JPH0642391A - 内燃機関の燃料供給制御装置 - Google Patents

内燃機関の燃料供給制御装置

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Publication number
JPH0642391A
JPH0642391A JP21870992A JP21870992A JPH0642391A JP H0642391 A JPH0642391 A JP H0642391A JP 21870992 A JP21870992 A JP 21870992A JP 21870992 A JP21870992 A JP 21870992A JP H0642391 A JPH0642391 A JP H0642391A
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JP
Japan
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drive
step motor
current
fuel supply
internal combustion
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Pending
Application number
JP21870992A
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English (en)
Inventor
Norio Suzuki
典男 鈴木
Yosuke Tachibana
洋介 立花
Yasuo Takagi
康雄 高木
Kazuo Hirabayashi
一雄 平林
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.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
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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)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ステップモータにおける駆動状態から停止状
態への移行の際、停止に伴う振動を抑制し脱調を防止し
た内燃機関の燃料供給制御装置を供する。 【構成】 内燃機関に供給される吸入空気量または燃料
量を調整する燃料供給調整手段と、前記燃料供給調整手
段を駆動するステップモータと、前記ステップモータの
相隣る励磁相に同一駆動電流を供給する2相駆動制御手
段とを備えた内燃機関の燃料供給機構において、前記ス
テップモータの歩進駆動の停止を判断する駆動停止判断
手段と、前記ステップモータの停止時前記駆動電流を低
減する電流低減手段と、前記駆動停止判断手段が駆動停
止と判断し駆動状態から停止状態に移行したとき前記電
流低減手段による低減前の駆動電流を所定時間継続する
駆動電流継続手段とを備えたことを特徴とする内燃機関
の燃料供給制御装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガソリンエンジンまた
はディーゼルエンジン等の内燃機関に供給される吸入空
気量または燃料量を調整する絞り弁等の調整手段がステ
ップモータによって駆動されるものにおいて、該ステッ
プモータの駆動制御に関する。
【0002】
【従来技術】この種のステップモータの駆動制御は、絞
り弁等の開閉を精度良く行うために種々の技術が提案さ
れている。
【0003】例えば、特開昭56-14834号公報記載の例で
は、スロットル弁を閉側に付勢するばねがスロットル弁
開度増加に伴い付勢力が増すのに対処するためスロット
ル開度にしたがいステップモータの駆動周波数を小さく
して適当な駆動トルクおよび安定保持を得ようとするも
のである。
【0004】またステップモータの反転時に反転励磁す
る直前の励磁を一定時間固定したり(特開昭58−204799
号公報)、次回のパルス信号の供給を一定期間遅延させ
て(特開昭62−294743号公報)反転時のロータの反転方
向慣性力の影響を回避する例がある。
【0005】
【解決しようとする課題】ステップモータは、その駆動
時と停止時(ホールド状態)とでは励磁電流を異にし、
通常ホールド状態の励磁電流は駆動時に比べ小さくてよ
く、駆動停止時には励磁電流を低減している。
【0006】しかしステップモータが駆動中に一時ホー
ルド状態に入ったとき慣性によりロータ停止に振動を伴
うが、励磁電流の低減により振動減衰力が弱く脱調が発
生するおそれがあり、また振動が収まらないことを考慮
してホールド状態からの起動トルクにマージンを大きく
見込む必要がある等の問題がある。
【0007】しかるに前記従来の例では、ステップモー
タの駆動からホールド状態への移行に伴う上記問題に対
処することができない。
【0008】本発明は、かかる点に鑑みなされたもの
で、その目的とする処は停止時の振動が原因となる脱調
を防止し起動トルクにマージンを大きく見込む必要のな
いステップモータの駆動制御を行う燃料供給制御装置を
供する点にある。
【0009】
【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために、本発明は内燃機関に供給される吸入空気
量または燃料量を調整する燃料供給調整手段と、前記燃
料供給調整手段を駆動するステップモータと、前記ステ
ップモータの相隣る励磁相に同一駆動電流を供給する2
相駆動制御手段とを備えた内燃機関の燃料供給機構にお
いて、前記ステップモータの歩進駆動の停止を判断する
駆動停止判断手段と、前記ステップモータの停止時前記
駆動電流を低減する電流低減手段と、前記駆動停止判断
手段が駆動停止と判断し駆動状態から停止状態に移行し
たとき前記電流低減手段による低減前の駆動電流を所定
時間継続する駆動電流継続手段とを備えた内燃機関の燃
料供給制御装置とした。
【0010】ステップモータの駆動状態から停止状態に
移行する際に、従前の駆動電流を所定時間継続すること
で、停止保持力が増しダンピングによる停止が滑らかに
行われ脱調を防止できるとともに、停止が滑らかに行わ
れるので起動トルクに大きなマージンを見込む必要がな
い。
【0011】またステップモータの駆動周期を長く設定
しても同様の効果を得る。
【0012】
【実 施 例】以下図1ないし図8に図示した本発明の
一実施例について説明する。
【0013】図1は、本実施例の車載内燃機関の燃料供
給制御装置の全体概略図である。該内燃機関1に燃料を
供給する吸気路2は、その上流端にエアクリーナ3を備
え、途中にスロットル弁4が吸気路2を開閉自在に配設
