JPH09154299A - ステップモータの駆動制御装置 - Google Patents
ステップモータの駆動制御装置Info
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- JPH09154299A JPH09154299A JP7309373A JP30937395A JPH09154299A JP H09154299 A JPH09154299 A JP H09154299A JP 7309373 A JP7309373 A JP 7309373A JP 30937395 A JP30937395 A JP 30937395A JP H09154299 A JPH09154299 A JP H09154299A
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Control Of Stepping Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ステップモータに要求される推力と応答性とを
両立させる。 【解決手段】（目標ステップ数ＴＳＴＥＰ−実ステップ
数ＲＳＴＥＰ）＞０のときは、ＥＧＲバルブ７を開く方
向に駆動するものと判断し（ステップ８）、出力待ち時
間ＷＡＩＴを所定値Ａに設定し（ステップ15）、（ＴＳ
ＴＥＰ−ＲＳＴＥＰ）＜０のときは、ＥＧＲバルブ７を
閉じる方向に駆動するものと判断し（ステップ９）、出
力待ち時間ＷＡＩＴを所定値Ｂに設定する（ステップ2
7）。開く方向の所定値Ａは、閉じる方向の所定値Ｂよ
りも大きい。この出力待ち時間ＷＡＩＴ経過後に目標励
磁パターンＴＭＯＤＥを出力する（ステップ18）。
両立させる。 【解決手段】（目標ステップ数ＴＳＴＥＰ−実ステップ
数ＲＳＴＥＰ）＞０のときは、ＥＧＲバルブ７を開く方
向に駆動するものと判断し（ステップ８）、出力待ち時
間ＷＡＩＴを所定値Ａに設定し（ステップ15）、（ＴＳ
ＴＥＰ−ＲＳＴＥＰ）＜０のときは、ＥＧＲバルブ７を
閉じる方向に駆動するものと判断し（ステップ９）、出
力待ち時間ＷＡＩＴを所定値Ｂに設定する（ステップ2
7）。開く方向の所定値Ａは、閉じる方向の所定値Ｂよ
りも大きい。この出力待ち時間ＷＡＩＴ経過後に目標励
磁パターンＴＭＯＤＥを出力する（ステップ18）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ステップモータの
駆動制御装置に関し、特にステップモータに要求される
駆動推力と応答性とを両立させる技術に関する。
駆動制御装置に関し、特にステップモータに要求される
駆動推力と応答性とを両立させる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、例えばエンジン用アクチュエ
ータである排気還流バルブ等の駆動には、ステップモー
タが広く利用されている（特開平７−１４８９１号公報
等参照）。かかる従来のステップモータの駆動制御装置
では、例えばエンジン等の運転状態に応じて制御量を演
算し、該演算された制御量に基づいて所定の励磁パター
ンにて励磁相を順次、切り換えてステップモータを駆動
制御している。
ータである排気還流バルブ等の駆動には、ステップモー
タが広く利用されている（特開平７−１４８９１号公報
等参照）。かかる従来のステップモータの駆動制御装置
では、例えばエンジン等の運転状態に応じて制御量を演
算し、該演算された制御量に基づいて所定の励磁パター
ンにて励磁相を順次、切り換えてステップモータを駆動
制御している。
【０００３】かかるステップモータの駆動速度は、この
励磁相を切り換える周波数に基づいて設定される。
励磁相を切り換える周波数に基づいて設定される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のステ
ップモータの駆動制御装置では、ステップモータの駆動
速度は、アクチュエータを開く方向、即ち、アクチュエ
ータの小から大方向への変位方向と、閉じる方向、即
ち、アクチュエータの大から小方向への変位方向と、で
は、同じ速度となっていた。
ップモータの駆動制御装置では、ステップモータの駆動
速度は、アクチュエータを開く方向、即ち、アクチュエ
ータの小から大方向への変位方向と、閉じる方向、即
ち、アクチュエータの大から小方向への変位方向と、で
は、同じ速度となっていた。
【０００５】しかし、アクチュエータが例えばエンジン
の排気還流量を制御する排気還流バルブである場合、該
バルブを開く方向と閉じる方向とでバルブに対する応力
が異なり、要求される応答性も異なってくる。かかる排
気還流バルブにステップモータの駆動制御装置を適用し
てステップモータを駆動したとき、要求されるモータ推
力は、発生する最大応力によるが、このモータ推力を得
るために、ステップモータの駆動速度を遅く設定した場
合には、応答性が低下し、排気性能が悪化する。また、
応答性を確保するために、モータ容量をアップするとコ
ストが大幅に増加する。
の排気還流量を制御する排気還流バルブである場合、該
バルブを開く方向と閉じる方向とでバルブに対する応力
が異なり、要求される応答性も異なってくる。かかる排
気還流バルブにステップモータの駆動制御装置を適用し
てステップモータを駆動したとき、要求されるモータ推
力は、発生する最大応力によるが、このモータ推力を得
るために、ステップモータの駆動速度を遅く設定した場
合には、応答性が低下し、排気性能が悪化する。また、
応答性を確保するために、モータ容量をアップするとコ
ストが大幅に増加する。
【０００６】本発明はこのような従来の課題に鑑みてな
されたもので、モータの容量アップをすることなく、ス
テップモータに要求される推力と応答性とを両立させる
