JPH10337094A

JPH10337094A - ステップモータの制御装置

Info

Publication number: JPH10337094A
Application number: JP13729797A
Authority: JP
Inventors: Akira Ishimaru; 明石丸; Toshimoto Kawai; 利元河合; Shinji Ishizaki; 新二石嵜; Mitsuo Hara; 光雄原
Original assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 1997-05-27
Filing date: 1997-05-27
Publication date: 1998-12-18

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】通電開始後のステップモータの制御精度を向上
することができ、イニシャルチェック実行後の被駆動体
の位置変動も防止できるステップモータの制御装置を提
供する。【解決手段】被駆動体の位置を、目標ステップ駆動して
制御するに当り、イニシャルチェック手段は、被駆動体
が基準位置に制御されたときに、現在のステップ数及び
初期ステップ数の各々を正規のステップ数に更新する。
ステップモータは、通電開始後、イニシャルチェックが
実行される前にも目標ステップ数に基づいて駆動され
る。判断手段は、前回の通電遮断時の初期ステップ数に
おける被駆動体の学習位置に対して、今回の通電再開時
の被駆動体の位置のずれを判断する。制御手段は、判断
手段によって位置ずれが判断されたときには、目標ステ
ップ数に基づいてステップモータを駆動するに先立ち、
被駆動体を基準位置に制御してイニシャルチェックを実
行させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ステップモータの
制御装置に関し、特に、機械的に定められた初期位置に
付勢される被駆動体の位置を制御するステップモータの
制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】機械的に定められた初期位置に付勢され
る被駆動体の位置をステップモータによって制御する場
合、その被駆動体の移動範囲が限られていることが多
い。このように被駆動体の移動範囲が限られている場
合、ばね等の付勢手段を付加することにより、ステップ
モータの通電が遮断されている間は被駆動体を移動可能
限界位置に維持しておく技法が良く用いられる。例え
ば、被駆動体がスロットルバルブの場合には、開側に移
動することを禁止する構造が備えられている。

【０００３】図１は、ステップモータを用いた電子スロ
ットルのシステム１００の概要を示す。図１に示される
ように、スロットルバルブ１０は、ステップモータ２０
によってギヤ３０を介して駆動される。ステップモータ
２０は、ＣＰＵ５１を備えた電子制御ユニット（ＥＣ
Ｕ）５０によって制御され、ギヤ３０は、ステップモー
タ２０のロータ（回転部分）の角速度を減速してからス
ロットルバルブ１０に伝達する。スロットルバルブ１０
の実際の回転角度（バルブ開度）は、開度センサ４０に
よって検出され、ＥＣＵ５０による制御にフィードバッ
クされる。

【０００４】また、エンジン始動時に、ステップモータ
２０を駆動しなくてもスロットルバルブ１０が必要角度
に保持されるように、スロットルバルブ１０はスプリン
グ６０によって付勢されている。このことにより、ステ
ップモータ２０に通電される前にはスロットルバルブ１
０は所定角度にセットされる。即ち、ステップモータ２
０ヘの通電が遮断されている時、スロットルバルブ１０
は、スプリング６０によって開側規制用ストッパ（図示
せず）に当接させられる。

【０００５】一般に、ステップモータを制御するために
は、ステップモータのステップ数を検出し、これによっ
て通電相を切換える必要がある。このためにステップモ
ータのステップ数の絶対値を直接検出することもある
が、多くの場合、ステップ数が１増減（インクリメント
あるいはデクリメント）したことを検出して、これから
ステップ数を演算してゆく手法がとられる。この場合、
絶対的ステップ数を演算するためには、ステップ数の基
準となる位置（基準位置）が明らかになっている必要が
ある。従って、通常は、基準となるステップ数（基準ス
テップ数）が分かっている基準位置にまで、一旦ステッ
プモータを回転させ、その位置（基準位置）からのステ
ップ数が演算されるようにしている。

【０００６】上述のように、一旦基準位置に移動させて
から、その時の基準ステップ数に基づいてその後のステ
ップ数を演算してステップモータを制御する場合に、ス
テップモータヘの通電が遮断されるときには、通電遮断
時のステップ数を記憶しておくことが行われる。そし
て、ステップモータへの通電再開時には、通電遮断時に
記憶されたステップ数に基づいてステップモータの通電
相を決定する技術が採られている（例えば、特開昭５８
−６０９７号公報）。

