JPH0756230B2 - エンジンのスロツトル弁制御装置 - Google Patents

エンジンのスロツトル弁制御装置

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JPH0756230B2
JPH0756230B2 JP60278569A JP27856985A JPH0756230B2 JP H0756230 B2 JPH0756230 B2 JP H0756230B2 JP 60278569 A JP60278569 A JP 60278569A JP 27856985 A JP27856985 A JP 27856985A JP H0756230 B2 JPH0756230 B2 JP H0756230B2
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throttle valve
stepping motor
opening
engine
throttle
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至 奥野
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Mazda Motor Corp
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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)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、エンジンのスロットル弁制御装置に関するも
のである。
(従来技術) 最近では、エンジンのスロットル弁のアクチュエータに
ステッピングモータを採用し、このステッピングモータ
をアクセル手段の操作量(アクセルペダルの操作角)に
対応したパルス信号によって駆動し、エンジンの吸入空
気量をコントロールするようにしたエンジンのスロット
ル弁制御装置が多く使用されるようになっている。
このようなエンジンのスロットル弁制御装置は、一般に
当該ステッピングモータをリターンスプリングで常時全
閉方向に付勢して置き、アクセルペダル操作時にはその
操作角に対応した駆動パルス信号で上記ステッピングモ
ータを駆動することにより上記リターンスプリングの付
勢力に抗して所定開度スロットル弁を開放するようにな
っており、上記ステッピングモータに対する電源がOFF
になると上記スロットル弁は上記リターンスプリングの
作用により自動的に全閉位置に復帰する(例えば、特開
昭56−14834号公報参照)。
(発明が解決しようとする問題点) ところが、上記のようにステッピングモータに対する電
源OFF時にリターンスプリングの付勢力によってスロッ
トル弁が自動的に全閉位置に復帰する構成を採用した場
合、次のような問題がある。
すなわち、上記ステッピングモータは、駆動時その各相
の励磁巻線に対する通電位相を順次変化させることによ
って回転させるようにしているので、上記電源OFF時の
通電位相如何によって次の電源ON時の通電位相が決ま
る。そして、上記ステッピングモータは、当該電源ON時
において、その時の通電位相とリターンスプリングによ
って戻された全閉位置との関係によって特定される所定
ステップ角だけ回転してしまう。これは、上記電源ON時
に、その時の通電位相に応じた所定の回転トルクが生じ
るためである。
したがって、スロットル弁制御の開始に際して上記ステ
ッピングモータが実際に取り得る初期回転角位置(初期
ステップ角位置)は、その時の通電位相(初期値)との
関係において区々となり、必ずしもスロットル弁の全閉
開度に正確に対応しない。つまり、本来全閉状態である
べき上記電源ON時に不必要にスロットル弁が所定不定開
度開放された状態となるという不具合を招く。その結
果、正確なスロットル弁の全閉開度からの開度制御を行
うことができなくなる問題が生じる。
このような不具合を生じる範囲は、上記ステッピングモ
ータの相数と励磁方式によって異なり、例えば第4図の
ようなユニポーラ型4相ステッピングモータを2相励磁
方式で駆動する場合を例にとると、上述のように励磁巻
線A・、B・の各相の通電位相の初期値と当該ステ
ッピングモータのステップ角との関係は本来不定なの
で、上記電源ON時のステッピングモータの回転によりス
ロットル弁の初期開度が例えば第5図にSに示すスロッ
トル開度範囲の何の位置になるか不明であり、結局±2
ステップの誤差を生じることになる。
一方、上記通電位相の初期値とスロットル弁の全閉角を
一致させることは、ステッピングモータ自体の製造上ま
たはステッピングモータとスロットル弁本体(スロット
ルボディー)との組付精度上の理由から容易には実現す
ることができないのが実情である。
(目的を達成するための手段) 本発明は、上記の問題を改善することを目的としてなさ
れたもので、電源OFF時にリターンスプリングで全閉位
置に復帰するスロットル弁をアクセル手段の操作量に応
じて作動するステッピングモータにより駆動するように
したエンジンのスロットル弁制御装置において、上記ス
テッピングモータの相数と励磁方式によって特定される
上記スロットル弁の不定初期開度範囲よりも大きい開度
