JPH0734945A - スロットルバルブ制御装置 - Google Patents

スロットルバルブ制御装置

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Publication number
JPH0734945A
JPH0734945A JP19683493A JP19683493A JPH0734945A JP H0734945 A JPH0734945 A JP H0734945A JP 19683493 A JP19683493 A JP 19683493A JP 19683493 A JP19683493 A JP 19683493A JP H0734945 A JPH0734945 A JP H0734945A
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JP
Japan
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throttle valve
step motor
fully closed
motor
full
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Application number
JP19683493A
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English (en)
Inventor
Katsumi Ishida
克己 石田
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Aisan Industry Co Ltd
Original Assignee
Aisan Industry Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0734945A publication Critical patent/JPH0734945A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • F02D2011/101Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the means for actuating the throttles
    • F02D2011/102Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the means for actuating the throttles at least one throttle being moved only by an electric actuator

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジン可動中にスロットルバルブを駆動す
るステップモータを脱調させることがなく、全閉ステッ
プ位置を検知可能なスロットルバルブ制御装置を提供す
ること。 【構成】 スロットルバルブ制御装置17は、ステップ
モータ注意駆動プログラム27および全閉ステップ位置
検知プログラム28を、ステップモータ15の現在ステ
ップSTEPが注意ステップLOWより全閉ステップS
MINに近いときに、ステップモータ15を低速で駆動
しながら全閉ステップ位置を検知しているので、ステッ
プモータ15に実際の脱調を発生させずに全閉ステップ
SMINを学習しているため、自動車の運転に影響を与
えることなく、スロットルバルブ12の限界位置を確実
に学習することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ステップモータにより
スロットルバルブの開閉を制御するスロットルバルブ制
御装置に関し、さらに詳細には、運転状態においてスロ
ットルバルブが全閉状態になったときに、発生する恐れ
のあるステップモータの脱調を回避したスロットルバル
ブ制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、自動車エンジンのスロットルバル
ブをステップモータにより電子的に制御する方法が実施
され、自動車においてもステップモータの駆動および停
止を制御してスロットルバルブの回転位置を制御するた
めのスロットルバルブ制御装置が広く使用されている。
ここで、スロットルバルブの開閉量をアクセルの踏み込
み量に追従して制御する必要があるため、ステップモー
タ制御装置は、アクセルの踏み込み量をポテンショメー
タ等でアナログデータとして計測し、そのポテンショメ
ータの計測値を一定間隔でサンプリングしA/D変換し
て目標値とし、その目標値に応じてステップモータの停
止位置を制御することにより、スロットルバルブの開閉
量を制御している。
【0003】一方、スロットルバルブは、吸入空気パイ
プ内で回転動作を行っており、全閉状態位置付近におい
て、パイプ内面につかえる等してスロットルバルブに外
力が加わる場合がある。このとき、ステップモータに対
する指示ステップと実際のステップモータの現在位置ス
テップとにずれが発生し、ステップモータが脱調状態と