【０００７】このような場合、通電遮断時と通電再開時
との間にステップモータが回転せず、また、通電遮断時
と通電再開時とのステップ数が一致していれば問題はな
い。しかし、以下に示すような理由で、通電遮断時と通
電再開時とにおけるステップ数が必ずしも一致しない場
合がある。そのような場合には、制御の基準となる通電
再開時の初期ステップ数が正規の初期ステップ数からず
れるため、現在のステップ数が現在の位置に対応する正
規のステップ数からずれてしまい、目標位置に向けての
制御精度が悪化する。

【０００８】被駆動体を移動可能限界位置に復帰させた
のちにステップモータの通電を遮断する場合において、
通電遮断時と通電再開時とにおけるステップ数の不一致
が生じる理由の１つは、通電遮断時のステップ数と移動
可能限界位置を規制するストッパに当接するステップ数
とが厳密に一致しない場合があるためである。例えば、
上述のステップモータを用いた電子スロットルのシステ
ム１００の場合、通電遮断後さらに移動してストッパに
当接するために、通電遮断時と通電再開時にステップ数
がずれてしまう場合がある。また、スプリング６０やス
トッパの寸法誤差や位置ずれ等の機械的ばらつきによっ
て、通電遮断時にスプリング６０によってセットされる
バルブ開度がずれることもある。このように、ステップ
モータ２０を同一条件で通電再開しても、通電後のバル
ブ開度がずれる場合がある。また、ステップモータ２０
に通電される時のスロットルバルブ１０のダンピングに
よってバルブ開度がずれる可能性もある。

【０００９】また、ステップモータと被駆動体とが減速
機構（例えば、上述の電子スロットルのシステム１００
におけるギヤ３０）で連携されている場合には、この減
速機構のバックラッシュの範囲内では、被駆動体位置と
ステップ数とが不一致となってしまう。特に被駆動体が
ストッパに当接して移動範囲が規制される場合には、こ
のバックラッシュの影響は強く表れ、通電遮断時と通電
再開時とのステップ数が大きくずれることがある。

【００１０】ここで、通電再開時にバルブ開度のずれが
生じる場合をより具体的に説明する。図２は、ステップ
モータ２０の構成の概略を示している。図２に示すよう
に、ステップモータの回転部は、永久磁石の回転部分
（ロータ）２１と、Ｎ極及びＳ極に次々励磁される歯を
持つ固定部分（ステータ）２２から構成される。

【００１１】まず、通電遮断時においてスプリングによ
って付勢されたバルブ開度に相当する回転部分２１の位
置を２０１とする。ステップモータ２０が通電され、固
定部分２２の歯が図２に示すように励磁されると、回転
部分２１は矢印２０２の向きに動き、固定部分２２の１
つの歯２２ａと釣り合って停止する。しかし、上述のよ
うな理由で通電遮断時にバルブ開度がずれたため、バル
ブの開度に相当する回転部分２１の位置が２０３になっ
た場合には、ステップモータ２０に通電すると、回転部
分２１は、矢印２０４の向きに動き、固定部分２２の歯
２２ｂと釣り合うように停止する。従って、同一の通電
相によって通電を再開しても、開度センサ４０（図１）
から得られるバルブ開度に対するステップモータ２０の
初期ステップ数が異なることになる。

【００１２】また、ステップモータ２０への通電によっ
て固定部分２２の歯が励磁され、回転部分２１が動く際
に、矢印２０５で示すようなダンピングが発生し、固定
部分２２の歯２２ａではなく、歯２２ｃと釣り合って停
止する場合がある。このようなダンピングによってバル
ブ開度がずれる可能性もある。

【００１３】スロットルバルブがストッパ位置（移動可
能限界位置）に移動するたびに、一旦スロットルバルブ
を基準位置へ回転させてステップ数を補償すれば、通電
遮断時と通電再開時との間にバルブ開度のずれが生じて
も、そのずれを再度補償することができる。例えば、エ
ンジン始動時において、スロットルバルブを一旦基準装
置に移動させてステップ数を補償することは可能ではあ
る。このようなステップ数の補償をイニシャルチェック
と呼ぶ（特開平６−７０００号公報参照）。

