれており、以下には、この位置決め装置につい
て説明する。

位置決め装置は、先ず、直流モータ、即ち、ＤＣモータ
１３を備えており、このＤＣモータ１３は、ブラシ付の
小形直流モータか゛ら構成されている。ＤＣモータ１３
は、第２図に示されているように、主吸気通路２に於い
て、可変吸気制御弁１１の近傍の外壁に取付けられたケ
ーシング１４内に収容されている。

そして、ＤＣモータ１３の出力軸１５は、動力伝達経路
１６を介して、可変吸気制御弁１１に接続されている。

即ち、動力伝達経路１６は、ＤＣモータ１３の出力軸１
５に取付けられた歯車１７と、この歯車１７に中間歯車
１８を介して噛合された歯車１９とを備えている。この
歯車１９は、回転軸２０に取付けられており、この回転
軸２０は、ケーシング１４内に幾つかの軸受２１を介し
て回転自在に支持されている。

回転軸２０の一端部には、ウォームキア２２か取付けら
れており、このウォームキア２２には、ウオームホイー
ル２３か噛合されている。このウオームホイール２３は
、可変吸気制御弁１１の弁軸２４（第１図参照）に取付
けられている。

従って、ＤＣモータ１３と可変吸気制御弁１１との間か
上述した動力伝達経路１６によって接続されていれば、
ＤＣモータ１３を駆動することで、可変吸気制御弁１１
の弁軸２４を回転させることができ、これにより、可変
吸気制御弁１１の弁開度を全開位置と全閉位置との間で
可変することができる。ここで、可変吸気制御弁１１の
全開位置及び全開位置は、図示しないストッパにより規
定されている。

更に、回転軸２０の他端部側には、一対の回転数センサ
、つまり、第１及び第２回転数センサ２５゜２６か配置
されている。これら第１及び第２回転数センサ２５，２
６は、第３図及び第４図に夫々示されているが、これら
回転数センサは、基本的に同一の構造をなしているので
、ここでは、第１回転数センサ２５についてのみ説明す
る。

第１回転数センサ２５は、回転軸２０の周面に固定され
たリング磁石２７ａを備えている。このリンク磁石２７
ａは、回転軸２０に対し非磁性材のスリーブ２８を介し
て取付けられるか、又は、回転軸２０を非磁性材から形
成することで、二の回転軸２０に直接に取付けることが
できる。リング磁石２７ａは、第３図に示されているよ
うに、その半周面がＮ極に磁化されいるとともに、その
残りの半周面はＳ極に磁化されている。尚、第３図に於
いて、リンク磁石２７ａに於ける磁極の領域か明確とな
るように、その境界に破線Ｘを施して示しである。そし
て、リンク磁石２７ａの外周面近傍には、この外周面に
対して常時対向するようにして、ホールＩＣからなる磁
気プローブ２９ａか配置されている。この磁気プローブ
２９ａは、リング磁石２７ａが回転軸２０とともに回転
されるとき、リング磁石２７ａの磁極に対応した信号を
出力するようになっている。即ち、磁気プローブ２９ａ
に対し、リング磁石２７ａが回転すると、磁気プローブ
２９ａは、リング磁石２７ａの半回転毎に異なる磁極を
検出することから、例えば、リング磁石２７ａのＮ極を
検出しているとき、磁気プローブ２９ａはオンとなって
Ｌレベルの信号を出力し、また、リング磁石２７ａのＳ
極を検出しているときには、磁気プローブ２９ａはオフ
となってＨレベルの信号を出力することになる。従って
、回転軸２０の回転に伴い、磁気プローブ２９ａ、即ち
、第１回転数センサ２５からの信号は、第５図にＰｉて
示されるように、オン信号及びオフ信号かパルス的に出
力されることになる。

第２回転数センサ２６は、前述したように第１回転数セ
ンサ２５と同一の構造を有しているので、ここでは、第
１回転数センサ２５の部材と同一の機能を有する部材に
、その添字のみをｂに置き換えた同一の符号を付して、
その説明は省略し、以下には相違する点のみを説明する
。

第２回転数センサ２６の場合、第３図と第４図とを比較
すれば明らかなように、そのリング磁石２７ｂは、回転
軸２０に対する取付けの回転角位相か第１回転数センサ
２５に於けるリング磁石２７ａの場合とは９０°たけ異
なっている。従って、磁気プローブ２９ｂ、即ち、第２
回転数センサ２６からのオン信号及びオフ信号の出力は
、第５図中Ｐ２で示されるものとなる。

第１及び第２回転数センサ２５，２６からの信号は、第
１図に示されているように、ＤＣモータ１３の駆動を制
御する制御回路としての電子制御装置３０に供給される
ようになっており、また、この電子制御装置３０には、
エンジン速度センサ３１、エアーフローセンサ３２．ス
ロットルセンサ、大気圧センサ、吸気温センサ、アイト
ルスイッチ、０□センサ、高温センサ、ノックセンサ。

水温センサ、ＴＤＣセンサ等からの信号もまた入力され
るようになっている。尚、第１図には、これら各種のセ
ンサのうち、エンジン速度センサ３１及びエアーフロー
センサ３２のみか示されており、また、第１及び第２回
転数センサに於いても、その磁気プローブ２９ａのみを
示しである。