なる恐れがあった。ステップモータの脱調が発生するの
を防止するために、スロットルバルブを全閉状態になる
前の位置を限界位置と定めて全閉ステップとして記憶
し、スロットルバルブが全閉ステップを越えない範囲内
で、ステップモータの位置を制御することが行われてい
る。しかし、この方法によると、スロットルバルブの限
界位置が安全を見込んで広く採られるため、スロットル
バルブの制御範囲が制限をうけ、スロットルバルブの制
御機能が低下する問題があった。
【0004】この問題を解決する手段として、特開平4
−272434号公報において、スロットルバルブ制御
量から求められる開度と実際のスロットルバルブとの偏
差を調べることにより、ステップモータで実際に発生す
る脱調を検出する脱調検出手段と、この脱調検出手段に
よる検出に基づいて、次回から脱調が生じない範囲で全
閉ステップを調整するガード値調整手段とを有するスロ
ットルバルブ制御装置が開示されている。この制御装置
は、エンジンの可動中に実際に発生する脱調を検出し
て、スロットルバルブの全閉状態の限界ステップを変更
するものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
スロットルバルブ制御装置には、次に示すような問題が
あった。すなわち、エンジンの可動中にステップモータ
を実際に脱調させることにより、スロットルバルブの全
閉限界を求めているため、ステップモータが脱調したと
きにスロットルバルブは全開方向に付勢するバネにより
瞬間的に全開状態に移動される。ここで、ステップモー
タにより駆動される電気式スロットルバルブと直列に、
アクセルと連動された機械式スロットルバルブが付設さ
れているため、電気式スロットルバルブが脱調して全開
状態にされた場合でも、運転者は、機械式スロットルバ
ルブによりエンジンへの吸入空気量の調整は可能であ
る。しかし、電気的スロットルバルブが脱調したとき、
しばらくの間アクセルの踏み込み量と吸入空気量との対
応関係が急激に変化する問題があった。また、機械式ス
ロットルバルブでは、吸入空気量の微調整が難しいとい
う問題があった。
【0006】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、エンジン可動中にスロットルバルブ
を駆動するステップモータを実際に脱調させることがな
く、全閉ステップを検知可能なスロットルバルブ制御装
置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明のスロットルバルブ制御装置は、アクセルの踏み
込み量を検出し一定のサンプリング時間毎にサンプリン
グするアクセル量サンプリング手段と、スロットルバル
ブを駆動するステップモータと、アクセル量サンプリン
グ手段がサンプリングした目標設定値とステップモータ
の現在位置との差を演算して、その差に応じてステップ
モータを加速し、設定目標値に近づいたときにステップ
モータを減速させ、設定目標値でステップモータを停止
させるステップモータ加減速手段と、スロットルバルブ
が全閉状態にある全閉ステップを記憶する全閉ステップ
記憶手段とを有し、全閉ステップを越えない範囲内で、
アクセル量検出手段がサンプリングした目標設定値に応
じてステップモータの位置制御を行うスロットルバルブ
制御装置であって、(1)ステップモータの現在位置ス
テップが全閉ステップより所定数大きい注意ステップと
等しいか、もしくは注意ステップより全閉ステップに近
づいたときに、ステップモータを低速で駆動するステッ
プモータ注意駆動手段と、(2)スロットルバルブの回
転位置を検出するスロットルバルブ検出手段と、(3)
ステップモータ注意駆動手段がステップモータを回転さ
せようとしたときに、スロットルバルブ検出手段がスロ
ットルバルブの回転を検出しない場合に、ステップモー
タが全閉ステップ位置にあると判断する全閉ステップ位
置検知手段と、(4)全閉ステップ位置検知手段がステ
ップモータが全閉ステップ位置になったと判断したとき
のステップに応じて、全閉ステップ記憶手段が記憶する
全閉ステップを書き換える全閉ステップ書換え手段とを
有している。
【0008】上記構成を有するスロットルバルブ制御装
置において、イグニッションキーがオンされた直後に、
ステップモータを注意ステップまで高速に駆動する高速
駆動手段を有し、イグニッションキーがオンされた直後
に、高速駆動手段がステップモータを速やかに注意ステ
ップまで駆動し、一連の前記全閉ステップ位置検知動作
を行うことを特徴とする。
【0009】本発明のスロットルバルブ制御装置は、ア
クセルの踏み込み量を検出し一定のサンプリング時間毎
にサンプリングするアクセル量サンプリング手段と、ス
ロットルバルブを駆動するステップモータと、アクセル
量サンプリング手段がサンプリングした目標設定値とス
テップモータの現在位置との差を演算して、その差に応
じてステップモータを加速し、設定目標値に近づいたと
きにステップモータを減速させ、設定目標値でステップ
モータを停止させるステップモータ加減速手段と、スロ
ットルバルブが全開状態にある全開ステップを記憶する
全開ステップ記憶手段とを有し、全開ステップを越えな
い範囲内で、アクセル量検出手段がサンプリングした目