【００１４】ところで、通常、基準位置は、アイドリン
グ開度よりも閉じた位置に設定されるため、エンジンの
回転開始後にスロットルバルブを基準位置に回転させる
と、エンジン吸気路が不都合に閉じられる。従って、エ
ンジン始動後（モータ通電後）直ちにイニシャルチェッ
クを行うことが好ましくない場合がある。例えば、寒冷
時のエンジン始動時など、エンジン内の燃焼が不安定状
態でスロットルバルブが基準位置に回転された場合、エ
ンストを起こす恐れがある。また、夜間走行時にエアコ
ンを使用している時など、電気負荷が大きい場合にもス
ロットルバルブを基準位置に移動させるのは好ましくな
い。

【００１５】そこで、エンジン始動後、ステップモータ
のステップ数として、これまでに更新された初期値ｎ₀
を用いてスロットルバルブを制御する「見込み制御」を
行う方法が採用されている。図３は、このような従来技
術による、ステップモータを用いた電子スロットルのス
ロットルバルブの見込み制御のフローチャートを示す。
図３に示すように、ステップモータの駆動開始時には、
現在のステップ数をステップモータの駆動目標ステップ
数とし、その値として、初期値ｎ₀を用いる（ステップ
３０１）。ここで、初期値ｎ₀は、前回のステップモー
タの通電遮断時に、移動限界位置に駆動されたスロット
ルバルブの位置に対応するステップ数である（ステップ
３０９及び３１０参照）。

【００１６】ステップモータが通電され（ステップ３０
２）、上記の初期値ｎ₀から駆動を開始し、更新記憶さ
れるステップ数（見込み値）が、運転条件などにより定
まる目標開度に対応する目標値ｎ₁となるよう、見込み
制御を行う（ステップ３０３）。そして、イニシャルチ
ェックを実行する所定の条件が満たされているか否かを
判定し（ステップ３０４）、条件が満たされていればイ
ニシャルチェックを実行して（ステップ３０５）、正規
のステップ数に基づく通常制御を行う（ステップ３０
６）。イグニションスイッチがオフされるまでは、イニ
シャルチェック実行済みかどうかを調べる（ステップ３
０７及び３０８）。イニシャルチェックが実行されるま
では見込み制御（ステップ３０３）を実施する。イグニ
ションスイッチがオフされると（ステップ３０７）、上
述のように、スロットルバルブをモータステップ数ｎ₀
まで駆動して（ステップ３０９）、モータの通電を遮断
する（ステップ３１０）。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来例で
は、まず見込み制御を行い、スロットルバルブの目標開
度への制御中において、イニシャルチェックを実行する
所定の条件が満たされた場合（例えば、スロットルバル
ブが基準位置近傍に制御されたときに）、上述のような
イニシャルチェックを実行している。しかしながら、上
述の理由により、初期ステップ数（初期値ｎ₀）がずれ
た場合、イニシャルチェックが実行されるまでの間、エ
ンジン始動時における見込み値と実際のモータステップ
数との間にずれが生じるため、バルブ開度の制御精度が
悪化する。その結果、バルブ開度の目標値と実際の値と
の間にずれが生じ、見込み制御実施中にエンジン回転数
が目標回転数からずれるという問題が生じる。また、見
込み制御実施中のステップ数のずれが大きいと、イニシ
ャルチェックによってステップ数が正規の値に更新さ
れ、通常制御に移行した時に、エンジン回転数が変動す
るという問題もある。

