JPH11294192A - ディーゼル機関の吸気絞り弁制御方法及び制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ステップモータを用いたディーゼル機関の吸気
絞り弁制御にあって、フューエルカット時の機関回転数
を簡単な制御構造でもって的確に低下させる。 【解決手段】電子制御装置１９は、ディーゼル機関１の
吸気絞り弁４に駆動連結されたステップモータ４０の所
定のステップ位置を基準としたステップ数制御に基づき
吸気絞り弁４を開閉駆動する。当該機関１のアクセル開
度に基づき設定される燃料噴射量指令値が「０」となる
とき、電子制御装置１９は吸気絞り弁４の目標開度を同
機関１のアイドル運転時における目標開度よりも更に閉
弁側に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼル機関の
吸気通路内に設けられ、ステップモータによって開閉駆
動される吸気絞り弁の制御方法及び制御装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼル機関の出力調整は主に燃料噴
射量制御によって行われるため、従来、吸入空気量制御
には、あまり高い精度は要求されなかった。しかしなが
ら、近年高まりつつあるエミッション向上の要求を満た
すためには、排気ガス還流（以下「ＥＧＲ」という）装
置を通じて大量のＥＧＲ量を確保することが必要となっ
てきており、大量のＥＧＲ量を確保すべく、ディーゼル
機関への吸入空気量そのものを細密に制御する必要が生
じるようになってきている。そして、こうした細密な吸
入空気量制御を可能とするために、アクセルペダルとは
連動せずに独立して、しかも高精度の開度制御が可能な
吸気絞り弁装置が要望されるようになった。

【０００３】そして従来、こうした要求を満たすため
に、例えば実公昭６１−２０２６８号公報に記載の装置
のように、正逆転モータによって吸気絞り弁を独立して
開度制御することのできる装置が提案され、実用される
に至っている。また、こうした正逆転モータとしてステ
ップモータを採用することで、更に高精度の開度制御を
実現するステップモータ式の吸気絞り弁制御装置も実用
化されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところでディーゼル機
関では、減速時に燃料噴射を中断して燃費向上を図る、
いわゆるフューエルカットが実施されている。これによ
りディーゼル機関では、吸入空気量の制御を行わなくて
も効果的に機関回転数を低下させることが可能である。
しかし、燃料噴射系の異常やエンジンオイルの吸気への
混入等があると、ディーゼル機関では燃焼が継続される
ため、機関回転数が運転者の意志とは関係なく低下しな
い、あるいは上昇することがある。この点、上記公報に
記載の装置では吸気絞り弁を小開度に設定することであ
る程度は上記問題を解消できるものの、小開度とはいえ
空気が存在する以上、燃料量に応じて機関の燃焼が継続
され、完全に問題を解決できていない。

【０００５】本発明はこうした実情に鑑みてなされたも
のであって、その目的は、フューエルカット時の機関回
転数を簡単な制御構造をもって的確に低下することので
きるディーゼル機関の吸気絞り弁制御方法及び制御装置
を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、ディーゼル機関の吸気絞
り弁に駆動連結されたステップモータの所定のステップ
位置を基準としたステップ数制御に基づき前記吸気絞り
弁を開閉駆動せしめるディーゼル機関の吸気絞り弁制御
方法であって、当該機関のアクセル開度に基づき設定さ
れる燃料噴射量指令値が「０」となるとき、前記吸気絞
り弁の目標開度を同機関のアイドル運転時における前記
吸気絞り弁の目標開度よりも更に閉弁側に設定すること
をその要旨とする。

【０００７】また、請求項２に記載の発明は、ディーゼ
ル機関の吸気絞り弁に駆動連結されたステップモータの
所定のステップ位置を基準としたステップ数制御に基づ
き前記吸気絞り弁を開閉駆動せしめるディーゼル機関の
吸気絞り弁制御方法であって、当該機関が搭載された車
両の走行時、アクセル開度が全閉となるとき、前記吸気
絞り弁の目標開度を同機関のアイドル運転時における同
吸気絞り弁の目標開度よりも更に閉弁側に設定すること
をその要旨とする。

【０００８】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
または２に記載のディーゼル機関の吸気絞り弁制御方法
において、前記吸気絞り弁の、前記アイドル運転時にお
ける目標開度、及び該アイドル運転時よりも更に閉弁側
に設定する目標開度をそれぞれ所定の定数値として設定
することをその要旨とする。

【０００９】また、請求項４に記載の発明は、ディーゼ
ル機関の吸気絞り弁に駆動連結されたステップモータの
ステップ数制御に基づき前記吸気絞り弁を開閉駆動せし
めるディーゼル機関の吸気絞り弁装置において、当該機
関のアクセル開度に基づいて燃料噴射量指令値を算出す
る噴射量指令値演算手段と、当該機関のアイドル運転時
における前記吸気絞り弁の目標開度を設定する第１の目
標開度設定手段と、前記算出される燃料噴射量指令値が
「０」となるときの前記吸気絞り弁の目標開度を前記第
１の目標開度設定手段により設定される目標開度よりも
更に同吸気絞り弁の閉弁側の開度として設定する第２の
目標開度設定手段と、を備えることをその要旨とする。