標設定値に応じてステップモータの位置制御を行うスロ
ットルバルブ制御装置であって、(1)イグニッション
キーがオンされた直後に、スロットルバルブを閉じる方
向にステップモータを低速で駆動する閉駆動手段と、
(2)スロットルバルブの回転位置を検出するスロット
ルバルブ検出手段と、(3)閉駆動手段がステップモー
タを回転させようとしたときに、スロットルバルブ検出
手段がスロットルバルブの回転を検出した場合に、ステ
ップモータが全開状態にあると判断する全開状態検知手
段と、(4)全開状態検知手段がスロットルバルブが全
開状態になったと判断したときのステップに応じて、全
開ステップ記憶手段が記憶する全開ステップを書き換え
る全開ステップ書換え手段とを有している。
【0010】
【作用】このような構成を有する本発明のスロットルバ
ルブ制御装置のアクセル量サンプリング手段は、アクセ
ルの踏み込み量を検出し、検出したアクセルの踏み込み
量を、一定間隔でサンプリングし、A/D変換する。ま
た、ステップモータはスロットルバルブを回転駆動さ
せ、所定の位置で保持する。また、ステップモータ加減
速手段は、アクセル量サンプリング手段がサンプリング
した目標設定値とステップモータの現在位置との差を演
算して、その差に応じてステップモータを加速し、設定
目標値に近づいたときにステップモータを減速させ、設
定目標値でステップモータを停止させる。また、全閉ス
テップ記憶手段は、スロットルバルブが全閉状態にある
全閉ステップを記憶する。そして、スロットルバルブ制
御装置は、全閉ステップを越えない範囲内で、アクセル
量サンプリング手段が検出した設定目標値に応じてステ
ップモータの位置制御を行う。
【0011】また、ステップモータ注意駆動手段は、ス
テップモータの現在位置ステップが全閉ステップより所
定数大きい注意ステップと等しいか、もしくは注意ステ
ップより全閉ステップに近づいたときに、ステップモー
タを低速で駆動する。また、スロットルバルブ検出手段
は、スロットルバルブの回転位置を検出する。また、ス
テップモータ全閉ステップ検知手段は、ステップモータ
注意駆動手段がステップモータを回転させようとしたと
きに、スロットルバルブ検出手段がスロットルバルブの
回転を検出しない場合に、ステップモータが全閉ステッ
プ位置にあると判断する。また、全閉ステップ書換え手
段は、ステップモータ全閉ステップ位置検知手段がステ
ップモータが全閉ステップ位置になったと判断したとき
のステップに応じて、全閉ステップ記憶手段が記憶する
全閉ステップを書き換える。また、高速駆動手段は、イ
グニッションキーがオンされた直後に、ステップモータ
を速やかに注意ステップまで駆動する。
【0012】また、閉駆動手段は、イグニッションキー
がオンされた直後に、スロットルバルブを閉じる方向に
ステップモータを低速で駆動する。全開状態検知手段
は、閉駆動手段がステップモータを回転させようとした
ときに、スロットルバルブ検出手段がスロットルバルブ
の回転を検出した場合に、ステップモータが全開状態に
あると判断する。また、全開ステップ書換え手段は、全
開状態検知手段がスロットルバルブが全開状態になった
と判断したときのステップに応じて、全開ステップ記憶
手段が記憶する全開ステップを書き換える。
【0013】
【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。図1に第一の実施例であるスロット
ルバルブ制御装置17の構成をブロック図で示す。自動
車用ガソリンエンジン11に、ガソリンと空気の混合気
体を吸気する吸入空気パイプ13が接続している。吸入
空気パイプ13には、ガソリンエンジン11に供給する
混合気体の量を調節するための機械式スロットルバルブ
32および電気式スロットルバルブであるスロットルバ
ルブ12が直列に配設されている。スロットルバルブ1
2は、吸入空気パイプ13に対してスロットル軸14を
中心に回転可能に保持されている。スロットル軸14
は、減速機構を介してステップモータ15の出力軸に接
続している。また、スロットル軸14には、スロットル
軸14の回転角度を検出するためのスロットルセンサ3
3が接続している。機械式スロットルバルブ32は、ア
クセルと機械的に接続され、アクセルの踏み込み量に対
応して回転する。
【0014】ステップモータ15は、スロットルバルブ
制御装置17のステップモータ用の駆動回路18に接続
している。駆動回路18は、演算装置であるCPU19
に接続している。CPU19には、一時的にデータ等を
記憶するためのRAM23、制御プログラム等を記憶し
ているROM22が接続している。RAM23は、イグ
ニッションキー41がオフされた場合に、バッテリ24
によりバックアップされ記憶が保持される全閉ステップ
記憶手段であるバックアップRAM23aを含んでいる
(バッテリ24からバックアップRAM23aへの配線
は図示していない。)。また、CPU19には、ポテン
ショメータ16が計測するアナログデータであるアクセ
ルデータAをA/D変換するためのA/Dコンバータ2
1が接続している。A/Dコンバータ21は、入力信号
処理部20を介してアクセルの踏み込み量を計測するた
めのポテンショメータ16に接続している。スロットル
バルブ制御装置17の電源Bには、メインリレー41の
