JPH05163988A - Control device for throttle valve - Google Patents

Control device for throttle valve

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Publication number
JPH05163988A
JPH05163988A JP34991391A JP34991391A JPH05163988A JP H05163988 A JPH05163988 A JP H05163988A JP 34991391 A JP34991391 A JP 34991391A JP 34991391 A JP34991391 A JP 34991391A JP H05163988 A JPH05163988 A JP H05163988A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
throttle valve
step motor
control
phase excitation
motor
Prior art date
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Pending
Application number
JP34991391A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Nishigaki
和浩 西垣
Hitoshi Tasaka
仁志 田坂
Shigeru Kamio
神尾  茂
Mitsuo Hara
光雄 原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
Priority to JP34991391A priority Critical patent/JPH05163988A/en
Publication of JPH05163988A publication Critical patent/JPH05163988A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Control Of Stepping Motors (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a control device for a throttle valve which has strong rotor holding force at the time of stopping a step motor and excellent control responsibility. CONSTITUTION:A throttle valve control device is composed of a 1-2-phase excitation step motor to drive a throttle valve 25 and a motor control device 3 to drivingly control the step motor 2. The motor control device 3 has an excited state distinguishing means 31 to distinguish whether the excited state is 1-phase excitation or 2-phase-excitation when the throttle valve 25 attains a target opening and the step motor then stops, and a step decreasing means 32 to decrease the number of the target steps of the step motor 2 by one in the case of the 1-phase excitation. The excited state at the time of stopping the step motor is set up to be the 2-phase excitation to strengthen rotor holding force for controlling the vibration of the rotor at the time of stopping the motor, and the continuation of control at next time can therefore be hastened.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は,エンジンの吸気系に配
設されるスロットル弁の開度を制御する,スロットル弁
制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a throttle valve control device for controlling the opening of a throttle valve arranged in an intake system of an engine.

【0002】[0002]

【従来技術】車両用エンジンに設けられているスロット
ル弁の操作は,アクセルの操作量を電気的に検出し,こ
の操作量に応じて,ステップモータにより,その開度を
制御する方法がある(特開昭63−150450号公
報)。上記アクセルの操作量は,アクセルペダルの踏み
込み量と連動している。ところで,上記ステップモータ
を回転駆動させるための代表的な励磁方式としては,1
相励磁,2相励磁,1−2相励磁が挙げられる。この中
でも1−2相励磁は,他の2つの励磁方式に比して,分
解能が2倍あり,スロットル弁の制御に好適である。
2. Description of the Related Art For the operation of a throttle valve provided in a vehicle engine, there is a method of electrically detecting the operation amount of an accelerator and controlling the opening degree by a step motor according to the operation amount ( JP-A-63-150450). The accelerator operation amount is linked with the accelerator pedal depression amount. By the way, as a typical excitation method for rotationally driving the step motor,
Phase excitation, 2-phase excitation, 1-2 phase excitation can be mentioned. Among them, the 1-2 phase excitation has double the resolution as compared with the other two excitation methods, and is suitable for controlling the throttle valve.

【0003】[0003]

【解決しようとする課題】しかしながら,ステップモー
タは,駆動状態から停止させると,ロータが振動を起こ
す。即ち,1−2相励磁のステップモータは,1相励
磁,2相励磁のどちらの状態でも停止するが,1相励磁
で停止するとロータの保持力が弱いため,2相励磁の場
合に比して振動の減衰が遅い。この状態を,図9に示
す。即ち,同図は,ステップモータを停止させた後の振
動の減衰状態を示しており,Aは1相励磁の場合を,B
は2相励磁の場合を示す。同図より,2相励磁の場合は
停止後の振動時間が短いことが分かる。
[Problems to be Solved] However, when the step motor is stopped from the driving state, the rotor vibrates. That is, the step motor of 1-2 phase excitation stops in both 1-phase excitation and 2-phase excitation. However, when stopped by 1-phase excitation, the holding force of the rotor is weak, so compared to the case of 2-phase excitation. Vibration is slow to be dampened. This state is shown in FIG. That is, the figure shows the damping state of the vibration after stopping the step motor, where A is the case of one-phase excitation and B is the case of
Indicates the case of two-phase excitation. From the figure, it can be seen that the vibration time after stopping is short in the case of two-phase excitation.

【0004】一方,上記振動中において,ステップモー
タを駆動させると,ステップモータが共振脱調を起こ
す。そのため,振動中は,ステップモータを始動させる
ことができない。それ故,次のスロットル弁制御に移行
することができず,制御の応答性が悪い。本発明はかか
る従来の問題点に鑑み,ステップモータ停止時のロータ
保持力が強く,制御応答性に優れたスロットル弁の制御
装置を提供しようとするものである。
On the other hand, when the step motor is driven during the above-mentioned vibration, the step motor causes resonance step out. Therefore, the step motor cannot be started during the vibration. Therefore, it is not possible to shift to the next throttle valve control, and the control response is poor. In view of the above conventional problems, the present invention aims to provide a throttle valve control device that has a strong rotor holding force when the step motor is stopped and is excellent in control response.