【００１８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、（１）通電開始後の
ステップモータの制御精度を向上することができ、ま
た、イニシャルチェック実行後の被駆動体の位置変動も
防止できるステップモータの制御装置を提供し、（２）
通電再開時における初期ステップ数が通電遮断時の初期
ステップ数からずれると想定される場合には、迅速にイ
ニシャルチェックが実行され、より速く目標値となるよ
うにステップモータを駆動することができる、ステップ
モータの制御装置を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明によるステップモ
ータの制御装置は、機械的に定められた初期位置に付勢
される被駆動体の位置を制御するステップモータの制御
装置であり、該ステップモータの通電を遮断するとき
に、該ステップモータのステップ数が該初期位置に対応
する初期ステップ数となるまで該ステップモータを駆動
した後に通電を遮断し、該ステップモータの通電を再開
するときには、該ステップモータの現在のステップ数を
該初期ステップ数として通電を開始し、その後、該ステ
ップモータのステップ数が目標ステップ数となるように
該ステップモータを駆動する制御手段と、該被駆動体が
基準位置に制御されたときに、該基準位置に対応した基
準ステップ数に基づいて、現在のステップ数及び該初期
ステップ数の各々を正規のステップ数に更新するイニシ
ャルチェックを実行するイニシャルチェック実行手段
と、を備えている。該制御装置は、通電開始後に今回の
イニシャルチェックが実行される前にも該目標ステップ
数に基づいて該ステップモータを駆動し、更に、該ステ
ップモータの通電遮断時において該ステップモータが該
初期ステップ数に駆動されたときの該被駆動体の位置に
対して、該ステップモータのステップ数を該初期ステッ
プ数として通電を再開したときの該被駆動体の位置がず
れているか否かを判断する判断手段を備えており、該制
御手段は、該判断手段により位置ずれが判断されたとき
には、該目標ステップ数に基づいて該ステップモータを
駆動するのに先立ち、該被駆動体を該基準位置に制御し
て該イニシャルチェック実行手段にイニシャルチェック
を実行させ、そのことにより上記目的が達成される。

【００２０】１つの実施の形態によれば、前記ステップ
モータの制御装置は、前記ステップモータの通電を再開
するときに、該通電に先立ち、前記初期ステップ数がバ
ッテリクリアされているか否か、あるいは前回のステッ
プモータ通電遮断中の前記被駆動体の位置に対して、今
回の該ステップモータ通電遮断中の該被駆動体の位置が
ずれているか否かを判断する第２の判断手段を備えてお
り、前記制御手段は、該第２の判断手段によりバッテリ
クリア、或いは位置ずれが判断されたときには、前記目
標ステップ数に基づいて該ステップモータを駆動するの
に先立ち、該被駆動体を前記基準位置に制御して、前記
イニシャルチェック実行手段にイニシャルチェックを実
行させる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態を説明する。

【００２２】（実施の形態１）本実施の形態では、ステ
ップモータにより、図１に示すような電子スロットルシ
ステムのスロットルバルブを駆動するステップモータの
制御装置について説明する。即ち、被駆動体はスロット
ルバルブであり、機械的に定められた初期位置はストッ
パ位置であるとする。スロットルバルブは、図１に示す
場合と同様、通電遮断時においてストッパに当接するよ
うにスプリングによって付勢されているとする。

【００２３】本実施の形態によるステップモータの制御
装置は、制御手段、イニシャルチェック実行手段、及び
判断手段を備えている。これらの手段はＣＰＵを含むＥ
ＣＵなどによって実現され、装置構成の概略は図１に示
すシステムと同様である。

【００２４】制御手段は、ステップモータの通電を遮断
するときには、ステップモータのステップ数が初期位置
（ストッパ位置）に対応する初期ステップ数（初期値ｎ
₀）となるまでステップモータを駆動したのちに通電を
遮断する。そして、ステップモータの通電を再開すると
きには、ステップモータの現在のステップ数を初期ステ
ップ数ｎ₀として通電を開始する。その後、ステップモ
ータのステップ数が、例えば、車両の運転条件や道路条
件などによって定まるバルブの目標開度に対応した目標
ステップ数となるように、ステップモータを駆動する。

【００２５】また、イニシャルチェック実行手段は、ス
ロットルバルブが所定の基準位置に制御されたときに、
この基準位置に対応した基準ステップ数に基づいて、現
在のステップ数及び初期ステップ数ｎ₀の各々を正規の
ステップ数に更新するイニシャルチェックを実行する。

【００２６】判断手段は、ステップモータの通電遮断時
においてステップモータが初期ステップ数に駆動された
ときのスロットルバルブの位置（バルブ開度の学習値）
と、ステップモータの現在のステップ数を上記初期ステ
ップ数として通電を再開したときのスロットルバルブの
位置（現在のバルブ開度）とを比較し、上記バルブ開度
の学習値に対して現在のバルブ開度がずれているか否か
を判断する。これらのスロットルバルブの位置（バルブ
開度）は、開度センサによって得られる。また、ずれの
判断は、例えば、ずれが所定値以上であるかどうかによ
って行うことができる。