A接点が接続している。また、メインリレー41のA接
点の他方は、バッテリ24に接続している。また、バッ
テリ24は、イグニッションキー40のA接点の一方に
接続している。また、イグニッションキー40のA接点
の他方は、メインリレー41のコイルに接続している。
【0015】ROM22には、ポテンショメータ16が
計測するアクセルデータを一定のサンプリング時間T毎
にサンプリングするためのアクセル量サンプリングプロ
グラム38が記憶されている。また、ROM22には、
そのサンプリングされた要求ステップRSTEPを目標
ステップTSTEPとして、目標ステップTSTEPと
ステップモータの現在ステップSTEPとの差を演算し
て、その差に応じて駆動回路18を介してステップモー
タ15を加速し、ステップモータ15が目標ステップT
STEPに近づいたときにステップモータ15を減速さ
せ、目標ステップTSTEPでステップモータ15を停
止させるステップモータ加減速プログラム34が記憶さ
れている。
【0016】また、ROM22には、ステップモータ1
5の現在ステップSTEPがスロットルバルブ12が全
閉状態になる前の限界位置である全閉ステップSMIN
より所定ステップだけ大きい注意ステップLOWに等し
いか、もしくは越えたときにステップモータ15を低速
で駆動するためのステップモータ注意駆動プログラム2
7が記憶されている。また、ROM22には、ステップ
モータ注意駆動プログラム27によりステップモータ1
5を回転させたときに、スロットルバルブセンサ33が
スロットルバルブ12の回転を検出しない場合に、ステ
ップモータ15が全閉ステップ位置にあると判断する全
閉ステップ位置検知プログラム28が記憶されている。
また、ROM22には、全閉ステップ位置検知プログラ
ム28がスロットルバルブ12が全閉状態になったとき
のステップに応じて、全閉ステップSMINを書き換え
る全閉ステップ書換えプログラム29が記憶されてい
る。
【0017】次に、上記構成を有するスロットルバルブ
制御装置17の作用について説明する。図2に本実施例
のスロットルバルブ制御装置17の作用をフローチャー
トで示す。ステップモータ15が1ステップ動作のタイ
ミングで、このフローチャートが割り込み起動される。
始めに、ステップモータ15が全閉ステップ位置にある
か否かを検出するために、全閉ステップ位置検知プログ
ラム28を駆動させるか否かを示す判定フラグがオンか
否かを判断する(S1)。通常の運転モードでは、判定
動作フラグはオフしているので(S1,NO)、スロッ
トルバルブ12が全閉位置にあるときに対応するステッ
プモータ15のステップである全閉ステップSMINよ
り所定数大きくて、ステップモータ15が脱調する心配
のない位置である注意ステップLOWを算出する(S
2)。
【0018】ここで、図4のフローチャートに基づい
て、注意ステップLOWの算出方法について詳細に説明
する。工場での検査段階において、イグニッションキー
40を初めてオンさせた場合、全閉ステップSMINを
未学習であるので(S41,YES)、ROM22に記
憶されている設計値であるSMINに16を加算した値
をLOWとする(S42)。スロットルバルブ12、ス
テップモータ15等に組立上等により発生するばらつき
を考慮して安全を考えたためである。また、バッテリ2
4を交換のため取り外した場合、バックアップRAM2
3aに記憶されていたSMINの記憶が失われてしまう
が、このときにもSMINが未学習状態となり、このフ
ローが実行される。一方、全閉ステップSMINを学習
済みの場合(S41,NO)、経時変化のみを考慮して
LOW=SMIN+2としている(S43)。注意ステ
ップLOWと等しくなった後全閉ステップSMINまで
の間、ステップモータ15はMSPD=0の最低速で駆
動されるため、アクセルの踏み込み量に対する応答性が
悪くなるので、その期間をできるだけ短くするためであ
る。
【0019】次に、全開ステップを未学習の場合(S4
4,NO)、LOW=LOW+4としている(S4
5)。その理由を次に説明する。すなわち、イグニッシ
ョンキー40がオンされるときに、スロットルバルブ1
2は、バネにより全開位置に付勢されている。このと
き、全開ステップSMAXが未だ学習されていない場
合、スロットルバルブ制御装置17は、全開ステップS
MAXとして設計値を記憶しており、それを基準として
ステップモータ15を起動する。しかし、ステップモー
タ15取付時のロータの位置やステータとの励磁関係に
より、全開ステップSMAXの励磁がステップモータ1
5の実際の励磁パターンと食い違う場合がある。この場
合、最初の励磁が最大4ステップ閉じ側のステップ位置
を示し、4ステップ閉じた位置が起動ステップとなる。
【0020】この状態で全閉動作を行う場合、LOW=
LOW+4とすることにより、全開ステップが4ステッ
プ閉じ側にずれても実際に脱調が発生する可能性のある
ステップでステップモータ注意駆動プログラム27を実
行することができる。一度全開ステップが学習された後
は(S44,YES)、S45はパスされる。これによ
り、イグニッションキー40を最初にオンさせた場合
に、全開ステップSMAXが学習されるまでの間でも、