【0005】[0005]

【課題の解決手段】本発明は,エンジンに吸入される空
気量を調節するスロットル弁と,該スロットル弁を駆動
する1−2相励磁のステップモータと,該ステップモー
タの駆動制御を行うモータ制御装置とよりなり,かつ,
該モータ制御装置は,スロットル弁が目標開度に達して
ステップモータが停止したとき,その励磁状態が1相励
磁であるか2相励磁であるかを判別する励磁状態判別手
段と,1相励磁の場合にはステップモータの目標ステッ
プ数を1つ減少させるステップ減少手段とを有すること
を特徴とするスロットル弁の制御装置にある。
According to the present invention, a throttle valve for adjusting the amount of air taken into an engine, a 1-2 phase excitation step motor for driving the throttle valve, and a motor control for controlling the driving of the step motor. And a device, and
The motor control device, when the throttle valve reaches the target opening and the step motor is stopped, the excitation state determining means for determining whether the excitation state is one-phase excitation or two-phase excitation, and one-phase excitation. In this case, the throttle valve control device is provided with step reducing means for reducing the target number of steps of the step motor by one.

【0006】本発明において最も注目すべきことは,ス
テップモータとして1−2相励磁式を用いること,及び
ステップモータ停止時における励磁状態が1相励磁の場
合にはスロットル弁を1つ減少させるステップ減少手段
を設けたことにある。これにより,ステップモータを常
に2相励磁状態で停止させて,振動を抑制するのであ
る。上記目標開度とは,当時点においてエンジンが要求
しているスロットル弁の開度をいう。スロットル弁が目
標開度に達したときにはスロットル弁は停止する。目標
開度の検出手段としては,例えば磁気式のスロットルセ
ンサがある。また,励磁状態判別手段としては,例えば
ステップモータ各相のON,OFF状態で検出する方法
がある。また,ステップ減少手段としては,例えば駆動
パルスをステップモータに送って,1ステップづつ駆動
させる方法がある。
What is most noticeable in the present invention is to use the 1-2 phase excitation type as the step motor, and to decrease the throttle valve by one when the excitation state when the step motor is stopped is the one phase excitation. There is a means of reduction. As a result, the step motor is always stopped in the two-phase excitation state to suppress vibration. The target opening is the opening of the throttle valve required by the engine at this time. When the throttle valve reaches the target opening, the throttle valve stops. As the target opening detection means, for example, there is a magnetic throttle sensor. As the excitation state determination means, for example, there is a method of detecting the ON / OFF state of each phase of the step motor. Further, as the step reducing means, for example, there is a method of sending a drive pulse to a step motor to drive the step motor step by step.

【0007】また,本発明の制御装置において,ステッ
プモータを駆動する場合,バッテリ(電源)の電圧が低
下すると,ステップモータのトルクが低下し,負荷に負
けて脱調を起こす場合がある。かかる場合に対応するた
めには,電気負荷(エアコン,ヘッドライト等)のスイ
ッチがONとなった場合には,電源電圧の低下を見込ん
で,最大パルスレートを下げる手段を設けることが好ま
しい(実施例2参照)。
Further, in the control device of the present invention, when the step motor is driven, when the voltage of the battery (power supply) is reduced, the torque of the step motor is reduced, and the load may be lost to cause step-out. In order to deal with such a case, it is preferable to provide a means for reducing the maximum pulse rate in anticipation of a decrease in the power supply voltage when the switch of the electric load (air conditioner, headlight, etc.) is turned on (implementation See Example 2).

【0008】更に,上記の手段によっても,更にステッ
プモータが相ズレ,脱調を生ずることがある。そこで,
これに対応するため,ステップモータの制御方法をオー
プンループ制御からフィードバック制御に切換えて,ス
ロットル弁の制御を続行できる手段を設けることが好ま
しい(実施例3参照)。
Further, even by the above means, the step motor may further be out of phase and out of step. Therefore,
To cope with this, it is preferable to provide a means for switching the control method of the step motor from open loop control to feedback control and continuing the control of the throttle valve (see Embodiment 3).

