JPH11148405A - エンジンの吸入空気量の制御方法及びその制御装置 - Google Patents
エンジンの吸入空気量の制御方法及びその制御装置Info
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- JPH11148405A JPH11148405A JP9317443A JP31744397A JPH11148405A JP H11148405 A JPH11148405 A JP H11148405A JP 9317443 A JP9317443 A JP 9317443A JP 31744397 A JP31744397 A JP 31744397A JP H11148405 A JPH11148405 A JP H11148405A
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- H02P6/14—Electronic commutators
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
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- Combustion & Propulsion (AREA)
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- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Flow Control (AREA)
- Control Of Stepping Motors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高精度の位置検出器を用いることなく、モー
タの回転子の磁極位置学習値を精度よく求めることによ
り、モータの通電電流の制御特性を向上させたエンジン
の吸入空気量制御装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 ブラシレスモータ１８の各固定子巻線１
７に複数の通電パターンに従って所定の通電時間通電し
てブラシレスモータ１８をステップ駆動し、回転子１６
の第１ステップ位置検出時において、上記第１ステップ
の通電時間を上記所定の通電時間よりも長く設定して、
上記回転子１６のステップ動作の位置整定がなされた状
態で回転子磁極位置学習を行うようにし、この回転子磁
極位置学習で得られた回転子磁極位置学習値ＶSnとスロ
ットル開度センサの出力ＶTPSとに基づいて上記固定子
巻線１７に通電する電流Ｉｓを制御するようにした。
タの回転子の磁極位置学習値を精度よく求めることによ
り、モータの通電電流の制御特性を向上させたエンジン
の吸入空気量制御装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 ブラシレスモータ１８の各固定子巻線１
７に複数の通電パターンに従って所定の通電時間通電し
てブラシレスモータ１８をステップ駆動し、回転子１６
の第１ステップ位置検出時において、上記第１ステップ
の通電時間を上記所定の通電時間よりも長く設定して、
上記回転子１６のステップ動作の位置整定がなされた状
態で回転子磁極位置学習を行うようにし、この回転子磁
極位置学習で得られた回転子磁極位置学習値ＶSnとスロ
ットル開度センサの出力ＶTPSとに基づいて上記固定子
巻線１７に通電する電流Ｉｓを制御するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、スロットルバル
ブの開閉を制御することによりエンジンの吸入空気量を
制御するエンジンの吸入空気量制御装置に関するもの
で、特に、モータを用いてスロットルバルブの開閉を制
御するエンジンの吸入空気量制御装置に関するものであ
る。
ブの開閉を制御することによりエンジンの吸入空気量を
制御するエンジンの吸入空気量制御装置に関するもの
で、特に、モータを用いてスロットルバルブの開閉を制
御するエンジンの吸入空気量制御装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】一般の自動車のエンジン制御装置におい
ては、エンジンへの供給空気を吸入する吸入通路中にス
ロットルバルブを設け、このスロットルバルブが運転者
によるアクセルペダルの操作に連動して開閉し、アクセ
ルペダルの操作量に応じて、エンジンへの吸入空気の空
気量を制御するものである。エンジンへの吸入空気量の
制御は、スロットルバルブとアクセルペダルとを、リン
クやワイヤ等の機械的連結手段により連動することで達
成される。しかし、このような機械的連結手段を用いた
連結方法では、アクセルの踏み込み量とスロットル開度
との関係が一義的に決まってしまい、スロットルバルブ
の制御に自由度がないだけでなく、スロットルバルブと
アクセルペダルとの位置関係が制約されるため、上記連
結手段を自動車に搭載する場合の搭載位置が制限される
という問題点があった。近年では、自動車に定速走行制
御装置やトラクション制御装置等を設けて自動車の走行
を制御するようにしているため、運転者のアクセル操作
とは無関係にスロットルバルブを制御する必要があり、
スロットルバルブの制御は、スロットルバルブをモータ
などで電気的に連結して制御する方法が採用されてい
る。例えば、特開平１−３１５６４１号公報には、ブラ
シレスモータによりスロットルバルブの開閉度を制御す
る方法が開示されている。これは、ブラシ整流子を有す
るモータを使用すると、ブラシ整流器の押圧により、回
転子の正転方向と逆転方向とでヒステリシストルクが生
じてスロットルバルブの位置制御が困難となるため、ブ
ラシレスモータをステップ駆動してスロットルバルブの
開閉度を制御するようにしたものである。また、特開平
５−２４００７０号公報には、ブラシレスモータの回転
子とスロットルバルブの回転軸とを減速器やギアを介し
て連結することにより、スロットルバルブの制御性を向
上させる技術が開示されている。更に、この公報には、
ブラシレスモータの固定子巻線（以下、相という）で発
生する逆起電圧を検出する逆起電圧検出器や電流切換検
出器を設けることで、高精度の回転検出器を備えること
なく、ブラシレスモータの相に供給する電流を切り換え
る技術が開示されている。
ては、エンジンへの供給空気を吸入する吸入通路中にス
ロットルバルブを設け、このスロットルバルブが運転者
によるアクセルペダルの操作に連動して開閉し、アクセ
ルペダルの操作量に応じて、エンジンへの吸入空気の空
気量を制御するものである。エンジンへの吸入空気量の
制御は、スロットルバルブとアクセルペダルとを、リン
クやワイヤ等の機械的連結手段により連動することで達
成される。しかし、このような機械的連結手段を用いた
連結方法では、アクセルの踏み込み量とスロットル開度
との関係が一義的に決まってしまい、スロットルバルブ
の制御に自由度がないだけでなく、スロットルバルブと
アクセルペダルとの位置関係が制約されるため、上記連
結手段を自動車に搭載する場合の搭載位置が制限される
という問題点があった。近年では、自動車に定速走行制
御装置やトラクション制御装置等を設けて自動車の走行
を制御するようにしているため、運転者のアクセル操作
とは無関係にスロットルバルブを制御する必要があり、
スロットルバルブの制御は、スロットルバルブをモータ
などで電気的に連結して制御する方法が採用されてい
る。例えば、特開平１−３１５６４１号公報には、ブラ
シレスモータによりスロットルバルブの開閉度を制御す
る方法が開示されている。これは、ブラシ整流子を有す
るモータを使用すると、ブラシ整流器の押圧により、回
転子の正転方向と逆転方向とでヒステリシストルクが生
じてスロットルバルブの位置制御が困難となるため、ブ
ラシレスモータをステップ駆動してスロットルバルブの
開閉度を制御するようにしたものである。また、特開平
５−２４００７０号公報には、ブラシレスモータの回転
子とスロットルバルブの回転軸とを減速器やギアを介し
て連結することにより、スロットルバルブの制御性を向
上させる技術が開示されている。更に、この公報には、
ブラシレスモータの固定子巻線（以下、相という）で発
生する逆起電圧を検出する逆起電圧検出器や電流切換検
出器を設けることで、高精度の回転検出器を備えること
なく、ブラシレスモータの相に供給する電流を切り換え
る技術が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のスロットルバルブの制御を行うエンジンの吸入
空気量制御装置においては、ブラシレスモータの通電相
を切り換えるために、逆起電圧検出器や電流切換検出器
が必要であるため、スロットルバルブやその駆動源であ
るブラシレスモータから構成されるスロットルアクチュ
エータが複雑化、大型化するだけでなく、上記モータを
制御する制御装置の信号入力インターフェイス部も増加
してしまうという問題点があった。また、スロットル開
度センサの出力のみを用いて通電相の切り換えを行う
と、減速器やスロットル開度センサの特性公差による通
電相の切り換え位置のずれが生じるという問題点があっ
た。更に、ブラシレスモータの駆動において、逆起電圧
検出器や電流切換検出器の出力に基づいて、ある通電相
から次の通電相へ切る換える際には、相に流れる電流が
急激に変化するため、上記検出器の信号が、相に加わる
磁界の変化に対してずれがあった場合には、モータの発
生トルクが不連続となってスロットル開度が急変すると
いう問題点があった。この問題に関しては、ブラシレス
モータのＵ，Ｖ，Ｗの各相への通電電流を独立した正弦
波で供給する３相通電方式を採用することにより対応す
る方法が考えられるが、この３相通電方式では、モータ
の回転角を精密に測定するための検出器が必要となり、
スロットルアクチュエータが複雑化、大型化してしま
う。
た従来のスロットルバルブの制御を行うエンジンの吸入
空気量制御装置においては、ブラシレスモータの通電相
を切り換えるために、逆起電圧検出器や電流切換検出器
が必要であるため、スロットルバルブやその駆動源であ
るブラシレスモータから構成されるスロットルアクチュ
エータが複雑化、大型化するだけでなく、上記モータを
制御する制御装置の信号入力インターフェイス部も増加
してしまうという問題点があった。また、スロットル開
度センサの出力のみを用いて通電相の切り換えを行う
と、減速器やスロットル開度センサの特性公差による通
電相の切り換え位置のずれが生じるという問題点があっ
た。更に、ブラシレスモータの駆動において、逆起電圧
検出器や電流切換検出器の出力に基づいて、ある通電相
から次の通電相へ切る換える際には、相に流れる電流が
急激に変化するため、上記検出器の信号が、相に加わる
磁界の変化に対してずれがあった場合には、モータの発
生トルクが不連続となってスロットル開度が急変すると
いう問題点があった。この問題に関しては、ブラシレス
モータのＵ，Ｖ，Ｗの各相への通電電流を独立した正弦
波で供給する３相通電方式を採用することにより対応す
る方法が考えられるが、この３相通電方式では、モータ
の回転角を精密に測定するための検出器が必要となり、
スロットルアクチュエータが複雑化、大型化してしま
う。
【０００４】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、高精度の位置検出器を用いることなく、
モータの回転子の磁極位置学習値を精度よく求めること
により、モータの通電電流の制御特性を向上さることの
できるエンジンの吸入空気量の制御方法とエンジンの吸
入空気量制御装置とを提供することを目的とする。
されたもので、高精度の位置検出器を用いることなく、
モータの回転子の磁極位置学習値を精度よく求めること
により、モータの通電電流の制御特性を向上さることの
できるエンジンの吸入空気量の制御方法とエンジンの吸
入空気量制御装置とを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係わ
るエンジンの吸入空気量の制御方法は、モータの各固定
子巻線に複数の通電パターンに従って所定の通電時間通
電して上記モータをステップ駆動し、スロットル開度セ
ンサの出力に基づいて上記モータの回転子に設けられた
磁極の位置を検出し学習する回転子磁極位置学習を行う
際に、回転子ステップ位置の第１ステップ位置検出時に
おいて、上記第１ステップの通電時間を上記所定の通電
時間よりも長く設定して、上記回転子のステップ動作の
位置整定がなされた状態で回転子磁極位置学習を行うよ
うにし、この回転子磁極位置学習で得られた回転子磁極
位置学習値とスロットル開度センサの出力とに基づいて
上記固定子巻線に通電する電流を制御するようにしたこ
とを特徴とする。
るエンジンの吸入空気量の制御方法は、モータの各固定
子巻線に複数の通電パターンに従って所定の通電時間通
電して上記モータをステップ駆動し、スロットル開度セ
ンサの出力に基づいて上記モータの回転子に設けられた
磁極の位置を検出し学習する回転子磁極位置学習を行う
際に、回転子ステップ位置の第１ステップ位置検出時に
おいて、上記第１ステップの通電時間を上記所定の通電
時間よりも長く設定して、上記回転子のステップ動作の
位置整定がなされた状態で回転子磁極位置学習を行うよ
うにし、この回転子磁極位置学習で得られた回転子磁極
位置学習値とスロットル開度センサの出力とに基づいて
上記固定子巻線に通電する電流を制御するようにしたこ
とを特徴とする。
【０００６】本発明の請求項２に係わるエンジンの吸入
空気量制御装置は、モータをステップ駆動するための複
数の通電パターンを設定するステップ駆動パターン設定
手段と、上記通電パターンの通電時間を設定するステッ
プ駆動通電時間設定手段と、上記モータが上記複数の通
電パターンのうちどの通電パターンでステップ動作した
かを検出する回転子ステップ位置検出手段と、スロット
ル開度センサの出力に基づいて上記モータの回転子に設
けられた磁極の位置を検出し学習する回転子磁極位置学
習手段とを備え、回転子ステップ位置の第１ステップ位
置検出時において、上記第１ステップの通電時間を上記
所定の通電時間よりも長く設定して、上記回転子のステ
ップ動作の位置整定がなされた状態で回転子磁極位置学
習を行うようにしたものである。
空気量制御装置は、モータをステップ駆動するための複
数の通電パターンを設定するステップ駆動パターン設定
手段と、上記通電パターンの通電時間を設定するステッ
プ駆動通電時間設定手段と、上記モータが上記複数の通
電パターンのうちどの通電パターンでステップ動作した
かを検出する回転子ステップ位置検出手段と、スロット
ル開度センサの出力に基づいて上記モータの回転子に設
けられた磁極の位置を検出し学習する回転子磁極位置学
習手段とを備え、回転子ステップ位置の第１ステップ位
置検出時において、上記第１ステップの通電時間を上記
所定の通電時間よりも長く設定して、上記回転子のステ
ップ動作の位置整定がなされた状態で回転子磁極位置学
習を行うようにしたものである。
【０００７】本発明の請求項３に係わるエンジンの吸入
空気量制御装置は、点火スイッチがオフ状態にある場合
に回転子磁極位置学習の実施が開始可能であると判定す
る学習開始判定手段を設け、学習開始判定手段が学習開
始可能と判定したときに、上記回転子磁極位置学習を実
施するようにしたものである。
空気量制御装置は、点火スイッチがオフ状態にある場合
に回転子磁極位置学習の実施が開始可能であると判定す
る学習開始判定手段を設け、学習開始判定手段が学習開
始可能と判定したときに、上記回転子磁極位置学習を実
施するようにしたものである。
【０００８】本発明の請求項４に係わるエンジンの吸入
空気量制御装置は、回転子磁極位置学習の学習開始判定
手段が、点火スイッチがオフ状態にあり、かつ、エンジ