電子制御装置３０は、第６図に概略的に示されているよ
うに、第１及び第２回転数センサ２５゜２６からの信号
か入力される実弁開度検出部３３と、エンジン速度セン
サ３１からの信号が入力される目標弁開度設定部３４と
、これら実弁開度検出部３３、目標弁開度設定部３４並
びにエアフローセンサ３２に夫々接続され、ＤＣモータ
１３の駆動を制御する制御信号を出力する制御部３５と
を備えて構成されている。尚、エンジン速度センサ３１
としては、内燃機関のクランク角度を検出するクランク
角センサで兼用することもできる。

次に、第７図乃至第１１図に示されたフローチャートに
従って、直流モータ型位置決め装置を含む可変吸気シス
テムの作動制御を説明する。

第７図に示されているように、内燃機関がイグニッショ
ンキーにより、キーオンされて始動されると、ステップ
Ｓｌで初期値設定が実施され、この初期値設定では、各
種のフラグ、例えばＸ、　Ｙ。

Ｚの各フラグ及びイニシャライズフラグが０にリセット
されるとともに、ウェイトタイマに０かセットされる。

そして、次のステップからは、直流モータ型位置決め装
置の初期化、即ち、イニシャライズ処理が実施され、先
ず、ステップＳ２では、ＤＣモータ１３のバッテリ電圧
ＶＢが所定値Ｖ１以上であるか否かが判別される。ここ
での判別が否（Ｎ）の場合には、第９図に示されている
ステップＳ１２に進み、このステップＳ１２で、イニシ
ャライズフラグに１かセットされているか否かが判別さ
れる。この場合、イニシャライズフラグは、先のステッ
プＳ１の初期値設定に於いてＯにリセットされたままで
あるから、この場合、その判別結果は否（Ｎ）となる。

従って、ステップＳ１２からステップＳ２に戻って、こ
のステップＳ２か再び実施される。従って、ステップＳ
２での判別が正（Ｙ）とならない限り、即ち、ＤＣモー
タ１３のバッテリ電圧ＶＢがＶ１以上に達していない限
り、ステップ３以降のステップか実施されることはない
。

そして、ステップＳ２での判別か正（Ｙ）の場合には、
次のステップＳ３か実施され、このステップＳ３では、
ウェイトタイマが０であるか否かが判別される。ここで
、ウェイトタイマもまた、先のステップＳ１での初期値
設定に於いて予めＯにリセットされているから、ここで
の判別は、正（Ｙ）となり、次のステップＳ４が実施さ
れる。

このステップＳ４では、イニシャライズタイマに所定時
間Ｔがセットされる。ここで、イニシャライズタイマは
、ＤＣモータ１３のバッテリ電圧ＶＢがＶ１以上である
ときのみ作動する減算タイマから構成されており、また
、この場合、所定時間Ｔ１は、この実施例の場合、可変
吸気制御弁１１の弁開度を全開位置と全閉位置との間で
可変するのに要する時間よりも十分に短く設定されてい
る。

次のステップＳ５では、ＤＣモータ１３か閉側に回転駆
動され、これにより、可変吸気制御弁１１の弁開度は全
閉位置に向けて変位されることになる。即ち、ステップ
Ｓ５が実施されると、可変吸気制御弁１１を全開位置に
向けて駆動する駆動行程が実施されることになる。

このような駆動工程か実施されている間、次のステップ
Ｓ６では、回転数センサ、この場合、第１回転数センサ
２５からの出力信号に反転があるか否か、即ち、第１回
転数センサ２５からの出力信号がオン信号からオフ信号
に、又は、オフ信号からオン信号に反転したか否かが判
別される。ここでの判別が正（Ｙ）の場合には、まだ、
ＤＣモータ１３が実際に駆動していることを意味してお
り、そして、ステップＳ６からは、第８図に示されてい
るステップＳＩＯか実施される。このステップＳＩＯで
は、前述したウェイトタイマに所定時間Ｔ２がセットさ
れる。ここで、ウェイトタイマもまた、イニシャライズ
タイマと同様に減算タイマから構成されており、また、
所定時間Ｔ２は、前述した所定時間Ｔ１よりも更に短く
、例えば、ＴＩの数分の１程度に設定されている。

ステップＳｌＯからは、ステップＳ２以降のステップか
繰り返して実施されることになるか、ここで、ステップ
Ｓ２からステップＳ３に至ると、このステップＳ３での
判別は、ウェイトタイマかＯとならない限り、正（Ｙ）
とならないので、ステップＳ１２に飛ひ、このステップ
Ｓ１２が実施されることになるか、ここでも、この時点
では、ステップＳ１２の判別は前述したように否（Ｎ）
のままとなるから、ステップＳ２に戻ることになる。

従って、ステップＳ６での判別が一旦、正（Ｙ）となっ
た後に於いては、即ち、前述したＤＣモータ１３の駆動
工程中に、第１回転数センサ２５からのオンオフ信号か
反転した場合には、第１２図に示されているように、ウ
ェイトタイマに設定された所定時間Ｔ２か完了するまで
は、ステップＳ４以降のステップか実施されることはな
く、駆動工程は中断されることになる。

そして、所定時間Ｔ２が経過すると、ステップＳ３の判
別かこの時点で、正（Ｙ）となるから、ステップＳ４か
再度実施されることになる。従って、第１２図から明ら
かなように、前述した駆動工程が最初から繰り返して実
施されることになる。