【0009】[0009]

【作用及び効果】本発明においては,スロットル弁を開
閉するステップモータは,モータ制御装置より送られる
ステップ数に応じて駆動する。そして,スロットル弁が
目標開度に達したときには,モータ制御装置より上記ス
テップ数が送られなくなり,ステップモータは停止す
る。そこで,停止時の励磁状態が1相励磁であるか2相
励磁であるかを励磁状態判別手段により判別する。2相
励磁であれば,そのまま処理を続行する。1相励磁の場
合には,ステップ減少手段により目標ステップ数を1つ
減少させ,励磁状態を2相励磁とする。
In the present invention, the step motor for opening and closing the throttle valve is driven according to the number of steps sent from the motor control device. When the throttle valve reaches the target opening, the motor controller does not send the number of steps, and the step motor stops. Therefore, the excitation state determination means determines whether the excitation state at the time of stop is one-phase excitation or two-phase excitation. If it is 2-phase excitation, the process is continued as it is. In the case of one-phase excitation, the target number of steps is decreased by one by the step reducing means, and the excitation state is set to two-phase excitation.

【0010】これにより,ステップモータのロータは,
2相励磁によって強く保持され,振動が抑制される。そ
のため,次の制御に早く移行することができ,スロット
ル弁制御の応答性が向上する。なお,上記操作を行う
と,目標ステップ数が1つズレてしまう。しかし,ステ
ップモータとスロットル弁との間には,通常,減速ギヤ
が介在されているので,ステップモータの1ステップ差
はスロットル弁においては微小な開度差であり,問題で
ない。
As a result, the rotor of the step motor is
It is strongly held by two-phase excitation and vibration is suppressed. Therefore, the control can be shifted to the next control quickly, and the responsiveness of the throttle valve control is improved. When the above operation is performed, the target number of steps is deviated by one. However, since the reduction gear is usually interposed between the step motor and the throttle valve, the one step difference of the step motor is a minute opening difference in the throttle valve and is not a problem.

【0011】また,上記のごとく,1相励磁停止の場
合,目標ステップ数よりステップ数を1つ「減少」させ
ている。そのため,1つ「増加」させた場合のごとく,
スロットル弁が回動し過ぎて,全閉又は全開ストッパに
接触し,スロットル弁が損傷を受けるというおそれもな
い。上記のごとく本発明によれば,ステップモータ停止
時のロータ保持力が強く,制御応答性に優れた,スロッ
トル弁の制御装置を提供することができる。
As described above, when the one-phase excitation is stopped, the step number is "decreased" by one from the target step number. Therefore, as if you "increase" one,
There is no risk that the throttle valve will rotate too much and will come into contact with the fully closed or fully opened stopper, and the throttle valve will be damaged. As described above, according to the present invention, it is possible to provide a throttle valve control device having a strong rotor holding force when the step motor is stopped and an excellent control response.

【0012】[0012]

【実施例】【Example】

実施例1 本発明の実施例にかかるスロットル弁の制御装置につ
き,図1及び図2を用いて説明する。本例のスロットル
弁制御装置は,図1に示すごとく,エンジン1に吸入さ
れる空気量を調節するスロットル弁25と,該スロット
ル弁25を駆動する1−2相励磁のステップモータ2
と,該ステップモータ2を駆動制御するモータ制御装置
(ECU)3とよりなる。また,該モータ制御装置3
は,スロットル弁25が目標開度に達してステップモー
タ2が停止したとき,その励磁状態が1相励磁であるか
2相励磁であるかを判別する励磁状態判別手段31と,
1相励磁の場合にはステップモータ2の目標ステップ数
を1つ減少させるステップ減少手段32とを有する。
Embodiment 1 A throttle valve control device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. As shown in FIG. 1, the throttle valve control device of the present embodiment is configured such that a throttle valve 25 for adjusting the amount of air taken into the engine 1 and a 1-2 phase excitation step motor 2 for driving the throttle valve 25.
And a motor control unit (ECU) 3 for driving and controlling the step motor 2. In addition, the motor control device 3
Is an excitation state determination means 31 for determining whether the excitation state is one-phase excitation or two-phase excitation when the throttle valve 25 reaches the target opening and the step motor 2 stops.
In the case of one-phase excitation, the step motor 2 has step reduction means 32 for reducing the target number of steps by one.

【0013】また,モータ制御装置3には,アクセル操
作量を検出するためのアクセル位置検出手段42を電気
的に接続する。また,該アクセル位置検出手段42に
は,アクセルペダル41が,リンク機構を介して接続さ
れている。また,モータ制御装置3には,スロットル弁
25の開度を検出するためのスロットルセンサ26が電
気的に接続されている。更に,モータ制御装置3には,
エアコン,ヘッドランプ等の電気負荷のオンオフ信号,
バッテリ電圧等の信号が入力されている。
Further, an accelerator position detecting means 42 for detecting an accelerator operation amount is electrically connected to the motor control device 3. An accelerator pedal 41 is connected to the accelerator position detecting means 42 via a link mechanism. A throttle sensor 26 for detecting the opening degree of the throttle valve 25 is electrically connected to the motor control device 3. Further, the motor control device 3 has
ON / OFF signals for electric loads such as air conditioners and headlamps,
A signal such as the battery voltage is input.