ンが停止状態にある場合に、回転子磁極位置学習の実施
が開始可能であると判定するようにしたものである。
空気量制御装置は、回転子磁極位置学習の学習開始判定
手段が、点火スイッチがオフ状態にあり、かつ、エンジ
ンが停止状態にある場合に、回転子磁極位置学習の実施
が開始可能であると判定するようにしたものである。
【０００９】本発明の請求項５に係わるエンジンの吸入
空気量制御装置は、スロットル開度センサの出力に基づ
いてスロットルバルブの全閉位置を学習するスロットル
バルブ全閉位置学習手段を設け、回転子磁極位置学習実
施前にスロットルバルブ全閉位置の学習を実施するよう
にしたものである。
空気量制御装置は、スロットル開度センサの出力に基づ
いてスロットルバルブの全閉位置を学習するスロットル
バルブ全閉位置学習手段を設け、回転子磁極位置学習実
施前にスロットルバルブ全閉位置の学習を実施するよう
にしたものである。
【００１０】本発明の請求項６に係わるエンジンの吸入
空気量制御装置は、回転子ステップ位置検出手段は、通
電パターン出力直後から所定時間経過後のスロットル開
度電圧が、上記スロットル全閉学習値と予め設定された
所定電圧値との加算値以上になった場合、上記通電パタ
ーンを第１ステップ動作の通電パターンであると判定す
るようにしたものである。
空気量制御装置は、回転子ステップ位置検出手段は、通
電パターン出力直後から所定時間経過後のスロットル開
度電圧が、上記スロットル全閉学習値と予め設定された
所定電圧値との加算値以上になった場合、上記通電パタ
ーンを第１ステップ動作の通電パターンであると判定す
るようにしたものである。
【００１１】本発明の請求項７に係わるエンジンの吸入
空気量制御装置は、回転子ステップ位置検出手段による
第１ステップ動作検出時には、上記モータの各固定子巻
線に通電される通電パターンを所定時間更新しないよう
にしたものである。
空気量制御装置は、回転子ステップ位置検出手段による
第１ステップ動作検出時には、上記モータの各固定子巻
線に通電される通電パターンを所定時間更新しないよう
にしたものである。
【００１２】本発明の請求項８に係わるエンジンの吸入
空気量制御装置は、回転子ステップ位置検出手段による
第１ステップ動作検出時には、上記モータの各固定子巻
線に通電される通電パターンを予め設定された第１のス
テップ通電時間だけ維持するとともに、上記通電状態に
おいて、スロットル開度電圧が予め設定された変動幅以
下となった場合には、上記スロットル開度電圧を第１ス
テップ位置の回転子磁極位置とするようにしたものであ
る。
空気量制御装置は、回転子ステップ位置検出手段による
第１ステップ動作検出時には、上記モータの各固定子巻
線に通電される通電パターンを予め設定された第１のス
テップ通電時間だけ維持するとともに、上記通電状態に
おいて、スロットル開度電圧が予め設定された変動幅以
下となった場合には、上記スロットル開度電圧を第１ス
テップ位置の回転子磁極位置とするようにしたものであ
る。
【００１３】本発明の請求項９に係わるエンジンの吸入
空気量制御装置は、初期値記憶手段を設け、上記通電パ
ターンの第１ステップ動作検出時において、上記第１ス
テップでの回転子磁極学習位置と通電パターンとを上記
初期値記憶手段に記憶するようにしたものである。
空気量制御装置は、初期値記憶手段を設け、上記通電パ
ターンの第１ステップ動作検出時において、上記第１ス
テップでの回転子磁極学習位置と通電パターンとを上記
初期値記憶手段に記憶するようにしたものである。
【００１４】本発明の請求項１０に係わるエンジンの吸
入空気量制御装置は、第１ステップ位置の回転子磁極位
置検出時以降は、上記モータの各固定子巻線に通電され
る通電パターンの通電時間を、ステップ駆動通電時間設
定手段で予め設定された所定のステップ通電時間とする
ようにしたものである。
入空気量制御装置は、第１ステップ位置の回転子磁極位
置検出時以降は、上記モータの各固定子巻線に通電され
る通電パターンの通電時間を、ステップ駆動通電時間設
定手段で予め設定された所定のステップ通電時間とする
ようにしたものである。
【００１５】本発明の請求項１１に係わるエンジンの吸
入空気量制御装置は、スロットル開度センサの出力によ
りスロットルバルブ全開位置の学習を行うスロットルバ
ルブ全開位置学習手段を備え、回転子ステップ位置検出
手段により検出したステップ位置が所定のステップ位置
範囲にあり、かつ、上記ステップ位置での回転子磁極位
置学習値と、上記ステップ位置検出の直前に行ったステ
ップ位置での回転子磁極位置学習値との差が所定値内で
ある場合には、スロットルバルブ全開位置の学習を実施
するようにしたものである。
入空気量制御装置は、スロットル開度センサの出力によ
りスロットルバルブ全開位置の学習を行うスロットルバ
ルブ全開位置学習手段を備え、回転子ステップ位置検出
手段により検出したステップ位置が所定のステップ位置
範囲にあり、かつ、上記ステップ位置での回転子磁極位
置学習値と、上記ステップ位置検出の直前に行ったステ
ップ位置での回転子磁極位置学習値との差が所定値内で
ある場合には、スロットルバルブ全開位置の学習を実施
するようにしたものである。
【００１６】本発明の請求項１２に係わるエンジンの吸
入空気量制御装置は、回転子磁極位置学習手段によって
算出された学習値を、バックアップ用のＲＡＭに記憶す
るとともに、ＥＥＰＲＯＭにも記憶するようにしたもの
である。上記バックアップ用のＲＡＭ及びＥＥＰＲＯＭ
は、エンジンの吸入空気量制御装置内またはエンジンの
吸入空気量制御装置を備えた自動車の電子制御装置内に
設けられる。また、このバックアップ用のＲＡＭを、請
求項９に記載の初期値記憶手段として共用して使用して
も良い。
入空気量制御装置は、回転子磁極位置学習手段によって
算出された学習値を、バックアップ用のＲＡＭに記憶す
るとともに、ＥＥＰＲＯＭにも記憶するようにしたもの
である。上記バックアップ用のＲＡＭ及びＥＥＰＲＯＭ
は、エンジンの吸入空気量制御装置内またはエンジンの
吸入空気量制御装置を備えた自動車の電子制御装置内に
設けられる。また、このバックアップ用のＲＡＭを、請
求項９に記載の初期値記憶手段として共用して使用して
も良い。
【００１７】本発明の請求項１３に係わるエンジンの吸
入空気量制御装置は、バッテリ外し直後の回転子磁極位
置学習値を、ＥＥＰＲＯＭにに記憶されている学習値を
上記ＥＥＰＲＯＭから読込みバックアップ用のＲＡＭに
格納した学習値とするようにしたものである。
入空気量制御装置は、バッテリ外し直後の回転子磁極位
置学習値を、ＥＥＰＲＯＭにに記憶されている学習値を
上記ＥＥＰＲＯＭから読込みバックアップ用のＲＡＭに
格納した学習値とするようにしたものである。
【００１８】本発明の請求項１４に係わるエンジンの吸
入空気量制御装置は、学習開始判定手段の学習開始判定
動作の所定回数毎に、回転子磁極位置学習手段によって
算出された学習値をＥＥＰＲＯＭに書き込むようにした
ものである。
入空気量制御装置は、学習開始判定手段の学習開始判定
動作の所定回数毎に、回転子磁極位置学習手段によって
算出された学習値をＥＥＰＲＯＭに書き込むようにした
ものである。
【００１９】本発明の請求項１５に係わるエンジンの吸
入空気量制御装置は、スロットル開度センサの出力に基
づいてスロットルバルブの全閉位置を学習するスロット
ルバルブ全閉位置学習手段を備え、回転子磁極位置学習
実施後にスロットルバルブ全閉位置の学習を実施するよ
うにしたものである。
入空気量制御装置は、スロットル開度センサの出力に基
づいてスロットルバルブの全閉位置を学習するスロット
ルバルブ全閉位置学習手段を備え、回転子磁極位置学習
実施後にスロットルバルブ全閉位置の学習を実施するよ
うにしたものである。
【００２０】本発明の請求項１６に係わるエンジンの吸
入空気量制御装置は、スロットル開度センサの出力に基
づいてスロットルバルブの全閉位置を学習するスロット
ルバルブ全閉位置学習手段を備え、回転子磁極位置学習
実施前後にスロットルバルブ全閉位置の学習を実施し、
回転子磁極位置学習実施前後のスロットルバルブ全閉位
置学習値の平均値をスロットルバルブの全閉位置学習値
とするようにしたものである。
入空気量制御装置は、スロットル開度センサの出力に基
づいてスロットルバルブの全閉位置を学習するスロット
ルバルブ全閉位置学習手段を備え、回転子磁極位置学習
実施前後にスロットルバルブ全閉位置の学習を実施し、
回転子磁極位置学習実施前後のスロットルバルブ全閉位
置学習値の平均値をスロットルバルブの全閉位置学習値
とするようにしたものである。
【００２１】本発明の請求項１７に係わるエンジンの吸
入空気量制御装置は、学習開始判定手段の学習開始可能
判定時においてスロットルバルブ開度が所定の開度以上
の場合には、スロットルバルブの開度が上記所定の開度
以下に到達するまで目標開度をスロットルバルブ全閉位
置学習手段の全閉学習値とし、開度フィードバック制御
により、スロットルバルブを全閉位置に戻すようにした
ものである。
入空気量制御装置は、学習開始判定手段の学習開始可能
判定時においてスロットルバルブ開度が所定の開度以上
の場合には、スロットルバルブの開度が上記所定の開度
以下に到達するまで目標開度をスロットルバルブ全閉位
置学習手段の全閉学習値とし、開度フィードバック制御
により、スロットルバルブを全閉位置に戻すようにした
ものである。
【００２２】本発明の請求項１８に係わるエンジンの吸
入空気量制御装置は、学習開始判定手段の学習開始可能
判定時においてスロットルバルブ開度が所定の開度以下
の場合には、モータ駆動手段の駆動信号の出力を停止す
るようにしたものである。
入空気量制御装置は、学習開始判定手段の学習開始可能
判定時においてスロットルバルブ開度が所定の開度以下
の場合には、モータ駆動手段の駆動信号の出力を停止す
るようにしたものである。
【００２３】本発明の請求項１９に係わるエンジンの吸
入空気量制御装置は、スロットルバルブ全閉位置学習手
段が、スロットルバルブ開度が所定の開度以下で、か
つ、開度電圧変化が所定値以下である時点から所定時間
経過後のスロットル開度センサの出力値を、スロットル
バルブ全閉位置学習値として記憶するようにしたもので
ある。
入空気量制御装置は、スロットルバルブ全閉位置学習手
段が、スロットルバルブ開度が所定の開度以下で、か
つ、開度電圧変化が所定値以下である時点から所定時間
経過後のスロットル開度センサの出力値を、スロットル
バルブ全閉位置学習値として記憶するようにしたもので
ある。
【００２４】本発明の請求項２０に係わるエンジンの吸
入空気量制御装置は、スロットルバルブ全閉位置学習が
完了していない場合には、回転子磁極位置学習しないよ
うにしたものである。
入空気量制御装置は、スロットルバルブ全閉位置学習が
完了していない場合には、回転子磁極位置学習しないよ
うにしたものである。
【００２５】本発明の請求項２１に係わるエンジンの吸
入空気量制御装置は、学習値補正手段を設け、回転子磁
極位置学習手段により学習した回転子磁極位置学習値
を、スロットルバルブに設けられたリターンスプリング
付勢力による回転子磁極位置誤差に基づいて補正するよ
うにしたものである。
入空気量制御装置は、学習値補正手段を設け、回転子磁
極位置学習手段により学習した回転子磁極位置学習値
を、スロットルバルブに設けられたリターンスプリング
付勢力による回転子磁極位置誤差に基づいて補正するよ
うにしたものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面に基づき説明する。
て、図面に基づき説明する。
【００２７】実施の形態１．図１は、本発明の実施の形
態１に係わるエンジンの吸入空気量制御装置を用いたス
ロットルバルブの制御システム構成図で、１０は図外の
エンジンへの吸入空気量を調整するスロットルアクチュ
エータ、２０は上記スロットルアクチュエータ１０を制
御するエンジンの吸入空気量制御装置である。スロット
ルアクチュエータ１０は、吸入空気通路Ｐの開口面積を
可変にするスロットルバルブ１１と、スロットルバルブ
１１を支持する回転軸１２と、回転軸１２の一方の軸端
１２ａに設けられ、上記回転軸１２の回転角（スロット
ル開度）を検出するスロットル開度センサ（ＴＰＳ）１
３と、上記軸端１２ａに設けられ、スロットルバルブを
閉方向に付勢するリターンスプリング１４と、回転軸１
２のもう一方の軸端１２ｂと機械的に連結された減速器
１５と、固定子巻線１７と上記減速器１５と連結された
回転子１６とを有するブラシレスモータ１８とを備えて
いる。一方、エンジンの吸入空気量制御装置２０は、図
外のアクセルペダルの踏み込み量を表わすアクセル開度
センサ（ＡＰＳ）から出力値ＶAPSや、エンジン回転数
Ｎｅ，エンジン冷却水温Ｔａ等の各種車両情報に基づい
て目標スロットル開度θoを演算する目標開度設定手段
２１と、この目標スロットル開度θoとスロットル開度
センサ（ＴＰＳ）１３からの入力信号であるスロットル
バルブの実開度θrとの開度偏差Δθからモータ相電流
を演算するモータ相電流演算手段２２と、上記ブラシレ
スモータ１８をステップ的に駆動することにより上記回
転子１６の磁極位置をスロットル開度センサ１３により
検出して学習する回転子磁極位置学習手段２３と、スロ
ットル開度センサ１３の出力と上記回転子磁極位置学習
手段２３による学習値とから回転子１６の回転角を求め
る回転子回転角検出手段２４と、上記回転子回転角検出
手段２４から得られた回転子回転角に基づいて各通電固
定子巻線１７の通電比率を各巻線毎に独立して演算する
モータ通電位相演算手段２５と、上記モータ相電流演算
手段２２からの電流値と上記モータ通電位相演算手段２
５からの通電比率に基づいて各通電固定子巻線１７の電
流値に相当するＰＷＭデューティを出力するモータ制御
手段２６と、上記モータ制御手段２６からの駆動信号に
基づいて上記ブラシレスモータ１０に電流を供給するモ
ータ駆動手段２７と、ブラシレスモータ１８をステップ
駆動する際に各固定子巻線１７に供給される電流の通電
パターンを設定するステップ駆動通電パターン設定手段
２８と、上記ステップ駆動通電パターンの通電時間を設
定するステップ駆動通電時間設定手段２９と、ブラシレ
スモータ１８がいずれの通電パターンで第１ステップ位
置にステップ動作したかを検出する回転子ステップ位置
検出手段３０と、点火スイッチ（ＩＧ ＳＷ）信号とエ
ンジン回転速度Ｎｅデータとに基づいて、回転子磁極位
置学習の開始が可能である（Ｋｅｙ ＳＷ ＯＦＦ判
定）か不可である（Ｋｅｙ ＳＷ ＯＮ判定）かを判断
する学習開始判定手段としてのＫｅｙＳＷ ＯＮ／ＯＦ
Ｆ判定手段３１と、回転子磁極位置学習値を記憶するＥ
ＥＰＲＯＭ３２とを備えている。上記回転子磁極位置学
習手段２３は、スロットルバルブ全閉位置での回転子１
６の磁極位置を検出して学習するスロットル全閉位置学
習手段２３ａと、ステップ駆動時の回転子１６の磁極位
置を検出して学習する磁極位置学習手段２３ｂと、スロ
ットルバルブ全開位置での回転子１６の磁極位置を検出
して学習するスロットル全開位置学習手段２３ｃと、ス
ロットルバルブの磁極位置等を一時的に記憶するバック
アップ用のＲＡＭ２３ｄとを備え、上記Ｋｅｙ ＳＷ
ＯＮ／ＯＦＦ判定手段３１の判定結果がＯＦＦの場合
に、ステップ駆動通電パターン設定手段２８から通電パ
ターンと、ステップ駆動通電時間設定手段２９からの通
電時間とに基づいてブラシレスモータ１８を駆動した際
に、ブラシレスモータ１８の回転子１６の磁極位置を学
習するものである。なお、上記バックアップ用ＲＡＭ２
３ｄは初期値記憶手段でもあり、回転子ステップ位置検
出手段３０による通電パターンの第１ステップ動作検出
時における回転子磁極位置学習位置と当該通電パターン
とを記憶する。
態１に係わるエンジンの吸入空気量制御装置を用いたス
ロットルバルブの制御システム構成図で、１０は図外の