また、ＤＣモータ１３の駆動工程中、ステップＳ６の判
別か正（Ｙ）とならず、また、次のステップＳ７での判
別も正（Ｙ）とならないときには、つまり、イニシャラ
イズタイマに設定された所定時Ｔ１が未だ経過していな
い場合には、ステップＳｌｌを経由して、ステップＳ５
以降のステップが繰り返して実施されるか、又は、ステ
ップＳ２に戻ることになる。即ち、ステップＳｌｌに於
いては、ＤＣモータ１３のバッテリ電圧ＶＢがＶｌより
も僅かに低い値のＶ２以上に維持されているか否かか判
別され、この判別か正（Ｙ）に維持されている限り、ス
テップＳ５に戻って、このステップ以降か繰り返して実
施され、これにより、ステップＳ６での判別か正（Ｙ）
とならない場合には、ステップＳ７での判別か正（Ｙ）
となるまて、ＤＣモータ１３は一方向に回転駆動される
ことになる。

しかしなから、ＤＣモータ１３が回転駆動中にあるとき
、つまり、前述した駆動工程が終了する前に、ＤＣモー
タ１３のバッテリ電圧ＶＢかＶ２以下に降下すると、ス
テップＳｌｌての判別が否（Ｎ）となって、ステップＳ
２に戻る。従って、この場合、ＤＣモータ１３の回転駆
動は中断され、また、イニシャライズタイマでの減算カ
ウントも同時に停止される。

尚、ＤＣモータ１３のバッテリ電圧ＶＢか再びＶ１以上
に達すると、ステップＳ３以降のステップか実施される
ことになる。

そして、第１２図に示されているように、ステップＳｌ
ｌでの判別か否（Ｎ）となることなく、また、ステップ
Ｓ６での判別が正（Ｙ）となることもな（、イニシャラ
イズタイマにセットされた所定時間Ｔｌが経過するよう
な場合には、ＤＣモータＩ３を駆動しようとしても、こ
のＤＣモータ１３の回転駆動は実際になされていないこ
とになるから、可変吸気制御弁１１の弁開度は既に全閉
位置となり、そして、その弁体は全閉位置を規定するス
トッパに当接した状態にあると判断することかできる。

従って、この場合には、ステップＳ７での判別が正（Ｙ
）となって、次のステップＳ８に進むことから、この時
点で、ＤＣモータ１３の駆動か停止され、そして、ステ
ップＳ８では、イニシャライズフラグに１かセットされ
て、これにより、直流モータ型位置決め装置の初期化が
完了したと判定される。尚、第１２図に於いて、ＤＣモ
ータ１３の駆動工程が実施されているとき、第２回転数
センサ２６からの信号は反転しているが、この実施例で
は、第２回転数センサ２からの信号は無視し、第１回転
数センサ２５からの信号のみを監視しているので、例え
、第２回転数センサ２６からの信号が反転しても、ＤＣ
モータ１３の駆動工程か中断されるようなことはない。

この後、ステップＳ７からステップ＄８が実施されるこ
とにより、可変吸気制御弁１１の弁開度に、その初期値
、即ち、全閉位置を表す０かセットされる。

次に、ステップＳ９からは、前述したステップＳ１２に
進み、このステップＳ１２の判別、即ち、イニシャライ
ズフラグに１かセットされているか否かが判別される。

前述したように位置決め装置のイニソヤライズ処理か完
了した場合には、先のステップＳ８に於いて、イニシャ
ライズフラグには既に１かセットされているので、この
場合、その判別は正（Ｙ）となり、この場合には、次の
ステップＳ１３か実施されることなる。

ステップＳＩ３ては、可変吸気制御弁ＩＩの目標弁開度
が設定されるとともに、その実弁開度が検出されること
になる。ここで、可変吸気制御弁１１の実弁開度は、電
子制御装置３０の実弁開度検出部３３に於いて第１及び
第２回転数センサ２５゜２６からのオンオフ信号を計数
することで、算出することかできる。即ち、ＤＣモータ
１３の駆動により、回転軸２０が回転され、そして、前
述したように可変吸気制御弁１１の弁軸２４か回転され
て、その実弁開度が変化する際には、回転軸２０の回転
に伴い、第１及び第２回転数センサ２５゜２６からは、
第５図に示されているように、パルス的な信号が出力さ
れるから、実弁開度検出部３３に於いて、少なくとも一
方の回転数センサ、例えば第１回転数センサ２５からの
パルス数を計数することで、全閉位置を基準とした可変
吸気制御弁１１の一実弁開度を常時算出することができ
る。そして、この実施例の場合、第１回転数センサ２５
からのオンオフ信号の計数に基づき、ＤＣモータ１３の
単位回転が規定され、そして、第１３図に示されている
ように、ＤＣモータ１３が１２単位回転だけ、回転駆動
されたとき、可変吸気制御弁１１の弁開度が全閉位置か
ら全開位置の許容変位範囲に亙って変化するように設定
されている。従って、実弁開度検出部３３に於いては、
第１回転数センサ２５のオンオフ信号を計数して、ＤＣ
モータ１３の単位回転の回数を算出することにより、こ
の回数を可変吸気制御弁１■の実弁開度θａの太きさと
して求めることかできる。即ち、実弁開度θａは、数量
化して求められることになる。