【００１０】また、請求項５に記載の発明は、ディーゼ
ル機関の吸気絞り弁に駆動連結されたステップモータの
ステップ数制御に基づき前記吸気絞り弁を開閉駆動せし
めるディーゼル機関の吸気絞り弁装置において、当該機
関のアクセル開度に基づいて燃料噴射量指令値を算出す
る噴射量指令値演算手段と、当該機関のアイドル運転時
における前記吸気絞り弁の目標開度を設定する第１の目
標開度設定手段と、当該機関が搭載された車両の走行時
に前記検出されるアクセル開度が全閉となるときの前記
吸気絞り弁の目標開度を前記第１の目標開度設定手段に
より設定される目標開度よりも更に同吸気絞り弁の閉弁
側の開度として設定する第２の目標開度設定手段と、を
備えることをその要旨とする。

【００１１】また、請求項６に記載の発明は、請求項４
または５に記載のディーゼル機関の吸気絞り弁制御装置
において、前記第１及び第２の目標開度設定手段は、前
記設定する目標開度をそれぞれ所定値として設定するも
のであることをその要旨とする。

【００１２】請求項１に記載の方法及び請求項４に記載
の構成によれば、当該機関の高速運転領域における減速
時等、燃料噴射量指令値が「０」であるときの吸気絞り
弁の目標開度をアイドル運転時における同吸気絞り弁の
目標開度よりも更に閉弁側に設定して、吸入空気量を大
幅に削減させる。こうして吸入空気量を制限することで
十分な機関回転数を簡単な制御構造をもって的確に低下
できるようになる。また、このときの吸気絞り弁の目標
開度と、上記アイドル運転時の同目標開度とは、それぞ
れ別々に設定されるため、該アイドル運転時にも適切な
吸入空気量を確保できるようになり、エミッションの悪
化や機関の発生する振動・騒音も好適に抑制できるよう
にもなる。

【００１３】また、請求項２に記載の方法及び請求項５
に記載の構成によれば、アクセル開度を全閉とすること
で吸入空気量を大幅に削減することができるようにな
り、アクセルを全閉とする運転者の意図的な操作でもっ
て機関回転数を簡単な制御構造をもって的確に低下する
ことができるようになる。また、このときの吸気絞り弁
の目標開度と、上記アイドル運転時の同目標開度とは、
それぞれ別々に設定されるため、該アイドル運転時にも
適切な吸入空気量を確保できるようになり、エミッショ
ンの悪化や機関の発生する振動・騒音も好適に抑制でき
るようにもなる。

【００１４】更に、請求項３に記載の方法及び請求項６
に記載の構成によれば、アイドル運転時における吸気絞
り弁の目標開度と、燃料噴射指令値が「０」であると
き、あるいはアクセル開度が全閉となるときの同吸気絞
り弁の目標開度とをそれぞれ所定の定数値として設定す
ることで、更に簡単な制御構造をもって的確に吸気絞り
弁の開度制御を行うことができるようになる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるディーゼル
機関の吸気絞り弁制御装置を具体化した一実施の形態に
ついて、詳細に説明する。

【００１６】まず、本実施の形態にかかる吸気絞り弁制
御装置が設けられたディーゼル機関の概要について、図
１に基づき説明する。ディーゼル機関１の燃焼室１２に
は、図示しない吸気バルブを介して吸気通路２が接続さ
れている。この吸気通路２には、上流側より、吸入空気
を濾過するエアクリーナ３、吸入空気の圧力を検出する
ための圧力センサ６、同吸入空気の温度を検出するため
の吸気温センサ７８、燃焼室１２内に導入される吸入空
気量を調整するための吸気絞り弁４が設けられいる。

【００１７】吸気絞り弁４は、ステップモータ４０及
び、このステップモータ４０と吸気絞り弁４とを駆動連
結するギア群を中心として構成される駆動機構５によっ
て開閉駆動される。なお、ステップモータ４０は、ディ
ーゼル機関１の各種制御を行うための電子制御装置（以
下「ＥＣＵ」という）１９によって駆動制御される。ま
た、上記駆動機構５には、吸気絞り弁４が全開位置近傍
の所定位置よりも開き側に位置することでオン状態とな
る全開スイッチ３９が設けられている。

【００１８】一方、吸気通路２にあって吸気絞り弁４の
更に下流側には、上記燃焼室１２に図示しない排気バル
ブを介して接続される排気通路７から分岐して同吸気通
路２に合流するＥＧＲ（排気ガス還流）通路８が接続さ
れている。このＥＧＲ通路８には、上記ＥＣＵ１９によ
って制御される例えばダイアフラム等のアクチュエータ
１０によって開閉駆動されるＥＧＲ制御弁９が設けられ
ている。前記吸気絞り弁４によって吸入空気量を、また
このＥＧＲ制御弁９によってＥＧＲ量をそれぞれ調整す
ることで燃焼室１２内に導入される吸入空気量に対する
ＥＧＲ量の割合、すなわちＥＧＲ率を自在に設定するこ
とが可能となる。すなわち、ディーゼル機関１の全運転
領域にわたって適切なＥＧＲ制御を行うことができるよ
うになる。