エンジンへの吸入空気量を調整するスロットルアクチュ
エータ、２０は上記スロットルアクチュエータ１０を制
御するエンジンの吸入空気量制御装置である。スロット
ルアクチュエータ１０は、吸入空気通路Ｐの開口面積を
可変にするスロットルバルブ１１と、スロットルバルブ
１１を支持する回転軸１２と、回転軸１２の一方の軸端
１２ａに設けられ、上記回転軸１２の回転角（スロット
ル開度）を検出するスロットル開度センサ（ＴＰＳ）１
３と、上記軸端１２ａに設けられ、スロットルバルブを
閉方向に付勢するリターンスプリング１４と、回転軸１
２のもう一方の軸端１２ｂと機械的に連結された減速器
１５と、固定子巻線１７と上記減速器１５と連結された
回転子１６とを有するブラシレスモータ１８とを備えて
いる。一方、エンジンの吸入空気量制御装置２０は、図
外のアクセルペダルの踏み込み量を表わすアクセル開度
センサ（ＡＰＳ）から出力値ＶAPSや、エンジン回転数
Ｎｅ，エンジン冷却水温Ｔａ等の各種車両情報に基づい
て目標スロットル開度θoを演算する目標開度設定手段
２１と、この目標スロットル開度θoとスロットル開度
センサ（ＴＰＳ）１３からの入力信号であるスロットル
バルブの実開度θrとの開度偏差Δθからモータ相電流
を演算するモータ相電流演算手段２２と、上記ブラシレ
スモータ１８をステップ的に駆動することにより上記回
転子１６の磁極位置をスロットル開度センサ１３により
検出して学習する回転子磁極位置学習手段２３と、スロ
ットル開度センサ１３の出力と上記回転子磁極位置学習
手段２３による学習値とから回転子１６の回転角を求め
る回転子回転角検出手段２４と、上記回転子回転角検出
手段２４から得られた回転子回転角に基づいて各通電固
定子巻線１７の通電比率を各巻線毎に独立して演算する
モータ通電位相演算手段２５と、上記モータ相電流演算
手段２２からの電流値と上記モータ通電位相演算手段２
５からの通電比率に基づいて各通電固定子巻線１７の電
流値に相当するＰＷＭデューティを出力するモータ制御
手段２６と、上記モータ制御手段２６からの駆動信号に
基づいて上記ブラシレスモータ１０に電流を供給するモ
ータ駆動手段２７と、ブラシレスモータ１８をステップ
駆動する際に各固定子巻線１７に供給される電流の通電
パターンを設定するステップ駆動通電パターン設定手段
２８と、上記ステップ駆動通電パターンの通電時間を設
定するステップ駆動通電時間設定手段２９と、ブラシレ
スモータ１８がいずれの通電パターンで第１ステップ位
置にステップ動作したかを検出する回転子ステップ位置
検出手段３０と、点火スイッチ（ＩＧ ＳＷ）信号とエ
ンジン回転速度Ｎｅデータとに基づいて、回転子磁極位
置学習の開始が可能である（Ｋｅｙ ＳＷ ＯＦＦ判
定）か不可である（Ｋｅｙ ＳＷ ＯＮ判定）かを判断
する学習開始判定手段としてのＫｅｙＳＷ ＯＮ／ＯＦ
Ｆ判定手段３１と、回転子磁極位置学習値を記憶するＥ
ＥＰＲＯＭ３２とを備えている。上記回転子磁極位置学
習手段２３は、スロットルバルブ全閉位置での回転子１
６の磁極位置を検出して学習するスロットル全閉位置学
習手段２３ａと、ステップ駆動時の回転子１６の磁極位
置を検出して学習する磁極位置学習手段２３ｂと、スロ
ットルバルブ全開位置での回転子１６の磁極位置を検出
して学習するスロットル全開位置学習手段２３ｃと、ス
ロットルバルブの磁極位置等を一時的に記憶するバック
アップ用のＲＡＭ２３ｄとを備え、上記Ｋｅｙ ＳＷ
ＯＮ／ＯＦＦ判定手段３１の判定結果がＯＦＦの場合
に、ステップ駆動通電パターン設定手段２８から通電パ
ターンと、ステップ駆動通電時間設定手段２９からの通
電時間とに基づいてブラシレスモータ１８を駆動した際
に、ブラシレスモータ１８の回転子１６の磁極位置を学
習するものである。なお、上記バックアップ用ＲＡＭ２
３ｄは初期値記憶手段でもあり、回転子ステップ位置検
出手段３０による通電パターンの第１ステップ動作検出
時における回転子磁極位置学習位置と当該通電パターン
とを記憶する。
【００２８】図２は、モータ駆動手段２７の詳細を示す
構成図で、モータ駆動手段２７は、モータ制御手段２６
からの駆動電流により、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相から成る固定
子巻線１７の３相ブリッジ回路の上流側駆動段をドライ
ブする前段スイッチング素子群２７ａ及び最終段スイッ
チング素子群２７ｂと、下流側駆動段をドライブするス
イッチング素子群２７ｃと、固定子巻線１７に流れる電
流を検出する電流検出器２７ｄ及び過電流検出器２７ｅ
とを備えている。上記過電流検出器２７ｅの出力は、モ
ータ制御手段２６に入力されており、過電流検出時には
モータ制御手段２６からのモータ駆動信号をＯＦＦと
し、ブラシレスモータ１８に対する過電流保護を行って
いる。なお、固定子巻線１７のＵ相，Ｖ相，Ｗ相は、上
記最終段スイッチング素子群２７ｂとスイッチング素子
群２７ｃを介してバッテリＢとグランドＧ間に接続され
ている。すなわち、モータ駆動手段２７は、モータ制御
手段２６から出力されるＰＷＭデューティにより上記ス
イッチング素子２７ａを制御することにより、固定子巻
線１７の各相へ流れる電流の位相を制御して回転子１６
を回転させるものである。
構成図で、モータ駆動手段２７は、モータ制御手段２６
からの駆動電流により、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相から成る固定
子巻線１７の３相ブリッジ回路の上流側駆動段をドライ
ブする前段スイッチング素子群２７ａ及び最終段スイッ
チング素子群２７ｂと、下流側駆動段をドライブするス
イッチング素子群２７ｃと、固定子巻線１７に流れる電
流を検出する電流検出器２７ｄ及び過電流検出器２７ｅ
とを備えている。上記過電流検出器２７ｅの出力は、モ
ータ制御手段２６に入力されており、過電流検出時には
モータ制御手段２６からのモータ駆動信号をＯＦＦと
し、ブラシレスモータ１８に対する過電流保護を行って
いる。なお、固定子巻線１７のＵ相，Ｖ相，Ｗ相は、上
記最終段スイッチング素子群２７ｂとスイッチング素子
群２７ｃを介してバッテリＢとグランドＧ間に接続され
ている。すなわち、モータ駆動手段２７は、モータ制御
手段２６から出力されるＰＷＭデューティにより上記ス
イッチング素子２７ａを制御することにより、固定子巻
線１７の各相へ流れる電流の位相を制御して回転子１６
を回転させるものである。
【００２９】上記構成のエンジンの吸入空気量制御装置
２０の動作について説明する。まず、スロットル全閉位
置学習動作について説明する。ＩＧ ＳＷ信号がＯＦＦ
でエンジン回転数Ｎｅが０であるときには、ＫｅｙＳＷ
ＯＮ／ＯＦＦ判定手段３１は、Ｋｅｙ ＳＷ ＯＮ判
定する。そして、このＫｅｙ ＳＷ ＯＦＦ判定時にお
いて、全閉位置学習手段２３ａは、スロットル開度電圧
が所定開度電圧（例えば、０．７Ｖ）以上の場合には、
目標開度電圧を全閉位置学習値に設定してスロットルバ
ルブ１１を開度フィードバック制御により全閉位置に戻
し、スロットル開度電圧が上記所定開度電圧以下に達し
た時点で、モータ制御手段２６の駆動信号をＯＦＦして
スロットルバルブ１１をリターンスプリング１４の付勢
力により全閉位置に戻し、スロットルバルブ１１が全閉
位置で十分に安定した状態になったとき（例えば、開度
電圧変化がサンプリング周期１５ｍｓ前後で２０ｍＶ以
下になった時点から所定の時間、例えば、０．５秒経過
した後）、スロットル開度センサ１３からの出力電圧
（スロットル開度電圧）を全閉位置学習値としてＲＡＭ
２３ｄに記憶する。スロットル開度電圧が所定開度電圧
以下の場合には、スロットルバルブ１１が全閉位置で上
述した安定状態であることを確認した後、スロットル開
度センサ１３からの出力電圧を全閉位置学習値としてＲ
ＡＭ２３ｄに記憶する。なお、回転子磁極位置学習は、
上記全閉位置学習の完了後に行うので、全閉位置学習が
完了していない場合には、回転子磁極位置学習動作への
移行を禁止する。
２０の動作について説明する。まず、スロットル全閉位
置学習動作について説明する。ＩＧ ＳＷ信号がＯＦＦ
でエンジン回転数Ｎｅが０であるときには、ＫｅｙＳＷ
ＯＮ／ＯＦＦ判定手段３１は、Ｋｅｙ ＳＷ ＯＮ判
定する。そして、このＫｅｙ ＳＷ ＯＦＦ判定時にお
いて、全閉位置学習手段２３ａは、スロットル開度電圧
が所定開度電圧（例えば、０．７Ｖ）以上の場合には、
目標開度電圧を全閉位置学習値に設定してスロットルバ
ルブ１１を開度フィードバック制御により全閉位置に戻
し、スロットル開度電圧が上記所定開度電圧以下に達し
た時点で、モータ制御手段２６の駆動信号をＯＦＦして
スロットルバルブ１１をリターンスプリング１４の付勢
力により全閉位置に戻し、スロットルバルブ１１が全閉
位置で十分に安定した状態になったとき（例えば、開度
電圧変化がサンプリング周期１５ｍｓ前後で２０ｍＶ以
下になった時点から所定の時間、例えば、０．５秒経過
した後）、スロットル開度センサ１３からの出力電圧
（スロットル開度電圧）を全閉位置学習値としてＲＡＭ
２３ｄに記憶する。スロットル開度電圧が所定開度電圧
以下の場合には、スロットルバルブ１１が全閉位置で上
述した安定状態であることを確認した後、スロットル開
度センサ１３からの出力電圧を全閉位置学習値としてＲ
ＡＭ２３ｄに記憶する。なお、回転子磁極位置学習は、
上記全閉位置学習の完了後に行うので、全閉位置学習が
完了していない場合には、回転子磁極位置学習動作への
移行を禁止する。
【００３０】次に、回転子磁極位置の学習動作について
説明する。ＩＧ ＳＷ信号がＯＦＦでエンジン回転数Ｎ
ｅが０で、Ｋｅｙ ＳＷ ＯＮ／ＯＦＦ判定手段３１が
Ｋｅｙ ＳＷ ＯＮ判定し、全閉位置学習手段２３ａに
よる全閉位置学習が完了した場合には、エンジンの吸入
空気量制御装置２０は、磁極位置学習手段２３ｂによる
回転子磁極位置学習動作へ移行する。まず、モータ制御
手段２６はスロットルアクチュエータ１０の回転子１６
をステップ動作するのに必要な駆動トルクに相当するモ
ータ相電流を供給するために一定のデューティ（例え
ば、５０％）と、モータ制御手段２６から呼び出した、
例えば、６通りの通電パターンにより決まる通電比率と
に基づいて、各通電固定子巻線１７の相電流に相当する
ＰＷＭデューティをモータ駆動手段２７に出力し、上記
通電パターンをスロットルバルブ１１が開く方向に順次
切り換える指令を出す。この操作により、ブラシレスモ
ータ１８の回転子１６は、各通電パターン出力の切り換
えに応じてステップ動作（例えば、回転子１６の回転子
回転角で３０ｄｅｇ毎のステップ動作）を繰り返す。
説明する。ＩＧ ＳＷ信号がＯＦＦでエンジン回転数Ｎ
ｅが０で、Ｋｅｙ ＳＷ ＯＮ／ＯＦＦ判定手段３１が
Ｋｅｙ ＳＷ ＯＮ判定し、全閉位置学習手段２３ａに
よる全閉位置学習が完了した場合には、エンジンの吸入
空気量制御装置２０は、磁極位置学習手段２３ｂによる
回転子磁極位置学習動作へ移行する。まず、モータ制御
手段２６はスロットルアクチュエータ１０の回転子１６
をステップ動作するのに必要な駆動トルクに相当するモ
ータ相電流を供給するために一定のデューティ（例え
ば、５０％）と、モータ制御手段２６から呼び出した、
例えば、６通りの通電パターンにより決まる通電比率と
に基づいて、各通電固定子巻線１７の相電流に相当する
ＰＷＭデューティをモータ駆動手段２７に出力し、上記
通電パターンをスロットルバルブ１１が開く方向に順次
切り換える指令を出す。この操作により、ブラシレスモ
ータ１８の回転子１６は、各通電パターン出力の切り換
えに応じてステップ動作（例えば、回転子１６の回転子
回転角で３０ｄｅｇ毎のステップ動作）を繰り返す。
【００３１】図３は、３相４極のブラシレスモータ１８
の回転子１６をステップ駆動する場合の通電パターン
〜と、固定子巻線１７の各相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の
発生磁極と、スロットルバルブ１１の駆動方向との関係
を示したものである。通電固定子巻線１７に相電流を流
し込む通電相をＳ極（上流側）、流し出す通電相をＮ極
（下流側）で示す。また、図４は、スロットル全閉位置
（組み付け初期位置）にあったスロットルバルブ１１
が、上記通電パターン〜により、スロットルバルブ
１１の回転子１６がステップ動作して位置整定したとき
の、固定子巻線１７と回転子１６との磁極位置関係を示
すもので、固定子巻線１７の白ぬきの磁極はＳ極を示
し、斜線を施した磁極はＮ極を示す。なお、上記組み付
け初期位置は、ブラシレスモータ１８の固定子巻線１７
が無通電で、スロットルバルブ１１が全閉状態に戻され
た状態であり、固定子巻線１６と回転子１７との位置関
係として、回転子磁界境界線Ｍ１と固定子巻線Ｕ相基準
線Ｍ２とが一致した組み付け状態にある場合をいう。な
お、図４において、実線で示した回転子回転角は、スロ
ットルバルブ開駆動において、回転方向がＣＷでの回転
角を示し、点線で示した回転子回転角は回転方向がＣＣ
Ｗでの回転角を示す。通電パターンでは、回転子１６
は、図４（ａ）に示すように、組み付け初期位置（スロ
ットル全閉位置）からスロットル全開方向に回転子回転
角で１５ｄｅｇステップ動作し位置整定する。続いて通
電パターンにより、回転子１６は、図４（ｂ）に示す
ように、スロットル全開方向に、更に３０ｄｅｇステッ
プ動作し、組み付け初期位置からは４５ｄｅｇ回転した
位置に整定する。同様に、通電パターンを、通電パター
ンから通電パターンまで順次切り換えると、回転子
１６は、図４（ｃ）〜図４（ｆ）に示すように、回転子
回転角で３０ｄｅｇ毎にステップ動作し、スロットルバ
ルブ１１を全開側に駆動する。
の回転子１６をステップ駆動する場合の通電パターン
〜と、固定子巻線１７の各相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）の
発生磁極と、スロットルバルブ１１の駆動方向との関係
を示したものである。通電固定子巻線１７に相電流を流
し込む通電相をＳ極（上流側）、流し出す通電相をＮ極
（下流側）で示す。また、図４は、スロットル全閉位置
（組み付け初期位置）にあったスロットルバルブ１１
が、上記通電パターン〜により、スロットルバルブ
１１の回転子１６がステップ動作して位置整定したとき
の、固定子巻線１７と回転子１６との磁極位置関係を示
すもので、固定子巻線１７の白ぬきの磁極はＳ極を示
し、斜線を施した磁極はＮ極を示す。なお、上記組み付
け初期位置は、ブラシレスモータ１８の固定子巻線１７
が無通電で、スロットルバルブ１１が全閉状態に戻され
た状態であり、固定子巻線１６と回転子１７との位置関
係として、回転子磁界境界線Ｍ１と固定子巻線Ｕ相基準
線Ｍ２とが一致した組み付け状態にある場合をいう。な
お、図４において、実線で示した回転子回転角は、スロ
ットルバルブ開駆動において、回転方向がＣＷでの回転
角を示し、点線で示した回転子回転角は回転方向がＣＣ
Ｗでの回転角を示す。通電パターンでは、回転子１６
は、図４（ａ）に示すように、組み付け初期位置（スロ
ットル全閉位置）からスロットル全開方向に回転子回転
角で１５ｄｅｇステップ動作し位置整定する。続いて通
電パターンにより、回転子１６は、図４（ｂ）に示す
ように、スロットル全開方向に、更に３０ｄｅｇステッ
プ動作し、組み付け初期位置からは４５ｄｅｇ回転した
位置に整定する。同様に、通電パターンを、通電パター
ンから通電パターンまで順次切り換えると、回転子
１６は、図４（ｃ）〜図４（ｆ）に示すように、回転子
回転角で３０ｄｅｇ毎にステップ動作し、スロットルバ
ルブ１１を全開側に駆動する。
【００３２】図５は、回転子磁極位置学習時にブラシレ
スモータ１８の回転子１６をステップ駆動する場合の、
上記固定子巻線のＵ相（△），Ｖ相（□），Ｗ相（○）
への通電パターンと各相電流及び各相磁極パターンと、