尚、この実施例の場合、回転軸２０には、第１及び第２
回転数センサ２５，２６の２つのセンサが備えられてい
るから、これら第１及び第２回転数センサ２５，２６か
らの出カバターンの重なり状態を比較することで、ＤＣ
モータ１３か正回転状態にあるか、又は、逆回転状態に
あるかを検知することが可能となり、これにより、可変
吸気制御弁１１の実弁開度θａを、パルス数の加減算か
ら求める際に好都合なものとなる。

一方、可変吸気制御弁１１の目標弁開度は、電子制御装
置３０の目標弁開度設定部３４に於いて設定され、この
目標弁開度設定部３４では、エンジン速度センサ３１か
らの信号に基づき、目標弁開度を設定する。即ち、目標
弁開度は、第１４図に示されているマツプ、又は、この
マツプを規定する関数から求められるようになっている
。第１４図から明らかなように、可変吸気制御弁１１の
目標弁開度は、制御入力としての内燃機関のエンジン速
度が低速値Ｎｌ　　（例えば３５００ｒｐｍ付近）以下
の低速域にあるときに全閉位置となり、エンジン速度が
低速値Ｎ１よりも高い高速値Ｎ２　　（例えば４５００
ｒｐｍ付近）以上の高速域では全開位置となるように設
定されている。

そして、エンジン速度が低速値Ｎｌと高速値Ｎ２との間
の過渡領域では、エンジン速度の上昇に従って、その弁
開度が全閉位置から全開位置に向かって段階的に大きく
なるように設定されている。

即ち、この実施例では、実弁開度検出部３３に於いて前
述したようにして検出される可変吸気制御弁１１の実弁
開度θａに応じて、低速値Ｎ１と高速値Ｎ２との間は、
即ち、弁開度の可変許容範囲は、第１５図に示されてい
るように、１２の制御区分に等間隔を存して区分されて
おり、各制御区分には、低速値Ｎｌ側から高速値Ｎ２側
に向かって段階的に大きくなるように目標弁開度θ０が
夫々設定されている。従って、エンジン速度がＮｌとＮ
２との間にある場合には、そのエンジン速度か属する制
御区分の数値を、目標弁開度θ０として設定することが
できる。

尚、直流モータ型位置決め装置のイニンヤライズ処理が
実施された直後では、可変吸気制御弁１１の実弁開度θ
ａは、前述したように全閉位置、つまり、０となってい
る。また、このようにイニンヤライズ処理に於いて、可
変吸気制御弁１１か全閉位置に位置付けられると、内燃
機関の始動時、可変吸気制御弁は、第１４図から明らか
なように、その目標弁開度θ０に既に位置付けられてい
ることになり、内燃機関の始動性か良好となる。

そして、実弁開度検出部３３及び目標弁開度設定部３４
に於いて、可変吸気制御弁１１の実弁開度θａ死目標弁
開度θ０か夫々求められると、これらは、電子制御装置
３０の制御部３５に供給されて処理される。即ち、第８
図のフローチャートでみれば、ステップＳ１３から次の
ステップ１４が実行される。このステップＳ１４では、
目標弁開度θ０が実弁開度θａよりも大きいか否かが判
別される。ここでの判別か正（Ｙ）の場合には、次のス
テップＳ１５に於いて、目標弁開度θ０が全開位置、即
ち、その数値が１２であるか否かが判別される。ここで
の判別が否（Ｎ）の場合には、第１０図に示されている
ステップＳ２０に進み、ＤＣモータ１３は、開側に駆動
される。

即ち、この場合、先のステップＳ１４での判別が正（Ｙ
）であるから、ＤＣモータ１３は、可変吸気制御弁１１
を開く方向に駆動され、そして、次のステップＳ２１で
は、Ｘフラグが０にリセットされた後、ステップＳ１２
に戻って、これ以後のステップ、即ち、前述した位置決
め装置に於けるイニンヤライズ処理以後のステップが繰
り返して実施されることになる。

ここで、上述したステップの繰り返し中、ステップＳ１
４での判別が否となった場合には、第１１図のステップ
Ｓ２２に進み、そして、このステップ３２２では、ステ
ップＳ１４での場合とは逆に、目標弁開度θＯか実弁開
度θａよりも小さいか否かが判別され、そして、ここで
の判別もまた否（Ｎ）の場合には、次のステップＳ２３
にて、ｘ、　ｙ。

Ｚの各フラグか０にリセットされて、ステップＳ１２に
戻る。従って、このような場合には、可変吸気制御弁１
１の実弁開度θａかその目標弁開度θ０に一致している
から、ステップＳ１２からステップＳ１３．Ｓ１４．Ｓ
２２及びＳ２３を介して、ステップＳ１２に戻るような
ルーチンが繰り返されるだけで、ＤＣモータ１３か駆動
されることはない。

そして、前述したステップＳ１４からステップＳ１５に
進み、このステップＳ１５での判別が正（Ｙ）の場合に
は、つまり、可変吸気制御弁１１の目標弁開度θ０が全
開位置、即ち、その数値が１２である場合には、次のス
テップＳ１６が実施され、このステップＳ１６では、可
変吸気制御弁１１の実弁開度θａか全開位置の手前の弁
開度であるか否か、つまり、その弁開度を数値で示した
場合、１１であるか否がか判別される。ここでの判別が
否の場合には、ステップＳ２０以降のステップが実施さ
れることで、前述したように可変吸気制御弁１１の弁開
度を大きくするような開側への駆動ルーチンが繰り返さ
れることになる。