され、下流側には燃料噴射弁5が設けられ、エアクリー
ナ3を介して吸気路2に導入された空気は、スロットル
弁4によって流量を調節されてインテークマニホールド
6に入り、燃料噴射弁5より噴射される燃料とともに吸
気弁7が開閉する吸気ポートを通じて燃焼室8に流入す
る。
【0014】流入した混合気は、燃焼してピストン9を
駆動し、排気弁10で開閉される排気ポートを通ってエキ
ゾーストマニホールド11から排気路を経て機関外に排出
される。
【0015】また該内燃機関1が搭載される車両の運転
室床面にはアクセルペダル12が配設されており、同アク
セルペダル12はスプリングによりアイドル位置に付勢さ
れ運転者の踏込動作に応じて揺動する。
【0016】図1に示すようにアクセルペダル12とスロ
ットル弁4とは機械的に連結されておらず、アクセルペ
ダル12の踏込量はアクセルペダル12の揺動軸に設けられ
たポテンショメータからなるアクセルセンサ13によって
検出され、スロットル弁4はステップモータ15によって
開閉駆動され、ステップモータ15は電子制御ユニットE
CU20からの駆動信号によって動作するようになってい
る。
【0017】ステップモータ15の駆動軸15aは、スロッ
トル弁4の弁軸4aと同軸にあって、ギア等の変速連結
具を一切介さずに直接連結部16で連結されている。
【0018】ステップモータ15の正逆回転角度は、その
ままスロットル弁4の開閉角度となる。このスロットル
弁4の開閉角度はポテンショメータ等からなるスロット
ルセンサ17によって検出され、その検出信号はECU20
に入力される。
【0019】吸気路2において、上流側には大気圧セン
サ21が配設され、スロットル弁4の下流には吸入空気の
絶対圧を検出する吸気圧センサ22が設けられ、さらに下
流側には吸入空気の温度を検出する吸気温センサ23が設
けられている。
【0020】また内燃機関1の燃焼室8付近適宜位置に
は冷却水温を検出する水温センサ24、ディストリビュー
タ内にはクランク角センサ25が設けられ、またエンジン
回転数センサ26、車速センサ27、駆動輪速度センサ28が
適宜位置に設けられている。以上の各センサの検出信号
はECU20に入力される。
【0021】その他本制御装置においては、オルタネー
タのフィールド電流を検出するACGセンサ30、パワー
ステアリングの作動の有無を検出するパワステスイッチ
31、エアコンの作動の有無を検出するエアコンスイッチ
32、スタータの作動の有無を検出するスタータスイッチ
33、バッテリ電圧を検出するバッテリ電圧センサ34、シ
フトレバーのレンジ位置を検出するレンジセレクタスイ
ッチ35およびシフト位置を検出するシフトポジションス
イッチ36が設けられECU20に検出信号を出力するとと
もにバッテリから延出する主電線にはホール素子からな
る電流センサ37が配設されて電気負荷を検出しECU20
にその検出信号を出力するようになっている。
【0022】またオートクルーズ(AC)制御のために
ブレーキスイッチ40、ACメインスイッチ41、ACセッ
トスイッチ42およびACリジュームスイッチ43も設けら
れている。
【0023】以上のような各種センサ、スイッチ類の信
号に基づきスロットル弁4を作動するステップモータ15
の駆動制御を行う制御系の概略構成を図2に示す。まず
スロットル弁4の最終的な目標スロットル開度θO を決
定する過程で種々の立場から要求されるスロットル開度
が演算される。
【0024】すなわちアクセルセンサ13からのアクセル
ペダル12の踏込量APに応じてノーマルなスロットル開
度θAPを演算するθAP演算手段51、車速センサ27の車速
Vに応じオートクルーズ時のスロットル開度θACR をブ
レーキスイッチ40等に基づき演算するθACR 演算手段5
2、エンジン回転数センサ26のエンジン回転数NE に応
じアイドル時のスロットル開度θIDL を演算するθIDL
演算手段53、車速Vおよび駆動輪速度センサ28からの駆
動輪速度VW からトラクション制御時のスロットル開度
θTCS を演算するθTCS 演算手段54、エンジン破損防止
のためのエンジン出力制限時のスロットル開度θINH
演算するθINH 演算手段55の以上5個の演算手段をEC
U20は有しており、各換算手段が演算したスロットル開
度θAP,θACR ,θIDL ,θTCS ,θINH から目標スロ
ットル開度θO 決定手段50が最終的な目標スロットル開
度θO を決定する。
【0025】一方でECU20は各種センサ・スイッチ類
からの信号をもとに運転状態を判断する運転状態判断手
段61、車両走行状態を判断する走行状態判断手段62を有
し、これら判断手段61,62の判断結果をもとにS/M駆
動条件決定手段60が目標スロットル開度θO にステップ
モータ15を駆動する駆動条件を決定する。
【0026】そしてS/M駆動制御手段70がS/M駆動
条件決定手段60により決定された駆動条件の下で目標ス
ロットル開度θO にスロットル弁4をすべくステップモ
ータ15を駆動制御する。
【0027】ここにステップモータ15は、ハイブリッド
型の4相ステッピングモータで、2相励磁駆動方式で駆
動される。そして該ステップモータ15は通常の2相駆動
のほか、高分解能を機械的な減速なしで行うマイクロス
テップ駆動が可能で、2相モードとマイクロステップモ
ードの2つの駆動モードをソフトウエアで使い分けるよ
うにしている。
【0028】2相モードでは相隣る励磁相に同一駆動電
流を供給する通常の駆動方法で、本例では1ステップで
1.8度回転する。
【0029】一方マイクロステップモードは、相隣る励
磁相に異なるデューティの駆動電流をそれぞれ供給する
駆動方法で、2相モードにおける1ステップ(1.8°)
をデューティ比で分割したさらに小さい回転角度を1ス
テップのスキップ量としており、本例では1.8度を16分
割した0.11度を1ステップの単位スキップ量としている
が、なおさらに細かく分割することは可能である。
【0030】ステップモータ15の回転速度は、駆動周波
数f(pps)に比例する。駆動周波数fが大きいと、回転
速度は速く応答性が良くなるが駆動トルクは小さくな
る。逆に駆動周波数fが小さいと、応答性は悪くなるが
駆動トルクは大きくなる。
【0031】本実施例では、駆動周波数fとして600pps
(TMOH)と400pps(TMOH)の2種類を使い分けてい
るが、要求回転速度および要求駆動トルクにより更に細
かく分けてもよい。なおコンピュータによるデジタル処
理を行う関係で、スロットル開度および回転角度はステ
ップ数で示すものとし、10ビットのメモリーを用いて16
進法で表わす。
【0032】10ビットのうち下4桁(16進法で下1桁)
がマイクロステップモードに相当し、それ以上の桁が2
相モードに相当する。したがって16進法で10H H は16
進法表示を示す)が2相モードの1ステップに当たり1.