【0014】次に,上記制御装置の作用効果につき,図
1,及び図2のフローチャートを用いて説明する。即
ち,まずステップモータ2は,図2のステップ(以下省
略)101においてモータ制御装置3より送られるステ
ップ数により駆動制御(回転)される。そして,102
においてステップモータのステップ数がスロットル弁の
目標開度に達しているか否かを判断し,達していないと
きには再び101に戻って駆動制御が続けられる。スロ
ットル弁の開度はスロットルセンサ26により検出さ
れ,その信号がモータ制御装置3に送られている。
Next, the operation and effect of the above control device will be described with reference to the flow charts of FIGS. 1 and 2. That is, first, the step motor 2 is drive-controlled (rotated) by the number of steps sent from the motor control device 3 in step (hereinafter omitted) 101 in FIG. And 102
At, it is judged whether or not the number of steps of the step motor has reached the target opening of the throttle valve, and when it has not reached it, the process returns to 101 again and drive control is continued. The opening of the throttle valve is detected by the throttle sensor 26, and its signal is sent to the motor control device 3.

【0015】そして,102において,スロットル弁が
目標開度に達したときには,103へ移り,モータ制御
装置3からステップ数が送られなくなり,その状態でス
テップモータが停止する。次に,104において,励磁
状態判別手段31によりステップモータ停止時の励磁状
態が1相励磁であるか2相励磁であるかを判断する。そ
して,停止が2相励磁であれば,そのままスロットル弁
の停止励磁状態を続行する。
Then, at 102, when the throttle valve reaches the target opening, the routine proceeds to 103, where the step number is not sent from the motor control device 3, and the step motor is stopped in that state. Next, at 104, the excitation state determination means 31 determines whether the excitation state when the step motor is stopped is one-phase excitation or two-phase excitation. If the stop is two-phase excitation, the stop excitation state of the throttle valve is continued as it is.

【0016】一方,104において励磁状態が1相励磁
であると判断されたときには,停止時の励磁状態を2相
励磁とするため,105においてステップ減少手段32
により目標ステップ数を1つ減少させる。上記により,
停止の励磁状態がいずれの場合も,最終的には2相励磁
状態とされる。そのため,ステップモータのロータは,
2相励磁によって強く保持される。それ故,停止時のロ
ータの振動が抑制される。したがって,早急に次回のス
ロットル弁制御に移ることができ,制御応答性に優れて
いる。
On the other hand, when it is judged at 104 that the excitation state is the one-phase excitation, the excitation state at the time of stop is set to the two-phase excitation.
Reduces the target number of steps by one. By the above,
Regardless of the stop excitation state, the two-phase excitation state is finally reached. Therefore, the rotor of the step motor is
Strongly held by two-phase excitation. Therefore, the vibration of the rotor when stopped is suppressed. Therefore, it is possible to immediately shift to the next throttle valve control, and the control response is excellent.

【0017】また,上記目標ステップ数を1つ減少させ
ることにより,ステップ数が1つズレてしまうが,ステ
ップモータ2とスロットル弁25との間には,減速ギヤ
が介設されているので,スロットル弁の開度への影響は
殆どない。また,目標ステップ数よりステップ数を1つ
減少させているので,スロットル弁が回動し過ぎて,全
閉又は全開ストッパに接触するということがなく,スロ
ットル弁に損傷等の支障をきたすおそれもない。
Further, although the number of steps is deviated by one by reducing the target number of steps by one, since a reduction gear is provided between the step motor 2 and the throttle valve 25, There is almost no effect on the opening of the throttle valve. Moreover, since the number of steps is reduced by one from the target number of steps, the throttle valve will not rotate too much and will not come into contact with the fully closed or fully opened stopper, which may cause damage to the throttle valve. Absent.

【0018】実施例2 本例は,図3及び図4に示すごとく,実施例1の制御装
置において,ステップモータの駆動中において,バッテ
リ電圧の低下を予測して,ステップモータの脱調を防止
することができる制御装置に関する。即ち,ステップモ
ータを駆動させるバッテリ電圧が低下するとステップモ
ータのトルクが低下し,負荷に負けてステップモータが
脱調を起こす(負荷脱調)ことがある。そして,ステッ
プモータが脱調を起こすと,スロットル弁に設けたリタ
ーンスプリングにより,スロットル弁が全閉状態に戻
り,エンジン回転に不調を発生させる。
Second Embodiment In this embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, in the control device of the first embodiment, a decrease in battery voltage is predicted while the step motor is being driven, and step out of the step motor is prevented. Control device that can That is, when the voltage of the battery that drives the step motor decreases, the torque of the step motor decreases, and the step motor may lose step due to the load (load step out). When the step motor is out of step, the throttle valve is returned to the fully closed state by the return spring provided in the throttle valve, and the engine rotation is disturbed.