このようにして開側への駆動ルーチンか繰り返されてい
るとき、前述したステップＳ１６での判別か正（Ｙ）と
なると、即ち、この場合、可変吸気制御弁ＩＩの実弁開
度θａかその数値でみて１１に達すると、この場合には
、ステップＳ１７が実施される。このステップＳ１７で
は、Ｙフラグに１がセットされているか否かか判別され
るが、この場合、Ｙフラグは未た０にリセットされたま
まの状態であるから、ここでの判別は否（Ｎ）となり、
次のステップ３１８が実施される。このステップＳＩ８
ては、前述したウェイトタイマに所定時間Ｔ２がセット
され、そして、Ｙフラグに１がセットされる。

この後、前述したステップＳ１９か実施されるが、ここ
では、先のステップ３１８にて、ウェイトタイマに所定
時間Ｔ２がセットされた直後にあるから、ここでの判定
は否（Ｎ）となる。それ故、この場合には、ステップ３
２０をバイパスして、ステップＳ２１にて、Ｘフラグか
０にリセットされるた後、ステップＳ１２に戻り、そし
て、このステップＳ１２以降か繰り返して実施されるこ
とになる。しかしながら、この場合、次のルーチンでは
、ステップＳ１７の判別か正となるので、ステップ８１
８は、バイパスして実施されることになる。従って、こ
のような繰り返しのルーチンは、ステップＳ１９での判
別か正となるまで、つまり、ウェイトタイマに設定され
た所定時１ｉ＝Ｍ　Ｔ　２か完了するまで継続されるこ
とになる。

そして、所定時間Ｔ２か完了すると、ステップＳ１９で
の判別かこの時点て正ＣＹ　）となるから、再び、ステ
ップＳ２０か実施されて、ＤＣモータ１３は閉側に駆動
される。これにより、可変吸気制御弁１１は、その実弁
開度θａが全開位置の直前の位置から全開位置に向けて
、つまり、その実弁開度θａを数値でみたとき、１１か
ら１２に変化するように駆動される。

この後、可変吸気制御弁１１の実弁開度θａが全開位置
に達すると、前述したようにステップＳｌ４及びＳ２２
での判別が夫々否となり、そして、ステップＳ２３を経
てステップＳ１２に戻って、このステップＳ１２以降の
ステップが繰り返されることになる。

ここで、以上までの説明を纏めれば、可変吸気制御弁１
１の目標弁開度θ０が実弁開度θａより大きい場合にあ
って、しかも、その目標弁開度θ０が全閉位置、即ち、
数値でみて１２に設定された場合、第１６図に示されて
いるように、ＤＣモータ１３の開側への駆動中、可変吸
気制御弁１１の実弁開度θａか全開位置の直前の弁開度
位置、つまり、数値でみて１１に達したとき、ＤＣモー
タ１３は、その駆動が所定時間Ｔ２だけ停止された後に
再度駆動され、これにより、可変吸気制御弁１１の実弁
開度θａは、その目標弁開度θ０である全開位置に位置
付けられることになる。

尚、この場合、可変吸気制御弁１１の目標弁開度θ０が
全開位置以外の弁開度に設定された場合には、その途中
に於いて、ＤＣモータ１３の駆動停止を実施することな
く、その実弁開度θａは、目標弁開度θ０に位置付けら
れることになる。

以上までの説明は、可変吸気制御弁１１の目標弁開度θ
０が実弁開度θａよりも大きい場合であるか、しかしな
がら、ステップＳ１２以降のステップか繰り返して実施
される過程に於いて、目標弁開度θ０が実弁開度θａよ
りも小さくなるような場合にあっては、ステップＳ１４
での判別が否（Ｎ）となり、そして、この後のステップ
Ｓ２２での判別か正（Ｙ）となるから、ここで初めて、
ステップＳ２４以降のステップが実施されることになる
。

ステップＳ２４では、先ず、Ｘフラグに１がセットされ
ているか否かが判別されるが、ここで、前述した位置決
め装置のイニシャライズ処理が実施された直後に、ステ
ップＳ１２．Ｓ１３．Ｓ１４及びＳ２２を介して、ステ
ップＳ２４に至る場合でも、また、既にステップＳ１５
以降のステップが実施された後にステップＳ２４に至る
場合でも、Ｘフラグは必ず０にリセットされた状態にあ
るから、ここでの判別は否（Ｎ）となり、そして、次の
ステップＳ２５が実施される。このステップＳ２５では
、実弁開度θａか目標弁開度θ０よりも、その数値でみ
て２以上大きいか否かが判別される。

この判別が否（Ｎ）であると、ステップＳ２５からステ
ップＳ１２に直ちに戻るようなるルーチンが繰り返され
るだけであるので、この場合には、ＤＣモータ１３が駆
動されることはない。