8度の回転角を示し、これを16分割した01H 単位の0FH
までの角度がマイクロステップモードの1ステップに当
たる。
【0033】励磁相の組合わせは4相と1相、1相と2
相、2相と3相、3相と4相の4種類あり、各々につい
て16個のデューティパターンを有するので、全体で励磁
パターンは64種類あり、40H 未満のステップ数が64種類
の各々の励磁パターンに対応している。
【0034】一方2相モードでのステップモータ15の駆
動はチョッパ制御がなされており、絞り弁の駆動時と休
止(ホールド)時とではチョッピングデューティを変
え、前者の駆動デューティDMOV より後者のホールドデ
ューティDHLD は小さい値である。
【0035】以下図3ないし図8に図示したフローチャ
ートにしたがってステップモータ15の駆動制御の手順に
ついて説明する。フローチャートはステップモータ15の
駆動条件を設定するルーチン(図3をメインルーチン、
図4,5をサブルーチンとする)と、ステップモータ15
を実際に制御するルーチン(図6をメインルーチン、図
7,8をサブルーチンとする)との2種類に大別でき
る。
【0036】図3のステップモータ駆動条件ルーチンは
10m sec の割込みにより実行され、まずスロットルセン
サ17により検知したスロットル開度θTHを読込む(ステ
ップ1)とともに、アクセルセンサ13の踏込量AP等各
種センサの検出情報を読込む(ステップ2)。
【0037】そして、ステップ3に進みステップモータ
15の脱調を検知する。ステップモータの脱調とはステッ
プモータをオープンループで制御した際にステップモー
タの制御系が記憶する現在位置と実際のモータ位置とに
差を生じた場合をいい、通常その差は同一励磁相の異な
る位置となる。
【0038】本実施例では、スロットル弁4の制御系が
記憶する現在のスロットル開度SMとスロットルセンサ
17に基づくスロットル開度TH(θTHをステップ数に換
算した値)との偏差が所定値以上の差を生じた場合に脱
調と判定する。
【0039】この脱調検知ルーチンは図4にサブルーチ
ンとして示してあり後記するもので、ここでは図3にお
いて次のステップ4に進み、前記した各別の目標スロッ
トル開度θAP,θIDL ,θINH ,θACR ,θTCS を演算
する。
【0040】こうして算出された5種類のスロットル開
度θAP,θIDL ,θINH ,θACR ,θTCS から次のステ
ップ5において目標スロットル開度θO 決定手段50によ
り最終的な目標スロットル開度θO が決定される。
【0041】なおθACR 演算手段52はオートクルーズ時
以外はスロットル開度を全閉とし、θTCS 演算手段54は
トラクション制御時以外はスロットル開度を全開とし、
θINH 演算手段55は出力制限時以外はスロットル開度を
全開とする。
【0042】次のステップ6では目標スロットル開度θ
O に基づきステップモータ駆動条件を決定する。
【0043】こうして本ルーチンを終了するが、ここで
前記ステップ3におけるステップモータの脱調検知を図
4のサブルーチンにしたがって説明する。
【0044】まずステップモータ15自体の異常を表すフ
ラグFSMFSが「1」か否かが判別され、異常ありとして
フラグFSMFS=1であれば本ルーチンを抜けて脱調検知
を行わず、異常がないとき(FSMFS=0)次のステップ
12に進み、スロットルセンサ17に異常があるか否かが判
別される。
【0045】スロットルセンサに異常ありと判別された
ときはステップ13に飛び、開側脱調カウント値CER1
閉側脱調カウント値CER2 をクリアして本ルーチンを抜
ける。
【0046】スロットルセンサに異常がない場合、次の
ステップ14に進み、スロットルセンサ17に基づくスロッ
トル開度THと制御系が記憶する現在の記憶スロットル
開度SMとの偏差の絶対値|TH−SM|が2DH を越え
ているか否かが判別される。
【0047】2DH を越えていなければ、脱調の可能性は
少ないとしてステップ15に進み、さらにスロットルセン
サ17に基づくスロットル開度THが05H に満たないか否
かが判別され、05H 以上ならば正常ということでステッ
プ17に進んで脱調カウント値CER1 ,CER2 をクリアし
て本ルーチンを抜ける。
【0048】スロットル開度THが05H に満たないとき
は、ステップ16に進み、目標スロットル開度θO が1.1
度を越えているか否かを判別し、越えていなければ脱調
していないとして前記ステップ5に進むが、1.1度を越
えているときはステップ23に飛んで後記する閉側脱調の
処理に入る。
【0049】一方ステップ14で|TH−SM|>2DH
ときは、脱調のおそれがあるとしてステップ18に進み、
スロットルセンサ17のスロットル開度THと記憶スロッ
トル開度SMの大小を比較してTH>SMならば開側脱
調のおそれがあり、ステップ19に進み開側脱調カウント
値CER1 を増歩進し閉側脱調カウント値CER2 はクリア
し、ステップ20で開側脱調カウント値CER1 が脱調判定
閾値CE以上となったか否かが判別されて、CEに満た
ないときは本ルーチンを抜け、CE以上となったときス
テップ21に進み脱調補正値KDAC を算出し、次のステッ
プ22で脱調フラグFDAC に「1」を立てる。ここに脱調
補正値KDAC は、TH−SMに最も近い40H の整数倍の
値とする。
【0050】またステップ18でTH<SMのときは閉側
脱調のおそれがありステップ23に進み開側脱調カウント
値CER1 はクリアし、閉側脱調カウント値CER2 を増歩
進し、ステップ24で閉側脱調カウント値CER2 が脱調判
定閾値CE以上となったか否かを判別し、CEに満たな