ことが可能なステップモータの駆動制御装置を提供する
ことを目的とする。
されたもので、モータの容量アップをすることなく、ス
テップモータに要求される推力と応答性とを両立させる
ことが可能なステップモータの駆動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】このため、請求項１の発
明にかかる装置では、図１に示すように、制御対象用ア
クチュエータの現在の変位量が目標変位量となるよう
に、該アクチュエータを駆動するステップモータの駆動
制御装置において、前記アクチュエータの現在の変位量
と目標変位量とを比較することにより、アクチュエータ
を目標変位量まで変位させる変位方向を判別する変位方
向判別手段と、前記ステップモータの駆動速度を、判別
されたアクチュエータの変位方向に応じて切り換える駆
動速度切り換え手段と、を備えた。
明にかかる装置では、図１に示すように、制御対象用ア
クチュエータの現在の変位量が目標変位量となるよう
に、該アクチュエータを駆動するステップモータの駆動
制御装置において、前記アクチュエータの現在の変位量
と目標変位量とを比較することにより、アクチュエータ
を目標変位量まで変位させる変位方向を判別する変位方
向判別手段と、前記ステップモータの駆動速度を、判別
されたアクチュエータの変位方向に応じて切り換える駆
動速度切り換え手段と、を備えた。
【０００８】かかる構成によれば、アクチュエータの変
位方向は、変位方向判別手段によって現在の変位量と目
標変位量とを比較することにより判別される。駆動速度
切り換え手段により、ステップモータの駆動速度は、こ
の判別された変位方向に応じて切り換えられ、変位方向
によって異なる速度となる。ステップモータでは、駆動
速度が遅くなると大きなモータ推力が得られるようにな
るので、アクチュエータの変位方向によって異なる速度
となれば、アクチュエータの変位方向に応じて要求され
る推力と応答性とを両立させることが可能となる。
位方向は、変位方向判別手段によって現在の変位量と目
標変位量とを比較することにより判別される。駆動速度
切り換え手段により、ステップモータの駆動速度は、こ
の判別された変位方向に応じて切り換えられ、変位方向
によって異なる速度となる。ステップモータでは、駆動
速度が遅くなると大きなモータ推力が得られるようにな
るので、アクチュエータの変位方向によって異なる速度
となれば、アクチュエータの変位方向に応じて要求され
る推力と応答性とを両立させることが可能となる。
【０００９】請求項２の発明にかかる装置では、前記変
位方向判別手段は、アクチュエータの目標変位量に対応
するステップモータの目標ステップ数とステップモータ
の現在の実ステップ数とを比較することにより、前記変
位方向を判別するように構成されている。かかる構成に
よれば、ステップモータの目標ステップ数とステップモ
ータの現在の実ステップ数とを比較することにより、前
記変位方向が判別される。
位方向判別手段は、アクチュエータの目標変位量に対応
するステップモータの目標ステップ数とステップモータ
の現在の実ステップ数とを比較することにより、前記変
位方向を判別するように構成されている。かかる構成に
よれば、ステップモータの目標ステップ数とステップモ
ータの現在の実ステップ数とを比較することにより、前
記変位方向が判別される。
【００１０】請求項３の発明にかかる装置では、前記駆
動速度切り換え手段は、ステップモータの各ステップに
対応する励磁パターンを、ステップモータの現在の実ス
テップ数から目標ステップ数まで所定出力周期で出力す
る励磁パターン出力手段と、該出力周期を、判別された
アクチュエータの変位方向に応じて切り換える出力周期
切り換え手段と、を備えて構成されている。
動速度切り換え手段は、ステップモータの各ステップに
対応する励磁パターンを、ステップモータの現在の実ス
テップ数から目標ステップ数まで所定出力周期で出力す
る励磁パターン出力手段と、該出力周期を、判別された
アクチュエータの変位方向に応じて切り換える出力周期
切り換え手段と、を備えて構成されている。
【００１１】かかる構成によれば、各ステップに対応し
た励磁パターンがステップモータに出力されるが、この
励磁パターンの出力周期は、出力周期切り換え手段によ
り、判別されたアクチュエータの変位方向に応じて切り
換えられる。これにより、ステップモータの駆動速度は
変位方向によって異なる速度となる。請求項４の発明に
かかる装置では、前記アクチュエータは、要求されるモ
ータ推力と応答性とが開閉方向で異なるバルブであっ
て、前記駆動速度切り換え手段は、モータ推力が要求さ
れる変位方向にバルブを変位させるときの駆動速度を、
応答性が要求される変位方向にバルブを変位させるとき
の駆動速度よりも遅くするように切り換える構成であ
る。
た励磁パターンがステップモータに出力されるが、この
励磁パターンの出力周期は、出力周期切り換え手段によ
り、判別されたアクチュエータの変位方向に応じて切り
換えられる。これにより、ステップモータの駆動速度は
変位方向によって異なる速度となる。請求項４の発明に
かかる装置では、前記アクチュエータは、要求されるモ
ータ推力と応答性とが開閉方向で異なるバルブであっ
て、前記駆動速度切り換え手段は、モータ推力が要求さ
れる変位方向にバルブを変位させるときの駆動速度を、
応答性が要求される変位方向にバルブを変位させるとき
の駆動速度よりも遅くするように切り換える構成であ
る。
【００１２】かかる構成によれば、大きな推力が要求さ
れるバルブの変位方向では、ステップモータの駆動速度
は遅くなり、かかるバルブは、大きなモータ推力で駆動
されてゆっくりと変位する。また、応答性が要求される
バルブの変位方向では、ステップモータの駆動速度が速
くなり、バルブは素早く応答する。請求項５の発明にか