しかしなから、ステップＳ２５での判別が正（Ｙ）であ
る場合には、次のステップＳ２６に於いて、可変吸気制
御弁１１の目標弁開度θ０か全閉位置、即ち、数値でみ
て０か否かが判別される。ここでの判別が否（Ｎ）の場
合には、ステップＳ２７乃至Ｓ３０をバイパスして、ス
テップＳ３１に至り、このステップＳ３１にて、ＤＣモ
ータ１３は、閉側に駆動される。即ち、この場合、先の
ステップＳ２２での判別が正（Ｙ）であるから、ＤＣモ
ータ１３は、可変吸気制御弁１１を閉じる方向に駆動さ
れ、そして、次のステップＳ３２に於いて、Ｘフラグに
１かセットされた後、ステップＳ１２に戻って、これ以
後のルーチンが繰り返して実施されることになる。

ここで、上述のルーチンか繰り返されるとき、ステップ
Ｓ２４に再び至ると、この場合、Ｘフラグには既に１が
セットされているから、ここでの判別は正（Ｙ）となり
、従って、この後に於いては、ステップＳ２５をバイパ
スして、ステップ８２６に至るようにルーチンとなる。

そして、上述のルーチンか繰り返して実施されている間
に於いて、ステップＳ１４及びＳ２２ての判別か共に否
となった場合には、ステップＳ２３を経て、ステップＳ
１２に戻ることになる。即ち、この場合には、可変吸気
制御弁１１の実弁開度θａかその目標弁開度θ０に一致
したことを意味しているから、この後に於いては、ステ
ップＳＩ２がらステップＳ１３．Ｓ１４．Ｓ２２及びＳ
２３を介して、ステップＳＩ２に戻るようなルーチンが
繰り返されるだけで、ＤＣモータ１３が駆動されること
はない。ここで、このようにして可変吸気制御弁１１の
実弁開度θａがその目標弁開度θ０に一致させるように
ルーチンが繰り返される際、前述の説明から明らかなよ
うに、ステップＳ２５はバイパスされることになる。つ
まり、ステップＳ２５が１回実施されて、その判別か正
（Ｙ）となったときには、必ず、ステップＳ３２か実施
されてＸフラグに１がセットされるから、この後に於い
ては、可変吸気制御弁１１の実弁開度θａが目標弁開度
θ０に一致して、ステップＳ２３が実施されない限り、
ステップＳ２４での判別は正（Ｙ）となるので、ステッ
プＳ２５は実施されないことになる。

また、前述したステップＳ２５を経てステップＳ２６に
至り、このステップＳ２６での判別か正（Ｙ）となる場
合、つまり、可変吸気制御弁１１の目標弁開度が全閉位
置、即ち、数値でみて０に設定されたときには、次のス
テップＳ２７が実施され、このステップＳ２７では、可
変吸気制御弁１１の実弁開度θａが全閉位置の手前の弁
開度であるか否か、つまり、その弁開度を数値で示した
場合、■であるか否かが判別される。ここでの判別が否
の場合には、ステップＳ３１以降のステップが実施され
ることで、前述したように可変吸気制御弁１１の弁開度
を小さくするような閉側への駆動ルーチンか繰り返され
ることになる。ここでも、−旦、ステップＳ３２を通過
した後には、Ｘフラグに１がセットされるので、ステッ
プＳ２５はバイパスして実施されることになる。

このようにして開側への駆動ルーチンが繰り返されてい
るとき、前述したステップＳ２７での判別が正（Ｙ）と
なると、即ち、この場合、可変吸気制御弁１１の実弁開
度θａかその数値でみて１に達すると、この場合には、
次のステップ３２８が実施される。このステップ３２Ｂ
では、Ｚフラグに１がセットされているか否かか判別さ
れるか、この場合、Ｚフラグは未だ０にリセットされた
ままの状態であるから、ここでの判別は否（Ｎ）となり
、次のステップＳ２９が実施される。このステップＳ２
９では、前述したウェイトタイマに同様にして所定時間
Ｔ２かセットされ、そして、Ｚフラグに１かセットされ
る。

この後、次のステップＳ３０に於いては、ウェイトタイ
マにセットされた所定時間Ｔ２が完了したか否かが判別
されるが、ここでは、先のステップＳ２９にて、ウェイ
トタイマに所定時間Ｔ２かセットされた直後にあるから
、ここでの判別は否（Ｎ）となり、それ故、この場合に
は、ステップＳ３１をバイパスすることで、ＤＣモータ
１３の駆動が停止され、そして、ステップＳ３２を経た
後、ステップＳ１２に戻り、このステップＳ１２以降の
ルーチンが繰り返して実施されることになる。この場合
、次のルーチンでは、ステップＳ２８での判別が正（Ｙ
）となるので、ステップＳ２９はバイパスされることに
なる。従って、このような繰り返しのルーチン、即ち、
ステップＳ３１をバイパスすることで、ＤＣモータ１３
の駆動が停止した状態は、ステップＳ３０での判別が正
となるまで、つまり、ウェイトタイマに設定された所定
時間Ｔ２が完了するまで継続されることになる。

そして、所定時間Ｔ２が完了すると、ステップＳ３０で
の判別がこの時点で正（Ｙ）となるから、再び、ステッ
プＳ３１が実施されて、ＤＣモータ１３は閉側に駆動さ
れる。これにより、可変吸気制御弁１１は、その実弁開
度θａが全閉位置の直前の位置から全開位置となるよう
に、つまり、その実弁開度θａか数値でみたとき、ｌか
ら０に達するように駆動される。