上記各通電パターンでの回転子１６のステップ位置とス
ロットル開度及びＴＰＳ電圧との関係を示す図である。
同図において、△はＵ相、□はＶ相、○はＷ相を示し、
上記各相の磁極パターンとしては、白ぬきはＳ極を、斜
線を施したものはＮ極を表わすものとする。無通電状態
では、スロットルバルブ１１は全閉位置にあり、そのと
きのＴＰＳ電圧値ＶTPSは値ＶTPS＝ＶS0である。通電パ
ターンにより、Ｖ相に相電流が流れ込みＳ極を形成
し、Ｗ相とＵ相からは相電流が流れ出してそれぞれＮ極
を形成する。上記固定子巻線１７の磁極と回転子１６の
磁極との吸引力により、回転子１６はステップ動作し、
ＴＰＳ電圧がＶTPS＝ＶS1の位置で整定する（図４
（ａ）参照）。同様に、通電パターンでは、Ｖ相，Ｗ
相に相電流が流れ込みそれぞれＳ極を形成し、Ｕ相から
は相電流が流れ出してＮ極を形成するので、固定子巻線
１７の磁極と回転子１６の磁極との吸引力により、回転
子１６はステップ動作し、ＴＰＳ電圧がＶTPS＝ＶS2の
位置で整定する（図４（ｂ）参照）。このように、通電
パターンが，，‥‥と切り換わる毎に、回転子１６
はステップ動作して順次整定して回転子回転角が増加
し、スロットル開度を示すＴＰＳ電圧は、ＶTP S＝
ＶS3，ＶS4，‥，‥と、順次、ステップ的に増加する。
スモータ１８の回転子１６をステップ駆動する場合の、
上記固定子巻線のＵ相（△），Ｖ相（□），Ｗ相（○）
への通電パターンと各相電流及び各相磁極パターンと、
上記各通電パターンでの回転子１６のステップ位置とス
ロットル開度及びＴＰＳ電圧との関係を示す図である。
同図において、△はＵ相、□はＶ相、○はＷ相を示し、
上記各相の磁極パターンとしては、白ぬきはＳ極を、斜
線を施したものはＮ極を表わすものとする。無通電状態
では、スロットルバルブ１１は全閉位置にあり、そのと
きのＴＰＳ電圧値ＶTPSは値ＶTPS＝ＶS0である。通電パ
ターンにより、Ｖ相に相電流が流れ込みＳ極を形成
し、Ｗ相とＵ相からは相電流が流れ出してそれぞれＮ極
を形成する。上記固定子巻線１７の磁極と回転子１６の
磁極との吸引力により、回転子１６はステップ動作し、
ＴＰＳ電圧がＶTPS＝ＶS1の位置で整定する（図４
（ａ）参照）。同様に、通電パターンでは、Ｖ相，Ｗ
相に相電流が流れ込みそれぞれＳ極を形成し、Ｕ相から
は相電流が流れ出してＮ極を形成するので、固定子巻線
１７の磁極と回転子１６の磁極との吸引力により、回転
子１６はステップ動作し、ＴＰＳ電圧がＶTPS＝ＶS2の
位置で整定する（図４（ｂ）参照）。このように、通電
パターンが，，‥‥と切り換わる毎に、回転子１６
はステップ動作して順次整定して回転子回転角が増加
し、スロットル開度を示すＴＰＳ電圧は、ＶTP S＝
ＶS3，ＶS4，‥，‥と、順次、ステップ的に増加する。
【００３３】ところで、ブラシレスモータ１８の回転子
１６の磁極位置と固定子巻線１７との位置関係は組付け
調整されていないため、初期ステップ動作においては、
ステップ駆動通電パターン設定手段２８からどの通電パ
ターンでステップ動作を開始するのか不定である。例え
ば、図６（ａ）に示すように、ブラシレスモータ１８の
固定子巻線１７が無通電で、かつ、スロットルバルブ１
１がリターンスプリング１４により全閉位置に戻された
状態において、固定子巻線１７と回転子１６との位置関
係が、上述した組み付け初期位置のように、回転子磁界
境界線Ｍ１と固定子巻線Ｕ相基準線Ｍ２とが一致する位
置に組み付けられた場合（組付け状態Ａ）には、ステッ
プ駆動通電パターン設定手段２８からの通電パターン
により、回転子１６は、図６（ｂ）に示すように、回転
子回転角で１５ｄｅｇだけステップ動作して位置整定す
る。続いて、通電パターンを順次切り換えていくと、図
７のグラフに示すように、通電パターンが切り換わる毎
に、スロットル開度センサ１３の出力電圧はステップ状
に増加する。すなわち、無通電状態では、スロットルバ
ルブ１１は全閉位置にあり、そのときのＴＰＳ電圧値Ｖ
TPSはＶTPS＝ＶS0を示す。次に、ステップ駆動通電時間
設定手段２９から所定の通電時間ｔ1で通電パターン
により、回転子１６をステップ角１５ｄｅｇだけステッ
プ動作させ、回転子１６を第１ステップの整定位置Ｖ
TPS＝ＶS1に整定する。回転子磁極位置学習手段２４
は、上記ＴＰＳ電圧値ＶS1を整定位置ＶS1を回転子磁極
位置学習値として読み取る。同様に、通電パターン〜
では、回転子１６は、ステップ角３０ｄｅｇ毎にステ
ップ動作し、ＴＰＳ電圧がＶS2〜ＶS6の位置で整定する
ので、回転子磁極位置学習手段２４は、上記ＴＰＳ電圧
値ＶS2〜ＶS6を、順次、各ステップ位置での回転子磁極
位置学習値として読み取る。このように、図６（ａ）に
示す組付け状態においては、初回ステップ位置の回転子
磁極位置学習値は、全閉位置からの回転子回転角で１５
ｄｅｇの位置となる。
１６の磁極位置と固定子巻線１７との位置関係は組付け
調整されていないため、初期ステップ動作においては、
ステップ駆動通電パターン設定手段２８からどの通電パ
ターンでステップ動作を開始するのか不定である。例え
ば、図６（ａ）に示すように、ブラシレスモータ１８の
固定子巻線１７が無通電で、かつ、スロットルバルブ１
１がリターンスプリング１４により全閉位置に戻された
状態において、固定子巻線１７と回転子１６との位置関
係が、上述した組み付け初期位置のように、回転子磁界
境界線Ｍ１と固定子巻線Ｕ相基準線Ｍ２とが一致する位
置に組み付けられた場合（組付け状態Ａ）には、ステッ
プ駆動通電パターン設定手段２８からの通電パターン
により、回転子１６は、図６（ｂ）に示すように、回転
子回転角で１５ｄｅｇだけステップ動作して位置整定す
る。続いて、通電パターンを順次切り換えていくと、図
７のグラフに示すように、通電パターンが切り換わる毎
に、スロットル開度センサ１３の出力電圧はステップ状
に増加する。すなわち、無通電状態では、スロットルバ
ルブ１１は全閉位置にあり、そのときのＴＰＳ電圧値Ｖ
TPSはＶTPS＝ＶS0を示す。次に、ステップ駆動通電時間
設定手段２９から所定の通電時間ｔ1で通電パターン
により、回転子１６をステップ角１５ｄｅｇだけステッ
プ動作させ、回転子１６を第１ステップの整定位置Ｖ
TPS＝ＶS1に整定する。回転子磁極位置学習手段２４
は、上記ＴＰＳ電圧値ＶS1を整定位置ＶS1を回転子磁極
位置学習値として読み取る。同様に、通電パターン〜
では、回転子１６は、ステップ角３０ｄｅｇ毎にステ
ップ動作し、ＴＰＳ電圧がＶS2〜ＶS6の位置で整定する
ので、回転子磁極位置学習手段２４は、上記ＴＰＳ電圧
値ＶS2〜ＶS6を、順次、各ステップ位置での回転子磁極
位置学習値として読み取る。このように、図６（ａ）に
示す組付け状態においては、初回ステップ位置の回転子
磁極位置学習値は、全閉位置からの回転子回転角で１５
ｄｅｇの位置となる。
【００３４】一方、例えば、図８（ａ）に示すように、
ブラシレスモータ１８の固定子巻線１７が無通電で、か
つ、スロットルバルブ１１がリターンスプリング１４に
より全閉位置に戻された状態において、固定子巻線１７
と回転子１６との位置関係が、回転子磁界境界線Ｍ１が
固定子巻線Ｕ相基準線Ｍ２に対して反時計方向に４５ｄ
ｅｇずれた位置に組付けられた場合（組付け状態Ｂ）に
は、ステップ駆動通電時間設定手段２９からの所定の通
電時間ｔ1で、ステップ駆動通電パターン設定手段２８
からの通電パターンにより回転子１６をステップ駆動
すると、上記回転子１６にステップ動作遅れが生じ、回
転子１６のステップ位置が整定しない状態で通電パター
ンに切り換わるため、図８（ｂ）に示すように、通電
パターンでは、回転子１６が回転子回転角で９０ｄｅ
ｇステップ動作して位置整定する。図９は、初期状態が
上記図８（ａ）に示した状態の場合のステップ動作にお
ける通電パターンとＴＰＳ電圧との関係を示すグラフで
ある。無通電状態では、スロットルバルブ１１は全閉位
置にあり、そのときのＴＰＳ電圧値ＶTPSはＶTPS＝ＶK0
を示す。次に、ステップ駆動通電時間設定手段２９から
所定の通電時間ｔ1で通電パターンにより回転子１６
を駆動すると、回転子磁界境界線Ｍ１が固定子巻線Ｕ相
基準線Ｍ２に対してずれているため、ステップ動作遅れ
が生じ、ステップ角が６０ｄｅｇ以上ステップした位置
で、通電パターンが通電パターンに切り換わる（図８
（ｂ）参照）。したがって、回転子磁極位置学習手段２
４は、回転子磁極位置学習値として上記ＴＰＳ電圧値Ｖ
S1よりも高い電圧値であるＶK1 を回転子磁極位置学習値
として読み取る。次に、回転子１６は、通電パターン
により、ステップ角３０ｄｅｇだけステップ動作し、Ｔ
ＰＳ電圧がＶK2の位置に整定する。通電パターン〜
では、回転子１６は、ステップ角３０ｄｅｇ毎にステッ
プ動作し、ＴＰＳ電圧がＶK3〜ＶK6の位置にそれぞれで
位置整定する。このように、図８（ａ）に示す組付け状
態（組付け状態Ｂ）においては、初回ステップ位置が、
全閉位置からの回転子回転角で１５ｄｅｇ以上の不安定
な位置を回転子磁極位置学習値として読み込むために、
磁極位置検出誤差（ＶS1−ＶK1）が生じる。スロットル
バルブ１１の全閉位置の演算は、上記第１及び第２の回
転子磁極位置学習値（ＶK1及びＶK2）を用いて外挿補間
法により行うので、図９に示すように、スロットル全閉
位置での磁極位置検出誤差（ＥＲＯ）は著しく大きくな
ってしまう。したがって、上記スロットル全閉位置近傍
では、磁極位置検出誤差（ＥＲＯ）によるモータ発生ト
ルクの低下が大きくなり、最悪の場合、スロットル制御
不能状態に陥る恐れがある。
ブラシレスモータ１８の固定子巻線１７が無通電で、か
つ、スロットルバルブ１１がリターンスプリング１４に
より全閉位置に戻された状態において、固定子巻線１７
と回転子１６との位置関係が、回転子磁界境界線Ｍ１が
固定子巻線Ｕ相基準線Ｍ２に対して反時計方向に４５ｄ
ｅｇずれた位置に組付けられた場合（組付け状態Ｂ）に
は、ステップ駆動通電時間設定手段２９からの所定の通
電時間ｔ1で、ステップ駆動通電パターン設定手段２８
からの通電パターンにより回転子１６をステップ駆動
すると、上記回転子１６にステップ動作遅れが生じ、回
転子１６のステップ位置が整定しない状態で通電パター
ンに切り換わるため、図８（ｂ）に示すように、通電
パターンでは、回転子１６が回転子回転角で９０ｄｅ
ｇステップ動作して位置整定する。図９は、初期状態が
上記図８（ａ）に示した状態の場合のステップ動作にお
ける通電パターンとＴＰＳ電圧との関係を示すグラフで
ある。無通電状態では、スロットルバルブ１１は全閉位
置にあり、そのときのＴＰＳ電圧値ＶTPSはＶTPS＝ＶK0
を示す。次に、ステップ駆動通電時間設定手段２９から
所定の通電時間ｔ1で通電パターンにより回転子１６
を駆動すると、回転子磁界境界線Ｍ１が固定子巻線Ｕ相
基準線Ｍ２に対してずれているため、ステップ動作遅れ
が生じ、ステップ角が６０ｄｅｇ以上ステップした位置
で、通電パターンが通電パターンに切り換わる（図８
（ｂ）参照）。したがって、回転子磁極位置学習手段２
４は、回転子磁極位置学習値として上記ＴＰＳ電圧値Ｖ
S1よりも高い電圧値であるＶK1 を回転子磁極位置学習値
として読み取る。次に、回転子１６は、通電パターン
により、ステップ角３０ｄｅｇだけステップ動作し、Ｔ
ＰＳ電圧がＶK2の位置に整定する。通電パターン〜
では、回転子１６は、ステップ角３０ｄｅｇ毎にステッ
プ動作し、ＴＰＳ電圧がＶK3〜ＶK6の位置にそれぞれで
位置整定する。このように、図８（ａ）に示す組付け状
態（組付け状態Ｂ）においては、初回ステップ位置が、
全閉位置からの回転子回転角で１５ｄｅｇ以上の不安定
な位置を回転子磁極位置学習値として読み込むために、
磁極位置検出誤差（ＶS1−ＶK1）が生じる。スロットル
バルブ１１の全閉位置の演算は、上記第１及び第２の回
転子磁極位置学習値（ＶK1及びＶK2）を用いて外挿補間
法により行うので、図９に示すように、スロットル全閉
位置での磁極位置検出誤差（ＥＲＯ）は著しく大きくな
ってしまう。したがって、上記スロットル全閉位置近傍
では、磁極位置検出誤差（ＥＲＯ）によるモータ発生ト
ルクの低下が大きくなり、最悪の場合、スロットル制御
不能状態に陥る恐れがある。
【００３５】そこで、本実施の形態１においては、図１
０に示す回転子磁極位置学習値の読み取り判定処理のた
めの回転子ステップ駆動制御フローチャートにしたがっ
て回転子磁極位置学習値を求めるようにした。まず、回
転子１６をステップ駆動する通電パターンｎが〜ま
で一周したかどうかを判定する（ステップＳ１０１）。
通電パターンが一周したのであれば、通電パターン〜
において第１ステップ位置の検出が行えなかったので
あるから、ステップＳ１０６に進み、回転子磁極位置学
習動作不良の判定をして処理を終了する。通電パターン
ｎが一周していない場合には、予め、第１の所定電圧値
ＶSC1（例えば、５０ｍＶ）と、第２の所定電圧値ＶSC2
（例えば、３０ｍＶ）とを設定しておき、当該通電パタ
ーンｎによるステップ駆動時のＴＰＳ電圧ＶSn1を測定
し、このＴＰＳ電圧ＶSn1が、条件ＶSn1≧（ＶS0＋Ｖ
SC1）を満たしているかどうかを判定し（ステップＳ１
０２）、上記ＶSn1が上記条件を満たしていない場合に
は、ステップＳ１０８に進み、通電パターンを更新（ｎ
＝ｎ＋１）して処理を終了する。上記ＴＰＳ電圧ＶSn1
が、上記条件を満たしている場合には、上記通電パター
ンｎを所定時間、例えば上記通電時間ｔ1と同時間だけ
維持した後、上記通電パターンｎによるステップ駆動時
のＴＰＳ電圧ＶSn2を測定し、このＴＰＳ電圧ＶS n2が、
条件ＶSn2≧（ＶS0＋ＶSC1）を満たしているかどうかを
判定する（ステップＳ１０３）。ＴＰＳ電圧ＶSn2が、
上記条件を満たしていない場合には、ステップＳ１０８
に進み、通電パターンを更新（ｎ＝ｎ＋１）して処理を
終了する。上記ＴＰＳ電圧ＶSn2が、上記条件を満たし
ている場合には、上記通電パターンｎを更に所定時間ｔ
1維持した後、上記通電パターンｎによるステップ駆動
時のＴＰＳ電圧ＶSn3を測定し、このＴＰＳ電圧Ｖ
Sn3が、条件ＶSn3≧（ＶS0＋ＶS C1）を満たしているか
どうかを判定する（ステップＳ１０４）。ＴＰＳ電圧Ｖ
Sn 2が、上記条件を満たしていない場合には、ステップ
Ｓ１０８に進み、通電パターンを更新（ｎ＝ｎ＋１）し
て処理を終了する。上記ＴＰＳ電圧ＶSn3が、上記条件
を満たしている場合には、上記ＴＰＳ電圧ＶSn2とＶSn3
との差が、条件｜ＶSn2−ＶSn3｜≦ＶSC2 を満たしてい
るかどうかを判定する（ステップＳ１０５）。ＴＰＳ電
圧ＶSn2とＶSn3との差が上記条件を満たしていない場合
には、ステップＳ１０６に進み、回転子磁極位置学習動
作不良の判定をして処理を終了する。ＴＰＳ電圧
ＶSn1，ＶSn2，ＶSn3が上記各条件を全て満たした場合
には、通電パターンｎにおいて、ステップ動作の位置整
定が充分なされたと判断し、上記ＴＰＳ電圧ＶSn3を第
１ステップ位置の回転子磁極位置学習値としてＲＡＭ２
３ｄに記憶するとともに、回転子磁極位置学習値を特定
した上記通電パターンｎも記憶し、パターンを更新（ｎ
＝ｎ＋１）して処理を終了する（ステップＳ１０７）。
なお、上記第１ステップ位置の回転子磁極位置学習値と
上記通電パターンｎとは、Ｋｅｙ ＳＷ ＯＮ時におけ
るスロットル開度電圧入力による回転子回転角演算及び
上記回転子回転角に応じたモータ通電位相演算（各層の
通電比率演算）での基準値として使用する。
０に示す回転子磁極位置学習値の読み取り判定処理のた
めの回転子ステップ駆動制御フローチャートにしたがっ
て回転子磁極位置学習値を求めるようにした。まず、回
転子１６をステップ駆動する通電パターンｎが〜ま
で一周したかどうかを判定する（ステップＳ１０１）。
通電パターンが一周したのであれば、通電パターン〜
において第１ステップ位置の検出が行えなかったので