いときはステップ24から本ルーチンを抜け、CE以上と
なったときは、記憶スロットル開度SMが05H に満たな
いか否かが判別され、05H 以上にならばステップ26に進
んで前記ステップ21と同様に脱調補正値KDACを算出
し、ステップ22で脱調フラグFDAC に「1」を立て、ま
た記憶スロットル開度SMが05H に満たないときは、ス
ロットル弁4が全閉状態で脱調しているとして全閉脱調
フラグFTHC に「1」を立て、さらにステップ22に進ん
で脱調フラグFDAC に「1」を立てる。
【0051】ステップ22で脱調フラグFDAC に「1」が
立ったあとは、ステップ28でステップモータ異常判定タ
イマーTSMSFが終了したか否かが判別され、当初終了し
ていないとしてステップ29に進み脱調発生回数カウント
値CDAC をクリアし、ステップモータ異常判定タイマー
SMSFをリセットする(ステップ30)。
【0052】ステップモータ異常判定タイマーTSMSF
リセットスタートした後、同タイマーTSMSFが終了する
までに再度脱調が発生するとステップ28からステップ31
に飛び、ステップモータ15の励磁相のうち1,3相に異
常があるか(1,3相異常フラグF13FS)、さらにステ
ップ32で、2,4相に異常があるか(2,4相異常フラ
グF24FS)を判別し、いずれかに異常がありフラグF
13FSまたはF24FSに「1」が立っているときは本ルーチ
ンを抜け、いずれも異常がないときに、ステップ33に進
んで脱調発生回数カウント値CDAC を増歩進し、次のス
テップ34でこの脱調発生回数カウント値CDAC がステッ
プモータ異常判定閾値CD以上となったかを判別し、未
だCDに達していないときは、ステップ30に飛んでステ
ップモータ異常判定タイマーTSMSFをリセットし、再度
SMSF以内に脱調が発生するかをみて、発生すればステ
ップ28からステップ31に進み脱調発生回数カウント値C
DACを増歩進し、これを繰り返して継続して脱調が発生
してCDAC が閾値CD以上となると、ステップ34からス
テップ35に進みステップモータ異常フラグFSMFS
「1」を立てる。
【0053】FSMFS=1となると、以後前記ステップ11
から本ルーチンを抜けることになる。以上がステップモ
ータ脱調検知ルーチンであり、図3におけるステップ3
に当たる。
【0054】次に図3におけるステップ6のステップモ
ータ駆動条件決定ルーチンについて図5のフローチャー
トにしたがって説明する。
【0055】まず前記ステップ5で決定された目標スロ
ットル開度θO をステップモータ15のステップ数THO
に換算し(ステップ41)、ステップ42に進む。
【0056】ステップ42に進むと現在のステップモータ
の駆動周波数(ステップモータ駆動制御の割込みタイマ
ー設定値)TMO が高い600pps(TMOH)であるか否か
が判別され、TMOHならば次のステップ43で現在の駆動
デューティDMOV が95%以上であるか否か判別され、95
%未満ならばステップ44で再度高い駆動周波数TMOH
ある600ppsが設定され、DMOV が95%以上であるとき
は、ステップ48に進んで駆動周波数TMO として低い駆
動周波数TMOLである400ppsが設定される。
【0057】一方ステップ42で現在の駆動周波数TMO
がTMOHでないすなわちTMOLの場合はステップ47に進
んで駆動デューティDMOV が40%以上であるか否かが判
別され、40%未満ならば前記ステップ44に進んで、駆動
周波数TMO に高い駆動周波数TMOHである600ppsが設
定され、40%以上ならばステップ48に進んで駆動周波数
TMO に低い駆動周波数TMOLの400ppsが再度設定され
る。
【0058】このように駆動周波数TMO が高いTMOH
(600pps)である場合に駆動デューティDMOV が95%以
上のときは電気負荷変動による電源電圧の変動の影響を
ステップモータ15が受け易いので、駆動周波数を低いT
OL(400pps)に下げることで、ステップモータ15を正
確に駆動するに十分な駆動トルクを確保することができ
る。
【0059】逆に駆動周波数TMO が低いTMOL(400p
ps)である場合に駆動デューティDMOV が40%未満のと
きは、駆動周波数を高いTMOH(600pps)に上げること
で、十分な駆動トルクを維持したまま応答性を良くする
ことができる。
【0060】そしてステップ44で駆動周波数TMO に高
い駆動周波数TMOHが設定されたときは、次のステップ
45でTMOH用の駆動デューティテーブルを検索してバッ
テリ電圧VB に応じたDMOVHを選び、駆動デューティD
MOV にDMOVHを設定する(ステップ46)。
【0061】またステップ48で駆動周波数TMO に低い
駆動周波数TMOLが設定されたときは、次のステップ49
でTMOL用の駆動デューティテーブルを検索してバッテ
リ電圧VB に応じたDMOVLを選び、駆動デューティD
MOV にDMOVLを設定する(ステップ50)。
【0062】こうして駆動デューティDMOV が設定され
ると、次にステップ51においてホールドデューティD
HLD をホールドデューティテーブルからバッテリ電圧V
B に応じて検索する。さらにステップ52では、マイクロ
ステップモードにおけるバッテリ電圧VB に基づくデュ
ーティ補正係数KμD をテーブルから検索する。
【0063】以上のように駆動周波数TMO 、駆動デュ
ーティDMOV 、ホールドデューティDHLD 、デューティ
補正係数KμD の4つのステップモータ駆動条件が決定
される。
【0064】そして次のステップ53では、エンジン回転