脱調を発生することなく、全閉ステップ位置の検知を正
確に行うことができる。全開ステップが未学習の場合と
は、工場において、初めにイグニッションキー41をオ
ンする場合、およびバッテリ24を取り外した場合等で
ある。
【0021】次に、図2のフローチャートに戻って説明
を続ける。アクセルの踏み込み量をポテンショメータ1
6がリニアなアナログデータとして計測し、アクセル量
サンプリング手段38が一定のサンプリング間隔でサン
プリングして、A/Dコンバータ21でA/D変換した
サンプリングした要求ステップRSTEPを目標ステッ
プTSTEPとし、現在ステップSTEPを目標ステッ
プTSTEPに向けて1つ更新する。次に、更新した現
在ステップSTEPと注意ステップLOWとを比較する
(S4)。STEPがLOW以下でない場合(S4,N
O)、次に、目標ステップTSTEPとLOWとを比較
する(S5)。目標ステップTSTEPもLOW以下で
ない場合(S5,NO)、ステップモータ加減速プログ
ラム34により、目標ステップTSTEPとステップモ
ータ15の現在ステップSTEPとの偏差Hを演算し
て、その偏差Hに応じてステップモータを加減速させる
ためのデータMSPDを決定する(S6)。
【0022】一方、S5において、TSTEPがLOW
以下の場合(S5,YES)、LOWまで通常のステッ
プモータ加減速プログラム34によりステップモータ1
5を駆動するため、LOWとSTEPとの偏差Hを演算
して、その偏差Hに応じてステップモータを加減速させ
るためのデータMSPDを決定する(S7)。これによ
り、目標ステップTSTEPが注意ステップLOWより
小さい場合でも、現在ステップSTEPが注意ステップ
LOW以下になるまでは、ステップモータ15は通常の
速度で駆動されるため、スロットルバルブ12を速やか
に制御することができる。すなわち、偏差Hが大きけれ
ばMSPDを1づつ増加させステップモータ15を増速
し、偏差Hが小さくなるとMSPDを1づつ減少させて
ステップモータ15を減速する。次に、STEPの下位
3bitによる0〜7のパターンにより、図7に示す励
磁パターンをステップモータ15に供給する(S8)。
そして、MSPDに従い、図8に示す励磁時間だけ上記
励磁パルスを供給する(S9)。
【0023】TSTEPがLOW以下で、STEPがL
OWに到達すると(S4,YES)、S10へ進む。こ
こで、STEPがいままでLOW以下でなく今回LOW
と等しくなったのであるから、スロットルバルブ12は
閉動作中であり(S10,YES)、判定動作フラグを
オンにする(S11)。これにより、次回の割り込みか
らは判定処理(S14〜S17)を実行することとな
る。次に、スロットルセンサ33が検出しているスロッ
トルバルブ12の現在の開度TAをTAOとして記憶す
る(S12)。次に、MSPD=0に設定する(S1
3)。次に、STEPの下位3bitによる0〜7のパ
ターンにより、図7に示す励磁パターンをステップモー
タ15に供給する(S8)。そして、MSPDに従い、
図8に示す励磁時間だけ上記励磁パルスを供給する(S
9)。これにより、現在ステップSTEPが注意ステッ
プLOW以下になった場合、スロットルバルブ12の閉
駆動は、ステップモータ注意駆動プログラム27により
MSPD=0の低速で行われる。従って、スロットルバ
ルブ12の現在の開度TAを確実に読み込み記憶するこ
とができるため、全閉ステップ位置の検出を確実かつ安
定して行うことができる。
【0024】次の割り込みで、判定動作フラグがオンし
ているので(S1,YES)、スロットルバルブ12の
開度TAに変化があったか否かを判定する(S14)。
TAが変化している場合(S14,NO)、ステップモ
ータ15は全閉ステップ位置になく、スロットルバルブ
12は全閉状態でないと判断されるため、S18へ進
む。そして、現在ステップSTEPが目標ステップTS
TEPと一致したか否かを判断する(S18)。一致し
ていない場合(S18,NO)、S3へ進みステップモ
ータ注意駆動プログラム27が低速でスロットルバルブ
の閉駆動を続ける。一致している場合(S18,YE
S)、本来ならば、そのまま停止してよいのであるが、
アクセル量サンプリングプログラム38がサンプリング
した要求ステップであるRSTEP=0の状態で目標一
致して停止した場合(S19,YES)、SMINが開
方向にずれている可能性があるので、SMINおよびT
STEPを閉方向へずらせている。すなわち、SMIN
=SMIN−1(S21)、TSTEP=TSTEP−
1として(S22)、更に1ステップ閉駆動させる。R
STEPが0でない場合(19,NO)、停止は妥当で
あり、判定動作フラグをオフし(S20)、MSPD=
0として(S13)、ステップモータ15に停止動作を
行わせる(S8,S9)。
【0025】一方、スロットルセンサ33が検出してい
るスロットルバルブ12の開度TAに変化がなかった場
合(S14,NO)、全閉ステップ位置検知プログラム
28は、ステップモータ15が全閉ステップ位置にある
と判断する。そして、全閉ステップ書換えプログラム2
9は、全閉ステップSMINとして、現在ステップST
EPの1ステップ前(STEP+1)を、バックアップ
RAM23aに記憶する(S15)。すなわち、ステッ