あるから、ステップＳ１０６に進み、回転子磁極位置学
習動作不良の判定をして処理を終了する。通電パターン
ｎが一周していない場合には、予め、第１の所定電圧値
ＶSC1（例えば、５０ｍＶ）と、第２の所定電圧値ＶSC2
（例えば、３０ｍＶ）とを設定しておき、当該通電パタ
ーンｎによるステップ駆動時のＴＰＳ電圧ＶSn1を測定
し、このＴＰＳ電圧ＶSn1が、条件ＶSn1≧（ＶS0＋Ｖ
SC1）を満たしているかどうかを判定し（ステップＳ１
０２）、上記ＶSn1が上記条件を満たしていない場合に
は、ステップＳ１０８に進み、通電パターンを更新（ｎ
＝ｎ＋１）して処理を終了する。上記ＴＰＳ電圧ＶSn1
が、上記条件を満たしている場合には、上記通電パター
ンｎを所定時間、例えば上記通電時間ｔ1と同時間だけ
維持した後、上記通電パターンｎによるステップ駆動時
のＴＰＳ電圧ＶSn2を測定し、このＴＰＳ電圧ＶS n2が、
条件ＶSn2≧（ＶS0＋ＶSC1）を満たしているかどうかを
判定する（ステップＳ１０３）。ＴＰＳ電圧ＶSn2が、
上記条件を満たしていない場合には、ステップＳ１０８
に進み、通電パターンを更新（ｎ＝ｎ＋１）して処理を
終了する。上記ＴＰＳ電圧ＶSn2が、上記条件を満たし
ている場合には、上記通電パターンｎを更に所定時間ｔ
1維持した後、上記通電パターンｎによるステップ駆動
時のＴＰＳ電圧ＶSn3を測定し、このＴＰＳ電圧Ｖ
Sn3が、条件ＶSn3≧（ＶS0＋ＶS C1）を満たしているか
どうかを判定する（ステップＳ１０４）。ＴＰＳ電圧Ｖ
Sn 2が、上記条件を満たしていない場合には、ステップ
Ｓ１０８に進み、通電パターンを更新（ｎ＝ｎ＋１）し
て処理を終了する。上記ＴＰＳ電圧ＶSn3が、上記条件
を満たしている場合には、上記ＴＰＳ電圧ＶSn2とＶSn3
との差が、条件｜ＶSn2−ＶSn3｜≦ＶSC2 を満たしてい
るかどうかを判定する（ステップＳ１０５）。ＴＰＳ電
圧ＶSn2とＶSn3との差が上記条件を満たしていない場合
には、ステップＳ１０６に進み、回転子磁極位置学習動
作不良の判定をして処理を終了する。ＴＰＳ電圧
ＶSn1，ＶSn2，ＶSn3が上記各条件を全て満たした場合
には、通電パターンｎにおいて、ステップ動作の位置整
定が充分なされたと判断し、上記ＴＰＳ電圧ＶSn3を第
１ステップ位置の回転子磁極位置学習値としてＲＡＭ２
３ｄに記憶するとともに、回転子磁極位置学習値を特定
した上記通電パターンｎも記憶し、パターンを更新（ｎ
＝ｎ＋１）して処理を終了する（ステップＳ１０７）。
なお、上記第１ステップ位置の回転子磁極位置学習値と
上記通電パターンｎとは、Ｋｅｙ ＳＷ ＯＮ時におけ
るスロットル開度電圧入力による回転子回転角演算及び
上記回転子回転角に応じたモータ通電位相演算（各層の
通電比率演算）での基準値として使用する。
【００３６】図１１は、上述した回転子組付け状態Ｂで
のステップ動作の１例を示すタイムチャートである。ま
ず、全閉位置のＴＰＳ電圧値ＶS0を測定した後、回転子
１６を所定の通電時間ｔ1で通電パターンによりステ
ップ駆動し、ＴＰＳ電圧ＶS11を測定する。上記Ｖ
S11は、条件ＶS11≧（ＶS0＋ＶSC1）を満たしていない
ので、通電パターンを更新して回転子１６を所定の通
電時間ｔ1で通電パターンによりステップ駆動し、所
定の通電時間ｔ1後に、通電パターンでのＴＰＳ電圧
ＶS21を測定する。上記ＴＰＳ電圧ＶS21は、条件ＶS21
≧（ＶS0＋ＶSC1）を満たしているので、通電時間を更
にｔ1だけ維持した後、通電パターンによるステップ
駆動時のＴＰＳ電圧ＶS22を測定する。このＶS22も、条
件ＶS22≧（ＶS0＋ＶSC1）を満たしているので、通電時
間を更にｔ1だけ維持した後、ＴＰＳ電圧ＶS23を測定す
る。このＶS23も、条件ＶS23≧（ＶS0＋ＶSC1）を満た
している場合には、更に、条件｜ＶS22−ＶS23｜≦Ｖ
SC2 を満たしているかどうかを判定し、ＶS22とＶS23と
が上記条件を満たしている場合には、通電パターンに
おいて、ステップ動作の位置整定が充分なされたと判断
し、上記ＴＰＳ電圧，ＶS23を第１ステップ位置の回転
子磁極位置学習値（初期値）としてＲＡＭ２３ｄに記憶
するとともに、回転子磁極位置学習値を特定した上記通
電パターンも記憶し、通電パターンを通電パターン
とする。回転子磁極位置は、上述したように、ステップ
の整定位置ＶS23で位置整定したので、通電パターン
〜では、回転子１６は、ステップ角３０ｄｅｇ毎にス
テップ動作し、ＴＰＳ電圧がＶS3〜ＶS6の位置にそれぞ
れで位置整定する。したがって、上記第１及び第２の回
転子磁極位置学習値（ＶS23及びＶS3）を用いて外挿補
間法により求めたスロットルバルブ１１の全閉位置の演
算結果は、上記全閉位置のＴＰＳ電圧値ＶS0とほぼ等し
くなり、スロットル全開位置での磁極位置検出誤差（Ｅ
ＲＯ）は極めて小さくなる。
のステップ動作の１例を示すタイムチャートである。ま
ず、全閉位置のＴＰＳ電圧値ＶS0を測定した後、回転子
１６を所定の通電時間ｔ1で通電パターンによりステ
ップ駆動し、ＴＰＳ電圧ＶS11を測定する。上記Ｖ
S11は、条件ＶS11≧（ＶS0＋ＶSC1）を満たしていない
ので、通電パターンを更新して回転子１６を所定の通
電時間ｔ1で通電パターンによりステップ駆動し、所
定の通電時間ｔ1後に、通電パターンでのＴＰＳ電圧
ＶS21を測定する。上記ＴＰＳ電圧ＶS21は、条件ＶS21
≧（ＶS0＋ＶSC1）を満たしているので、通電時間を更
にｔ1だけ維持した後、通電パターンによるステップ
駆動時のＴＰＳ電圧ＶS22を測定する。このＶS22も、条
件ＶS22≧（ＶS0＋ＶSC1）を満たしているので、通電時
間を更にｔ1だけ維持した後、ＴＰＳ電圧ＶS23を測定す
る。このＶS23も、条件ＶS23≧（ＶS0＋ＶSC1）を満た
している場合には、更に、条件｜ＶS22−ＶS23｜≦Ｖ
SC2 を満たしているかどうかを判定し、ＶS22とＶS23と
が上記条件を満たしている場合には、通電パターンに
おいて、ステップ動作の位置整定が充分なされたと判断
し、上記ＴＰＳ電圧，ＶS23を第１ステップ位置の回転
子磁極位置学習値（初期値）としてＲＡＭ２３ｄに記憶
するとともに、回転子磁極位置学習値を特定した上記通
電パターンも記憶し、通電パターンを通電パターン
とする。回転子磁極位置は、上述したように、ステップ
の整定位置ＶS23で位置整定したので、通電パターン
〜では、回転子１６は、ステップ角３０ｄｅｇ毎にス
テップ動作し、ＴＰＳ電圧がＶS3〜ＶS6の位置にそれぞ
れで位置整定する。したがって、上記第１及び第２の回
転子磁極位置学習値（ＶS23及びＶS3）を用いて外挿補
間法により求めたスロットルバルブ１１の全閉位置の演
算結果は、上記全閉位置のＴＰＳ電圧値ＶS0とほぼ等し
くなり、スロットル全開位置での磁極位置検出誤差（Ｅ
ＲＯ）は極めて小さくなる。
【００３７】次に、Ｋｅｙ ＳＷ ＯＦＦ時のスロット
ル全閉位置学習と回転子磁極位置学習処理について、図
１２に示すフローチャートと図１３に示すタイムチャー
トに基づいて説明する。まず、Ｋｅｙ ＳＷ ＯＮ／Ｏ
ＦＦ判定手段３１により、Ｋｅｙ ＳＷ ＯＦＦかどう
かを判定し（ステップＳ２０１）、Ｋｅｙ ＳＷ ＯＦ
Ｆでなければ、ステップＳ２１０に進み、スロットル開
度が目標開度に一致するようにスロットル開度位置のフ
ィードバック制御を行う（図１３の処理フェーズＡ）。
Ｋｅｙ ＳＷ ＯＦＦであれば、スロットル開度電圧Ｖ
TPSが所定の開度電圧Ｖr1以下かどうかを判定し（ステ
ップＳ２０２）、ＶTPS＞Ｖr1であれば、ステップＳ２
０９に進み、前回のスロットル全閉位置学習値を目標開
度に設定した後、ステップＳ２１０に進み、スロットル
開度位置のフィードバック制御を行う（図１３の処理フ
ェーズＢ）。スロットル開度電圧ＶTPSが所定の開度電
圧Ｖr1以下である場合には、スロットル全閉位置学習が
完了したかどうかを判定し（ステップＳ２０３）、完了
していない場合には、ステップＳ２１０に進み、モータ
駆動信号をＯＦＦしてリターンスプリング１４の付勢力
によりスロットルバルブ１１を全閉位置に戻し、スロッ
トル全閉位置でのスロットル開度電圧ＶTPSをスロット
ル全閉位置ＶS0sとしてＲＡＭ２３ｄに記憶するスロッ
トル全閉位置学習（図１３の処理フェーズＣ）を行う。
ル全閉位置学習と回転子磁極位置学習処理について、図
１２に示すフローチャートと図１３に示すタイムチャー
トに基づいて説明する。まず、Ｋｅｙ ＳＷ ＯＮ／Ｏ
ＦＦ判定手段３１により、Ｋｅｙ ＳＷ ＯＦＦかどう
かを判定し（ステップＳ２０１）、Ｋｅｙ ＳＷ ＯＦ
Ｆでなければ、ステップＳ２１０に進み、スロットル開
度が目標開度に一致するようにスロットル開度位置のフ
ィードバック制御を行う（図１３の処理フェーズＡ）。
Ｋｅｙ ＳＷ ＯＦＦであれば、スロットル開度電圧Ｖ
TPSが所定の開度電圧Ｖr1以下かどうかを判定し（ステ
ップＳ２０２）、ＶTPS＞Ｖr1であれば、ステップＳ２
０９に進み、前回のスロットル全閉位置学習値を目標開
度に設定した後、ステップＳ２１０に進み、スロットル
開度位置のフィードバック制御を行う（図１３の処理フ
ェーズＢ）。スロットル開度電圧ＶTPSが所定の開度電
圧Ｖr1以下である場合には、スロットル全閉位置学習が
完了したかどうかを判定し（ステップＳ２０３）、完了
していない場合には、ステップＳ２１０に進み、モータ
駆動信号をＯＦＦしてリターンスプリング１４の付勢力
によりスロットルバルブ１１を全閉位置に戻し、スロッ
トル全閉位置でのスロットル開度電圧ＶTPSをスロット
ル全閉位置ＶS0sとしてＲＡＭ２３ｄに記憶するスロッ
トル全閉位置学習（図１３の処理フェーズＣ）を行う。
【００３８】上記ステップＳ２０３で、スロットル全閉
位置学習が完了していると判断した場合には、上述した
回転子磁極位置学習（図１３の処理フェーズＤ）におけ
る、スロットル開側への、回転子ステップ駆動時の第１
ステップ位置ＶS20の検出を行う（ステップＳ２０
５）。次に、ステップ駆動通電時間設定手段２９からの
所定通電時間ｔ1（例えば、７５ｍｓ）毎に、ステップ
駆動通電パターン設定手段２８からの通電パターンに従
って回転子１６をスロットル全開側に駆動し、各ステッ
プ位置をスロットル開度電圧値（ＶS20，ＶS30，ＶS40
‥）としてＲＡＭ２３ｄに記憶する（ステップＳ２０
６）。更に、検出された回転子１６のステップ位置Ｖ
wotと、上記ステップ位置Ｖwotの直前のステップ位置Ｖ
Sn0との差であるステップ位置変化量（Ｖwot−ＶSn0）
を求め、このステップ位置変化量が所定値Ｖr2以下で、
かつ、全閉位置からステップ数が所定のステップ範囲内
にある場合には、スロットルバルブ１１が全開位置であ
ると判定して、上記ステップ位置Ｖwotをスロットル全
開位置学習値としてＲＡＭ２３ｄに記憶する（ステップ
Ｓ２０７）。スロットル全開位置の学習が終了すると、
ステップ駆動通電パターン設定手段２８は、回転子１６
をスロットル全開位置からスロットル全閉方向にステッ
プ駆動するため、通電パターンを逆方向（→→→
‥‥→）に順次切り換え、回転子１６をスロットル全
閉方向にステップ駆動するとともに、各ステップ位置を
スロットル開度電圧値（ＶSnc，‥‥ＶS4C，ＶS3C，Ｖ
S2C）としてＲＡＭ２３ｄに記憶する（ステップＳ２０
８）。上記ステップ駆動により、スロットルバルブ１１
が再び全閉位置に戻されたときには、上記全閉位置での
スロットル開度電圧ＶTPSを回転子磁極位置学習動作後
のスロットル全閉位置ＶS0eとしてＲＡＭ２３ｄに記憶
するとともに、スロットル開側のステップ位置ＶSn0と
スロットル閉側のステップ位置ＶSncの平均値ＶSn＝
（ＶSn0＋ＶSnc）／２を、各ステップ位置のステップ位
置学習値として演算し、上記ステップ位置学習値ＶSnを
回転子磁極位置学習値としてバックアップ用のＲＡＭ２
３ｄに記憶するとともにＥＥＰＲＯＭ３２に書き込み
（ステップＳ２１１）、回転子磁極位置学習処理を終了
する。なお、上記ステップＳ２０５〜上記ステップＳ２
０８が図１２における処理フェーズＤに相当し、上記ス
テップＳ２１１が処理フェーズＥに相当する。また、図
１２において、図示しない電源リレーは、エンジンの吸
入空気量制御装置２０への電源供給用リレーであり、Ｋ
ｅｙ ＳＷ ＯＦＦ後、所定時間（例えば、７ｓｅｃ）
でオフするように設定されている。なお、エンジンの吸
入空気量制御装置２０への電源供給がオフ状態になる
と、上記ＲＡＭ２３ｄはクリアされるので、バッテリ外
し直後、すなわち、エンジンの吸入空気量制御装置２０
への電源供給再開直後の回転子磁極位置学習値は、ＥＥ
ＰＲＯＭ３２から前回の回転子磁極位置学習値を読み込
み、ＲＡＭ２３ｄに格納するようにしている。更に、学
習開始判定手段としてのＫｅｙ ＳＷ ＯＮ／ＯＦＦ判
定手段３１のＫｅｙ ＳＷ ＯＮ／ＯＦＦ動作の所定回
数毎、すなわち、上記回転子磁極位置学習値の読み込み
動作の所定回数毎に、回転子磁極位置学習手段２３によ
って算出された学習値をＥＥＰＲＯＭ３２に書き込み、
上記学習値を更新するようにしている。
位置学習が完了していると判断した場合には、上述した
回転子磁極位置学習（図１３の処理フェーズＤ）におけ
る、スロットル開側への、回転子ステップ駆動時の第１
ステップ位置ＶS20の検出を行う（ステップＳ２０
５）。次に、ステップ駆動通電時間設定手段２９からの
所定通電時間ｔ1（例えば、７５ｍｓ）毎に、ステップ
駆動通電パターン設定手段２８からの通電パターンに従
って回転子１６をスロットル全開側に駆動し、各ステッ
プ位置をスロットル開度電圧値（ＶS20，ＶS30，ＶS40
‥）としてＲＡＭ２３ｄに記憶する（ステップＳ２０
６）。更に、検出された回転子１６のステップ位置Ｖ
wotと、上記ステップ位置Ｖwotの直前のステップ位置Ｖ
Sn0との差であるステップ位置変化量（Ｖwot−ＶSn0）
を求め、このステップ位置変化量が所定値Ｖr2以下で、
かつ、全閉位置からステップ数が所定のステップ範囲内
にある場合には、スロットルバルブ１１が全開位置であ
ると判定して、上記ステップ位置Ｖwotをスロットル全
開位置学習値としてＲＡＭ２３ｄに記憶する（ステップ
Ｓ２０７）。スロットル全開位置の学習が終了すると、
ステップ駆動通電パターン設定手段２８は、回転子１６
をスロットル全開位置からスロットル全閉方向にステッ
プ駆動するため、通電パターンを逆方向（→→→
‥‥→）に順次切り換え、回転子１６をスロットル全
閉方向にステップ駆動するとともに、各ステップ位置を
スロットル開度電圧値（ＶSnc，‥‥ＶS4C，ＶS3C，Ｖ
S2C）としてＲＡＭ２３ｄに記憶する（ステップＳ２０
８）。上記ステップ駆動により、スロットルバルブ１１
が再び全閉位置に戻されたときには、上記全閉位置での
スロットル開度電圧ＶTPSを回転子磁極位置学習動作後
のスロットル全閉位置ＶS0eとしてＲＡＭ２３ｄに記憶
するとともに、スロットル開側のステップ位置ＶSn0と
スロットル閉側のステップ位置ＶSncの平均値ＶSn＝
（ＶSn0＋ＶSnc）／２を、各ステップ位置のステップ位
置学習値として演算し、上記ステップ位置学習値ＶSnを
回転子磁極位置学習値としてバックアップ用のＲＡＭ２
３ｄに記憶するとともにＥＥＰＲＯＭ３２に書き込み
（ステップＳ２１１）、回転子磁極位置学習処理を終了
する。なお、上記ステップＳ２０５〜上記ステップＳ２
０８が図１２における処理フェーズＤに相当し、上記ス
テップＳ２１１が処理フェーズＥに相当する。また、図
１２において、図示しない電源リレーは、エンジンの吸
入空気量制御装置２０への電源供給用リレーであり、Ｋ
ｅｙ ＳＷ ＯＦＦ後、所定時間（例えば、７ｓｅｃ）
でオフするように設定されている。なお、エンジンの吸
入空気量制御装置２０への電源供給がオフ状態になる
と、上記ＲＡＭ２３ｄはクリアされるので、バッテリ外
し直後、すなわち、エンジンの吸入空気量制御装置２０