位置にて上記スロットル弁の所定位置を検出する位置検
出スイッチの出力に基いて当該スロットル弁の基準開度
を設定する初期開度設定手段を設けてなるものである。
(作用) 上記の手段によると、ステッピングモータの相数と励磁
方式によって特定される上記スロットル弁の不定初期開
度範囲よりも大きい正確に特定可能な開度位置にてスロ
ットル弁の所定位置を検出する位置検出スイッチの出力
に基いて上記スロットル弁の基準開度(ステッピングモ
ータの角度)を初期設定するようにしているから、電源
ON後におけるステッピングモータの駆動に対応した上記
位置検出スイッチのON,OFF動作からスロットル弁の開度
を正確に判定することが可能となり、そのため上記ステ
ッピングモータの通電位相の初期値をスロットル弁の全
閉角度に対して可及的に対応させることができるように
なる。
(実施例) 第1図〜第3図は、本発明の実施例に係るエンジンのス
ロットル弁制御装置を示している。
先ず、最初に第1図を参照して本発明実施例のスロット
ル弁制御システムの概略を説明し、その後要部の制御の
説明に入る。
第1図において、符号1はエンジン本体であり、先ず吸
入空気はエアクリーナ2を介して外部より吸入され、そ
の後スロットル弁7を介装した吸気通路3を経てシリン
ダ内に供給され、また燃料は後述のエンジンコントロー
ルユニット8から出力される燃料噴射制御信号によって
制御されるフューエルインジェクタ15により噴射される
ようになっている。そして、上記シリンダへの吸入空気
は上記スロットル弁7によって制御され、その量はエア
フローメータ16によって検出される。上記スロットル弁
7は、その回動軸7aの一端を吸気通路3外部のステッピ
ングモータ6のロータ軸に、また他端をスロットルセン
サ5の入力軸にそれぞれ直結されている。そして、上記
スロットルセンサ5側に突出した上記スロットル弁回動
軸7aの一部にリターンスプリング17が一端側を固定して
巻かれており、このリターンスプリング17により上記ス
ロットル弁7は常時全閉復帰方向の付勢力を受けてい
る。
また、上記ステッピングモータ6は、例えば4相モータ
の2相励磁方式のもので構成されており、電源ON状態に
おいて後述するエンジンコントロールユニット8からア
クセルペダル10の操作角(特許請求の範囲中のアクセル
手段の操作量に該当する)に対応して供給される駆動パ
ルス信号によって回転し、上記リターンスプリング17の
付勢力に抗して上記スロットル弁7を上記アクセルペダ
ル10の操作角に対応する開度だけ開放する。一方、上記
スロットルセンサ5のアイドル接点(特許請求の範囲中
の位置検出スイッチに該当する)5aは、上記電源ONに対
応して、且つ第3図に符号SLで示すような所定スロット
ル開度(基準開度)位置を作動スレッショルドレベルと
してONになるようになっている。上記所定スロットル開
度位置(第3図SL)は、後述するエンジンコントロール
ユニット8によってコントロールされる初期開度設定手
段19によって設定されるもので、第5図に示した上述の
ステッピングモータ6に対する電源ON時の不定初期開度
範囲Sよりも1ステップ分大きいスロットル開度(5)
の位置に設定されている。なお、第3図中、符号(a)
はステッピングモータ6の駆動パルス、(b)はステッ
ピングモータ6の電源信号、(c)はスロットルセンサ
5のアイドル接点5aの作動信号、(d)はステッピング
モータ6の動作波形をそれぞれ示している。
他方、符号13は、アクセルセンサであり、このアクセル
センサは上記アクセルペダル10の操作角を検出して操作
角検出信号を発生する操作角検出部12とアクセルアイド
ルスイッチ11とを備えて構成されており、それらの各出
力はエンジンコントロールユニット8にそれぞれ入力さ
れるようになっている。
さらに、エンジンコントロールユニット8は、例えばマ
イクロプロセッサ(CPU)を中心とし、メモリ(ROMおよ
びRAM)およびインターフェース(1/0)回路を備えて構
成されている。そして、このエンジンコントロールユニ
ット8の上記インターフェース回路には、上述した各入
力信号の他にエンジン回転数検出信号、冷却水温検出信
号、負荷信号等の車輌運転条件に対応した各種入力信号
9がインプットされる。
次に、上記制御システムによる制御動作を第2図および
第3図を参照して具体的に説明する。
制御動作をスタートすると、先ず一旦ステッピングモー
タ6の電源をOFFにし(ステップS1)、次いで当該ステ
ッピングモータ6がフリーになることにより上記スロッ
トル弁7がリターンスプリング17の作用で全閉位置に復
帰する所定時間t1(100msec)の経過を確認する(ステ
ップS2)。その上で、新たにステッピングモータ6の電
源をONにし(ステップS3)、さらに所定時間t2(100mse
c)の経過(この間にロータが励磁巻線の初期通電位相
の位置まで回転しスロットル弁7が数ステップ0〜4開
く)を確認(ステップS4)し、次のステップS5に進み、
具体的な初期設定動作を開始する。
すなわち、先ずステップS5では、上記エンジンコントロ
ールユニット8から上記ステッピングモータ6をスロッ
トル弁開方向に1ステップ作動させるパルス信号を出力
させ、ステップS6で当該1ステップ分の回転時間t3(50