かる装置では、前記制御対象は内燃機関であり、アクチ
ュエータは排気還流バルブである。
れるバルブの変位方向では、ステップモータの駆動速度
は遅くなり、かかるバルブは、大きなモータ推力で駆動
されてゆっくりと変位する。また、応答性が要求される
バルブの変位方向では、ステップモータの駆動速度が速
くなり、バルブは素早く応答する。請求項５の発明にか
かる装置では、前記制御対象は内燃機関であり、アクチ
ュエータは排気還流バルブである。
【００１３】かかる構成によれば、内燃機関の吸気通路
と排気通路との間には、圧力差が生じるため、この圧力
差に抗する方向に排気還流バルブを変位させるときは、
大きなモータ推力が要求される一方、排気還流バルブを
閉じるときは、排気性能の悪化を抑制するため、速く閉
じる必要がある。このため、この圧力差に抗する方向に
排気還流バルブを変位させるときは、ステップモータの
駆動速度を遅くして排気還流バルブを大きなモータ推力
でゆっくりと変位させ、応答性が要求される方向に排気
還流バルブを変位させるときは、前記駆動速度を速くし
て素早く変位させる。
と排気通路との間には、圧力差が生じるため、この圧力
差に抗する方向に排気還流バルブを変位させるときは、
大きなモータ推力が要求される一方、排気還流バルブを
閉じるときは、排気性能の悪化を抑制するため、速く閉
じる必要がある。このため、この圧力差に抗する方向に
排気還流バルブを変位させるときは、ステップモータの
駆動速度を遅くして排気還流バルブを大きなモータ推力
でゆっくりと変位させ、応答性が要求される方向に排気
還流バルブを変位させるときは、前記駆動速度を速くし
て素早く変位させる。
【００１４】請求項６の発明にかかる装置では、前記制
御対象は内燃機関であり、アクチュエータはスワールコ
ントロールバルブである。かかる構成によれば、吸気通
路中に備えられたスワールコントロールバルブの両側で
は圧力差が生じるため、この圧力差に抗する方向に当該
バルブを変位させるときは、ステップモータの駆動速度
を遅くして大きなモータ推力でゆっくりと変位させ、応
答性が要求される方向に当該バルブを変位させるとき
は、駆動速度を速くして素早く変位させる。
御対象は内燃機関であり、アクチュエータはスワールコ
ントロールバルブである。かかる構成によれば、吸気通
路中に備えられたスワールコントロールバルブの両側で
は圧力差が生じるため、この圧力差に抗する方向に当該
バルブを変位させるときは、ステップモータの駆動速度
を遅くして大きなモータ推力でゆっくりと変位させ、応
答性が要求される方向に当該バルブを変位させるとき
は、駆動速度を速くして素早く変位させる。
【００１５】請求項７の発明にかかる装置では、前記制
御対象は内燃機関であり、アクチュエータはスロットル
バルブである。かかる構成によれば、吸気通路中に備え
られたスロットルバルブの両側では、圧力差が生じるた
め、この圧力差に抗する方向に当該バルブを変位させる
ときは、ステップモータの駆動速度を遅くして大きなモ
ータ推力でゆっくりと変位させ、応答性が要求される方
向に当該バルブを変位させるときは、駆動速度を速くし
て素早く変位させる。
御対象は内燃機関であり、アクチュエータはスロットル
バルブである。かかる構成によれば、吸気通路中に備え
られたスロットルバルブの両側では、圧力差が生じるた
め、この圧力差に抗する方向に当該バルブを変位させる
ときは、ステップモータの駆動速度を遅くして大きなモ
ータ推力でゆっくりと変位させ、応答性が要求される方
向に当該バルブを変位させるときは、駆動速度を速くし
て素早く変位させる。
【００１６】請求項８の発明にかかる装置では、前記制
御対象は内燃機関であり、アクチュエータはアイドルス
ピードコントロールバルブである。かかる構成によれ
ば、アイドルスピードコントロールバルブの両側では、
圧力差が生じるため、この圧力差に抗する方向に当該バ
ルブを変位させるときは、ステップモータの駆動速度を
遅くして大きなモータ推力でゆっくりと変位させ、応答
性が要求される方向に当該バルブを変位させるときは、
駆動速度を速くして素早く変位させる。
御対象は内燃機関であり、アクチュエータはアイドルス
ピードコントロールバルブである。かかる構成によれ
ば、アイドルスピードコントロールバルブの両側では、
圧力差が生じるため、この圧力差に抗する方向に当該バ
ルブを変位させるときは、ステップモータの駆動速度を
遅くして大きなモータ推力でゆっくりと変位させ、応答
性が要求される方向に当該バルブを変位させるときは、
駆動速度を速くして素早く変位させる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図２
〜図６に基づいて説明する。本実施の形態では、本発明
のステップモータの駆動制御装置をエンジンの排気還流
（以後、「ＥＧＲ」と記す）バルブに適用した例を示
し、エンジンが制御対象に相当し、ＥＧＲバルブがアク
チュエータに相当する。
〜図６に基づいて説明する。本実施の形態では、本発明
のステップモータの駆動制御装置をエンジンの排気還流
（以後、「ＥＧＲ」と記す）バルブに適用した例を示
し、エンジンが制御対象に相当し、ＥＧＲバルブがアク
チュエータに相当する。
【００１８】本実施の形態を示す図２において、エンジ
ン１の吸気通路２の吸気絞りバルブ３下流には、コレク
タ４が設けられ、吸気通路２のコレクタ４と排気通路５
とは、ＥＧＲ通路６を介して連通している。このＥＧＲ
通路６にＥＧＲ流量を制御するステップモータ式のＥＧ
Ｒバルブ７が取り付けられている。図３は、ステップモ
ータ式ＥＧＲバルブの構造の一例を示す。この図におい
て、ＥＧＲバルブ７のバルブボディ11は、ＥＧＲ通路６
に取り付けられている。弁体12はＥＧＲ通路６中に介装
され、軸方向にリフトするようになっている。全閉時、