【0019】そのため,従来は,バッテリ電圧を監視
し,バッテリ電圧が低下する状況に応じて,ステップモ
ータを駆動する最大パルスレートを小さくし,負荷脱調
を防止していた。しかし,図3のKに示すごとく,エア
コンやヘッドライト等の大電流消費機器の使用により,
バッテリ電圧が急激に低下することがある。この場合に
は,最大パルスレートが電圧の急激変化に追従できず,
同図のMに示すごとく,負荷脱調を生ずることがある。
For this reason, conventionally, the battery voltage is monitored, and the maximum pulse rate for driving the step motor is reduced according to the situation where the battery voltage drops to prevent load step-out. However, as shown by K in Fig. 3, the use of high-current consuming equipment such as air conditioners and headlights
The battery voltage may drop sharply. In this case, the maximum pulse rate cannot follow the rapid change in voltage,
As indicated by M in the same figure, a load step-out may occur.

【0020】そこで,本例においては,エアコン,ヘッ
ドランプ等の電流負荷のスイッチ信号(ON・OFF信
号)及びバッテリ電圧の信号を,モータ制御装置3(図
1)に入力させておく。そして,これらスイッチがON
になったときには,バッテリ電圧の低下を見込んで最大
パルスレートを小さくする(図3)。これにより,ステ
ップモータの負荷脱調を防止するのである。なお,上記
最大パルスレートとは,ステップモータは円滑な動作を
行うために,通常スローアップ,スローダウンと呼ばれ
る速度制御を行うが,この間において最も速いレベルの
速度をいう。
Therefore, in this example, a switch signal (ON / OFF signal) of a current load such as an air conditioner or a headlamp and a signal of a battery voltage are input to the motor control device 3 (FIG. 1). And these switches are ON
Then, the maximum pulse rate is reduced in anticipation of the battery voltage drop (Fig. 3). As a result, step out load of the step motor is prevented. The above-mentioned maximum pulse rate means the speed control which is usually called slow-up or slow-down in order to perform a smooth operation of the step motor, and means the fastest speed during this period.

【0021】次に,本例の作用効果につき,図3,図4
を用いて説明する。まず,ステップモータは,実施例1
と同様に駆動制御されている。そして,図4のフローチ
ャートに示すごとく,201においては,上記エアコン
等の負荷スイッチがONであるか否か判断する。OFF
の場合には,202においてバッテリ電圧を検出し,2
03において最大パルスレートを算出し,通常通り20
4においてステップモータを駆動しておく。
Next, the operation and effect of this embodiment will be described with reference to FIGS.
Will be explained. First, the step motor is the first embodiment.
The drive is controlled similarly to. Then, as shown in the flowchart of FIG. 4, at 201, it is determined whether or not the load switch of the air conditioner or the like is ON. OFF
In the case of, the battery voltage is detected at 202, and
The maximum pulse rate was calculated in 03, and 20
In step 4, the step motor is driven.

【0022】一方,負荷スイッチがONであると判断さ
れた場合には,予め設定されたパルスレート(例えば最
大値の40%)に低下させて,204においてステップ
モータの駆動制御を行う。図3は,上記制御を時経列で
示すもので,本発明においては,負荷スイッチがONと
された時点Pにおいて,直ちに最大パルスレートを低下
させている。これに比して,上記従来技術においては,
負荷スイッチがオンされ(P点),その後にバッテリ電
圧が低下し始めた時点(Q)においてバッテリ電圧のサ
ンプリングを開始している。そして,一定のサンプリン
グ期間の後(R)に,なおバッテリ電圧が低下していた
場合に初めて最大パルスレートを低下させる方式を採っ
ている。そのため,対応が遅く,脱調を生ずるおそれが
あった。
On the other hand, when it is determined that the load switch is ON, the pulse rate is reduced to a preset pulse rate (for example, 40% of the maximum value), and drive control of the step motor is performed at 204. FIG. 3 shows the above control in time series, and in the present invention, the maximum pulse rate is immediately lowered at the time point P when the load switch is turned on. On the other hand, in the above-mentioned conventional technology,
The load switch is turned on (point P), and at the time (Q) after which the battery voltage starts to drop, sampling of the battery voltage is started. Then, after a certain sampling period (R), the maximum pulse rate is lowered only when the battery voltage is still lowered. Therefore, the response was slow and there was a risk of step out.

【0023】本発明では,上記のごとく,負荷スイッチ
のON信号を検出して,バッテリ電圧の低下を予測し最
大パルスレートを低下させている。そして,最大パルス
レートを低下させることにより,トルクが増加するの
で,負荷脱調のおそれがない。なお,負荷スイッチがO
FFとされた時には,最大パルスレートを,通常状態に
増加させる。
In the present invention, as described above, the ON signal of the load switch is detected, the decrease in the battery voltage is predicted, and the maximum pulse rate is decreased. Then, since the torque is increased by decreasing the maximum pulse rate, there is no risk of load loss. The load switch is O
When set to FF, the maximum pulse rate is increased to the normal state.