への電源供給再開直後の回転子磁極位置学習値は、ＥＥ
ＰＲＯＭ３２から前回の回転子磁極位置学習値を読み込
み、ＲＡＭ２３ｄに格納するようにしている。更に、学
習開始判定手段としてのＫｅｙ ＳＷ ＯＮ／ＯＦＦ判
定手段３１のＫｅｙ ＳＷ ＯＮ／ＯＦＦ動作の所定回
数毎、すなわち、上記回転子磁極位置学習値の読み込み
動作の所定回数毎に、回転子磁極位置学習手段２３によ
って算出された学習値をＥＥＰＲＯＭ３２に書き込み、
上記学習値を更新するようにしている。
【００３９】次に、上述した回転子磁極位置学習が完了
した状態でのＫｅｙ ＳＷ ＯＮ時、の動作について説
明する。回転子磁極位置学習が完了した状態でＫｅｙ
ＳＷ ＯＮになると、エンジンの吸入空気量制御装置２
０は、スロットル開度が目標開度に一致するようにスロ
ットル開度位置のフィードバック制御を行う。すなわ
ち、目標開度設定手段２１は、アクセル開度センサ（Ａ
ＰＳ）から出力値Ｖapsや、エンジン回転数Ｎｅ，車速
Ｖａ，エンジン冷却水温Ｔａ等の各種車両情報に基づい
て目標スロットル開度θoを演算し設定する。モータ電
流演算手段２２は、目標開度設定手段２１から入力され
た上記目標スロットル開度θoと、スロットル開度セン
サ（ＴＰＳ）１３から入力されたスロットルバルブの実
開度θrとから、開度偏差Δθ＝（θo−θr）を算出
し、上記Δθが正の場合には、目標スロットル開度θo
に対する実際のスロットル開度θrが不足しているとし
て、ブラシレスモータ１８の相電流を増加させるような
モータ相電流の演算を行い、上記Δθが負の場合には、
目標スロットル開度θoに対する実際のスロットル開度
θrが過剰であるとして、ブラシレスモータ１８の相電
流を減少させるようなモータ相電流の演算を行う。上記
開度偏差Δθからモータ相電流を求める演算としては、
一般に、ＰＩＤ制御法が用いられる。モータ相電流Ｉｍ
のＰＩＤ制御は、下記の演算式（５）で表わされ、上記
Δθが０になるように、相電流Ｉｍを制御するように働
く。 Ｉｍ＝Ｉｍ0＋ＫP・Δθ＋ＫI・ΣΔθｄｔ＋ＫD・Δθ／ｄｔ‥‥（５） Ｉｍ：ＰＩＤ演算されたモータ相電流 Ｉｍ0：目標スロットル開度θoに対する相電流 ＫP：比例ゲイン ＫI：積分ゲイン ＫD：微分ゲイン 上記式（５）で求められたモータ相電流Ｉｍの演算結果
は、モータ制御手段２６に入力される。一方、回転子回
転角演算手段２４は、スロットル開度センサ１３からの
スロットル開度信号出力ＶTPSと回転子磁極位置学習手
段２３からの上記回転子磁極位置学習値ＶSnに基づい
て、回転子１６の回転子回転角を演算し、モータ通電位
相演算手段２５に出力する。モータ通電位相演算手段２
５は、上記回転子回転角に基づいて各通電固定子巻線１
７の通電比率を各巻線毎に独立して演算する。モータ通
電位相演算手段２５は、上記モータ相電流演算手段２２
からの電流値Ｉｍと上記モータ通電位相演算手段２５か
らの通電比率とに基づいて各通電固定子巻線１７の電流
値Ｉｓに相当するＰＷＭデューティをモータ駆動手段２
７に出力する。モータ駆動手段２７は、上記各通電固定
子巻線１７の電流値Ｉｓに相当するＰＷＭデューティ駆
動信号により、モータ駆動手段２７の当該スイッチング
素子をＯＮ／ＯＦＦ制御し、ブラシレスモータ１８の所
望の相に電流を供給する。
した状態でのＫｅｙ ＳＷ ＯＮ時、の動作について説
明する。回転子磁極位置学習が完了した状態でＫｅｙ
ＳＷ ＯＮになると、エンジンの吸入空気量制御装置２
０は、スロットル開度が目標開度に一致するようにスロ
ットル開度位置のフィードバック制御を行う。すなわ
ち、目標開度設定手段２１は、アクセル開度センサ（Ａ
ＰＳ）から出力値Ｖapsや、エンジン回転数Ｎｅ，車速
Ｖａ，エンジン冷却水温Ｔａ等の各種車両情報に基づい
て目標スロットル開度θoを演算し設定する。モータ電
流演算手段２２は、目標開度設定手段２１から入力され
た上記目標スロットル開度θoと、スロットル開度セン
サ（ＴＰＳ）１３から入力されたスロットルバルブの実
開度θrとから、開度偏差Δθ＝（θo−θr）を算出
し、上記Δθが正の場合には、目標スロットル開度θo
に対する実際のスロットル開度θrが不足しているとし
て、ブラシレスモータ１８の相電流を増加させるような
モータ相電流の演算を行い、上記Δθが負の場合には、
目標スロットル開度θoに対する実際のスロットル開度
θrが過剰であるとして、ブラシレスモータ１８の相電
流を減少させるようなモータ相電流の演算を行う。上記
開度偏差Δθからモータ相電流を求める演算としては、
一般に、ＰＩＤ制御法が用いられる。モータ相電流Ｉｍ
のＰＩＤ制御は、下記の演算式（５）で表わされ、上記
Δθが０になるように、相電流Ｉｍを制御するように働
く。 Ｉｍ＝Ｉｍ0＋ＫP・Δθ＋ＫI・ΣΔθｄｔ＋ＫD・Δθ／ｄｔ‥‥（５） Ｉｍ：ＰＩＤ演算されたモータ相電流 Ｉｍ0：目標スロットル開度θoに対する相電流 ＫP：比例ゲイン ＫI：積分ゲイン ＫD：微分ゲイン 上記式（５）で求められたモータ相電流Ｉｍの演算結果
は、モータ制御手段２６に入力される。一方、回転子回
転角演算手段２４は、スロットル開度センサ１３からの
スロットル開度信号出力ＶTPSと回転子磁極位置学習手
段２３からの上記回転子磁極位置学習値ＶSnに基づい
て、回転子１６の回転子回転角を演算し、モータ通電位
相演算手段２５に出力する。モータ通電位相演算手段２
５は、上記回転子回転角に基づいて各通電固定子巻線１
７の通電比率を各巻線毎に独立して演算する。モータ通
電位相演算手段２５は、上記モータ相電流演算手段２２
からの電流値Ｉｍと上記モータ通電位相演算手段２５か
らの通電比率とに基づいて各通電固定子巻線１７の電流
値Ｉｓに相当するＰＷＭデューティをモータ駆動手段２
７に出力する。モータ駆動手段２７は、上記各通電固定
子巻線１７の電流値Ｉｓに相当するＰＷＭデューティ駆
動信号により、モータ駆動手段２７の当該スイッチング
素子をＯＮ／ＯＦＦ制御し、ブラシレスモータ１８の所
望の相に電流を供給する。
【００４０】図１４は、正弦波通電方式におけるブラシ
レスモータ１８の回転子１６の回転子回転角と、各相の
電流波形，磁束波形，出力トルク（回転子トルク）との
関係を示す図である。通電固定子巻線１７内で回転子１
６が回転することにより、各通電固定子巻線１７が、図
１４（ａ）に示すような、正弦波的に変化する磁束密度
Φと交差するときに、通電固定子巻線１７の各相に、図
１４（ｂ）に示すような、上記磁束密度Φと同位相で相
似の正弦波電流Ｉｓを供給すると、この通電による各相
の発生トルクＴｓは次式で表わせる。 Ｔｓ＝ｋ・Φ・Ｉｓ （ｋは定数） ブラシレスモータの回転子トルクは、各相Ｕ，Ｖ，Ｗの
発生トルクＴｓの合成ベクトルで表わされ、理論上は、
図１４（ｃ）に示すような、回転子回転角に対してトル
クリップルのない出力トルクが得られる。このような正
弦波通電方式においては、各相へ供給する通電電流を、
回転子回転角に対して正弦波で変化させる必要があるた
め、回転子１６の回転子回転角を精密に検出しなければ
ならない。本実施の形態１においては、上述したよう
に、回転子１６の回転子回転角γを、スロットル開度信
号出力ＶTPSと回転子磁極位置学習手段２３からの上記
回転子磁極位置学習値ＶSnを用い、外挿補間法により演
算して各通電固定子巻線１７の通電比率を求め、各通電
固定子巻線１７の電流値Ｉｓに相当するＰＷＭデューテ
ィをモータ駆動手段２７に出力することにより、各相へ
供給する通電電流を回転子回転角に対して正弦波的に変
化させるようにしている。なお、回転子回転角γと各相
のＰＷＭデューティとの関係は、下記の式（６）〜
（８）で表わせる。 ＰＷＭデューティ１＝ＰＷＭデューティ×ｓｉｎ２γ ‥‥（６） ＰＷＭデューティ２＝ＰＷＭデューティ×ｓｉｎ２（γ−６０°）‥‥（７） ＰＷＭデューティ３＝ＰＷＭデューティ×ｓｉｎ２（γ＋６０°）‥‥（８） γ：回転子回転角（ｄｅｇ）
レスモータ１８の回転子１６の回転子回転角と、各相の
電流波形，磁束波形，出力トルク（回転子トルク）との
関係を示す図である。通電固定子巻線１７内で回転子１
６が回転することにより、各通電固定子巻線１７が、図
１４（ａ）に示すような、正弦波的に変化する磁束密度
Φと交差するときに、通電固定子巻線１７の各相に、図
１４（ｂ）に示すような、上記磁束密度Φと同位相で相
似の正弦波電流Ｉｓを供給すると、この通電による各相
の発生トルクＴｓは次式で表わせる。 Ｔｓ＝ｋ・Φ・Ｉｓ （ｋは定数） ブラシレスモータの回転子トルクは、各相Ｕ，Ｖ，Ｗの
発生トルクＴｓの合成ベクトルで表わされ、理論上は、
図１４（ｃ）に示すような、回転子回転角に対してトル
クリップルのない出力トルクが得られる。このような正
弦波通電方式においては、各相へ供給する通電電流を、
回転子回転角に対して正弦波で変化させる必要があるた
め、回転子１６の回転子回転角を精密に検出しなければ
ならない。本実施の形態１においては、上述したよう
に、回転子１６の回転子回転角γを、スロットル開度信
号出力ＶTPSと回転子磁極位置学習手段２３からの上記
回転子磁極位置学習値ＶSnを用い、外挿補間法により演
算して各通電固定子巻線１７の通電比率を求め、各通電
固定子巻線１７の電流値Ｉｓに相当するＰＷＭデューテ
ィをモータ駆動手段２７に出力することにより、各相へ
供給する通電電流を回転子回転角に対して正弦波的に変
化させるようにしている。なお、回転子回転角γと各相
のＰＷＭデューティとの関係は、下記の式（６）〜
（８）で表わせる。 ＰＷＭデューティ１＝ＰＷＭデューティ×ｓｉｎ２γ ‥‥（６） ＰＷＭデューティ２＝ＰＷＭデューティ×ｓｉｎ２（γ−６０°）‥‥（７） ＰＷＭデューティ３＝ＰＷＭデューティ×ｓｉｎ２（γ＋６０°）‥‥（８） γ：回転子回転角（ｄｅｇ）
【００４１】このように、本実施の形態１によれば、ブ
ラシレスモータ１８の各固定子巻線１７に複数の通電パ
ターンに従って所定の通電時間通電してブラシレスモー
タ１８をステップ駆動し、回転子１６の第１ステップ位
置検出時において、上記第１ステップの通電時間を上記
所定の通電時間よりも長く設定して、上記回転子１６の
ステップ動作の位置整定がなされた状態で回転子磁極位
置学習を行うようにし、この回転子磁極位置学習で得ら
れた回転子磁極位置学習値ＶSnとスロットル開度センサ
の出力ＶTPSとに基づいて上記固定子巻線１７に通電す
る電流Ｉｓを制御するようにしたので、ブラシレスモー
タ１８の回転子１６の磁極位置と固定子巻線１７との位
置関係の組付け調整を行わなくとも、正確な回転子磁極
位置学習を行うことができ、固定子巻線１７の各相へ供
給する通電電流を回転子回転角に対して正確に正弦波的
に変化させることができる。したがって、高精度の位置
検出器を用いることなく、固定子巻線１７を切換えると
きに生じるブラシレスモータ１８の急激なトルク変動を
抑えることができるとともに、通電電流の制御特性を向
上させることができる。
ラシレスモータ１８の各固定子巻線１７に複数の通電パ
ターンに従って所定の通電時間通電してブラシレスモー
タ１８をステップ駆動し、回転子１６の第１ステップ位
置検出時において、上記第１ステップの通電時間を上記
所定の通電時間よりも長く設定して、上記回転子１６の
ステップ動作の位置整定がなされた状態で回転子磁極位
置学習を行うようにし、この回転子磁極位置学習で得ら
れた回転子磁極位置学習値ＶSnとスロットル開度センサ
の出力ＶTPSとに基づいて上記固定子巻線１７に通電す
る電流Ｉｓを制御するようにしたので、ブラシレスモー
タ１８の回転子１６の磁極位置と固定子巻線１７との位
置関係の組付け調整を行わなくとも、正確な回転子磁極
位置学習を行うことができ、固定子巻線１７の各相へ供
給する通電電流を回転子回転角に対して正確に正弦波的
に変化させることができる。したがって、高精度の位置
検出器を用いることなく、固定子巻線１７を切換えると
きに生じるブラシレスモータ１８の急激なトルク変動を
抑えることができるとともに、通電電流の制御特性を向
上させることができる。
【００４２】実施の形態２．上記実施の形態１において
は、スロットル全閉位置でのスロットル開度電圧Ｖ
S0を、回転子磁極位置学習動作前の処理フェーズＣ（図
１２参照）において求めたスロットル全閉位置ＶS0sと
したが、本実施の形態２は、スロットル全閉位置学習値
ＶS0を、回転子磁極位置学習動作前後のスロットル全閉
位置（ＶS0sとＶS 0e）の平均値としてＲＡＭ２３ｄに記
憶するようにしたもので、回転子１６のステップ動作の
前後でのスロットル全閉位置を検出したことにより、ス
ロットル全閉位置学習値ＶS0の精度を向上させることが
できる。
は、スロットル全閉位置でのスロットル開度電圧Ｖ
S0を、回転子磁極位置学習動作前の処理フェーズＣ（図
１２参照）において求めたスロットル全閉位置ＶS0sと
したが、本実施の形態２は、スロットル全閉位置学習値
ＶS0を、回転子磁極位置学習動作前後のスロットル全閉
位置（ＶS0sとＶS 0e）の平均値としてＲＡＭ２３ｄに記
憶するようにしたもので、回転子１６のステップ動作の
前後でのスロットル全閉位置を検出したことにより、ス
ロットル全閉位置学習値ＶS0の精度を向上させることが
できる。
【００４３】実施の形態３．本実施の形態３は、リター
ンスプリング１４の付勢力により生じる磁極位置検出誤
差量を予め求めておき、上記実施の形態１において、Ｋ
ｅｙ ＳＷ ＯＦＦ時に回転子磁極位置学習手段２３に
より得られた回転子磁極位置学習値ＶSnを、上記磁極位
置検出誤差量に相当する所定値ｖspを用いて補正したも
のである。すなわち、回転子磁極位置学習時の初期化動
作を行った場合、回転子１６にはリターンスプリング１
４の付勢力による負荷トルクが働くため、回転子１６
は、初期動作時のブラシレスモータ１８の発生トルクと
上記負荷トルクとが釣り合う位置で位置整定する。この
整定位置は、回転子１６の無負荷時の整定位置と異なる
ため、この整定位置の差を、整定位置の差に相当するＴ
ＰＳ出力電圧ｖspとして予め求めておき、回転子磁極位
置学習値ＶSnを上記ｖspで補正することにより、回転子
磁極位置学習値の精度を向上させ、ブラシレスモータの
応答性を高めることができる。
ンスプリング１４の付勢力により生じる磁極位置検出誤
差量を予め求めておき、上記実施の形態１において、Ｋ
ｅｙ ＳＷ ＯＦＦ時に回転子磁極位置学習手段２３に
より得られた回転子磁極位置学習値ＶSnを、上記磁極位
置検出誤差量に相当する所定値ｖspを用いて補正したも
のである。すなわち、回転子磁極位置学習時の初期化動
作を行った場合、回転子１６にはリターンスプリング１
４の付勢力による負荷トルクが働くため、回転子１６
は、初期動作時のブラシレスモータ１８の発生トルクと
上記負荷トルクとが釣り合う位置で位置整定する。この
整定位置は、回転子１６の無負荷時の整定位置と異なる
ため、この整定位置の差を、整定位置の差に相当するＴ
ＰＳ出力電圧ｖspとして予め求めておき、回転子磁極位
置学習値ＶSnを上記ｖspで補正することにより、回転子
磁極位置学習値の精度を向上させ、ブラシレスモータの
応答性を高めることができる。
【００４４】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載のエ
ンジンの吸入空気量の制御方法は、モータの各固定子巻
線に複数の通電パターンに従って所定の通電時間通電し
て上記モータをステップ駆動し、回転子ステップ位置の
第１ステップ位置検出時において、上記第１ステップの
通電時間を上記所定の通電時間よりも長く設定して、上
記回転子のステップ動作の位置整定がなされた状態で回
転子磁極位置学習を行うようにし、この回転子磁極位置
学習で得られた回転子磁極位置学習値とスロットル開度
センサの出力とに基づいて上記固定子巻線に通電する電
流を制御するようにしたので、正確な回転子磁極位置学
習を行うことができ、固定子巻線の各相へ供給する通電
電流を回転子回転角に対して正確に正弦波的に変化させ