弁体12はシート部13と密着し、スプリング14は弁体12を
閉じる方向に付勢している。このような構造により、弁
体12全閉時のシール性が保たれる。
ン１の吸気通路２の吸気絞りバルブ３下流には、コレク
タ４が設けられ、吸気通路２のコレクタ４と排気通路５
とは、ＥＧＲ通路６を介して連通している。このＥＧＲ
通路６にＥＧＲ流量を制御するステップモータ式のＥＧ
Ｒバルブ７が取り付けられている。図３は、ステップモ
ータ式ＥＧＲバルブの構造の一例を示す。この図におい
て、ＥＧＲバルブ７のバルブボディ11は、ＥＧＲ通路６
に取り付けられている。弁体12はＥＧＲ通路６中に介装
され、軸方向にリフトするようになっている。全閉時、
弁体12はシート部13と密着し、スプリング14は弁体12を
閉じる方向に付勢している。このような構造により、弁
体12全閉時のシール性が保たれる。
【００１９】コイル15には、コントロールユニット８か
らターミナル16を介してパルス状の励磁信号が入力され
る。この励磁信号によりコイル15が励磁され、そして、
マグネット17からの回転力によりローターシャフト18が
変位し、弁体12がリフトして開口する。ローターシャフ
ト18の変位量は励磁信号のパターンを順次切り換えるこ
とによって設定され、ＥＧＲ流量が調整される。
らターミナル16を介してパルス状の励磁信号が入力され
る。この励磁信号によりコイル15が励磁され、そして、
マグネット17からの回転力によりローターシャフト18が
変位し、弁体12がリフトして開口する。ローターシャフ
ト18の変位量は励磁信号のパターンを順次切り換えるこ
とによって設定され、ＥＧＲ流量が調整される。
【００２０】尚、本実施の形態では、ステップモータ
を、図４に示すように４相コイルの２相励磁とする。こ
の図において、ステップモータ21は、電圧ＶＢの電源に
接続され、ステップモータ21の４つのコイル（＃１〜＃
４）には、夫々、トランジスタ22〜25が接続されてい
る。そして、コントロールユニット８内のＣＰＵからト
ランジスタ22〜25に励磁信号が出力される。
を、図４に示すように４相コイルの２相励磁とする。こ
の図において、ステップモータ21は、電圧ＶＢの電源に
接続され、ステップモータ21の４つのコイル（＃１〜＃
４）には、夫々、トランジスタ22〜25が接続されてい
る。そして、コントロールユニット８内のＣＰＵからト
ランジスタ22〜25に励磁信号が出力される。
【００２１】この４相コイルの２相励磁パターンの例を
表１に示す。
表１に示す。
【００２２】
【表１】
【００２３】この表１において、ＥＧＲバルブ７を開弁
するときは、実励磁パターンＲＭＯＤＥを１→２→３→
４の順に切り換え、閉弁するときは、４→３→２→１の
順に切り換える。このような、ステップモータでは、一
般に、駆動速度を遅くすると高トルクを得ることができ
るが、駆動速度が速くなってくるとトルクが低下する。
するときは、実励磁パターンＲＭＯＤＥを１→２→３→
４の順に切り換え、閉弁するときは、４→３→２→１の
順に切り換える。このような、ステップモータでは、一
般に、駆動速度を遅くすると高トルクを得ることができ
るが、駆動速度が速くなってくるとトルクが低下する。
【００２４】次に、エンジン１には、エンジン１の運転
状態を検出する種々のセンサが備えられている。まず、
吸気通路２上流側には、空気流量を計測するエアフロー
メータ９が備えられている。また、エンジン１には、エ
ンジン１の回転速度を検出するエンジン回転センサ10が
備えられ、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ
（図示せず）が備えられている。
状態を検出する種々のセンサが備えられている。まず、
吸気通路２上流側には、空気流量を計測するエアフロー
メータ９が備えられている。また、エンジン１には、エ
ンジン１の回転速度を検出するエンジン回転センサ10が
備えられ、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ
（図示せず）が備えられている。
【００２５】コントロールユニット８には、エアフロー
メータ９からの空気量信号と、エンジン回転センサ10か
らのエンジン回転数信号と、アクセル開度センサからの
負荷に相当するアクセル開度信号と、が入力される。ま
た、コントロールユニット８には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、Ｒ
ＡＭ等が内蔵され、これらのセンサ信号に基づいてＥＧ
Ｒバルブ７のコイル15に励磁信号を出力してＥＧＲバル
ブ７を駆動制御する。
メータ９からの空気量信号と、エンジン回転センサ10か
らのエンジン回転数信号と、アクセル開度センサからの
負荷に相当するアクセル開度信号と、が入力される。ま
た、コントロールユニット８には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、Ｒ
ＡＭ等が内蔵され、これらのセンサ信号に基づいてＥＧ
Ｒバルブ７のコイル15に励磁信号を出力してＥＧＲバル
ブ７を駆動制御する。
【００２６】次に図５及び図６のフローチャートに基づ
いてコントロールユニット８の動作を説明する。ステッ
プ（図中では「Ｓ」と記してあり、以下同様とする）１
では、出力待ちか新規判断かを判別する。出力待ちのと
きはステップ16へ進み、新規判断のときはステップ２に
進む。
いてコントロールユニット８の動作を説明する。ステッ
プ（図中では「Ｓ」と記してあり、以下同様とする）１
では、出力待ちか新規判断かを判別する。出力待ちのと
きはステップ16へ進み、新規判断のときはステップ２に
進む。
【００２７】ステップ２では、エンジン回転センサ10か
らエンジン回転速度Ｎｅを入力する。ステップ３では、