【００２７】本実施の形態によるステップモータ制御装
置によれば、通電開始後、今回のイニシャルチェックが
実行される前にも、見込み制御が行われ、初期ステップ
数ｎ₀を基準として更新記憶されるステップ数（見込み
値）に基づいてステップモータを駆動する。ただし、通
電開始後に、判断手段によって現在のバルブ開度のずれ
が判断されたときには、制御手段は、上記の見込み制御
を行わずに、スロットルバルブを基準位置に制御して、
イニシャルチェック実行手段にイニシャルチェックを実
行させる。

【００２８】また、本実施の形態によるステップモータ
の制御装置は、上記の初期ステップ数がバッテリクリア
されているか否かを判断する第２の判断手段を備えてい
てもよい。第２の判断手段は、例えば、バッテリが接続
された直後であるかどうかを調べる。バッテリ接続直後
は、それまでにメモリに記憶されたデータが信頼できな
いため、制御手段は見込み制御を行わず、イニシャルチ
ェック実行手段にイニシャルチェックを実行させる。

【００２９】以下、本実施の形態によるステップモータ
制御装置の動作をより詳細に説明する。図４は、本実施
の形態によるステップモータの制御装置における制御の
フローチャートを示す。図４に示すように、本実施の形
態によるステップモータの制御装置は、イグニションス
イッチをオフしてステップモータの通電を遮断するとき
に、ステップモータのステップ数が初期位置に対応する
初期ステップ数（初期値ｎ₀）となるまでステップモー
タを駆動する（ステップ４１３）。そして、その直後に
スロットルバルブの開度センサから得られた値をスロッ
トルバルブ角度の学習値として記憶し（ステップ４１
４）、ステップモータの通電を遮断する（ステップ４１
５）。

【００３０】ステップモータの駆動を開始する時、即
ち、ステップモータの通電を再開するときには、まず、
ステップモータの現在のステップ数を、前回の通電遮断
時の初期ステップ数ｎ₀とし、この初期ステップ数ｎ₀を
通電時の駆動目標ステップ数（見込み値）とする（ステ
ップ４０１）。そして、ステップモータに通電を開始す
る前に、バッテリの接続直後であるかどうかを調べる
（ステップ４０２）。バッテリ接続直後はバルブ開度の
学習値が正しく保存されていない可能性が高いので、ス
テップモータに通電した後（ステップ４０９）、見込み
制御を実施せずにイニシャルチェックを実行する（ステ
ップ４１０）。バッテリの接続直後でない場合には、ス
テップモータに通電し（ステップ４０３）、現在のスロ
ットルバルブ角度と学習値との比較及びずれの判定を行
う（ステップ４０４）。

【００３１】ステップ４０４においては、まず、ステッ
プモータ通電後のスロットルバルブ角度（開度センサの
出力値）を、前回の通電遮断時におけるバルブ開度の学
習値と比較し、そのずれを求める。ずれの大きさが所定
の判定値ｂ以上である場合、モータの通電前、あるいは
通電後に何らかの理由でバルブ開度が前回の通電遮断時
の開度からずれていると判断し、見込み制御を実施せず
にイニシャルチェックを実行する（ステップ４１０）。
ずれの大きさが所定の判定値ｂより小さい場合、上記の
初期ステップ数（初期値ｎ₀）を現在のステップ数と
し、運転条件などによって定まる駆動目標ステップ数
（目標値ｎ₁）に基づいて、見込み制御を実施する（ス
テップ４０５）。

【００３２】見込み制御実施中において、イニシャルチ
ェックを開始する条件が整ったかどうかを判定し（ステ
ップ４０６）、開始条件が満たされた場合にはイニシャ
ルチェックを実行する（ステップ４１０）。イニシャル
チェックの開始条件としては、例えば、スロットルバル
ブの目標開度がある所定値より低いことである。上述の
ように、基準位置は、アイドリング開度よりも閉じた位
置に設定されるため、スロットルバルブの目標開度が大
きい場合にイニシャルチェックを実行すると、スロット
ルバルブが不都合に閉じられて好ましくないからであ
る。