ることができる。したがって、高精度の位置検出器を用
いることなく、モータの通電電流の制御特性を向上させ
ることができる。
ンジンの吸入空気量の制御方法は、モータの各固定子巻
線に複数の通電パターンに従って所定の通電時間通電し
て上記モータをステップ駆動し、回転子ステップ位置の
第１ステップ位置検出時において、上記第１ステップの
通電時間を上記所定の通電時間よりも長く設定して、上
記回転子のステップ動作の位置整定がなされた状態で回
転子磁極位置学習を行うようにし、この回転子磁極位置
学習で得られた回転子磁極位置学習値とスロットル開度
センサの出力とに基づいて上記固定子巻線に通電する電
流を制御するようにしたので、正確な回転子磁極位置学
習を行うことができ、固定子巻線の各相へ供給する通電
電流を回転子回転角に対して正確に正弦波的に変化させ
ることができる。したがって、高精度の位置検出器を用
いることなく、モータの通電電流の制御特性を向上させ
ることができる。
【００４５】また、請求項２記載のエンジンの吸入空気
量制御装置は、モータをステップ駆動するための複数の
通電パターンを設定するステップ駆動パターン設定手段
と、上記通電パターンの通電時間を設定するステップ駆
動通電時間設定手段と、上記モータが上記複数の通電パ
ターンのうちどの通電パターンでステップ動作したかを
検出する回転子ステップ位置検出手段と、スロットル開
度センサの出力に基づいて上記回転子に設けられた磁極
の位置を検出し学習する回転子磁極位置学習手段とを備
え、回転子ステップ位置の第１ステップ位置検出時にお
いて、上記第１ステップの通電時間を上記所定の通電時
間よりも長く設定して、上記回転子のステップ動作の位
置整定がなされた状態で回転子磁極位置学習を行うよう
にしたので、正確な回転子磁極位置学習を行うことがで
きる。
量制御装置は、モータをステップ駆動するための複数の
通電パターンを設定するステップ駆動パターン設定手段
と、上記通電パターンの通電時間を設定するステップ駆
動通電時間設定手段と、上記モータが上記複数の通電パ
ターンのうちどの通電パターンでステップ動作したかを
検出する回転子ステップ位置検出手段と、スロットル開
度センサの出力に基づいて上記回転子に設けられた磁極
の位置を検出し学習する回転子磁極位置学習手段とを備
え、回転子ステップ位置の第１ステップ位置検出時にお
いて、上記第１ステップの通電時間を上記所定の通電時
間よりも長く設定して、上記回転子のステップ動作の位
置整定がなされた状態で回転子磁極位置学習を行うよう
にしたので、正確な回転子磁極位置学習を行うことがで
きる。
【００４６】請求項３記載のエンジンの吸入空気量制御
装置は、点火スイッチがオフ状態にある場合に回転子磁
極位置学習の実施が開始可能であると判定する学習開始
判定手段を設け、学習開始判定手段が学習開始可能と判
定したときに、上記回転子磁極位置学習を実施するよう
にしたので、エンジン運転中の回転子磁極位置学習動作
を防止することができ、異常なエンジン回転速度上昇や
車両の異常加速等による危険を防止することができる。
装置は、点火スイッチがオフ状態にある場合に回転子磁
極位置学習の実施が開始可能であると判定する学習開始
判定手段を設け、学習開始判定手段が学習開始可能と判
定したときに、上記回転子磁極位置学習を実施するよう
にしたので、エンジン運転中の回転子磁極位置学習動作
を防止することができ、異常なエンジン回転速度上昇や
車両の異常加速等による危険を防止することができる。
【００４７】また、請求項４記載のエンジンの吸入空気
量制御装置は、回転子磁極位置学習の学習開始判定手段
が、点火スイッチがオフ状態にあり、かつ、エンジンが
停止状態にある場合に、回転子磁極位置学習の実施が開
始可能であると判定するようにしたので、エンジン運転
中の回転子磁極位置学習動作を更に確実に防止すること
ができる。
量制御装置は、回転子磁極位置学習の学習開始判定手段
が、点火スイッチがオフ状態にあり、かつ、エンジンが
停止状態にある場合に、回転子磁極位置学習の実施が開
始可能であると判定するようにしたので、エンジン運転
中の回転子磁極位置学習動作を更に確実に防止すること
ができる。
【００４８】請求項５記載のエンジンの吸入空気量制御
装置は、スロットル開度センサの出力に基づいてスロッ
トルバルブの全閉位置を学習するスロットルバルブ全閉
位置学習手段を設け、回転子磁極位置学習実施前にスロ
ットルバルブ全閉位置の学習を実施するようにしたの
で、スロットル全閉位置を正確に検出することができる
とともに、回転子ステップ位置検出手段による第１ステ
ップの動作検出を容易に行うことができる。
装置は、スロットル開度センサの出力に基づいてスロッ
トルバルブの全閉位置を学習するスロットルバルブ全閉
位置学習手段を設け、回転子磁極位置学習実施前にスロ
ットルバルブ全閉位置の学習を実施するようにしたの
で、スロットル全閉位置を正確に検出することができる
とともに、回転子ステップ位置検出手段による第１ステ
ップの動作検出を容易に行うことができる。
【００４９】また、請求項６記載のエンジンの吸入空気
量制御装置は、回転子ステップ位置検出手段は、通電パ
ターン出力直後から所定時間経過後のスロットル開度電
圧が、上記スロットル全閉学習値と予め設定された所定
電圧値との加算値以上になった場合、上記通電パターン
を第１ステップ動作の通電パターンであると判定するよ
うにしたので、スロットル全閉時の回転子磁極位置と固
定子巻線との位置関係に係わらず回転子のステップ動作
の位置整定を確実に行うことができる。
量制御装置は、回転子ステップ位置検出手段は、通電パ
ターン出力直後から所定時間経過後のスロットル開度電
圧が、上記スロットル全閉学習値と予め設定された所定
電圧値との加算値以上になった場合、上記通電パターン
を第１ステップ動作の通電パターンであると判定するよ
うにしたので、スロットル全閉時の回転子磁極位置と固
定子巻線との位置関係に係わらず回転子のステップ動作
の位置整定を確実に行うことができる。
【００５０】請求項７記載のエンジンの吸入空気量制御
装置は、回転子ステップ位置検出手段による第１ステッ
プ動作検出時には、モータの各固定子巻線に通電される
通電パターンを所定時間更新しないようにしたので、ス
ロットル全閉時の回転子磁極位置と固定子巻線との位置
関係が整合する通電パターンが継続するので、回転子の
ステップ動作の位置整定を確実に行うことができる。
装置は、回転子ステップ位置検出手段による第１ステッ
プ動作検出時には、モータの各固定子巻線に通電される
通電パターンを所定時間更新しないようにしたので、ス
ロットル全閉時の回転子磁極位置と固定子巻線との位置
関係が整合する通電パターンが継続するので、回転子の
ステップ動作の位置整定を確実に行うことができる。
【００５１】また、請求項８記載のエンジンの吸入空気
量制御装置は、回転子ステップ位置検出手段による第１
ステップ動作検出時には、モータの各固定子巻線に通電
される通電パターンを予め設定された第１のステップ通
電時間だけ維持するとともに、上記通電状態において、
スロットル開度電圧が予め設定された変動幅以下となっ
た場合には、上記スロットル開度電圧を第１ステップ位
置の回転子磁極位置とするようにしたので、スロットル
全閉時の回転子磁極位置と固定子巻線との位置関係に係
わらず正確な回転子磁極位置学習を行うことができ、高
精度の位置検出器を用いることなく、モータの通電電流
の制御特性を向上させることができるとともに、固定子
巻線の切換え時に生じるモータの急激なトルク変動を防
止することができる。
量制御装置は、回転子ステップ位置検出手段による第１
ステップ動作検出時には、モータの各固定子巻線に通電
される通電パターンを予め設定された第１のステップ通
電時間だけ維持するとともに、上記通電状態において、
スロットル開度電圧が予め設定された変動幅以下となっ
た場合には、上記スロットル開度電圧を第１ステップ位
置の回転子磁極位置とするようにしたので、スロットル
全閉時の回転子磁極位置と固定子巻線との位置関係に係
わらず正確な回転子磁極位置学習を行うことができ、高
精度の位置検出器を用いることなく、モータの通電電流
の制御特性を向上させることができるとともに、固定子
巻線の切換え時に生じるモータの急激なトルク変動を防
止することができる。
【００５２】請求項９記載のエンジンの吸入空気量制御
装置は、初期値記憶手段を設け、上記通電パターンの第
１ステップ動作検出時において、上記第１ステップでの
回転子磁極学習位置と通電パターンとを上記初期値記憶
手段に記憶し，スロットル開度入力による回転子回転角
演算等の基準値として使用するようにしたので、回転子
のステップ動作の位置整定を確実に行うことができる。
装置は、初期値記憶手段を設け、上記通電パターンの第
１ステップ動作検出時において、上記第１ステップでの
回転子磁極学習位置と通電パターンとを上記初期値記憶
手段に記憶し，スロットル開度入力による回転子回転角
演算等の基準値として使用するようにしたので、回転子
のステップ動作の位置整定を確実に行うことができる。
【００５３】また、請求項１０記載のエンジンの吸入空
気量制御装置は、第１ステップ位置の回転子磁極位置検
出時以降は、モータの各固定子巻線に通電される通電パ
ターンの通電時間を、ステップ駆動通電時間設定手段で
予め設定された所定のステップ通電時間とするようにし
たので、回転子磁極位置学習を効率よく行うことができ
る。
気量制御装置は、第１ステップ位置の回転子磁極位置検
出時以降は、モータの各固定子巻線に通電される通電パ
ターンの通電時間を、ステップ駆動通電時間設定手段で
予め設定された所定のステップ通電時間とするようにし
たので、回転子磁極位置学習を効率よく行うことができ
る。
【００５４】請求項１１記載のエンジンの吸入空気量制
御装置は、スロットル開度センサの出力によりスロット
ルバルブ全開位置の学習を行うスロットルバルブ全開位
置学習手段を備え、回転子ステップ位置検出手段により
検出したステップ位置が所定のステップ位置範囲にあ
り、かつ、上記ステップ位置での回転子磁極位置学習値
と、上記ステップ位置検出の直前に行ったステップ位置
での回転子磁極位置学習値との差が所定値内である場合
には、スロットルバルブ全開位置の学習を実施するよう
にしたので、スロットル全開位置を学習することがで
き、目標スロットル開度設定手段からのスロットル全開
指示値が正確となり、モータに必要以上の電流を流すこ
とを避けることができる。
御装置は、スロットル開度センサの出力によりスロット
ルバルブ全開位置の学習を行うスロットルバルブ全開位
置学習手段を備え、回転子ステップ位置検出手段により
検出したステップ位置が所定のステップ位置範囲にあ
り、かつ、上記ステップ位置での回転子磁極位置学習値
と、上記ステップ位置検出の直前に行ったステップ位置
での回転子磁極位置学習値との差が所定値内である場合
には、スロットルバルブ全開位置の学習を実施するよう
にしたので、スロットル全開位置を学習することがで
き、目標スロットル開度設定手段からのスロットル全開
指示値が正確となり、モータに必要以上の電流を流すこ
とを避けることができる。
【００５５】また、請求項１２記載のエンジンの吸入空
気量制御装置は、回転子磁極位置学習手段によって算出
された学習値を、バックアップ用のＲＡＭに記憶すると
ともに、ＥＥＰＲＯＭにも記憶するようにしたので、バ
ッテリ外し後も回転子磁極位置学習値を記憶・保存して
おくことができる。
気量制御装置は、回転子磁極位置学習手段によって算出
された学習値を、バックアップ用のＲＡＭに記憶すると
ともに、ＥＥＰＲＯＭにも記憶するようにしたので、バ
ッテリ外し後も回転子磁極位置学習値を記憶・保存して
おくことができる。
【００５６】請求項１３記載のエンジンの吸入空気量制
御装置は、バッテリ外し直後の回転子磁極位置学習値
を、ＥＥＰＲＯＭにに記憶されている学習値を上記ＥＥ
ＰＲＯＭから読込みバックアップ用のＲＡＭに格納した
学習値とし、上記ＲＡＭより前回の回転子磁極位置学習
値を読み出すことができるようにしたので、常に、学習
開始判定の直後からスロットル制御を行うことができ
る。
御装置は、バッテリ外し直後の回転子磁極位置学習値
を、ＥＥＰＲＯＭにに記憶されている学習値を上記ＥＥ
ＰＲＯＭから読込みバックアップ用のＲＡＭに格納した
学習値とし、上記ＲＡＭより前回の回転子磁極位置学習
値を読み出すことができるようにしたので、常に、学習
開始判定の直後からスロットル制御を行うことができ
る。
【００５７】また、請求項１４記載のエンジンの吸入空
気量制御装置は、学習開始判定手段の学習開始判定動作
の所定回数毎、回転子磁極位置学習手段によって算出さ
れた学習値をＥＥＰＲＯＭに書き込み回転子磁極位置学
習値を更新するようにしたので、ＥＥＰＲＯＭへの書き
込み量が限定され、ＥＥＰＲＯＭの耐久性を確保するこ
とができる。
気量制御装置は、学習開始判定手段の学習開始判定動作
の所定回数毎、回転子磁極位置学習手段によって算出さ
れた学習値をＥＥＰＲＯＭに書き込み回転子磁極位置学
習値を更新するようにしたので、ＥＥＰＲＯＭへの書き
込み量が限定され、ＥＥＰＲＯＭの耐久性を確保するこ
とができる。
【００５８】請求項１５記載のエンジンの吸入空気量制
御装置は、スロットル開度センサの出力に基づいてスロ
ットルバルブの全閉位置を学習するスロットルバルブ全
閉位置学習手段を備え、回転子磁極位置学習実施後にス
ロットルバルブ全閉位置の学習を実施するようにしたの
で、スロットル全閉位置の学習精度を向上させることが
できる。
御装置は、スロットル開度センサの出力に基づいてスロ
ットルバルブの全閉位置を学習するスロットルバルブ全
閉位置学習手段を備え、回転子磁極位置学習実施後にス
ロットルバルブ全閉位置の学習を実施するようにしたの
で、スロットル全閉位置の学習精度を向上させることが
できる。
【００５９】また、請求項１６記載のエンジンの吸入空
気量制御装置は、スロットル開度センサの出力に基づい
てスロットルバルブの全閉位置を学習するスロットルバ
ルブ全閉位置学習手段を備え、回転子磁極位置学習実施
前後にスロットルバルブ全閉位置の学習を実施し、回転
子磁極位置学習実施前後のスロットルバルブ全閉位置学
習値の平均値をスロットルバルブの全閉位置学習値とす
るようにしたので、スロットル全閉位置学習値の精度を
更に向上させることができる。
気量制御装置は、スロットル開度センサの出力に基づい
てスロットルバルブの全閉位置を学習するスロットルバ
ルブ全閉位置学習手段を備え、回転子磁極位置学習実施
前後にスロットルバルブ全閉位置の学習を実施し、回転
子磁極位置学習実施前後のスロットルバルブ全閉位置学
習値の平均値をスロットルバルブの全閉位置学習値とす
るようにしたので、スロットル全閉位置学習値の精度を
更に向上させることができる。
【００６０】請求項１７記載のエンジンの吸入空気量制
御装置は、学習開始判定手段の学習開始可能判定時にお
いてスロットルバルブ開度が所定の開度以上の場合に
は、スロットルバルブの開度が上記所定の開度以下に到
達するまで目標開度をスロットルバルブ全閉位置学習手
段の全閉学習値とし、開度フィードバック制御により、
スロットルバルブを全閉位置に戻すようにしたので、リ
ターンスプリングの付勢力によるスロットルバルブの全
閉位置でのバウンシングを抑制でき、学習時間の短縮と
スロットル全閉位置学習精度の向上を図ることができ
る。
御装置は、学習開始判定手段の学習開始可能判定時にお
いてスロットルバルブ開度が所定の開度以上の場合に
は、スロットルバルブの開度が上記所定の開度以下に到
達するまで目標開度をスロットルバルブ全閉位置学習手
段の全閉学習値とし、開度フィードバック制御により、
スロットルバルブを全閉位置に戻すようにしたので、リ
ターンスプリングの付勢力によるスロットルバルブの全
閉位置でのバウンシングを抑制でき、学習時間の短縮と