アクセル開度センサからアクセル開度Ｔｅを入力する。
ステップ４では、エアフローメータ９から空気流量Ｑai
r を入力する。ステップ５では、入力されたエンジン回
転数Ｎｅ、アクセル開度Ｔｅ、空気流量Ｑair に基づい
て、ＥＧＲバルブ７の目標ステップ数ＴＳＴＥＰを演算
する。
らエンジン回転速度Ｎｅを入力する。ステップ３では、
アクセル開度センサからアクセル開度Ｔｅを入力する。
ステップ４では、エアフローメータ９から空気流量Ｑai
r を入力する。ステップ５では、入力されたエンジン回
転数Ｎｅ、アクセル開度Ｔｅ、空気流量Ｑair に基づい
て、ＥＧＲバルブ７の目標ステップ数ＴＳＴＥＰを演算
する。
【００２８】ステップ６では、実ステップ数ＲＳＴＥＰ
を入力する。ステップ７では、実励磁パターンＲＭＯＤ
Ｅを入力する。ここで、４相コイルの２相励磁パターン
の例を示す表１において、実励磁パターンはＲＭＯＤＥ
＝１〜４の繰り返しとなる。ステップ８及びステップ９
では、目標ステップ数ＴＳＴＥＰと実ステップ数ＲＳＴ
ＥＰとを比較し、ＥＧＲバルブ７の駆動方向を判断す
る。
を入力する。ステップ７では、実励磁パターンＲＭＯＤ
Ｅを入力する。ここで、４相コイルの２相励磁パターン
の例を示す表１において、実励磁パターンはＲＭＯＤＥ
＝１〜４の繰り返しとなる。ステップ８及びステップ９
では、目標ステップ数ＴＳＴＥＰと実ステップ数ＲＳＴ
ＥＰとを比較し、ＥＧＲバルブ７の駆動方向を判断す
る。
【００２９】即ち、（ＴＳＴＥＰ−ＲＳＴＥＰ）＞０の
ときは、目標ステップ数ＴＳＴＥＰが実ステップ数ＲＳ
ＴＥＰよりも大きいのでＥＧＲバルブ７を開く方向に駆
動するものと判断し、（ＴＳＴＥＰ−ＲＳＴＥＰ）＜０
のときは、目標ステップ数ＴＳＴＥＰが実ステップ数Ｒ
ＳＴＥＰ未満であるので、ＥＧＲバルブ７を閉じる方向
に駆動するものと判断する。
ときは、目標ステップ数ＴＳＴＥＰが実ステップ数ＲＳ
ＴＥＰよりも大きいのでＥＧＲバルブ７を開く方向に駆
動するものと判断し、（ＴＳＴＥＰ−ＲＳＴＥＰ）＜０
のときは、目標ステップ数ＴＳＴＥＰが実ステップ数Ｒ
ＳＴＥＰ未満であるので、ＥＧＲバルブ７を閉じる方向
に駆動するものと判断する。
【００３０】ステップ８において、ＥＧＲバルブ７を開
く方向に駆動するものと判断したときは、ステップ10に
進み、開方向判別信号ＫＡＩｂｉｔを１にセットする。
ステップ11では、実励磁パターンＲＭＯＤＥに１を加
え、この値を目標励磁パターンＴＭＯＤＥとする。ステ
ップ12では、実ステップ数ＲＳＴＥＰに１を加え、この
値をステップ数ＭＳＴＥＰとする。
く方向に駆動するものと判断したときは、ステップ10に
進み、開方向判別信号ＫＡＩｂｉｔを１にセットする。
ステップ11では、実励磁パターンＲＭＯＤＥに１を加
え、この値を目標励磁パターンＴＭＯＤＥとする。ステ
ップ12では、実ステップ数ＲＳＴＥＰに１を加え、この
値をステップ数ＭＳＴＥＰとする。
【００３１】目標励磁パターンＴＭＯＤＥが４以下のと
きは、そのままステップ13→15に進み、４を越えたとき
は、ステップ13→14に進み、目標励磁パターンＴＭＯＤ
Ｅから４を減算してからステップ15に進む。ステップ15
では、出力待ち時間ＷＡＩＴを所定値Ａにセットし、ス
テップ16に進む。
きは、そのままステップ13→15に進み、４を越えたとき
は、ステップ13→14に進み、目標励磁パターンＴＭＯＤ
Ｅから４を減算してからステップ15に進む。ステップ15
では、出力待ち時間ＷＡＩＴを所定値Ａにセットし、ス
テップ16に進む。
【００３２】ステップ16では、タイマのタイマ値ＴＥＧ
ＲとＷＡＩＴとを比較する。このルーチンは、繰り返し
実行されるが、実行毎に、ステップ17においてタイマ値
ＴＥＧＲに１を加算する。タイマ値ＴＥＧＲが出力待ち
時間ＷＡＩＴと等しくなったとき、即ち、タイマ値ＴＥ
ＧＲが所定値Ａに達したときは、ステップ16→18に進
み、目標励磁パターンＴＭＯＤＥを出力する。これによ
り、コントロールユニット８から出力された励磁信号に
よりコイル15が励磁され、ローターシャフト18が変位し
て弁体12がリフトし、ＥＧＲバルブ７は、１ステップ分
開口する。
ＲとＷＡＩＴとを比較する。このルーチンは、繰り返し
実行されるが、実行毎に、ステップ17においてタイマ値
ＴＥＧＲに１を加算する。タイマ値ＴＥＧＲが出力待ち
時間ＷＡＩＴと等しくなったとき、即ち、タイマ値ＴＥ
ＧＲが所定値Ａに達したときは、ステップ16→18に進
み、目標励磁パターンＴＭＯＤＥを出力する。これによ
り、コントロールユニット８から出力された励磁信号に
よりコイル15が励磁され、ローターシャフト18が変位し
て弁体12がリフトし、ＥＧＲバルブ７は、１ステップ分
開口する。
【００３３】ステップ19では、実励磁パターンＲＭＯＤ
Ｅを目標励磁パターンＴＭＯＤＥに設定する。ステップ
20では、ステップ数ＭＳＴＥＰに実ステップ数ＲＳＴＥ
Ｐをセットし、実ステップ数ＲＳＴＥＰを保存する。ス
テップ21では、タイマ値ＴＥＧＲを０にクリアする。
Ｅを目標励磁パターンＴＭＯＤＥに設定する。ステップ
20では、ステップ数ＭＳＴＥＰに実ステップ数ＲＳＴＥ
Ｐをセットし、実ステップ数ＲＳＴＥＰを保存する。ス
テップ21では、タイマ値ＴＥＧＲを０にクリアする。
【００３４】このようにして、ＥＧＲバルブ７を開くと
きは、ＥＧＲバルブ７は、１ステップづつ、所定値Ａで
ある出力待ち時間ＷＡＩＴ毎に開いていく。一方、ステ
ップ９において、ＥＧＲバルブ７を閉じる方向に駆動す
ると判断されたときは、ステップ９→22に進む。ステッ
プ22では、開方向判別信号ＫＡＩｂｉｔを０にセットす
る。
きは、ＥＧＲバルブ７は、１ステップづつ、所定値Ａで
ある出力待ち時間ＷＡＩＴ毎に開いていく。一方、ステ
ップ９において、ＥＧＲバルブ７を閉じる方向に駆動す