【００３３】イニシャルチェックの実行（ステップ４１
０）においては、上述のように、スロットルバルブが基
準位置に制御され、スロットルバルブの開度センサから
得られる基準位置における現在のステップ数（見込みの
ステップ数）が得られる。そして、現在のステップ数
を、これまで用いていた見込みのステップ数から、基準
位置に対応して定められた基準ステップ数に更新し、こ
の更新されたステップ数を、現在（即ち、基準位置にお
ける）の正規のステップ数とする。

【００３４】そして、イニシャルチェックの実行直後
に、以下のようにして、初期ステップ数（初期値ｎ₀）
を更新する（ステップ４１１）。まず、イニシャルチェ
ックを実行した直後に、基準位置における更新前の見込
みのステップ数と、更新後の正規のステップ数との比較
から、そのステップ数の差αを求める。そして、この差
αを用いて、ステップモータの通電遮断時の初期ステッ
プ数ｎ₀の値を（ｎ₀＋α）に更新し、この更新されたス
テップ数の値（ｎ₀＋α）を正規の初期ステップ数とす
る。

【００３５】これ以降は、正しい値に更新された正規の
初期ステップ数を用いて、通常制御が行われる（ステッ
プ４１２）。

【００３６】また、イグニションスイッチがオフされな
い限り（ステップ４０７）、イニシャルチェックが実行
されたかどうかを調べ(ステップ４０８）、まだイニシ
ャルチェックが実行されていなければ、イニシャルチェ
ック開始条件が整うまで見込み制御を継続して（ステッ
プ４０５〜４０６）、開始条件が整ったところでイニシ
ャルチェックを実行する(ステップ４１０）。また、既
にイニシャルチェックが実行されていれば、そのまま通
常制御を継続する（ステップ４０８及び４１２）。イグ
ニションスイッチのオフ時の制御（ステップ４１３〜４
１５）は、既に述べた通りである。

【００３７】上述のように、本実施の形態によれば、モ
ータ通電後のスロットルバルブの現在の角度（バルブ開
度の現在値）と、前回の通電遮断時に学習されたスロッ
トルバルブの角度（バルブ開度の学習値）とのずれが所
定の値より小さい場合、即ち、見込み制御の基準となる
初期ステップ数ｎ₀の信頼度が高い場合には、これまで
に更新された初期ステップ数ｎ₀を用いて見込み制御を
行う。また、バルブ開度の現在値とバルブ開度の学習値
とのずれが所定値以上である場合、即ち、見込み制御の
基準となる初期ステップ数ｎ₀の信頼度が低い場合に
は、見込み制御を行わずにイニシャルチェックを実行す
る。このことにより、エンジン始動後、いずれの場合に
も、更新記憶されたモータステップ数と実際のモータス
テップ数との間のずれを小さくすることができるため、
目標値に向けたエンジン回転数の制御の精度を向上させ
ることができる。

【００３８】更に、本実施の形態においては、モータの
通電前にバッテリの接続直後であるかどうかを調べるこ
とにより、初期ステップ数ｎ₀の学習値自体が信頼でき
ない場合にも、見込み制御を行わずにイニシャルチェッ
クを実行するようにしている。このことにより、スロッ
トルバルブ制御の精度が良くないまま見込み制御が実施
されるのを防ぐことができる。

【００３９】（実施の形態２）次に、本発明の第２の実
施の形態を説明する。本実施の形態によるステップモー
タの制御装置において、第２の判断手段は、更に、ステ
ップモータの通電前に、開度センサによって得られるス
ロットルバルブの角度（開度センサの現在値）を、前回
のエンジン始動時におけるモータ通電前のスロットルバ
ルブの角度（開度センサの前回値）と比較する。そし
て、現在のスロットルバルブの位置（角度）が、前回の
スロットルバルブの位置（角度）に対してずれている場
合に、制御手段は、見込み制御を行わずに、イニシャル
チェック実行手段にイニシャルチェックを行わせる。そ
の他の構成は、第１の実施の形態の場合と同様である。