【００１９】ところで、ディーゼル機関１の副燃焼室１
３には、燃料を噴射するための噴射ノズル１１が設けら
れている。この燃料噴射ノズル１１は、燃料噴射ポンプ
１４に接続されている。この燃料噴射ポンプ１４は、デ
ィーゼル機関１の出力軸２３の回転に基づき駆動されて
前記噴射ノズル１１に対し燃料を加圧供給する。また、
この燃料噴射ポンプ１４は、噴射ノズル１１から噴射さ
れる燃料の噴射時期や噴射量を調整するタイマコントロ
ールバルブ１５及びスピル弁１６を備えている。これら
タイマコントロールバルブ１５及びスピル弁１６も前記
ＥＣＵ１９によってその作動が制御される。

【００２０】なお、燃料噴射ポンプ１４内には、ディー
ゼル機関１の出力軸の回転に同期して回転するロータ
（図示しない）が設けられるとともに、このロータの外
周面に形成された凸部を検出してその回転速度に対応し
たパルス信号を出力する電磁ピックアップからなる回転
数センサ１７が設けられている。この回転数センサ１７
の出力は、ディーゼル機関１の回転数の算出に寄与する
信号として前記ＥＣＵ１９に取り込まれる。

【００２１】その他、ＥＣＵ１９には、上記圧力センサ
６によって検出される大気圧情報や吸気温センサ７８に
よって検出される吸気温度情報をはじめ、アクセル開度
センサ１８によって検出されるアクセル開度情報（アク
セルペダルの踏み込み量情報）やＩＧ（イグニション）
スイッチ２０のオン・オフ情報、スタータスイッチ２１
のオン・オフ情報、水温センサ７２によって検出される
冷却水温度情報、車速センサ２２によって検出される車
速情報等も併せて取り込まれるようになっている。

【００２２】次に、前記吸気絞り弁４を開閉させる駆動
機構５の詳細について、図２〜図４に基づき説明する。
なお、図２は吸気絞り弁４及びその駆動機構５の側部断
面構造を、図３は同駆動機構５の正面構造を、図４は同
駆動機構５内に設けられた被動ギア２９及びその周辺部
の部分断面構造を示している。

【００２３】図２に示されるように、吸気通路２の開口
面積を可変とし、同通路２内を流れる吸入空気量を調整
するための吸気絞り弁４は、弁軸２６に一体回動可能に
固定されている。この弁軸２６は、前記吸気通路２に連
結されたスロットルボディ２５に回動可能に支持されて
いる。この弁軸２６の一端（図２の上方端）は、リター
ンスプリング２７を介して上記スロットルボディ２５に
連結されている。そして、弁軸２６並びに吸気絞り弁４
は、このリターンスプリング２７の付勢力によって、吸
気絞り弁４を開弁させる方向に付勢されている。

【００２４】一方、弁軸２６のもう一端（図２の下方
端）には、スロットルボディ２５に装着されたギアボッ
クス２８内に設けられた被動ギア２９が一体回動可能に
取り付けられている。この被動ギア２９は、上記ギアボ
ックス２８内に設けられた支軸３５に回動可能に支持さ
れた第２中間ギア３７と噛合している。また、上記支軸
３５には、この第２中間ギア３７と一体回動する第１中
間ギア３６が取り付けられている。この第１中間ギア３
６は、前記ギアボックス２８に装着されたステップモー
タ４０の出力軸４１に一体回動可能に取り付けられた駆
動ギア３８と噛合している。すなわち、ステップモータ
４０によって駆動される出力軸４１の回動は、前記駆動
ギア３８，第１中間ギア３６，第２中間ギア３７及び被
動ギア２９を介して弁軸２６に伝達される。そして、同
弁軸２６の回動によって前記吸気絞り弁４が開閉駆動さ
れる。

【００２５】なお、前記弁軸２６には、図３に示すよう
に、２本のアーム部３２ａ及び３２ｂを備えるレバー３
２が回動可能に装着されている。このレバー３２は、リ
リーフスプリング３１を介して前記被動ギア２９に連結
されている。レバー３２は、このリリーフスプリング３
１の付勢力によって、被動ギア２９に対して図３の反時
計回り方向に付勢されている。また、レバー３２に設け
られたアーム部の一方３２ｂは、Ｌ字状に曲折し、被動
ギア２９側に延伸されている。このアーム部３２ｂの先
端部は、図４に示すように、被動ギア２９に形成された
溝部３０内に係合されている。そして、レバー３２は被
動ギア２９に対して、溝部３０とアーム部３２ｂの先端
部との間隙分だけ相対回動可能となっている。ただし通
常、アーム部３２ｂの先端部は、リリーフスプリング３
１の付勢力によって、この溝部３０の弁軸２６を中心と
した反時計回り方向側の側壁と当接している。そしてこ
の状態で、被動ギア２９とレバー３２とは一体となって
回動される。