ると判断されたときは、ステップ９→22に進む。ステッ
プ22では、開方向判別信号ＫＡＩｂｉｔを０にセットす
る。
【００３５】ステップ23では、実励磁パターンＲＭＯＤ
Ｅから１を減算する。ステップ24では、実励磁パターン
ＲＭＯＤＥから１を減算し、この値を目標励磁パターン
ＴＭＯＤＥとする。目標励磁パターンＴＭＯＤＥが１以
上（ＴＭＯＤＥ≧１）のときは、そのまま、ステップ25
→27に進むが、１未満（ＴＭＯＤＥ＜１）のときは、ス
テップ25→26に進み、目標励磁パターンＴＭＯＤＥに４
を加えてからステップ27に進む。
Ｅから１を減算する。ステップ24では、実励磁パターン
ＲＭＯＤＥから１を減算し、この値を目標励磁パターン
ＴＭＯＤＥとする。目標励磁パターンＴＭＯＤＥが１以
上（ＴＭＯＤＥ≧１）のときは、そのまま、ステップ25
→27に進むが、１未満（ＴＭＯＤＥ＜１）のときは、ス
テップ25→26に進み、目標励磁パターンＴＭＯＤＥに４
を加えてからステップ27に進む。
【００３６】ステップ27では、出力待ち時間ＷＡＩＴを
所定値Ｂにセットする。ここで、ＥＧＲバルブ７を閉じ
る方向に駆動すると判断したときの所定値Ｂは、開く方
向に駆動すると判断したときの所定値Ａよりも小さく設
定されている。即ち、ＥＧＲバルブ７では、加速時等の
ＥＧＲ低減遅れによる排気性能の悪化を抑えるため、閉
じる方向の応答性要求は開く方向の応答性要求に比べて
大きい。
所定値Ｂにセットする。ここで、ＥＧＲバルブ７を閉じ
る方向に駆動すると判断したときの所定値Ｂは、開く方
向に駆動すると判断したときの所定値Ａよりも小さく設
定されている。即ち、ＥＧＲバルブ７では、加速時等の
ＥＧＲ低減遅れによる排気性能の悪化を抑えるため、閉
じる方向の応答性要求は開く方向の応答性要求に比べて
大きい。
【００３７】一方、ＥＧＲバルブ７を開く方向では、吸
気・排気の差圧及びスプリング14の付勢力に抗してＥＧ
Ｒバルブ７を開くため、大きな推力が必要であり、閉じ
る方向では、こうした吸気・排気の差圧及びスプリング
14の付勢力がモータ推力と同一方向に働くため、その
分、必要推力は小さくてすむ。かかる点を考慮して、要
求駆動推力が大きく、応答性要求が小さい開く方向で
は、駆動速度を遅くして駆動推力をかせぐ一方、要求駆
動推力は小さいが、応答性要求が大きい閉じる方向で
は、駆動速度を速くし、応答性をかせぐようにする。こ
のような理由から前述のように所定値Ｂを所定値Ａより
も小さく設定する。
気・排気の差圧及びスプリング14の付勢力に抗してＥＧ
Ｒバルブ７を開くため、大きな推力が必要であり、閉じ
る方向では、こうした吸気・排気の差圧及びスプリング
14の付勢力がモータ推力と同一方向に働くため、その
分、必要推力は小さくてすむ。かかる点を考慮して、要
求駆動推力が大きく、応答性要求が小さい開く方向で
は、駆動速度を遅くして駆動推力をかせぐ一方、要求駆
動推力は小さいが、応答性要求が大きい閉じる方向で
は、駆動速度を速くし、応答性をかせぐようにする。こ
のような理由から前述のように所定値Ｂを所定値Ａより
も小さく設定する。
【００３８】出力待ち時間ＷＡＩＴが所定値Ｂにセット
されたときは、ステップ16以降に進み、タイマ値ＴＥＧ
Ｒが出力待ち時間ＷＡＩＴに達するまで１つずつタイマ
値ＴＥＧＲを加算し、所定値Ｂに達したときに、ステッ
プ18において、目標励磁パターンＴＭＯＤＥを出力す
る。したがって、ＥＧＲバルブ７を閉じるときは、ＥＧ
Ｒバルブ７は、１ステップづつ、出力待ち時間ＷＡＩＴ
（＝Ｂ）毎に、開くときよりも速い速度で閉じる。
されたときは、ステップ16以降に進み、タイマ値ＴＥＧ
Ｒが出力待ち時間ＷＡＩＴに達するまで１つずつタイマ
値ＴＥＧＲを加算し、所定値Ｂに達したときに、ステッ
プ18において、目標励磁パターンＴＭＯＤＥを出力す
る。したがって、ＥＧＲバルブ７を閉じるときは、ＥＧ
Ｒバルブ７は、１ステップづつ、出力待ち時間ＷＡＩＴ
（＝Ｂ）毎に、開くときよりも速い速度で閉じる。
【００３９】また、目標ステップ数ＴＳＴＥＰが実ステ
ップ数ＲＳＴＥＰと等しいときは、ステップ９→28に進
み、目標励磁パターンＴＭＯＤＥを実励磁パターンＲＭ
ＯＤＥに設定する。ステップ29では、ステップ数ＭＳＴ
ＥＰを実ステップ数ＲＳＴＥＰに設定する。
ップ数ＲＳＴＥＰと等しいときは、ステップ９→28に進
み、目標励磁パターンＴＭＯＤＥを実励磁パターンＲＭ
ＯＤＥに設定する。ステップ29では、ステップ数ＭＳＴ
ＥＰを実ステップ数ＲＳＴＥＰに設定する。
【００４０】ＴＳＴＥＰ＝ＲＳＴＥＰのときは、出力励
磁パターンが前と同じであるため、出力待ち時間は短い
方がよいので、ステップ27に進んで出力待ち時間ＷＡＩ
Ｔを所定値Ｂにセットする。尚、ステップ８，９が変位
方向判別手段、ステップ８〜29が駆動速度切り換え手段
に相当し、このうち、ステップ18が励磁パターン出力手
段、ステップ15，27が出力周期切り換え手段に相当す
る。
磁パターンが前と同じであるため、出力待ち時間は短い
方がよいので、ステップ27に進んで出力待ち時間ＷＡＩ
Ｔを所定値Ｂにセットする。尚、ステップ８，９が変位
方向判別手段、ステップ８〜29が駆動速度切り換え手段
に相当し、このうち、ステップ18が励磁パターン出力手
段、ステップ15，27が出力周期切り換え手段に相当す
る。
【００４１】かかる構成によれば、ＥＧＲバルブ７が開
く方向、閉じる方向の異なる方向への駆動要求に対応し
て駆動速度を変えることにより、モータ推力と応答性と
いう異なる性能要求を開く方向、閉じる方向で満足させ
ることができる。また、ステップモータの大型化につな
がる容量アップを必要とせず、駆動速度を同一にした場
合に比べて、より小型のステップモータを用いて前記要
求性能を満足させることが可能となり、低コスト化を実
現できる。