【００４０】以下、第２の実施の形態によるステップモ
ータの制御装置の動作を、第１の実施の形態による制御
装置と異なる部分を中心に説明する。図５は、本実施の
形態によるステップモータの制御装置における制御のフ
ローチャートを示す。

【００４１】図５に示すように、イグニションスイッチ
のオフ時の制御及び学習値の更新（ステップ５０７及び
ステップ５１３〜５１５）は、第１の実施の形態におけ
るテップ４０７及びステップ４１３〜４１５と同様であ
る。また、モータ通電（ステップ５０３及び５０９）後
に、現在のスロットルバルブ位置（バルブ角度）を、前
回のモータ通電遮断時の学習値と比較するステップ５０
４、及びそれ以降の見込み制御、イニシャルチェック、
及び通常制御などの処理（ステップ５０５〜５１２）
も、第１の実施の形態におけるステップ４０４及びステ
ップ４０５〜４１２と同様である。

【００４２】図５に示されるように、ステップモータの
駆動を開始する時は、第１の実施の形態の場合と同様
に、まず、ステップモータの現在のステップ数を、前回
の通電遮断時の初期ステップ数ｎ₀とし、この初期ステ
ップ数ｎ₀を通電時の駆動目標ステップ数（見込み値）
とする（ステップ５０１）。そして、ステップモータに
通電を開始する前に、バッテリの接続直後であるかどう
かを調べ（ステップ５０２）、バッテリ接続直後の場合
には、ステップモータに通電した後（ステップ５０
９）、イニシャルチェックを実行する（ステップ５１
０）。

【００４３】バッテリの接続直後でない場合、本実施の
形態においては、ステップモータに通電する前に、開度
センサによって得られるスロットルバルブの角度（開度
センサの現在値）を、前回のエンジン始動時におけるモ
ータ通電前のスロットルバルブの角度（開度センサの前
回値）と比較し、そのずれを判断する（ステップ５２
０）。ずれの大きさが所定の判定値ａ以上である場合、
何らかの理由でバルブ開度が前回のエンジン始動時にお
けるモータ通電前のバルブ開度からずれていると判断
し、見込み制御を実施せず、モータに通電して（ステッ
プ５０９）イニシャルチェックを実行する（ステップ５
１０）。ずれの大きさが所定の判定値ａより小さい場合
は、バルブ角度を前回値から現在値に更新し（ステップ
５２１）、モータに通電を行う（ステップ５０３）。通
電後の動作（ステップ５０４以降）は、第１の実施の形
態におけるステップ４０４以降と同様である。

【００４４】上述のように、本実施の形態によれば、ス
テップモータの通電前にも、バルブ開度がずれていると
いう判定ができる。従って、モータの通電によって発生
するバルブ開度のずれが生じる前に、既に現在のバルブ
開度（開度センサの現在値）が、前回のバルブ開度（開
度センサの前回値）から所定の値以上ずれている場合に
は、モータ通電後のバルブ開度のチェックを行うことな
く、すぐにイニシャルチェックを実行して、通常制御を
行う。従って、図５に示すステップ５２１及び５０３〜
５０４（図中Ａの部分）を省略できるため、精度良くス
ロットルバルブ制御が行える通常制御をより迅速に実現
することができる。

【００４５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、判断手
段により、前回の通電遮断時においてステップモータが
初期ステップ数に駆動されたときの被駆動体の位置と、
ステップモータの現在のステップ数を上記初期ステップ
数として通電を再開したときの被駆動体の位置とがずれ
ているか否かを判断する。その結果、ずれが所定値より
小さく見込み制御の基準となる初期ステップ数の信頼度
が高い場合には、モータ通電前の初期ステップ数を用い
て見込み制御が行われる。また、判断の結果、ずれが所
定値以上であり、モータ通電前の初期ステップ数の信頼
度が低い場合には、見込み制御を行わずにイニシャルチ
ェックを実行する。このことにより、更新記憶されたス
テップ数と実際のステップ数との間のずれを小さくし、
被駆動体の位置制御の精度を向上させることができる。