数NE が所定回転数N1 以下か否かを判別し、N1 を越
えていれば強制2相フラグF2φを「0」とし(ステッ
プ54)、N1 以下であればステップ55に進んで強制2相
フラグF2φに「1」を立て強制的に2相駆動とするこ
とを指示する。
【0065】すなわちエンジン回転数が所定値以下でエ
ンジンが完全に始動するまでは、電流消費対策としてス
テップモータを強制的に2相駆動とするもので、そのた
めに強制2相フラグF2φに「1」を立て2相駆動を指
示する。
【0066】次に以上設定された条件の下でステップモ
ータ15を実際に駆動制御する手順を図6ないし図8にし
たがって説明する。
【0067】まず図6に示すステップモータ制御のメイ
ンルーチンにおいて、ステップ61では前記設定された駆
動周波数TMO がセットされ、以後同駆動周波数TMO
に基づく割込み周期で本ルーチンは動作される。
【0068】そしてステップ62では、目標スロットル開
度のステップ数THO と現在の記憶スロットル開度のス
テップ数SMとの差の絶対値を目標ステップ数SCMD
し、次にステップ63ではステップモータ15の回転方向を
判定する。すなわちステップモータ15の開閉いずれの側
への回転かを示す回転方向フラグFDIR 、回転方向の反
転を指示する反転フラグFOPP およびホールドフラグF
HLD 等を設定する。
【0069】次のステップ64では、脱調フラグFDAC
状態を判別し、「1」が立っているときはステップ65に
進み脱調フラグFDAC を「0」にしたのち全閉脱調フラ
グFTHC の状態を判別し(ステップ66)、「0」ならば
ステップ67に進んで、記憶スロットル開度SMに前記ス
テップ21,26で算出した脱調補正値KDAC を加えて、新
たな記憶スロットル開度SMとし、脱調修正を記憶スロ
ットル開度SMの補正によって行い、ステップ90に飛
ぶ。
【0070】ステップ66で全閉脱調フラグFTHC
「1」が立っていれば、ステップ68に進み、全閉脱調フ
ラグFTHC を「0」にし、マイクロステップフラグFμ
も「0」とし(ステップ69)、次に記憶スロットル開度
SMを下限リミット値SML に設定して脱調修正を記憶
スロットル開度SMの補正により行い、ステップ90に飛
ぶ。
【0071】以上のように本実施例の脱調修正は記憶ス
ロットル開度SMの補正により行うので、ステップモー
タのオープンループ制御で短時間に確実に修正が可能で
ある。
【0072】前記ステップ64でFDAC =0ならば脱調し
ていないということで、ステップ71に進み、強制2相フ
ラグF2φに「1」が立っているか否かが判別され、
「1」立っていればステップ73に進み、F2φ=0なら
ば次のステップ72に進み目標ステップ数SCMD が10H
上か否かが判別される。
【0073】目標ステップ数SCMD が10H 以上ならばス
テップ73に進み、10H に満たなければステップ81に進
む。
【0074】すなわちステップ73に進むときは今回2相
モードのときであり、強制2相フラグF2φに「1」が
立っているか目標ステップ数が10H 以上である場合にス
テップ73に進み、逆にF2φ=0でかつSCMD <10H
場合にステップ81に進みマイクロステップモードで駆動
することになる。
【0075】2相モードということでステップ73に進む
と、前回マイクロステップモードであったか否かをマイ
クロステップフラグFμにより判別し、Fμ=0でマイ
クロステップモードではなく前回も2相モードであると
きは、ステップ76のサブルーチンに進み、記憶スロット
ル開度SMの更新やデューティD、駆動周波数TMO
変更等を行う。
【0076】また前回がマイクロステップモード(Fμ
=1)のときはステップ74に進み、記憶スロットル開度
SMの16進法で1桁目が0H であるか否かを判別し、0
H ならばマイクロステップフラグFμを「0」として
(ステップ75)、前記ステップ76のサブルーチンを実行
する。
【0077】ステップ76のサブルーチンは図7に示され
ており、まず目標ステップ数SCMDが9H 以上であるか
否かを判別し(ステップ101)、9H に満たないときは、
2相駆動をする必要を有せずホールド状態とするとして
ステップ102 に進み、前回ホールド状態であったかをホ
ールドフラグFHLD から判別し、前回もホールド状態
(FHLD =1)ならば従前状態を維持してそのまま本サ
ブルーチンを抜け、前回駆動状態(FHLD =0)であっ
た場合は、ステップ103 に進みホールドフラグFHLD
1として、今回駆動からホールド状態に移行するので、
デューティを大きくして保持力を増加すべくデューティ
アップフラグFDUP に「1」を立て(ステップ104 )大
きいデューティを指示し、さらに駆動周波数TMO をT
DLY (約100pps)の長い周期に設定して(ステップ10
5)次の割込みを所定時間禁止して、駆動からホールド状
態への移行に伴う振動を抑制し速やかに安定したホール
ド状態に入るようにしている。
【0078】なお一度ステップ102 ,103 ,104 ,105
を通過しステップ103 でフラグFHLD =1となると、次
回からはステップ102 から直接本ルーチンを抜けること
になり、駆動状態からホールド状態への移行時点のみ駆
動を適正に抑制している。
【0079】したがって駆動状態からホールド状態への
移行の際、停止時の振動による脱調を防止している。ま
た安定したホールド状態に速やかに入るので、再び駆動
する際の起動トルクもマージンを大きく見込む必要がな
い。
【0080】一方ステップ101 で目標ステップ数が9H
以上で駆動すべきときは、ステップ106 に進み保持フラ