プモータ15を駆動したにもかかわらず、スロットルバ
ルブ12の開度TAに変化がないということは、スロッ
トルバルブ12が全閉状態にあり、それ以上回転すると
ステップモータ15が脱調を起こす恐れがあるため、S
TEP+1を限界ステップである全閉ステップSMIN
として記憶するのである。
【0026】本実施例では、全閉ステップ位置検知プロ
グラム28がステップモータ15が脱調を起こす初期脱
調状態を正確に検知しているので、ステップモータ15
が実際に脱調を起こしてスロットルバルブ12がバネに
より全開位置に復帰されることを防止しつつ全閉ステッ
プSMINを書き換えることができる。
【0027】次に、目標ステップTSTEPをSMIN
の変更に従い修正する(S16)。ここで、目標ステッ
プTSTEPは、アクセル量サンプリングプログラム3
8がサンプリングした値に基づいて図3に示すフローチ
ャートにより求められる。すなわち、通常目標ステップ
TSTEPは、アクセル量サンプリングプログラム38
がサンプリングした要求ステップRSTEPにスロット
ルバルブ12の全閉位置を示す全閉ステップSMINを
加えたものとして与えられる。従って、SMINが更新
されればTSTEPも更新される(S16)。次に、判
定動作フラグをオフして(S17)、S3へ進む。
【0028】以上詳細に説明したように、本実施例のス
ロットルバルブ制御装置17によれば、ステップモータ
注意駆動プログラム27,全閉ステップ位置検知プログ
ラム28が、ステップモータ15の現在ステップSTE
Pが注意ステップLOW以下のときに、ステップモータ
15を低速で駆動しながら全閉ステップ位置を検知して
いるので、ステップモータ15に実際の脱調を発生させ
ずに全閉ステップを学習しているため、自動車の運転に
影響を与えることなく、スロットルバルブ12の限界位
置を確実に学習することができる。また、イグニッショ
ンキー40をオンする毎に全閉ステップの限界位置を学
習しているので、部品のばらつき、温度による変化、経
時変化によらず、全閉ステップを確実に把握できるた
め、運転中にステップモータ15を脱調させずに、かつ
広い動作範囲で制御することができる。また、全閉ステ
ップを基準位置とすることによりスロットルバルブ12
の開閉制御を正確に行うことができる。
【0029】次に、本発明の第二の実施例について説明
する。第二の実施例の特徴は、全閉ステップを検知する
代わりに全開ステップを検知していることである。図5
に第二の実施例のスロットルバルブ制御装置17の全体
構成をブロック図で示し、その作用を図6にフローチャ
ートで示す。概略の構成および作用は第一実施例と同様
であるので、異なる点のみ説明する。ROM22には、
スロットルバルブ12を閉方向に1ステップづつ回転さ
せる閉駆動プログラム35が記憶されている。また、R
OM22には、閉駆動プログラム35によりステップモ
ータ15を回転させたときに、スロットルセンサ33が
スロットルバルブ12の回転を検出しない場合に、スロ
ットルバルブ12が全開状態にあると判断する全開状態
検知プログラム36が記憶されている。また、ROM2
2には、全開状態検知プログラム36がスロットルバル
ブ12が全開状態になったときのステップに応じて、全
開ステップPを書き換える全開ステップ書換えプログラ
ム37が記憶されている。
【0030】次に、第二実施例の作用について図6のフ
ローチャートに基づいて説明する。第二実施例の特徴
は、イグニッションキー40がオンされた後、短い時間
内に全開ステップSMAXを学習することである。ステ
ップモータ15への通電がないときに(S51,YE
S)、現在ステップSTEPにSMAXを入れ(S5
2)、学習モードフラグを1とする(S53)。次に、
現在のスロットルバルブの開度TAをTAOとして(S
54)、MSPD=0とする(S55)。次に、STE
Pの下位3bitによる0〜7のパターンを用いて、、
図7に示す励磁パターンによりステップモータ15に励
磁電流を供給する(S56)。そして、MSPDにより
図8に示す励磁時間だけ上記励磁パルスを供給する(S
57)。
【0031】次に、ステップモータ15が通電されるの
で(S51,NO)、学習モードフラグをチェックする
(S58)。S52〜S57が実行されている場合、学
習モードフラグは1なので(S58,NO)、スロット
ルバルブ12の前回位置TAOと現在位置TAの差DT
Aを演算し(S59)、DTAが所定値以上か否かを判
断する(S60)。このときの所定値は、ステップモー
タ15が1ステップ動いたときにスロットルバルブ12
が回転する設計角度Vの半分程度の値としている。
【0032】DTAが所定値より大きい場合(S61,
YES)、学習モード=1か否かを判断する(S6
1)。最初の通電では、学習モード=1なので(S6
1,YES)、スロットルバルブの開度の変化量DTA
を設計角度Vで除した値Kを算出し(S62)、SMA
XにKを加えて前回ステップSMAXを修正する(S6
3)。次に、SMAX学習済みフラグを1とし(S6
4)、学習モードフラグを0として(S65)、図1の
S1へ進む。これにより、次回からの初期通電時のSM
AXは、前回ストッパ当接位置に学習されることにな
る。