msec)が経過したことを確認した上で、次にステップS7
に進み、上記スロットルセンサ5のアイドル接点5aの入
力を読み込む。そして、さらにステップS8に進み、当該
アイドル接点5aのON,OFF状態を判断する。その結果、ON
の場合にはOFFになるまで再度上記ステップS5〜S7の動
作を繰り返す(誤差範囲を越えるまで)。
他方、上記アイドル接点5aがOFFとなった場合、つまり
上述した第3図のスレッショルドレベルSLを越えてステ
ッピングモータ6が回転した場合には、次のステップS9
でスロットル開度を所定値(この実施例では4+1=
5、但し、このステップ角は小さい方が好ましい)に設
定した上で初期設定を完了するとともに同時に上記スロ
ットル開度をステップ0のスロットル開度までリセット
し、ステップS10で通常のスロットル開度制御動作に移
行する。
すなわち、上記の制御動作によると、ステッピングモー
タ6の電源ON時のスロットル開度が不定となる4ステッ
プ(0〜4)の開度範囲(第3図S)よりも1ステップ
大きい特定開度5ステップをスロットルセンサ5のアイ
ドル接点5aのON/OFFで判定し、初期設定を行うようにし
たから電源ON時のスロットル開度のバラツキに関係なく
高精度に初期開度を設定できるようになる。
なお、ステッピングモータ6の電源ON時の不定初期開度
範囲は、一般にその相数と励磁方式によって異なるので
それらによって特定される誤差範囲よりも大きい開方向
のスロットル開度で初期設定しさえすれば本発明はどの
ようなステッピングモータの場合にも全く同様に適用で
きるものである。また、上記実施例では、スロットル弁
の所定位置を検出する位置検出スイッチをアイドル接点
で構成したが、これは別途独立に検出スイッチを設ける
ようにしてもよいことは言うまでもない。
(発明の効果) 本発明は、以上に説明したように、電源OFF時にリター
ンスプリングで全閉位置に復帰するスロットル弁をアク
セル手段の操作量に応じて作動するステッピングモータ
により駆動するようにしたエンジンのスロットル弁制御
装置において、上記ステッピングモータの相数と励磁方
式によって特定される上記スロットル弁の不定初期開度
範囲よりも大きい開度位置にて上記スロットル弁の所定
位置を検出する位置検出スイッチの出力に基いて当該ス
ロットル弁の基準開度を設定する初期開度設定手段を設
けてなるものである。
従って、本発明によると、ステッピングモータの相数と
励磁方式によって特定される上記スロットル弁の不定初
期開度範囲よりも大きい正確に特定可能な開度位置にて
スロットル弁の所定位置を検出する位置検出スイッチの
出力に基いて上記スロットル弁の基準開度(ステッピン
グモータの角度)を初期設定するようにしているから、
電源ON後におけるステッピングモータの駆動に対応した
上記位置検出スイッチのON,OFF動作からスロットル弁の
開度を正確に判定することが可能となり、そのため上記
ステッピングモータの通電位相の初期値をスロットル弁
の全閉角度に対して可及的に対応させることができるよ
うになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の実施例に係るエンジンのスロットル
弁制御装置の制御システム図、第2図は、同装置のスロ
ットル弁制御動作を示すフローチャート、第3図は、第
2図の制御動作におけるステッピングモータの通電位相
とスロットル開度との関係を示すタイムチャート、第4
図は、ステッピングモータの一般的な励磁回路図、第5
図は、第4図のステッピングモータ励磁回路の一般的な
動作を示すタイムチャートである。 1……エンジン本体 5……スロットルセンサ 5a……スロットルセンサのアイドル接点 6……ステッピングモータ 7……スロットル弁 8……エンジンコントロールユニット 10……アクセルペダル 13……アクセルセンサ 17……リターンスプリング

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電源OFF時にリターンスプリングで全閉位
    置に復帰するスロットル弁をアクセル手段の操作量に応
    じて作動するステッピングモータにより駆動するように
    したエンジンのスロットル弁制御装置において、上記ス
    テッピングモータの相数と励磁方式によって特定される
    上記スロットル弁の不定初期開度範囲よりも大きい開度
    位置にて上記スロットル弁の所定位置を検出する位置検
    出スイッチの出力に基いて当該スロットル弁の基準開度
    を設定する初期開度設定手段を設けてなるエンジンのス
    ロットル弁制御装置。
JP60278569A 1985-12-10 1985-12-10 エンジンのスロツトル弁制御装置 Expired - Lifetime JPH0756230B2 (ja)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53105639A (en) * 1977-02-25 1978-09-13 Hitachi Ltd Electronic advance angle system for internal combustion engine

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