グFHLD =0とし、次のステップ107 で反転フラグF
OPP に「1」が立っているかを判別し、反転するときは
(FOPP =1)、ステップ104に飛びデューティアップ
フラグFDUP に「1」を立て、駆動周波数TMO にTM
DLY を設定し、ステップモータ15の回転方向が反転する
のに伴う振動および脱調を、高い保持力の維持と次の割
込みを所定時間禁止することで防止している。
【0081】一方ステップ107 で反転フラグFOPP =0
で反転しないときは、ステップ108に進み、回転方向フ
ラグFDIR の状態を判別し、開側への回転のときは(F
DIR=0)、記憶スロットル開度SMに10H (2相モー
ドにおける1ステップ相当)を加算して新たな記憶スロ
ットル開度SMとし(ステップ109)、逆に閉側への回転
のときは(FDIR =1)、記憶スロットル開度SMから
10H を減算して新たな記憶スロットル開度SMに更新し
ておく(ステップ110)。
【0082】以上が2相モードで前回も2相モードであ
ったか、または前回マイクロステップモードで記憶スロ
ットル開度SMの1桁目が偶然0H の場合のサブルーチ
ン処理であったが、前回マイクロステップモードで記憶
スロットル開度SMの1桁目が0H でないときは、図6
のフローチャートに戻ってステップ74からステップ77に
進み、回転方向フラグFDIR の状態を判別し、開側への
回転のときは(FDIR=0)、記憶スロットル開度SM
の1桁目を切上げして新たな記憶スロットル開度SMと
しておき(ステップ78)、逆に閉側への回転のときは
(FDIR =1)、記憶スロットル開度SMの1桁目を切
下げして新たな記憶スロットル開度SMに更新しておく
(ステップ79)。
【0083】こうして記憶スロットル開度SMの1桁目
を切上げまたは切下げして2相駆動に備えるので、マイ
クロステップ駆動から2相駆動に切替える際に一時的に
目標方向と反対の方向へ逆転するような不具合はなく円
滑に移行することができる。
【0084】ステップ78またはステップ79からはステッ
プ80に進みマイクロステップフラグFμを「0」にし、
前記ステップ76のサブルーチンとともに新たな記憶スロ
ットル開度SMに基づきステップモータ15への実際の出
力ルーチン(ステップ90)に入る。
【0085】以上は2相モード処理であったが、ステッ
プ71で強制2相モードでなく(F2φ=0)、ステップ
72で目標ステップ数FCMD が10H に満たないときは、マ
イクロステップモードに入り、ステップ81でマイクロス
テップフラグFμに「1」を立て、ステップ82で前回マ
イクロステップモードであったか否かを前回マイクロス
テップフラグFμから判別し、前回もマイクロステップ
モードのときは(前回Fμ=1)、ステップ83に進み回
転方向を反転させるか否かを反転フラグFOPPから判別
し、反転しないときは(FOPP =0)ステップ87に進
み、反転のときは(FOPP =1)、すなわち前回もマイ
クロステップモードで今回マイクロステップで反転する
ときは、前記図7のSM更新等ルーチンのステップ105
に飛び駆動周波数TMO をTMDLY に設定し、次の割込
みを所定時間(約10ms)禁止して振動を抑制し脱調を防
止している。
【0086】一方ステップ82で前回2相モードのときは
ステップ84に進み、ホールド指示があるか否かをホール
ドフラグFHLD で判別し、ホールド指示があれば(F
HLD =1)、ステップ85に進みホールドフラグFHLD
「0」としてホールドを解除してステップ87に進む。
【0087】前回2相モード(Fμ=0)でステップ84
で駆動指示(FHLD =0)がなされているときは、図7
のステップ104 に飛び、デューティアップフラグFDUP
に「1」を立て、さらにステップ105 で駆動周波数TM
O にTMDLY を設定する。すなわち2相駆動状態からマ
イクロステップ駆動に移行するときは、ステップモータ
15への供給電流のデューティを上げるとともに次の割込
みを所定時間禁止して移行時の振動を抑制し脱調を防止
している。
【0088】ステップ87では回転方向フラグFDIR の状
態を判別し、開側への回転の場合は(FDIR =0)、ス
テップ88に進み記憶スロットル開度SMに目標ステップ
数SCMD を加えて記憶スロットル開度SMを更新してお
き、逆に閉側への回転の場合は(FDIR =1)、ステッ
プ89に進み記憶スロットル開度SMから目標ステップ数
CMD を減じて記憶スロットル開度SMを更新してお
く。
【0089】以上のようにして記憶スロットル開度SM
が更新されたのちステップ90に進みステップモータへの
出力ルーチンに入る。
【0090】該ルーチンは図8に示されており、まずス
テップ141 で更新後の記憶スロットル開度SMを一時M
にストアし、次にこのストア値Mが40H 以上であるか否
かを判別し(ステップ142)、40H 以上であればステップ
143 に進み、ストア値Mから40H を減算して新たなスト
ア値Mとして再びステップ142 に戻り同減算後のストア
値Mが40H 以上にあるかを判別する。
【0091】このステップ142 とステップ143 を繰り返
すことで当初のストア値Mを40H で割った余りをストア
値Mとすることができ、余りが出たところでステップ14
2 からステップ144 に進み、この余りのストア値Mを励
磁相等決定のためのカウント値CNUM に設定する。
【0092】このカウント値CNUM は、00H 〜3FH (0
〜63)の値であり、このカウント値CNUM に基づいてマ
ップ検索することで、次に励磁すべきステップモータ15
の励磁相を決定することができるとともに、マイクロス