【0033】DTAが変化しない場合(S61,N
O)、現在ステップSTEPを閉側に1更新し(S6
6)、学習モード=2として(S67)、変化が発生す
るまで閉駆動する。ここで、学習モードを2としたの
は、閉駆動によりDTAが変化したことを判別するため
である。閉駆動することによりDTAが変化した場合
(S60,YES)、学習モード=2であり(S61,
NO)、変化が発生したときの現在ステップSTEPを
全開ステップSMAXとする(S68)。全開ステップ
SMAXの更新(S68およびS63)の後は、学習モ
ードフラグが0となるので(S65)、その後の割り込
みではS58はYESとなって、図1のS1へ進む。以
上説明したように、第二の実施例によれば、イグニッシ
ョンキー40をオンした直後に、全開位置にあるスロッ
トルバルブ12の全開ステップSMAXを短時間で検出
できるため、注意ステップLOWの安全率を始めから低
くでき、全閉ステップSMINの検出を効率よく行うこ
とができる。また、全開ステップを基準位置とすること
によりスロットルバルブ12の開閉制御を正確に行うこ
とができる。
【0034】以上、いくつかの実施例について本発明を
説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるもの
ではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形
改良が可能であることは容易に推察できるものである。
例えば、本実施例では、ガソリンエンジンについて説明
したが他のエンジンのスロットルバルブの制御装置にも
当然実施可能である。また、本実施例では、全閉ステッ
プおよび全開ステップとして限界値のぎりぎりまで使用
しているが、安全係数を見てスロットルバルブの制御範
囲を決定しても良い。また、本実施例では、イグニッシ
ョンキーをオンする毎に全閉ステップの検知を行ってい
るが、イグニッションキーのオンオフ回数を計数した
り、また時間間隔により、一定の間隔をおいて全閉ステ
ップ等の検知を行うようにしても良い。
【0035】
【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明のステップモータ制御装置によれば、(1)ステッ
プモータの現在位置ステップが全閉ステップより所定数
大きい注意ステップと等しいか、もしくは注意ステップ
より全閉ステップに近づいたときに、ステップモータを
低速で駆動するステップモータ注意駆動手段と、(2)
スロットルバルブの回転位置を検出するスロットルバル
ブ検出手段と、(3)ステップモータ注意駆動手段がス
テップモータを回転させようとしたときに、スロットル
バルブ検出手段がスロットルバルブの回転を検出しない
場合に、ステップモータが全閉ステップ位置にあると判
断する全閉ステップ位置検知手段と、(4)全閉ステッ
プ位置検知手段がステップモータが全閉ステップ位置に
なったと判断したときのステップに応じて、全閉ステッ
プ記憶手段が記憶する全閉ステップを書き換える全閉ス
テップ書換え手段とを有しているので、ステップモータ
に実際の脱調を発生させずに全閉ステップを学習してい
るため、自動車の運転に影響を与えることなく、スロッ
トルバルブの限界位置を確実に学習することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施例であるステップモータ制御
装置の構成を示すブロック図である。
【図2】第一実施例の作用を示す第一フローチャートで
ある。
【図3】第一実施例の作用を示す第二フローチャートで
ある。
【図4】第一実施例の作用を示す第三フローチャートで
ある。
【図5】本発明の第二実施例であるステップモータ制御
装置の構成を示すブロック図である。
【図6】第二実施例の作用を示すフローチャートであ
る。
【図7】ステップモータの励磁パターンを示すデータ図
である。
【図8】ステップモータの加減速用の駆動パルスを示す
データ図である。
【符号の説明】
12 スロットルバルブ 15 ステップモータ 16 ポテンショメータ 17 スロットルバルブ制御装置 18 駆動回路 19 CPU 21 A/Dコンバータ 23a バックアップRAM 25 ECUリレー 27 ステップモータ注意駆動プログラム 28 全閉ステップ位置検知プログラム 29 全閉ステップ書換えプログラム 30 高速駆動プログラム 34 ステップモータ加減速プログラム 35 閉駆動プログラム 36 全開検知プログラム 37 全開ステップ書換えプログラム 38 アクセル量サンプリングプログラム 40 イグニッションキー

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アクセルの踏み込み量を検出し一定のサ
    ンプリング時間毎にサンプリングするアクセル量サンプ
    リング手段と、スロットルバルブを駆動するステップモ
    ータと、アクセル量サンプリング手段がサンプリングし
    た目標設定値とステップモータの現在位置との差を演算
    して、その差に応じてステップモータを加速し、設定目
    標値に近づいたときにステップモータを減速させ、設定
    目標値でステップモータを停止させるステップモータ加