【００２６】また、レバー３２に設けられたもう一方の
アーム部３２ａの先端部には、ギアボックス２８内に設
けられた全開スイッチ３９と当接可能な押圧部３３が設
けられている。この押圧部３３は、吸気絞り弁４の全開
位置において全開スイッチ３９と当接し、全開スイッチ
３９をオンとすることが可能である。なお、本実施の形
態において、吸気絞り弁４は、上記全開位置よりも更に
開き側方向に回動可能となっている。ここでいう全開位
置とは、吸気通路２の開口面積が最大となるときの吸気
絞り弁４の位置のことである。そして、吸気絞り弁４を
全開位置より更に開き側方向に駆動していくと、やがて
図示しないストッパによりそれ以上の開駆動が制限され
るようになる。以下では、このときの吸気絞り弁４の位
置を最大開度位置ということとする。

【００２７】さらに、同アーム部３２ａの先端部には、
上記押圧部３３とは反対側、すなわち吸気絞り弁４の閉
方向側に当接部３４が設けられている。この当接部３４
は、吸気絞り弁４が全閉位置となる直前にギアボックス
２８の内壁と当接し、レバー３２の吸気絞り弁４の閉方
向側への回動を規制する。なお、ここでいう全閉位置と
は吸気通路２の開口面積が最小、すなわち０となるとき
の吸気絞り弁４の位置をいうこととする。ただし、この
とき被動ギア２９は、全閉位置より更に閉方向側へと回
動可能である。前記当接部３４が当接してレバー３２の
回動が規制された位置から更に被動ギア２９が閉方向側
に回動した場合、前記リリーフスプリング３１の付勢力
によって、被動ギア２９は開方向側に付勢されるように
なる。この状態から更に吸気絞り弁４を閉方向に駆動し
た場合、先と同様に図示しないストッパ等により同吸気
絞り弁４のそれ以上の閉駆動が制限される。以下では、
このときの同弁４の位置を最小開度位置といい、前記全
閉位置とは区別して用いることとする。

【００２８】次に、前記ディーゼル機関１の制御系統を
示す電気回路構成について、図５に示すブロック図に基
づき説明する。ＥＣＵ１９は、ディーゼル機関１の燃料
噴射量制御、燃料噴射時期制御、ＥＧＲ制御、吸入空気
量制御等のための各種制御プログラムや、各種条件に対
応した値を算出するためのマップ等を記憶した読み出し
専用メモリ（ＲＯＭ）６１を備えている。また、ＥＣＵ
１９は、このＲＯＭ６１内に記憶されたプログラムに基
づき演算処理を実行する中央演算装置（ＣＰＵ）６０
と、このＣＰＵ６０での演算結果や各センサ等から入力
されたデータを一時的に記憶するためのランダムアクセ
スメモリ（ＲＡＭ）６２と、必要なデータをＥＣＵ１９
への電源供給遮断時にも保持するためのバックアップＲ
ＡＭ６３等を備えている。これらＣＰＵ６０，ＲＯＭ６
１，ＲＡＭ６２及びバックアップＲＡＭ６３は、バス６
４を介して互いに接続されるとともに、外部入力回路６
６及び外部出力回路６７とも接続されている。

【００２９】一方、ＥＣＵ１９において、前記圧力セン
サ６及びアクセル開度センサ１８、水温センサ７７、吸
気温センサ７８からの入力信号は、バッファ６９内に一
時的に格納される。各バッファ６９内に格納された入力
信号は、マルチプレクサ６８によってＣＰＵ６０の指令
に基づき順次選択され、Ａ／Ｄ変換器６５によってデジ
タル信号に変換された後、上記外部入力回路６６へと送
られる。また、回転数センサ１７からのパルス状の入力
信号は、波形整形回路７１によって２値化された後、外
部入力回路６６へと送られる。更に、ＩＧスイッチ２
０、スタータスイッチ２１及び全開スイッチ３９の状態
も、それらスイッチのオン・オフ情報として送られる。
なお、ＩＧスイッチ２０は、機関の始動・停止を制御す
るためのスイッチであり、機関始動時にオンとなり、停
止時にオフとなる。また、スタータスイッチ２１は、機
関を始動させるスタータモータを駆動するためのスイッ
チであり、同スタータモータの回転時にはオンとなり、
停止時にはオフとなる。