スロットル全閉位置学習精度の向上を図ることができ
る。
【００６１】また、請求項１８記載のエンジンの吸入空
気量制御装置は、学習開始判定手段の学習開始可能判定
時においてスロットルバルブ開度が所定の開度以下の場
合には、モータ駆動手段の駆動信号の出力を停止してリ
ターンスプリングの付勢力により、スロットルバルブを
全閉位置に戻すようにしたので、リターンスプリングの
付勢力によるスロットルバルブの全閉位置でのバウンシ
ングを抑制でき、学習時間の短縮とスロットル全閉位置
学習精度の向上を図ることができる。
気量制御装置は、学習開始判定手段の学習開始可能判定
時においてスロットルバルブ開度が所定の開度以下の場
合には、モータ駆動手段の駆動信号の出力を停止してリ
ターンスプリングの付勢力により、スロットルバルブを
全閉位置に戻すようにしたので、リターンスプリングの
付勢力によるスロットルバルブの全閉位置でのバウンシ
ングを抑制でき、学習時間の短縮とスロットル全閉位置
学習精度の向上を図ることができる。
【００６２】請求項１９記載のエンジンの吸入空気量制
御装置は、スロットルバルブ全閉位置学習手段が、スロ
ットルバルブ開度が所定の開度以下で、かつ、開度電圧
変化が所定値以下である時点から所定時間経過後のスロ
ットル開度センサの出力値を、スロットルバルブ全閉位
置学習値として記憶するようにしたので、スロットル全
閉位置学習精度を更に向上させることができる。
御装置は、スロットルバルブ全閉位置学習手段が、スロ
ットルバルブ開度が所定の開度以下で、かつ、開度電圧
変化が所定値以下である時点から所定時間経過後のスロ
ットル開度センサの出力値を、スロットルバルブ全閉位
置学習値として記憶するようにしたので、スロットル全
閉位置学習精度を更に向上させることができる。
【００６３】また、請求項２０記載のエンジンの吸入空
気量制御装置は、スロットルバルブ全閉位置学習が完了
していない場合には、回転子磁極位置を学習しないよう
にしたので、スロットル全閉位置を正確に検出すること
ができるとともに、回転子ステップ位置検出手段による
第１ステップ動作検出が容易に行うことができ、更に、
第１ステップ位置での回転子磁極位置の誤学習を回避す
ることができる。
気量制御装置は、スロットルバルブ全閉位置学習が完了
していない場合には、回転子磁極位置を学習しないよう
にしたので、スロットル全閉位置を正確に検出すること
ができるとともに、回転子ステップ位置検出手段による
第１ステップ動作検出が容易に行うことができ、更に、
第１ステップ位置での回転子磁極位置の誤学習を回避す
ることができる。
【００６４】また、請求項２１記載のエンジンの吸入空
気量制御装置は、学習値補正手段を設け、回転子磁極位
置学習手段により学習した回転子磁極位置学習値を、ス
ロットルバルブに設けられたリターンスプリング付勢力
による回転子磁極位置誤差に基づいて補正するようにし
たので、回転子磁極位置学習値の精度が更に向上し、ブ
ラシレスモータを高能率で運転することができるととも
に、応答性の向上とモータ消費電力の抑制を図ることが
できる。
気量制御装置は、学習値補正手段を設け、回転子磁極位
置学習手段により学習した回転子磁極位置学習値を、ス
ロットルバルブに設けられたリターンスプリング付勢力
による回転子磁極位置誤差に基づいて補正するようにし
たので、回転子磁極位置学習値の精度が更に向上し、ブ
ラシレスモータを高能率で運転することができるととも
に、応答性の向上とモータ消費電力の抑制を図ることが
できる。
【図１】 本発明のエンジンの吸入空気量制御装置の構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図２】 モータ駆動手段の詳細を示す図である。
【図３】 各通電パターンにおける各相の磁極を示す図
表である。
表である。
【図４】 各通電パターンでの固定子と回転子との磁極
位置関係を示す図である。
位置関係を示す図である。
【図５】 モータステップ駆動時の通電パターンとＴＰ
Ｓ電圧との関係を示す図である。
Ｓ電圧との関係を示す図である。
【図６】 回転子組付け状態Ａでのステップ位置を示す
図である。
図である。
【図７】 回転子組付け状態Ａでのステップ動作を示す
タイムチャートである。
タイムチャートである。
【図８】 回転子組付け状態Ｂでのステップ位置を示す
図である。
図である。
【図９】 回転子組付け状態Ｂでのステップ動作を示す
タイムチャートである。
タイムチャートである。
【図１０】 実施の形態１に係わる回転子ステップ駆動
の制御フローチャートである。
の制御フローチャートである。
【図１１】 実施の形態１に係わる回転子組付け状態Ｂ
でのステップ動作を示すタイムチャートである。
でのステップ動作を示すタイムチャートである。
【図１２】 実施の形態１に係わる回転子磁極位置学習
の制御フローチャートである。
の制御フローチャートである。
【図１３】 実施の形態１に係わる回転子磁極位置学習
の制御タイムチャートである。
の制御タイムチャートである。
【図１４】 実施の形態１に係わる正弦波通電方式にお
ける回転子回転角と各相電流波形，磁束波形，出力トル
ク波形との関係を示す図である。
ける回転子回転角と各相電流波形，磁束波形，出力トル
ク波形との関係を示す図である。
１０ スロットルアクチュエータ、１１ スロットルバ
ルブ、１３ スロットル開度センサ（ＴＰＳ）、１４
リターンスプリング、１５ 減速器、１６ 回転子、１
７ 固定子巻線、１８ ブラシレスモータ、２０ エン
ジンの吸入空気量制御装置、２１ 目標開度設定手段、
２２ モータ電流演算手段、２３ 回転子磁極位置学習
手段、２３ａ スロットル全閉位置学習手段、２３ｂ
磁極位置学習手段、２３ｃ スロットル全開位置学習手
段、２３ｄ ＲＡＭ、２４ 回転子回転角演算手段、２
５ モータ通電位相演算手段、２６ モータ制御手段、
２７ モータ駆動手段、２８ ステップ駆動通電パター
ン設定手段、２９ ステップ駆動通電時間設定手段、３
０ 回転子ステップ位置検出手段、３１ ＫｅｙＳＷ
ＯＮ／ＯＦＦ 判定手段、３２ ＥＥＰＲＯＭ
ルブ、１３ スロットル開度センサ（ＴＰＳ）、１４
リターンスプリング、１５ 減速器、１６ 回転子、１
７ 固定子巻線、１８ ブラシレスモータ、２０ エン
ジンの吸入空気量制御装置、２１ 目標開度設定手段、
２２ モータ電流演算手段、２３ 回転子磁極位置学習
手段、２３ａ スロットル全閉位置学習手段、２３ｂ
磁極位置学習手段、２３ｃ スロットル全開位置学習手
段、２３ｄ ＲＡＭ、２４ 回転子回転角演算手段、２
５ モータ通電位相演算手段、２６ モータ制御手段、
２７ モータ駆動手段、２８ ステップ駆動通電パター
ン設定手段、２９ ステップ駆動通電時間設定手段、３
０ 回転子ステップ位置検出手段、３１ ＫｅｙＳＷ
ＯＮ／ＯＦＦ 判定手段、３２ ＥＥＰＲＯＭ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３９０ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３９０Ｚ // Ｇ０５Ｄ 7/06 Ｇ０５Ｄ 7/06 Ｚ
Claims (21)
- 【請求項１】 回転子と固定子巻線とを有するモータの
上記固定子巻線に通電する電流を制御し、スロットルバ
ルブの開閉度を調整してエンジンへの供給空気量を制御
するエンジンの吸入空気量の制御方法において、上記モ
ータの各固定子巻線に複数の通電パターンに従って所定
の通電時間通電してこのモータをステップ駆動し、スロ
ットル開度センサの出力に基づいて上記回転子に設けら
れた磁極の位置を検出し学習する回転子磁極位置学習を
行う際に、回転子ステップ位置の第１ステップ位置検出
時において、上記第１ステップの通電時間を上記所定の
通電時間よりも長く設定して、上記回転子のステップ動
作の位置整定がなされた状態で回転子磁極位置学習を行
うようにし、この回転子磁極位置学習で得られた回転子
磁極位置学習値とスロットル開度センサの出力とに基づ
いて上記固定子巻線に通電する電流を制御するようにし
たことを特徴とするエンジンの吸入空気量の制御方法。 - 【請求項２】 エンジンの吸入空気通路に設けられたス
ロットルバルブの開閉度を検出するスロットル開度セン
サの出力に基づいて、回転子と固定子巻線とを有するモ
ータの上記固定子巻線に通電する電流を制御し、スロッ
トルバルブの開閉度を調整してエンジンへの供給空気量
を制御するエンジンの吸入空気量の制御方法において、
上記モータをステップ駆動するための複数の通電パター
ンを設定するステップ駆動パターン設定手段と、上記通
電パターンの通電時間を設定するステップ駆動通電時間
設定手段と、上記モータが上記複数の通電パターンのう
ちどの通電パターンでステップ動作したかを検出する回
転子ステップ位置検出手段と、スロットル開度センサの
出力に基づいて上記回転子に設けられた磁極の位置を検
出し学習する回転子磁極位置学習手段とを備え、回転子
ステップ位置の第１ステップ位置検出時において、上記
第１ステップの通電時間を上記所定の通電時間よりも長
く設定して、上記回転子のステップ動作の位置整定がな
された状態で回転子磁極位置学習を行うようにしたこと
を特徴とするエンジンの吸入空気量制御装置。 - 【請求項３】 点火スイッチがオフ状態にある場合に回
転子磁極位置学習の実施が開始可能であると判定する学
習開始判定手段を設け、学習開始判定手段が学習開始可
能と判定したときに、上記回転子磁極位置学習を実施す
るようにしたことを特徴とする請求項２記載のエンジン
の吸入空気量制御装置。 - 【請求項４】 回転子磁極位置学習の学習開始判定手段
は、点火スイッチがオフ状態にあり、かつ、エンジンが
停止状態にある場合に、回転子磁極位置学習の実施が開
始可能であると判定するようにしたことを特徴とする請
求項３記載のエンジンの吸入空気量制御装置。 - 【請求項５】 スロットル開度センサの出力に基づいて
スロットルバルブの全閉位置を学習するスロットルバル
ブ全閉位置学習手段を設け、回転子磁極位置学習実施前
にスロットルバルブ全閉位置の学習を実施するようにし
たことを特徴とする請求項２記載のエンジンの吸入空気
量制御装置。 - 【請求項６】 回転子ステップ位置検出手段は、通電パ
ターン出力直後から所定時間経過後のスロットル開度電
圧が、上記スロットル全閉学習値と予め設定された所定
電圧値との加算値以上になった場合、上記通電パターン
を第１ステップ動作の通電パターンであると判定するよ
うにしたことを特徴とする請求項５記載のエンジンの吸
入空気量制御装置。 - 【請求項７】 回転子ステップ位置検出手段による第１
ステップ動作検出時には、上記モータの各固定子巻線に
通電される通電パターンを更新しないようにしたことを
特徴とする請求項２記載のエンジンの吸入空気量制御装
置。 - 【請求項８】 回転子ステップ位置検出手段による第１
ステップ動作検出時には、上記モータの各固定子巻線に
通電される通電パターンを予め設定された第１のステッ
プ通電時間だけ維持するとともに、上記通電状態におい
て、スロットル開度電圧が予め設定された変動幅以下と
なった場合には、上記スロットル開度電圧を第１ステッ
プ位置の回転子磁極位置とするようにしたことを特徴と
する請求項７記載のエンジンの吸入空気量制御装置。 - 【請求項９】 初期値記憶手段を設け、上記通電パター
ンの第１ステップ動作検出時において、上記第１ステッ
プでの回転子磁極学習位置と通電パターンとを上記初期
値記憶手段に記憶するようにしたことを特徴とする請求
項８記載のエンジンの吸入空気量制御装置。 - 【請求項１０】 第１ステップ位置の回転子磁極位置検
出時以降は、上記モータの各固定子巻線に通電される通
電パターンの通電時間を、ステップ駆動通電時間設定手
段で予め設定された所定のステップ通電時間とするよう
にしたことを特徴とする請求項２記載のエンジンの吸入
空気量制御装置。 - 【請求項１１】 スロットル開度センサの出力によりス
ロットルバルブ全開位置の学習を行うスロットルバルブ
全開位置学習手段を備え、回転子ステップ位置検出手段
により検出したステップ位置が所定のステップ位置範囲
にあり、かつ、上記ステップ位置での回転子磁極位置学
習値と、上記ステップ位置検出の直前に行ったステップ
位置での回転子磁極位置学習値との差が所定値内である
場合には、スロットルバルブ全開位置の学習を実施する
ようにしたことを特徴とする請求項２記載のエンジンの
吸入空気量制御装置。 - 【請求項１２】 回転子磁極位置学習手段によって算出
された学習値を、バックアップ用のＲＡＭに記憶すると
ともに、ＥＥＰＲＯＭにも記憶するようにしたことを特
徴とする請求項２または請求項３または請求項４記載の
エンジンの吸入空気量制御装置。 - 【請求項１３】 バッテリ外し直後の回転子磁極位置学
習値を、ＥＥＰＲＯＭに記憶された学習値を上記ＥＥＰ
ＲＯＭから読込みバックアップ用のＲＡＭに格納した学
習値とするようにしたことを特徴とする請求項１２記載
のエンジンの吸入空気量制御装置。 - 【請求項１４】 学習開始判定手段の学習開始判定動作
の所定回数毎に、回転子磁極位置学習手段によって算出
された学習値をＥＥＰＲＯＭに書き込むようにしたこと
を特徴とする請求項１２記載のエンジンの吸入空気量制
御装置。 - 【請求項１５】 スロットル開度センサの出力に基づい
てスロットルバルブの全閉位置を学習するスロットルバ
ルブ全閉位置学習手段を備え、回転子磁極位置学習実施
後にスロットルバルブ全閉位置の学習を実施するように
したことを特徴とする請求項２記載のエンジンの吸入空
気量制御装置。 - 【請求項１６】 スロットル開度センサの出力に基づい
てスロットルバルブの全閉位置を学習するスロットルバ
ルブ全閉位置学習手段を備え、回転子磁極位置学習実施
前後にスロットルバルブ全閉位置の学習を実施し、回転
子磁極位置学習実施前後のスロットルバルブ全閉位置学
習値の平均値をスロットルバルブの全閉位置学習値とす
るようにしたことを特徴とする請求項２記載のエンジン
の吸入空気量制御装置。 - 【請求項１７】 学習開始判定手段の学習開始可能判定
時においてスロットルバルブ開度が所定の開度以上の場
合には、スロットルバルブの開度が上記所定の開度以下
に到達するまで目標開度をスロットルバルブ全閉位置学
習手段の全閉学習値とし、開度フィードバック制御によ
り、スロットルバルブを全閉位置に戻すようにしたこと
を特徴とする請求項５または請求項１５または請求項１
６記載のエンジンの吸入空気量制御装置。 - 【請求項１８】 学習開始判定手段の学習開始可能判定
時においてスロットルバルブ開度が所定の開度以下の場
合には、モータ駆動手段の駆動信号の出力を停止するよ
うにしたことを特徴とする請求項２または請求項３また
は請求項４記載のエンジンの吸入空気量制御装置。 - 【請求項１９】 スロットルバルブ全閉位置学習手段
は、スロットルバルブ開度が所定の開度以下で、かつ、
開度電圧変化が所定値以下である時点から、所定時間経
過後のスロットル開度センサの出力値をスロットルバル
ブ全閉位置学習値として記憶するようにしたことを特徴
とする請求項５または請求項１５または請求項１６記載
のエンジンの吸入空気量制御装置。 - 【請求項２０】 スロットルバルブ全閉位置学習が完了
していない場合には、回転子磁極位置学習しないように
したことを特徴とする請求項５または請求項１５または
請求項１６記載のエンジンの吸入空気量制御装置。 - 【請求項２１】 学習値補正手段を設け、回転子磁極位
置学習手段により学習した回転子磁極位置学習値を、ス
ロットルバルブに設けられたリターンスプリング付勢力
による回転子磁極位置誤差に基づいて補正するようにし
たことを特徴とする請求項２記載のエンジンの吸入空気
量制御装置。
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