【0024】実施例3 本例は,図5〜8に示すごとく,実施例1及び2におい
ても,なおステップモータが相ズレ,脱調を起こした場
合には,ステップモータの制御方法を,オープンループ
制御からフィードバック制御に切り換えて,スロットル
弁の制御が続行できるようにした制御装置に関する。即
ち,一般に,従来においては,ステップモータを制御す
る場合には,モータ制御装置から発信される信号によっ
てのみ制御するオープンループ制御が通常制御として採
用されている。
Embodiment 3 In this embodiment, as shown in FIGS. 5 to 8, also in Embodiments 1 and 2, when the step motor is still out of phase or out of step, the step motor control method is opened. The present invention relates to a control device capable of continuing control of a throttle valve by switching from loop control to feedback control. That is, in general, in the past, when controlling a step motor, open loop control, which controls only by a signal transmitted from a motor control device, has been adopted as normal control.

【0025】しかし,ステップモータでスロットル弁制
御を行う場合,相ズレ(ステップモータのステップ数と
実際のスロットル弁開度のズレ)か発生すると,上記オ
ープンループ制御ではスロットル弁を正常状態に制御で
きなくなる。そこで,相ズレによって生じたステップ数
とスロットル弁開度を対応させて,オープンループ制御
を正常に復帰させる必要がある。かかる手段としては前
記の特開昭63−150450号公報に記載されてい
る。
However, in the case of performing throttle valve control with a step motor, if a phase shift (shift between the number of steps of the step motor and the actual throttle valve opening) occurs, the above-mentioned open loop control can control the throttle valve to a normal state. Disappear. Therefore, it is necessary to restore the open-loop control to normal by making the number of steps caused by the phase shift correspond to the throttle valve opening. Such means is described in the above-mentioned JP-A-63-150450.

【0026】この手段は,相ズレ発生後,直ちにステッ
プモータへの電流をカットしてステップモータを停止さ
せ,リターンスプリングによりスロットル弁を全閉位置
に戻し(即ち初期化),制御を修正する方法である。し
かし,この方法では,車両走行中にスロットル弁を全閉
とすると,エンジンに不調をきたし,ドライバビリティ
が悪化する。そこで,本例においては,相ズレ検出後
に,スロットル弁制御をオープンループ制御からフィー
ドバック制御に切り換えて,スロットル弁制御を続行す
るのである。
This means is to correct the control by immediately cutting the current to the step motor to stop the step motor after the occurrence of the phase shift and returning the throttle valve to the fully closed position (that is, initialization) by the return spring. Is. However, with this method, if the throttle valve is fully closed while the vehicle is running, the engine malfunctions and driveability deteriorates. Therefore, in this example, after detecting the phase shift, the throttle valve control is switched from the open loop control to the feedback control, and the throttle valve control is continued.

【0027】上記フィードバック制御においては,スロ
ットルセンサ(図1)からの出力を用いた補助制御を行
う。これにより,相ズレによって生じたステップ数とス
ロットル弁開度との差をゼロにするよう,スロットル弁
の補正が行われる。そして,車両が安全状態,例えば速
度ゼロ,アクセル踏込量ゼロとなったときには,初期化
を行い,再びオープンループ制御に戻す。これにより,
エンジンの不調化,ドライバビリティの悪化を防止す
る。
In the above feedback control, auxiliary control using the output from the throttle sensor (FIG. 1) is performed. As a result, the throttle valve is corrected so that the difference between the number of steps caused by the phase shift and the throttle valve opening becomes zero. Then, when the vehicle is in a safe state, for example, when the speed is zero and the accelerator pedal is zero, initialization is performed and the open loop control is performed again. By this,
Prevents engine malfunction and drivability deterioration.

【0028】図5は,上記の制御状態を示している。即
ち,通常は,オープンループ制御を行っているが,相ズ
レが発生したときには,フィードバック制御に切換え
る。また,車両が上記安全状態となったときには,初期
化を行い,再びオープンループ制御とする。そのため,
本発明においては,同図に示すごとく,上記相ズレ時に
若干目標開度が低下するが,フィードバック制御により
正常に制御される。これに比して,従来技術は,相ズレ
が発生すると,一旦ステップモータを停止させている
(同図の点線)ため,エンジン不調等の問題を生じる。
FIG. 5 shows the above control state. That is, normally, open loop control is performed, but when phase deviation occurs, feedback control is switched to. Further, when the vehicle is in the above-mentioned safe state, initialization is performed and the open loop control is performed again. for that reason,
In the present invention, as shown in the figure, the target opening slightly decreases at the time of the phase shift, but the target opening is normally controlled by the feedback control. On the other hand, in the prior art, when a phase shift occurs, the step motor is once stopped (dotted line in the figure), so that problems such as engine malfunction occur.