【００３０】一方、ＥＣＵ１９の外部出力回路６７に
は、前記ステップモータ４０の駆動回路７２、前記ＥＧ
Ｒ制御弁９を開閉駆動するアクチュエータ１０の駆動回
路７３、前記燃料噴射ポンプ１４のタイマコントロール
バルブ１５の駆動回路７４、そして同燃料噴射ポンプ１
４のスピル弁１６の駆動回路７５が接続されている。こ
れら各駆動回路７２〜７５には、ＣＰＵ６０の演算結果
に基づき指令信号が送られる。そして、各駆動回路７２
〜７５は、この指令信号に基づき、上記ステップモータ
４０，アクチュエータ１０，タイマコントロールバルブ
１５及びスピル弁１６をそれぞれ駆動する。

【００３１】次に、前記ステップモータ４０の構成及び
その制御態様について、図６〜図１０に基づき説明す
る。図６にステップモータ４０の平面断面構造を、図７
に同モータ４０の側部断面構造を示す。これらの図に示
されるように、ステップモータ４０は大きくは、前記出
力軸４１と一体回動可能な回転子４２と、回転子４２を
囲繞するように設けられた２つの固定子カップ、すなわ
ちＡ相固定子カップ４４とＢ相固定子カップ４５とから
構成されている。回転子４２には、その外周に永久磁石
４３が一体回動可能に設けられている。この永久磁石４
３には、図８（ａ）及び（ｂ）に同ステップモータ４０
の模式断面図を示すように、所定角間隔をおいて磁極の
Ｎ極とＳ極とが交互に形成されている。

【００３２】一方、図６及び図７に示すように、Ａ相固
定子カップ４４及びＢ相固定子カップ４５はリング形状
を呈しており、その中空部には前記回転子４２が回動可
能に収容されている。これら固定子カップ４４及び４５
内には、それぞれ２組のコイル、すなわちＡｐ相コイル
４６及びＡｎ相コイル４７、またはＢｐ相コイル４８及
びＢｎ相コイル４９が設けられている。これら各コイル
４６〜４９は、同一方向に巻き線されている。

【００３３】また、これら固定子カップ４４及び４５に
あって、回転子４２が収容された中空部の内周には、図
８（ａ）及び（ｂ）に示すように、回転子４２の永久磁
石４３の磁極と同じ所定角間隔をおいて、上歯５０及び
下歯５１（Ａ相固定子カップ４４）、あるいは上歯５２
及び下歯５３（Ｂ相固定子カップ４５）が交互に形成さ
れている。これらの上歯５０，５２及び下歯５１，５３
は、前記コイル４６〜４９に電圧が印加されることで励
磁される。なお、Ａ相固定子カップ４４に設けられた各
歯５０，５１とＢ相固定子カップ４５に設けられた各歯
５２，５３とは、上記所定角の半分、すなわち半歯分だ
けずらされた位置に設けられている。

【００３４】次に、上記ステップモータ４０及びその駆
動回路７２の電気回路構成を、図９に基づき説明する。
なお、図９（ａ）及び（ｂ）では、ステップモータ４０
の回転子４２の外周部と各固定子カップ４４及び４５の
内周部との関係を平面的に展開するかたちで模式的に示
している。また、同図９では、駆動回路７２の機能をわ
かりやすく説明するため、その電気回路構成についても
これを簡略化して模式的に示している。

【００３５】Ａ相固定子カップ４４内に設けられたＡｐ
相コイル４６及びＡｎ相コイル４７は、直流電源５８に
よって電圧が印加される。駆動回路７２には、各コイル
４７，４８への電圧の印加を許容あるいは遮断するため
のＡｐ相コイルスイッチ５４とＡｎ相コイルスイッチ５
５とが設けられている。これら各コイルスイッチ５４及
び５５をオンとすることで、各コイル４７，４８に電圧
が印加され、各上歯５０及び下歯５１が励磁される。こ
れら各コイル４７，４８は先述したように同一方向に巻
き線されているが、同図９（ａ）及び（ｂ）に示すよう
に、コイル４７，４８に通電される電流の方向は逆方向
となるよう構成されている。したがって、Ａｐ相コイル
４６に電圧が印加されたときと、Ａｎ相コイル４７に電
圧が印加されたときとでは、各上歯５０及び下歯５１は
異なった極に励磁されるようになる。すなわち、Ａｐ相
コイル４６に電圧を印加したときには、上歯５０はＮ極
に励磁され、下歯５１はＳ極に励磁される。一方、Ａｎ
相コイル４７に電圧を印加したときには、上歯５０がＳ
極に励磁され、下歯５１がＮ極に励磁される。

【００３６】また、Ｂ相固定子カップ４５部においても
同様の電気回路構成が採用されており、Ｂｐ相コイルス
イッチ５６及びＢｎ相コイルスイッチ５７のオン・オフ
切り替えによって各コイル４８，４９に選択的に電圧が
印加される。そして、Ｂｐ相コイル４８に電圧を印加す
ることで上歯５２はＮ極に、下歯５３はＳ極に励磁さ
れ、Ｂｎ相コイル４９に電圧を印加することで上歯５２
はＳ極に、下歯５３はＮ極に励磁される。