く方向、閉じる方向の異なる方向への駆動要求に対応し
て駆動速度を変えることにより、モータ推力と応答性と
いう異なる性能要求を開く方向、閉じる方向で満足させ
ることができる。また、ステップモータの大型化につな
がる容量アップを必要とせず、駆動速度を同一にした場
合に比べて、より小型のステップモータを用いて前記要
求性能を満足させることが可能となり、低コスト化を実
現できる。
【００４２】また、同一駆動速度と同サイズのステップ
モータを使用した場合、ＥＧＲバルブ７を閉じる方向で
の応答性を上げることが可能であり、高精度高レスポン
スなＥＧＲバルブ７の制御が可能となり、排気性能の改
善効果を期待できる。尚、本実施の形態では、ＥＧＲバ
ルブに適用した例を示したが、これに限らず、スワール
コントロールバルブ、スロットルバルブ、アイドルスピ
ードコントロールバルブに適用してもよく、いずれの場
合でも、バルブの両側で圧力差が生じるため、ＥＧＲバ
ルブに適用した場合と同様の効果が得られる。
モータを使用した場合、ＥＧＲバルブ７を閉じる方向で
の応答性を上げることが可能であり、高精度高レスポン
スなＥＧＲバルブ７の制御が可能となり、排気性能の改
善効果を期待できる。尚、本実施の形態では、ＥＧＲバ
ルブに適用した例を示したが、これに限らず、スワール
コントロールバルブ、スロットルバルブ、アイドルスピ
ードコントロールバルブに適用してもよく、いずれの場
合でも、バルブの両側で圧力差が生じるため、ＥＧＲバ
ルブに適用した場合と同様の効果が得られる。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
かかる装置によれば、アクチュエータの変位方向に応じ
てステップモータの駆動速度が異なるため、変位する方
向によって要求される推力と応答性という異なる性能要
求を満足させることができる。そして、ステップモータ
の大型化につながる容量アップを必要とせず、低コス
ト、高精度で、しかも高応答性を実現することができ
る。
かかる装置によれば、アクチュエータの変位方向に応じ
てステップモータの駆動速度が異なるため、変位する方
向によって要求される推力と応答性という異なる性能要
求を満足させることができる。そして、ステップモータ
の大型化につながる容量アップを必要とせず、低コス
ト、高精度で、しかも高応答性を実現することができ
る。
【００４４】請求項２の発明にかかる装置によれば、ス
テップモータの目標ステップ数とステップモータの現在
の実ステップ数とを比較することにより、前記変位方向
を判別することができる。請求項３の発明にかかる装置
によれば、励磁パターンの出力周期を切り換えることに
より、ステップモータの駆動速度を変位方向によって異
なる速度とすることができる。
テップモータの目標ステップ数とステップモータの現在
の実ステップ数とを比較することにより、前記変位方向
を判別することができる。請求項３の発明にかかる装置
によれば、励磁パターンの出力周期を切り換えることに
より、ステップモータの駆動速度を変位方向によって異
なる速度とすることができる。
【００４５】請求項４の発明にかかる装置によれば、大
きな推力が要求されるバルブの変位方向ではステップモ
ータの駆動速度を遅くし、応答性が要求されるバルブの
変位方向では前記駆動速度を速くすることにより、要求
される推力と応答性とを両立させることができる。請求
項５の発明にかかる装置によれば、排気還流バルブにお
いて、要求される推力と応答性とを両立させることがで
きる。
きな推力が要求されるバルブの変位方向ではステップモ
ータの駆動速度を遅くし、応答性が要求されるバルブの
変位方向では前記駆動速度を速くすることにより、要求
される推力と応答性とを両立させることができる。請求
項５の発明にかかる装置によれば、排気還流バルブにお
いて、要求される推力と応答性とを両立させることがで
きる。
【００４６】請求項６の発明にかかる装置によれば、ス
ワールコントロールバルブにおいて、要求される推力と
応答性とを両立させることができる。請求項７の発明に
かかる装置によれば、スロットルバルブにおいて、要求
される推力と応答性とを両立させることができる。請求
項８の発明にかかる装置によれば、アイドルスピードコ
ントロールバルブにおいて、要求される推力と応答性と
を両立させることができる。
ワールコントロールバルブにおいて、要求される推力と
応答性とを両立させることができる。請求項７の発明に
かかる装置によれば、スロットルバルブにおいて、要求
される推力と応答性とを両立させることができる。請求
項８の発明にかかる装置によれば、アイドルスピードコ
ントロールバルブにおいて、要求される推力と応答性と
を両立させることができる。
【図１】本発明の構成を示すクレーム対応図。
【図２】本発明の実施の形態をＥＧＲバルブに適用した
ときの構造図。
ときの構造図。
【図３】図２のＥＧＲバルブの拡大断面図。
【図４】４相コイル２相励磁のステップモータの回路
図。
図。
【図５】図２の動作を示すフローチャート。
【図６】同上図２の動作を示すフローチャート。
１ エンジン ７ 排気還流（ＥＧＲ）バルブ ８ コントロールユニット
Claims (8)
- 【請求項１】制御対象用アクチュエータの現在の変位量
が目標変位量となるように、該アクチュエータを駆動す
るステップモータの駆動制御装置において、 前記アクチュエータの現在の変位量と目標変位量とを比
較することにより、アクチュエータを目標変位量まで変
位させる変位方向を判別する変位方向判別手段と、 前記ステップモータの駆動速度を、判別されたアクチュ
エータの変位方向に応じて切り換える駆動速度切り換え
手段と、を備えたことを特徴とするステップモータの駆
動制御装置。 - 【請求項２】前記変位方向判別手段は、アクチュエータ
の目標変位量に対応するステップモータの目標ステップ