【００４６】更に、本発明によれば、第２の判断手段に
より、モータの通電前にバッテリの接続直後であるかど
うかの判定を行うことにより、メモリに記録された初期
ステップ数の学習値自体が信頼できない場合にも、見込
み制御を行わずにイニシャルチェックが実行される。こ
の第２の判断手段は、更に、ステップモータの通電前に
位置がずれているかどうかの判断を行う。従って、モー
タの通電によって発生する位置ずれが生じる前に、被駆
動体の位置ずれが生じている場合には、モータ通電後の
位置ずれのチェックを行うことなく、すぐにイニシャル
チェックを実行して、通常制御を行うことができる。

【００４７】従って、本発明によれば、見込み制御の精
度を向上させると共に、見込み制御に所定の精度が望め
ない場合には、すぐにイニシャルチェックを実行して通
常制御をより迅速に実現することができる。

【００４８】更に、精度のよい見込み制御を実施できる
ため、見込み制御後のイニシャルチェックによりモータ
ステップ数が正規の値に更新され、通常制御に移行する
場合にも、見込みのステップ数と正規のステップ数との
ずれが大きくないため、被駆動体の位置変動が少なく、
滑らかな制御を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ステップモータを用いた電子スロットルシステ
ムの概略構成を示す図である。

【図２】ステップモータの回転部分及び固定部分の構成
の概略を示す図である。

【図３】ステップモータを用いた電子スロットルシステ
ムにおける、従来の技術によるスロットルバルブ制御の
フローチャートである。

【図４】本発明の１つの実施の形態による、電子スロッ
トルのスロットルバルブを駆動するステップモータの制
御を示すフローチャートである。

【図５】本発明のもう１つの実施の形態による、電子ス
ロットルのスロットルバルブを駆動するステップモータ
の制御を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０スロットルバルブ２０ステップモータ２１ステップモータの回転部分２２ステップモータの固定部分３０ギヤ４０開度センサ５０電子制御ユニット（ＥＣＵ）５１ＣＰＵ６０スプリング１００電子スロットルシステム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石嵜新二愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内 (72)発明者原光雄愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】機械的に定められた初期位置に付勢され
る被駆動体の位置を制御するステップモータの制御装置
であって、該ステップモータの通電を遮断するときに、該ステップ
モータのステップ数が該初期位置に対応する初期ステッ
プ数となるまで該ステップモータを駆動した後に通電を
遮断し、該ステップモータの通電を再開するときには、
該ステップモータの現在のステップ数を該初期ステップ
数として通電を開始し、その後、該ステップモータのス
テップ数が目標ステップ数となるように該ステップモー
タを駆動する制御手段と、該被駆動体が基準位置に制御されたときに、該基準位置
に対応した基準ステップ数に基づいて、現在のステップ
数及び該初期ステップ数の各々を正規のステップ数に更
新するイニシャルチェックを実行するイニシャルチェッ
ク実行手段と、を備えており、該制御装置は、通電開始後に今回のイニシャルチェックが実行される前
にも該目標ステップ数に基づいて該ステップモータを駆
動し、更に、該ステップモータの通電遮断時において該ステップモー
タが該初期ステップ数に駆動されたときの該被駆動体の
位置に対して、該ステップモータのステップ数を該初期
ステップ数として通電を再開したときの該被駆動体の位
置がずれているか否かを判断する判断手段を備えてお
り、該制御手段は、該判断手段により位置ずれが判断された
ときには、該目標ステップ数に基づいて該ステップモー
タを駆動するのに先立ち、該被駆動体を該基準位置に制
御して該イニシャルチェック実行手段にイニシャルチェ
ックを実行させる、ステップモータの制御装置。
【請求項２】前記ステップモータの通電を再開すると
きに、該通電に先立ち、前記初期ステップ数がバッテリ
クリアされているか否か、あるいは前回のステップモー
タ通電遮断中の前記被駆動体の位置に対して、今回の該
ステップモータ通電遮断中の該被駆動体の位置がずれて
いるか否かを判断する第２の判断手段を備えており、前記制御手段は、該第２の判断手段によりバッテリクリ
ア、或いは位置ずれが判断されたときには、前記目標ス
テップ数に基づいて該ステップモータを駆動するのに先
立ち、該被駆動体を前記基準位置に制御して、前記イニ
シャルチェック実行手段にイニシャルチェックを実行さ
せる、請求項１に記載のステップモータの制御装置。