この後、可変吸気制御弁１１の実弁開度θａか全閉位置
に達すると、前述したようにステップＳ１４及びＳ２２
での判別が夫々否となり、そして、ステップＳ２３を経
てステップＳ１２に戻り、このステップＳ１２以降のス
テップが繰り返されることになる。

ここで、以上までに説明した可変吸気制御弁１１の閉側
での作動を纏めれば、可変吸気制御弁１１の目標弁開度
θ０か実弁開度θａより小さい場合にあって、しかも、
その目標弁開度θ０か全閉位置、即ち、数値でみて０に
設定された場合、第１６図に示されているように、ＤＣ
モータ１３の閉側への駆動中、可変吸気制御弁１１の実
弁開度θａが全閉位置の直前の弁開度位置、つまり、数
値でみて１に達したとき、ＤＣモータ１３は、その駆動
か所定時間Ｔ２だけ停止され、そして、この後、再度駆
動されて、可変吸気制御弁１１の実弁開度θａは、その
目標弁開度θ０である全閉位置に位置付けられることに
なる。

尚、この場合、可変吸気制御弁１１の目標弁開度θ０が
全閉位置以外の弁開度に設定された場合には、その途中
に於いて、ＤＣモータ１３の駆動停止を実施することな
く、その実弁開度θａは、目標弁開度θ０に位置付けら
れることになる。

また、この実施例では、可変吸気制御弁ＩＩが全閉方向
に駆動され始めるとき、その実弁開度θａと目標弁開度
θ０との差が数値でみて２以上ない場合には、ステップ
Ｓ２５での判別が否（Ｎ）となるので、このような場合
、ＤＣモータ１３が回転駆動されることはない。従って
、可変吸気制御弁１１の実弁開度θａが全閉位置側の目
標弁開度θ０に向かって可変される場合、例えば、その
実弁開度θａか全開位置にあると仮定すると、その目標
弁開度θ０には、第１６図中、１点鎖線で示されている
ように、全開位置直前の弁開度位置を除いた目標弁開度
θ０しか実質的に設定することはできないことなる。

一方、可変吸気制御弁１１をその目標弁開度θθ側に向
かって、−旦、ＤＣモータ１３により駆動した後に於い
ては、ステップＳ３２が実施されることで、この後のス
テップＳ２５の実施は中止されるから、その目標弁開度
θ０が数値でみて０でない限り、目標弁開度θ０の直前
の弁開度位置で、ＤＣモータ１３の駆動が停止されるこ
とはない。

以上の説明から明らかなように、可変吸気制御弁１１の
実弁開度θａは、第１４図に示された目標弁開度特性に
従い、エンジン速度に応じて変化され、これにより、可
変吸気制御弁１１の実弁開度θａは、エンジン速度がＮ
１以下の場合、全閉位置に維持されることから、内燃機
関の燃焼室１に供給される吸気は、迂回吸気通路１２を
経由した長い有効吸気経路を流れることになり、これに
対し、エンジン速度がＮ２以上の場合にあっては、可変
吸気制御弁１１の実弁開度θａが全開位置に維持される
ことから、内燃機関の燃焼室ｌに供給される吸気は、主
吸気通路２のみの短い有効吸気経路を流れることになる
。また、エンジン速度かＮｌとＮ２との間にある場合、
可変吸気制御弁１１の実弁開度θａは、全閉位置と全開
位置との間で、そのエンジン速度の上昇に応じて段階的
に可変されることになる。

従って、内燃機関の出力トルクは、第１７図に示される
ようになり、この第１７図から明らかな如く、そのエン
ジン速度の全域に亙って高い出力トルクを得ることがで
き、また、可変吸気制御弁１１が全閉から全開に移行す
る際の出力トルクの変動をも小さく抑えることができる
。

また、前述した実施例では、可変吸気制御弁１１の目標
弁開度θ０か全閉位置又は全開位置に設定された場合、
更には、位置決め装置のイニシャライズ処理に於いて、
可変吸気制御弁１１が初期位置である全閉位置に位置付
けられる際にあっては、その実弁開度θａが全開位置若
しくは全閉位置の直前の弁開度位置に位置付けられたと
き、また、イニシャライズ処理での場合にあっては、第
１回転数センサ２５からの信号に反転がある度に、ＤＣ
モータ１３の駆動を所定時間Ｔ２だけ停止した後に、Ｄ
ＣモータＩ３を再度駆動して、その実弁開度θａを全開
位置若しくは全閉位置に位置付けるようにしであるので
、可変吸気制御弁１１の弁体をその全開位置若しくは全
閉位置に緩やかに位置付けることができる。

即ち、この点に関し、ＤＣモータ１３のモータ速度は、
その通電時間に対し、第１８図に示されるような特性を
有していることから、そのモータ速度は、その通電の開
始時、つまり、駆動開始時にあっては遅く、従って、可
変吸気制御弁１１の弁体かその直前の弁開度位置から全
開位置及び全閉位置に到達する際、これら全開位置若し
くは全閉位置を大きくオーバランするように弁体が駆動
されることはない。従って、全開位置及び全開位置を規
定するストッパに対して、可変吸気制御弁の弁体が実質
的に衝突するような衝突回数を大幅に低減できるばかり
でなく、また、弁体が上記ストッパに対して強く衝突す
るのを確実に防止することができる。この結果、可変吸
気制御弁に於ける弁体の損傷を防止することができるば
かりでなく、ＤＣモータ１３の損傷をも防止して、位置
決め装置の耐久性を向上することができる。