数とステップモータの現在の実ステップ数とを比較する
ことにより、前記変位方向を判別するように構成された
ことを特徴とする請求項１に記載のステップモータの駆
動制御装置。 - 【請求項３】前記駆動速度切り換え手段は、ステップモ
ータの各ステップに対応する励磁パターンを、ステップ
モータの現在の実ステップ数から目標ステップ数まで所
定出力周期で出力する励磁パターン出力手段と、 該出力周期を、判別されたアクチュエータの変位方向に
応じて切り換える出力周期切り換え手段と、を備えて構
成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載
のステップモータの駆動制御装置。 - 【請求項４】前記アクチュエータは、要求されるモータ
推力と応答性とが開閉方向で異なるバルブであって、前
記駆動速度切り換え手段は、モータ推力が要求される変
位方向にバルブを変位させるときの駆動速度を、応答性
が要求される変位方向にバルブを変位させるときの駆動
速度よりも遅くするように切り換える構成であることを
特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の
ステップモータの駆動制御装置。 - 【請求項５】前記制御対象は内燃機関であり、アクチュ
エータは排気還流バルブであることを特徴とする請求項
４に記載のステップモータの駆動制御装置。 - 【請求項６】前記制御対象は内燃機関であり、アクチュ
エータはスワールコントロールバルブであることを特徴
とする請求項４に記載のステップモータの駆動制御装
置。 - 【請求項７】前記制御対象は内燃機関であり、アクチュ
エータはスロットルバルブであることを特徴とする請求
項４に記載のステップモータの駆動制御装置。 - 【請求項８】前記制御対象は内燃機関であり、アクチュ
エータはアイドルスピードコントロールバルブであるこ
とを特徴とする請求項４に記載のステップモータの駆動
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7309373A JPH09154299A (ja) | 1995-11-28 | 1995-11-28 | ステップモータの駆動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7309373A JPH09154299A (ja) | 1995-11-28 | 1995-11-28 | ステップモータの駆動制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09154299A true JPH09154299A (ja) | 1997-06-10 |
Family
ID=17992227
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7309373A Pending JPH09154299A (ja) | 1995-11-28 | 1995-11-28 | ステップモータの駆動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09154299A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0964141A2 (en) | 1998-06-12 | 1999-12-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas recirculation control apparatus for internal combustion engine |
| US9732683B2 (en) | 2014-10-16 | 2017-08-15 | Hyundai Motor Company | Motor response control method in variable charge motion system |
-
1995
- 1995-11-28 JP JP7309373A patent/JPH09154299A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0964141A2 (en) | 1998-06-12 | 1999-12-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas recirculation control apparatus for internal combustion engine |
| EP0964141A3 (en) * | 1998-06-12 | 2000-06-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas recirculation control apparatus for internal combustion engine |
| US6182645B1 (en) | 1998-06-12 | 2001-02-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas recirculation control apparatus for internal combustion engine |
| US9732683B2 (en) | 2014-10-16 | 2017-08-15 | Hyundai Motor Company | Motor response control method in variable charge motion system |
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