【００３７】次に、上記駆動回路７２により駆動される
ステップモータ４０の動作原理について、同図９及び図
１０に基づき説明する。駆動回路７２は、前記ＣＰＵ６
０の指令信号に基づき動作し、Ａ相固定子カップ４４の
各コイル４６，４７の一方とＢ相固定子カップ４５の各
コイル４８，４９の一方とに対して同時に、あるいは各
固定子カップ４４，４５のコイル４６〜４９のいずれか
一つに対して電圧を選択的に印加する。図１０に、ステ
ップモータ４０の各コイル４６〜４９に対する通電態様
を示す。

【００３８】駆動回路７２は、同図１０に示されるよう
な８つの励磁相モード０〜７を選択的に切り替えてステ
ップモータ４０を回動させる。なお、同図１０から明ら
かなように、奇数番号の励磁相モードの場合には、各固
定子カップ４４，４５のコイル４６，４７及び４８，４
９に対して各々一つずつ同時に電圧が印加され、偶数番
号の場合には、コイル４６〜４９のいずれか１つだけに
対して電圧が印加される。

【００３９】図９（ａ）は、図１０に示す励磁相モード
１（ｅｌｓｔｅｐの下位３ビットの値＝１）の場合の駆
動回路７２及びステップモータ４０の態様を示す。この
とき、駆動回路７２は、Ａｐ相コイルスイッチ５４及び
Ｂｐ相コイルスイッチ５６を閉じ、Ａｐ相コイル４６と
Ｂｐ相コイル４８とに対して電圧を印加させる。これら
コイル４６，４８に電圧を印加することで、Ａ相固定子
カップ４４の上歯５０はＮ極に、下歯５１はＳ極に、ま
た同様にＢ相固定子カップ４５の上歯５２はＮ極に、下
歯５３はＳ極に励磁される。このとき、回転子４２の永
久磁石４３のＳ極は、Ｎ極に励磁されたＡ相固定子カッ
プ４４の上歯５０及びＢ相固定子カップ４５の上歯５２
とに吸引され、これら両上歯５０及び５２の中間の位置
に引き寄せられる。また同様に、回転子４２の永久磁石
４３のＮ極は、Ｓ極に励磁されたＡ相固定子カップ４４
の下歯５１及びＢ相固定子カップ４５の下歯５３とに吸
引され、これら両下歯５１及び５３の中間の位置に引き
寄せられる。こうして回転子４２は、永久磁石４３のＳ
極が上記両上歯５０，５２の中間の位置に、同じく永久
磁石４３のＮ極が上記両下歯５１，５３の中間の位置に
位置するように回動される。

【００４０】その後、励磁相モードをモード１からモー
ド３に変更すると、図１０に示すように、今度はＡｎ相
コイル４７とＢｐ相コイル４８とに電圧が印加されるよ
うに駆動回路７２のスイッチ設定が行われる。上記励磁
相モード３（ｅｌｓｔｅｐの下位３ビットの値＝３）の
場合の駆動回路７２及びステップモータ４０の態様を図
９（ｂ）に示す。このとき、Ａ相固定子カップ４４の上
歯５０はＳ極に、下歯５１はＮ極に、Ｂ相固定子カップ
４５の上歯５２はＮ極に、下歯５３はＳ極に励磁される
ようになる。こうして回転子４２の永久磁石４３のＳ極
は、Ｎ極に励磁されたＡ相固定子カップ４４の下歯５１
とＢ相固定子カップ４５の上歯５２との中間の位置に吸
引され、同じく永久磁石４３のＮ極は、Ｓ極に励磁され
たＡ相固定子カップ４４の上歯５０とＢ相固定子カップ
４５の下歯５３との中間の位置に吸引される。こうして
回転子４２は、同図９においては右方向に半歯分だけ回
動され、出力軸４１は時計回り方向に前記所定角の半分
だけ回動される。なお、本実施の形態では、出力軸４１
（回転子４２）が同図９において右方向に回動すること
で吸気絞り弁４が閉弁され、左方向に回動することで同
弁４が開弁される構成となっている。

【００４１】以上のように、駆動回路７２は励磁相モー
ドを切り替えることでステップモータ４０の出力軸４１
を回動させるものであり、具体的には励磁相モードを降
順に切り替えることで吸気絞り弁４を開弁させ、励磁相
モードを昇順に切り替えることで吸気絞り弁４を閉弁さ
せる方向に同出力軸４１を回動させる。