テップモードの場合は、相隣る励磁相のデューティもマ
ップ検索により決定される。
【0093】このカウント値CNUM の設定ののち、ステ
ップ145 では前記ステップ104 (図7)でデューティア
ップフラグFDUP に「1」を立てたかを判別し、FDUP
=1ならばステップ148 でデューティアップフラグF
DUP を「0」に戻してステップ150 に飛び、FDUP =0
ならば次のステップ146 でマイクロステップフラグFμ
に「1」が立っているか否かを判別し、マイクロステッ
プモードならば(Fμ=1)、ステップ152 に進みマイ
クロステップモードの駆動制御に設定することとし、2
相モードならば(Fμ=0)、ステップ147 に進んでホ
ールド指示があるか否かをホールドフラグFHLD から判
別し、ホールド指示があれば(FHLD =1)、ステップ
148 に進み2相ホールド状態に設定し、駆動指示であれ
ば(FHLD=0)、ステップ150 に進み2相駆動状態に
設定する。
【0094】すなわちデューティアップの指示はなく
(FDUP =0)、2相モードで(Fμ=0)、ホールド
指示(FHLD =1)のときは、ステップ148 に進みステ
ップモータ15の1,3相および2,4相の励磁電流のチ
ョッピングデューティφ1,3D、φ2,4Dにホールドデ
ューティ値DHLD を設定し、次のステップ149 で前記カ
ウント値CNUM に基づきマップ検索により励磁相を決定
する。
【0095】またデューティアップの指示はなく(F
DUP =0)、2相モードで(Fμ=0)、駆動指示(F
HLD =0)のときは、ステップ150 に進みステップモー
タ15の1,3相および2,4相の励磁電流のチョッピン
グデューティφ1,3D、φ2,4Dに駆動デューティ値D
MOV を設定し、次のステップ151 で前記カウント値C
NUM に基づきマップ検索により励磁相を決定する。
【0096】ここに駆動デューティ値DMOV の方がホー
ルドデューティ値DHLD よりも当然に大きく、これはホ
ールド時は小さいデューティ値であっても駆動トルクが
確保できることに因るものである。
【0097】そこでデューティアップの指示が出てたと
きは(FDUP =1)、ステップ148を介してステップ150
に飛ぶので、大きい値の駆動デューティ値DMOV がチ
ョッピングデューティφ1,3D、φ2,4Dに設定され
る。
【0098】すなわち2相駆動で反転するとき、駆動か
らホールド状態に移行するときおよび2相駆動からマイ
クロステップ駆動に移行するときは、振動を抑制し脱調
を防止するため前記ステップ104 (図7)でデューティ
アップフラグFDUP に「1」を立て、励磁電流のチョッ
ピングデューティを大きい駆動デューティ値DMOV に設
定するものである。
【0099】マイクロステップモードの指示が出ている
ときは(Fμ=1)、ステップ146からステップ152 に
進み、マイクロステップモードにおける励磁相およびデ
ューティYn (1,3相デューティ)、Zn (2,4相
デューティ)を前記カウント値CNUM に基づきマップ検
索する。
【0100】そして次のステップ153 では、前記ステッ
プ52(図5)でバッテリ電圧VB より求めたデューティ
補正係数KμD を前記デューティYn ,Zn に乗算して
1,3相および2,4相のチョッピングデューティφ1,
3D、φ2,4Dに設定する。
【0101】このようにして2相駆動またはマイクロス
テップ駆動の励磁相および各励磁相のデューティが設定
されて、ステップ154 にて駆動制御信号としてステップ
モータ15に出力され、ステップモータ15は駆動制御され
る。
【0102】本実施例は以上のようにステップモータ15
が制御されるもので、特に2相駆動モードにおいて、駆
動状態からホールド状態への移行時には励磁電流のチョ
ッピングデューティを駆動デューティ値DMOV に設定す
るので、通常のホールド状態の保持力より大きい保持力
で停止時の振動を抑制し速やかに安定したホールド状態
にすることができ脱調を防止できる。
【0103】さらに駆動状態からホールド状態への移行
に際しては、ステップモータ15の駆動周波数TMO を長
い周期の駆動周波数TMDLY に設定、次の割込みを所定
時間禁止して駆動を遅延させることで、停止に伴う振動
が確実に収束した後に次の駆動出力が行われるので振動
を助長することがなく脱調を防止している。
【0104】このように駆動状態から滑らかにホールド
状態に移行し、安定したホールド状態から次の駆動を開
始するのでこの時の起動トルクに大きなマージンを見込
む必要がない。
【0105】また本実施例は、ガソリンエンジンの燃料
供給制御に関するものであったが、ディーゼルエンジン
の燃料供給制御にも適用可能である。
【0106】
【発明の効果】本発明は、スロットル弁等を開閉させる
ステップモータの駆動制御において、駆動状態から停止
状態に移行したときに駆動電流を所定時間継続すること
で、停止に伴う振動を抑制して脱調を防止し、高精度の
駆動制御を実現できるとともに、ホールド状態から次の
駆動に際し起動トルクに大きなマージンを必要とせず、
ステップモータも小型軽量で低コストのものを選ぶこと
ができる。
【0107】また駆動状態から停止状態に移行したとき
に、次の駆動を遅延させることで、停止時の振動の収束
を待って停止電流が供給され、振動を助長することなく
脱調を防止し、ステップモータの選択の自由度も大き
い。
【0108】ステップモータの駆動周波数を長い周期の
ものに設定することで、上記効果を達成できる。
【0109】また通常停止状態におけるステップモータ
の駆動電流より大きい電流により停止させることでも上