この発明は、上述した一実施例に制約されるものではな
く、種々の変形が可能である。例えば、一実施例では、
イニシャライズ処理が完了したか否かの判定に、第１回
転数センサ２５の出力信号を利用したが、その信号は第
２回転数センサ２６からの出力信号であってもよく、ま
た、第１及び第２回転数センサ２５，２６からの両方の
出力信号を監視するようにしもよい。また、イニシャラ
イズ処理を実施する条件として、一実施例の場合には、
ＤＣモータ１３のバッテリ電圧ＶＢがＶｌ又はｖ２以上
としたが、これらＶｌ及びＶ２の値は、同一の値であっ
てもよい。

また、一実施例では、可変吸気制御弁がその全閉位置に
向かって駆動される際のみに、その目標弁開度と実弁開
度との差が所定の数値以上でない場合、ＤＣモータの駆
動を実施しないようにしたか、このようなりＣモータの
駆動に対するヒステリシスを可変吸気制御弁かその全開
位置に向かって駆動される場合にも設けるようにしても
よい。

更に、この発明は、可変吸気システムに組み込まれた直
流モータ型位置決め装置のみに適用できるものでばなく
、例えば、直流モータ型位置決め装置か内燃機関のアイ
ドルスピードコントロールバルブの弁開度を制御するた
めに使用される場合であっても、この発明の方法を実施
できることは勿論である。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明の直流モータ型位置決め
装置の駆動制御方法によれば、対象物の目標位置がスト
ッパにより規定された端位置である場合、対象物か端位
置の少なくとも直前の位置に達した時点で、直流モータ
の駆動が所定時間停止され、そして、この後、直流モー
タか再駆動されることて、対象物は、その目標位置であ
る端位置に位置付けられる。従って、対象物が端位置に
位置付けられる際には、直流モータは、その駆動４゜ か再開された直後であるから、そのモータ速度は比較的
低（、これにより、対象物を緩やかに端位置に位置付け
ることができる。この結果、対象物が大きな力で端位置
のストッパに衝突して損傷したりすることもないし、ま
た、この衝突により、直流モータ自体に損傷を招くこと
もない等の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】 図面は、この発明の一実施例を示し、第１図は、可変吸
気システムを備えた内燃機関の概略断面図、第２図は、
位置決め装置の構成を示す断面図、第３図及び第４図は
、第１及び第２回転数センサを夫々示す断面図、第５図
は、第１及び第２回転数センサからの夫々の出力を示す
グラフ、第６図は、電子制御装置のブロック構成図、第
７図乃至第１１図は、可変吸気システムの制御作動を説
明するためのフローチャート、第１２図は、位置決め装
置のイニシャライズ処理が実施される際、ＤＣモータ及
び回転数センサの作動を概略的に示すタイムチャート、
第１３図は、可変吸気制御弁の実弁開度とＤＣモータの
単位回転回数との関係を示すグラフ、第１４図は、可変
吸気制御弁の目標弁開度特性を示すグラフ、第１５図は
、第１４図のグラフに於ける一部分の詳細を示し、エン
ジン速度と目標弁開度との関係を示すグラフ、第１６図
は、可変吸気制御弁の弁開度制御を概略的に示すＤＣモ
ータの作動と弁開度との関係を示すタイムチャート、第
１７図は、可変吸気システムの働きによって得られる内
燃機関の出力トルクとエンジン速度との関係を示すグラ
フ、第１８図は、ＤＣモータに於いて、その通電時間と
モータ速度との関係を示すグラフである。 ２・・・主吸気通路、１０・・・サージタンク、１１・
・可変吸気制御弁、１２・・・迂回吸気通路、１３・・
ＤＣモータ、１６・・・動力伝達経路、２５．２６・・
・回転数センサ、３０・・・電子制御装置、３１・・・
エンジン速度センサ。 出願人　　三菱自動車工業株式会社 代理人　　弁理士　　長　門　侃　二 第３図 第４図 第１２図 Ｔ４ｔｆＦＪＩ 第１３図 可変暁気制御井の針開及θＯ 第１４図 第１５図 エンシンヱ皮 Ｎ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 位置決め制御すべき対象物に動力伝達経路を介して接続
   された直流モータと、この直流モータから動力伝達経路
   に含まれる回転軸の回転数を検出する回転数センサと、
   対象物の許容変位範囲の端位置を規定するストッパと、
   回転数センサからの信号に基づき対象物の実位置を算出
   する一方、この実位置を制御入力の変化に応じて設定さ
   れる目標位置と比較し、目標位置に実位置を一致させる
   ように直流モータを駆動する直流モータ型位置決め装置
   に於いて、対象物の目標位置が端位置に設定されたとき
   、対象物の実位置が少なくとも端位置の直前の位置に達
   した時点で、直流モータの駆動を所定時間停止した後、
   直流モータを再駆動して対象物の実位置を目標位置であ
   る端位置に位置付けるようにしたことを特徴とする直流
   モータ型位置決め装置の駆動制御方法。