【００４２】ところで本実施の形態の制御装置では、ス
テップモータ４０を回動させるときに、２つの励磁方式
を使い分けている。すなわち上記励磁相モードを１つず
つ、具体的には、励磁相モードをモード０→モード１→
モード２…あるいはモード２→モード１→モード０…と
切り替え、１つのコイルのみが励磁されるモードと２つ
のコイルが同時に励磁されるモードとを交互に繰り返し
ながら回動させる方式（以下「１−２相励磁方式」とい
う）と、常に励磁相モードが奇数番号となるように励磁
相モードを２つずつ、具体的には、励磁相モードをモー
ド１→モード３→モード５…あるいはモード５→モード
３→モード１…と切り替え、２つのコイルが同時に励磁
されるモードのみを使用して回動させる方式（以下「２
相励磁方式」という）との２つの励磁方式である。１−
２相励磁方式の場合、励磁相モードの切り替え１回当た
りのステップモータ４０の回転子４２の回動角を細かく
設定することが可能であり、細密な吸気絞り弁４の開度
制御ができる。一方、２相励磁方式の場合、励磁相モー
ドの切り替え１回当たりの回転子４２の回動角を大きく
することが可能となり、吸気絞り弁４の開閉速度を速く
できる。このように２つの励磁方式を状況に応じて使い
分けることで、吸気絞り弁４の開度制御における精度向
上と追従性向上との両立を図るようにしている。

【００４３】なお、本実施の形態では、１−２相励磁方
式時の励磁相モード切り替え１回あたりの回動角を１ス
テップと定義して吸気絞り弁４の開度制御を行ってい
る。したがって、２相励磁方式時には、１回の励磁相モ
ード切り替え毎に２ステップずつ回動されることとな
る。

【００４４】次に、以下に本実施の形態の吸気絞り弁４
の開度制御態様について、図１１〜図１３に基づき、詳
細に説明する。なお、本実施の形態では、駆動したステ
ップモータ４０のステップ数から吸気絞り弁４の作動量
を把握し、それに基づき吸気絞り弁４の開度制御を行っ
ている。こうした制御を行う場合、ステップモータ４０
のステップ位置と吸気絞り弁４の実際の開度との対応を
把握しておく必要がある。しかしながら、ステップモー
タ４０の脱調や機関１の停止中に通電が遮断されること
などによって、これらの対応がくずれることがある。そ
こで、本実施の形態では、吸気絞り弁４の開度制御に先
立ち、上記対応関係を初期化して、そのずれを是正する
初期化処理を実行している。

【００４５】はじめに、この初期化処理について説明す
る。この初期化処理が開始されると、ＣＰＵ６０は、ま
ず、前記全開スイッチ３９のオン・オフ状態を確認す
る。そしてＣＰＵ６０は全開スイッチ３９のオン・オフ
状態が切り替わる方向にステップモータ４０を駆動し、
同スイッチ３９が切り替わった時点でのステップ位置を
基準ステップ位置として設定する。

【００４６】この基準ステップ位置の設定は、全開スイ
ッチ３９のオン・オフ状態が切り替わったステップモー
タ４０のステップ位置において、現在のステップｅｌｓ
ａｃｔの値を”０”、そのときの励磁相モード値をオフ
セット値ｅｌｓｏｆとして記憶することで行われる。こ
の現在のステップｅｌｓａｃｔは、ステップモータ４０
が駆動されたステップ数分だけ、閉弁側に駆動した場合
には加算、開弁側に駆動した場合には減算される。この
ように現在のステップｅｌｓａｃｔの値は吸気絞り弁４
の開度に対応して増減されため、この値から吸気絞り弁
４の開度を把握することができる。また、オフセット値
ｅｌｓｏｆは、吸気絞り弁４の全開位置におけるステッ
プモータ４０の励磁相モード値を示している。吸気絞り
弁４の開度制御時には、こうして設定された現在のステ
ップｅｌｓａｃｔと記憶値ｅｌｓｏｆとの和である励磁
相対応ステップｅｌｓｔｅｐを用い、ステップモータ４
０の駆動制御を行う。この励磁相対応ステップｅｌｓｔ
ｅｐの下位３ビットの値（０〜７）は、現在のステップ
ｅｌｓａｃｔにおけるステップモータ４０の励磁相モー
ド値を示している。

【００４７】次に、以上の初期化処理が完了した後に実
行される吸気絞り弁４の開度制御時におけるステップモ
ータ４０の駆動制御について説明する。ステップモータ
４０の駆動制御に際し、ＣＰＵ６０は、まず現在のステ
ップｅｌｓａｃｔと目標ステップｅｌｓｔｒｇとの大小
関係を確認し、ステップモータ４０の駆動方向を決定す
る。現在のステップｅｌｓａｃｔとの方が大きな場合に
はステップモータ４０を開弁側に駆動し、目標ステップ
ｅｌｓｔｒｇの方が大きな場合には閉弁側に駆動するよ
うにする。これら現在のステップｅｌｓａｃｔと目標ス
テップｅｌｓｔｒｇとが一致する場合には、吸気絞り弁
４は既に目標とする開度となっているため、ステップモ
ータ４０の励磁相をそのまま保持しておき、吸気絞り弁
４の現在の開度を保持するようにする。