記効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る一実施例の内燃機関の燃料供給制
御装置の全体概略図である。
【図2】同装置の制御系の構成図である。
【図3】同制御系におけるステップモータ駆動条件ルー
チンの制御手順を示すフローチャートである。
【図4】脱調検知ルーチンを示すフローチャートであ
る。
【図5】ステップモータ駆動条件決定ルーチンを示すフ
ローチャートである。
【図6】ステップモータ制御ルーチンを示すフローチャ
ートである。
【図7】SM更新、D,TMO 変更ルーチンを示すフロ
ーチャートである。
【図8】ステップモータ出力ルーチンを示すフローチャ
ートである。
【符号の説明】
1…内燃機関、2…吸気路、3…エアクリーナ、4…ス
ロットル弁、5…燃料噴射弁、6…インテークマニホー
ルド、7…吸気弁、8…燃焼室、9…ピストン、10…排
気弁、11…エキゾーストマニホールド、12…アクセルペ
ダル、13…アクセルセンサ、15…ステップモータ、16…
連結部、17…スロットルセンサ、20…ECU、21…大気
圧センサ、22…吸気圧センサ、23…吸気温センサ、24…
水温センサ、25…クランク角センサ、26…エンジン回転
数センサ、27…車速センサ、28…駆動輪速度センサ、30
…ACGセンサ、31…パワステスイッチ、32…エアコン
スイッチ、33…スタータスイッチ、34…バッテリ電圧セ
ンサ、35…レンジセレクタスイッチ、36…シフトポジシ
ョンスイッチ、37…電流センサ、40…ブレーキスイッ
チ、41…ACメインスイッチ、42…ACセットスイッ
チ、43…ACリジュームスイッチ、50…θO 決定手段、
51…θAP演算手段、52…θACR 演算手段、53…θIDL
算手段、54…θTCS 演算手段、55…θINH 演算手段、60
…S/M駆動条件決定手段、61…運転状態判断手段、62
…走行状態判断手段、70…S/M駆動制御手段。
フロントページの続き (72)発明者 平林 一雄 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関に供給される吸入空気量または
    燃料量を調整する燃料供給調整手段と、 前記燃料供給調整手段を駆動するステップモータと、 前記ステップモータの相隣る励磁相に同一駆動電流を供
    給する2相駆動制御手段とを備えた内燃機関の燃料供給
    機構において、 前記ステップモータの歩進駆動の停止を判断する駆動停
    止判断手段と、 前記ステップモータの停止時前記駆動電流を低減する電
    流低減手段と、 前記駆動停止判断手段が駆動停止と判断し駆動状態から
    停止状態に移行したとき前記電流低減手段による低減前
    の駆動電流を所定時間継続する駆動電流継続手段とを備
    えたことを特徴とする内燃機関の燃料供給制御装置。
  2. 【請求項2】 内燃機関に供給される吸入空気量または
    燃料量を調整する燃料供給調整手段と、 前記燃料供給調整手段を駆動するステップモータと、 前記ステップモータの相隣る励磁相に同一駆動電流を供
    給する2相駆動制御手段とを備えた内燃機関の燃料供給
    機構において、 前記ステップモータの歩進駆動の停止を判断する駆動停
    止判断手段と、 前記ステップモータの停止時前記駆動電流を低減する電
    流低減手段と、 前記駆動停止判断手段が駆動停止と判断し駆動状態から
    停止状態に移行したとき、次の駆動を所定時間遅延させ
    る駆動遅延手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の
    燃料供給制御装置。
  3. 【請求項3】 前記駆動電流継続手段または前記駆動遅
    延手段の所定時間は前記ステップモータの駆動周期より
    長く設定されていることを特徴とする請求項1または2
    記載の内燃機関の燃料供給制御装置。
  4. 【請求項4】 内燃機関に供給される吸入空気量または
    燃料量を調整する燃料供給調整手段と、 前記燃料供給調整手段を駆動するステップモータと、 前記ステップモータの相隣る励磁相に同一駆動電流を供
    給する2相駆動制御手段とを備えた内燃機関の燃料供給
    機構において、 前記ステップモータの歩進駆動の停止を判断する駆動停
    止判断手段と、 前記ステップモータの停止時前記駆動電流を低減する電
    流低減手段と、 前記駆動停止判断手段が駆動停止と判断し駆動状態から
    停止状態に移行したとき前記電流低減手段により低減さ
    れる電流値よりも大きい電流値の電流を所定時間供給す
    る電流制御手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の
    燃料供給制御装置。
JP21870992A 1992-07-27 1992-07-27 内燃機関の燃料供給制御装置 Pending JPH0642391A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011207430A (ja) * 2010-03-30 2011-10-20 Denso Corp ヘッドアップディスプレイ装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011207430A (ja) * 2010-03-30 2011-10-20 Denso Corp ヘッドアップディスプレイ装置

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