【0029】次に,図6〜8のフローチャートを用い
て,本例の作用効果を説明する。本例は,前記のごと
く,ステップモータの停止時におけるロータの振動抑制
ができ(実施例1),また電気負荷を予測して最大パル
スレートを下げることにより負荷脱調を防止し(実施例
2),かつ上記相ズレ,脱調時にも正常なスロットル弁
制御が続行できる方法を示すものである。
Next, the operation and effect of this example will be described with reference to the flow charts of FIGS. In this example, as described above, the rotor vibration can be suppressed when the step motor is stopped (Example 1), and the load out-of-step is prevented by predicting the electric load and lowering the maximum pulse rate (Example 2). ), And a method that allows normal throttle valve control to be continued even when the above-mentioned phase shift or step out occurs.

【0030】即ち,まず図8においては,301では,
スロットル目標値(最終的なスロットル位置)が実際の
スロットル位置と同じであるか否かが判断される。そし
て,同じであれば,目標開度に達しているのでステップ
モータが停止する。そして,306に進み,実施例1に
示したごとく,スロットルの励磁状態,つまりステップ
モータの停止時の励磁状態が1相励磁であるか2相励磁
であるかを判断する。1相励磁であれば,307に進
み,目標ステップ数を1つ減少させて2相励磁状態とす
る。そして,次のスロットル弁制御を続行する。これら
は,実施例1と同様である。
That is, first, in FIG. 8, in 301,
It is determined whether or not the target throttle value (final throttle position) is the same as the actual throttle position. If they are the same, the step motor is stopped because the target opening has been reached. Then, the procedure proceeds to 306, and as shown in the first embodiment, it is determined whether the excitation state of the throttle, that is, the excitation state when the step motor is stopped is the one-phase excitation or the two-phase excitation. If it is one-phase excitation, the routine proceeds to 307, where the target number of steps is reduced by one and the two-phase excitation state is set. Then, the next throttle valve control is continued. These are the same as in the first embodiment.

【0031】一方,301において,スロットル目標値
が,スロットル実際値と一致しない場合には,302に
進み,実施例2に示したごとく,エアコン等の電気負荷
スイッチがONであるか否かを判断する。ONであれ
ば,303に進み,バッテリ電圧の低下を見込んで最大
パルスレートを低減しスロットル弁制御を続行する。ま
た,302において,負荷スイッチがONでないときに
は,そのまま制御を続け,304に進む。そして,30
4においては,スロットル弁制御中に,スロットル開度
の指令値とその実際値とが一致しているか否かを,スロ
ットルセンサからの信号により判断する。
On the other hand, in 301, when the throttle target value does not match the actual throttle value, the routine proceeds to 302, where it is judged whether the electric load switch of the air conditioner or the like is ON, as shown in the second embodiment. To do. If it is ON, the routine proceeds to step 303, where the maximum pulse rate is reduced in anticipation of a drop in battery voltage and throttle valve control is continued. If the load switch is not ON at 302, control continues as it is, and the process proceeds to 304. And 30
In No. 4, during throttle valve control, it is judged from the signal from the throttle sensor whether or not the command value of the throttle opening and its actual value match.

【0032】上記スロットル指令値とは,目標位置まで
スロットル弁を開くために,ECU(モータ制御装置)
がサイクル毎に発する値をいう。そして,304におい
て,上記両値が一致している場合には,305に進み,
そのままオープンループ制御でステップモータの駆動を
続ける。一方,304において両値が一致しない場合,
つまり相ズレ,脱調が生じた場合には,308に進み,
ステップモータの制御方法をフィードバック制御に変え
る。そして,車両が安全状態,即ち,速度ゼロ,アクセ
ル踏込み量ゼロ,或いは1G(イグニッションコイルへ
の通電)ゼロの場合には,初期化してオープンループ制
御に戻す。
The above throttle command value means an ECU (motor control unit) for opening the throttle valve to a target position.
Is the value emitted in each cycle. Then, at 304, if the above two values are the same, proceed to 305,
Continue to drive the step motor with open loop control. On the other hand, if the two values do not match at 304,
In other words, if a phase shift or step out occurs, proceed to 308,
The control method of the step motor is changed to feedback control. Then, when the vehicle is in a safe state, that is, when the speed is zero, the accelerator depression amount is zero, or 1G (energization to the ignition coil) is zero, the vehicle is initialized and returned to the open loop control.