    減速手段と、スロットルバルブが全閉状態にある全閉ス
    テップを記憶する全閉ステップ記憶手段とを有し、全閉
    ステップを越えない範囲内で、アクセル量検出手段がサ
    ンプリングした目標設定値に応じてステップモータの位
    置制御を行うスロットルバルブ制御装置において、 前記ステップモータの現在位置ステップが前記全閉ステ
    ップより所定数大きい注意ステップと等しいか、もしく
    は前記注意ステップより前記全閉ステップに近づいたと
    きに、前記ステップモータを低速で駆動するステップモ
    ータ注意駆動手段と、 前記スロットルバルブの回転位置を検出するスロットル
    バルブ検出手段と、 前記ステップモータ注意駆動手段が前記ステップモータ
    を回転させようとしたときに、前記スロットルバルブ検
    出手段がスロットルバルブの回転を検出しない場合に、
    前記ステップモータが全閉ステップ位置にあると判断す
    る全閉ステップ位置検知手段と、 前記全閉ステップ位置検知手段がステップモータが全閉
    ステップ位置になったと判断したときのステップに応じ
    て、前記全閉ステップ記憶手段が記憶する前記全閉ステ
    ップを書き換える全閉ステップ書換え手段とを有するこ
    とを特徴とするスロットルバルブ制御装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載するスロットルバルブ制
    御装置において、 イグニッションキーがオンされた直後に、前記ステップ
    モータを前記注意ステップまで高速に駆動する高速駆動
    手段を有し、 イグニッションキーがオンされた直後に、前記高速駆動
    手段が前記ステップモータを速やかに前記注意ステップ
    まで駆動し、一連の前記全閉ステップ位置検知動作を行
    うことを特徴とするスロットルバルブ制御装置。
  3. 【請求項3】 アクセルの踏み込み量を検出し一定のサ
    ンプリング時間毎にサンプリングするアクセル量サンプ
    リング手段と、スロットルバルブを駆動するステップモ
    ータと、アクセル量サンプリング手段がサンプリングし
    た目標設定値とステップモータの現在位置との差を演算
    して、その差に応じてステップモータを加速し、設定目
    標値に近づいたときにステップモータを減速させ、設定
    目標値でステップモータを停止させるステップモータ加
    減速手段と、スロットルバルブが全開状態にある全開ス
    テップを記憶する全開ステップ記憶手段とを有し、全開
    ステップを越えない範囲内で、アクセル量検出手段がサ
    ンプリングした目標設定値に応じてステップモータの位
    置制御を行うスロットルバルブ制御装置において、 イグニッションキーがオンされた直後に、前記スロット
    ルバルブを閉じる方向に前記ステップモータを低速で駆
    動する閉駆動手段と、 前記スロットルバルブの回転位置を検出するスロットル
    バルブ検出手段と、 前記閉駆動手段が前記ステップモータを回転させようと
    したときに、前記スロットルバルブ検出手段がスロット
    ルバルブの回転を検出した場合に、前記ステップモータ
    が全開状態にあると判断する全開状態検知手段と、 前記全開状態検知手段がスロットルバルブが全開状態に
    なったと判断したときのステップに応じて、前記全開ス
    テップ記憶手段が記憶する前記全開ステップを書き換え
    る全開ステップ書換え手段とを有することを特徴とする
    スロットルバルブ制御装置。
JP19683493A 1993-07-13 1993-07-13 スロットルバルブ制御装置 Pending JPH0734945A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5785094A (en) * 1995-03-23 1998-07-28 Unitika Glass Fiber Co., Ltd. Three-dimensional woven fabric structural material
JPH11159405A (ja) * 1997-11-27 1999-06-15 Unisia Jecs Corp Egrバルブの制御装置
US6010652A (en) * 1995-03-23 2000-01-04 Unitika Glass Fiber Co., Ltd. Three-dimensional woven fabric structural material and method of producing same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6010652A (en) * 1995-03-23 2000-01-04 Unitika Glass Fiber Co., Ltd. Three-dimensional woven fabric structural material and method of producing same
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