【0033】また,上記オープンループ制御時には,図
6に示すごとく,まず401において,アクセル位置検
出手段42(図1)によりアクセル位置を検出して,ス
ロットル弁の目標開度を設定する。次に,402におい
て,目標開度をステップ数に変換し,403で上記目標
ステップ数に応じてステップモータを駆動する。一方,
上記フィードバック制御時には,図7に示すごとく,5
01において,上記図6の401と同様に目標開度を設
定し,それに基づき,502でステップモータを駆動
し,目標開度と実際のスロットル開度との偏差を検出す
る。そして,504において,その偏差がゼロであるか
否かを判断し,ゼロであればフィードバック制御は終了
し,オープンループ制御に変える。
During the open loop control, as shown in FIG. 6, first, at 401, the accelerator position detecting means 42 (FIG. 1) detects the accelerator position to set the target opening of the throttle valve. Next, at 402, the target opening is converted into the number of steps, and at 403, the step motor is driven according to the above-mentioned target number of steps. on the other hand,
At the time of the feedback control, as shown in FIG.
At 01, the target opening is set similarly to 401 in FIG. 6, and based on that, the step motor is driven at 502 to detect the deviation between the target opening and the actual throttle opening. Then, in 504, it is judged whether or not the deviation is zero, and if it is zero, the feedback control ends and the control is changed to open loop control.

【0034】この偏差ゼロは,車両が安全状態のとき,
前記のごとく,初期化した場合である。また,偏差がゼ
ロになっていない場合には,上記502に戻りフィード
バック制御を続ける。上記のごとく,本例によれば,ス
テップモータ停止時には2相励磁となすことによりその
ロータの振動を抑制して,スロットル弁制御の応答性を
向上させることができ,また電気負荷によるバッテリ電
圧の低下を予測して最大パルスレートを下げることによ
り負荷脱調を防止でき,更に相ズレ脱調を生じたときに
はオープンループ制御をフィードバック制御に変えてス
ロットル弁制御を続行することができる。
This zero deviation means that when the vehicle is in a safe state,
This is the case when initialization is performed as described above. If the deviation is not zero, the process returns to 502 and the feedback control is continued. As described above, according to this example, when the step motor is stopped, the two-phase excitation is used to suppress the vibration of the rotor to improve the responsiveness of the throttle valve control. By predicting the decrease and reducing the maximum pulse rate, load out-of-step can be prevented, and when phase out-of-step occurs, the open-loop control can be changed to the feedback control and the throttle valve control can be continued.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例1のスロットル弁制御装置のブロック線
図。
FIG. 1 is a block diagram of a throttle valve control device according to a first embodiment.

【図2】実施例1のスロットル弁制御のフローチャー
ト。
FIG. 2 is a flowchart of throttle valve control according to the first embodiment.

【図3】実施例2のスロットル弁制御の説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram of throttle valve control according to the second embodiment.

【図4】実施例2のスロットル弁制御のフローチャー
ト。
FIG. 4 is a flowchart of throttle valve control according to the second embodiment.

【図5】実施例3のスロットル弁制御の説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram of throttle valve control according to the third embodiment.

【図6】実施例3のスロットル弁制御におけるオープン
ループ制御時のフローチャート。
FIG. 6 is a flowchart at the time of open loop control in the throttle valve control of the third embodiment.

【図7】実施例3のスロットル弁制御における,フィー
ドバック制御時のフローチャート。
FIG. 7 is a flowchart of feedback control in throttle valve control according to the third embodiment.

【図8】実施例3のスロットル弁制御のフローチャー
ト。
FIG. 8 is a flowchart of throttle valve control according to the third embodiment.

【図9】ステップモータ停止時における1相励磁と2相
励磁の場合の振動減衰線図。
FIG. 9 is a vibration damping diagram for one-phase excitation and two-phase excitation when the step motor is stopped.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1...エンジン, 2...ステップモータ, 25...スロットル弁, 3...モータ制御装置, 41...アクセルペダル, 1. . . Engine, 2. . . Step motor, 25. . . Throttle valve, 3. . . Motor control device, 41. . . Accelerator pedal,

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原 光雄 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本電 装株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Mitsuo Hara 1-1, Showa-cho, Kariya city, Aichi prefecture

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エンジンに吸入される空気量を調節する
スロットル弁と,該スロットル弁を駆動する1−2相励
磁のステップモータと,該ステップモータの駆動制御を
行うモータ制御装置とよりなり,かつ,該モータ制御装
置は,スロットル弁が目標開度に達してステップモータ
が停止したとき,その励磁状態が1相励磁であるか2相
励磁であるかを判別する励磁状態判別手段と,1相励磁
の場合にはステップモータの目標ステップ数を1つ減少
させるステップ減少手段とを有することを特徴とするス
ロットル弁の制御装置。
1. A throttle valve for adjusting the amount of air taken into the engine, a 1-2 phase excitation step motor for driving the throttle valve, and a motor control device for controlling the drive of the step motor. Further, the motor control device, when the throttle valve reaches the target opening and the step motor is stopped, the excitation state determination means for determining whether the excitation state is one-phase excitation or two-phase excitation, and 1. In the case of phase excitation, the throttle valve control device is provided with step reducing means for reducing the target number of steps of the step motor by one.
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