【００４８】また、ＣＰＵ６０はステップモータ４０の
駆動方式も決定する。先述したように本実施の形態のス
テップモータ４０は、１回の励磁相切り替え毎に１ステ
ップずつ駆動する１−２相励磁方式と２ステップずつ駆
動する２相励磁方式の２つの方式の駆動を行うことがで
きる。本実施の形態では、通常は２相励磁方式でステッ
プモータ４０を駆動するようにし、ステップモータ４０
が現在１相励磁されている場合と目標ステップｅｌｓｔ
ｒｇと現在のステップｅｌｓａｃｔとの差が”１”ステ
ップであるときに限って１−２相励磁方式で駆動するよ
うにしている。

【００４９】こうしてステップモータ４０の駆動方向及
び駆動方式を設定した後、ＣＰＵ６０は現在のステップ
ｅｌｓａｃｔを変更する。開弁方向に駆動する場合に
は、現在のステップｅｌｓａｃｔから、駆動方式に応じ
て”１”又は”２”ずつを減算する。閉弁方向に駆動す
る場合には、現在のステップｅｌｓａｃｔに、同様にし
て”１”又は”２”ずつを加算する。

【００５０】以上のようにして、現在のステップｅｌｓ
ａｃｔを目標ステップｅｌｓｔｒｇに近づけ、一致させ
るようステップモータ４０を駆動制御し、吸気絞り弁４
を目標とする開度とするように開度制御を行っている。

【００５１】次に、前述した目標開度（目標ステップｅ
ｌｓｔｒｇ）を算出するための処理である目標開度算出
ルーチンについて、図１１に基づき説明する。なお、本
ルーチンの処理は、所定時間（例えば８ｍ秒）毎の定時
割り込み（時間同期）処理として実行される。

【００５２】本ルーチンに移行するとＣＰＵ６０は、ま
ず処理Ｓ１００において、ディーゼル機関１がアイドル
運転状態にあるか否かを判断する。なお、ディーゼル機
関１がアイドル運転状態にあることは、車速センサ２０
によって検出される車速が０であるとともに、機関回転
数ＮＥが所定値以下、且つアクセル開度が全閉であるこ
とから判断される。

【００５３】ここで機関１がアイドル運転状態にある場
合、ＣＰＵ６０は処理Ｓ１０２において、目標ステップ
のベース値ｅｌｓｂｓｅに定数Ｋｉｄｌを設定する。こ
の定数Ｋｉｄｌは、アイドル運転状態時にディーゼル機
関１の発生する振動や騒音を抑制し、且つエミッション
の悪化や白煙、黒煙の発生をも好適に抑制することので
きる吸気絞り弁４の絞り側の所定開度に対応した値とし
て予め設定されている。

【００５４】一方、アイドル運転状態にない場合には、
ＣＰＵ６０は処理Ｓ１０１において、図１３に示すよう
な、機関回転数ＮＥと燃料噴射量Ｑｆｉｎｃとの２次元
マップから前記目標ステップのベース値ｅｌｓｂｓｅを
算出する。なお、燃料噴射量Ｑｆｉｎｃは、機関回転数
ＮＥとアクセル開度ＡＣＣＰＡとの２次元マップから算
出される。本実施の形態における上記燃料噴射量Ｑｆｉ
ｎｃ算出用のマップを図１４に示す。

【００５５】例えば機関１の高回転運転量域において燃
料噴射を中断（フューエルカット）する処理が行われる
場合、燃料噴射量Ｑｆｉｎｃは計算上、負の値となる。
燃料噴射量Ｑｆｉｎｃが”０”であっても負の値であっ
ても、燃料噴射が中断されるという点では同じである。
ただし、本実施の形態にあっては、ステップモータ４０
の目標ステップｅｌｓｔｒｇの算出の際に、両者を区分
して別々の吸気絞り弁４の開度制御を行うため、ここで
は異なった値を設定している。

【００５６】すなわち、図１３に示すように、本実施の
形態にあって、燃料噴射量Ｑｆｉｎｃが上記”−５”の
場合の目標ステップのベース値ｅｌｓｂｓｅには、アイ
ドル運転時の目標ステップのベース値ｅｌｓｂｓｅより
も大きな値が設定される。なお、本実施の形態では、こ
のベース値ｅｌｓｂｓｅの値が大きなほど吸気絞り弁４
の目標開度は閉弁側に設定される構成となっているた
め、このときの吸気絞り弁４の目標開度はアイドル運転
時の目標開度よりも閉弁側となる。そして、このときの
同吸気絞り弁４の目標開度とは、燃料噴射系の異常や吸
入空気中へのオイルの混入等によってフューエルカット
中にも燃焼が行われ、運転者の意図に反した機関回転数
の上昇が発生した場合にあっても、オイル等の存在によ
っても燃焼が継続されない程度まで吸入空気量を削減す
ることで同機関回転数を確実に低減可能な同吸気絞り弁
４の開度であるとする。

【００５７】こうして目標ステップのベース値ｅｌｓｂ
ｓｅが設定された後、ＣＰＵ６０は処理Ｓ１０３におい
て、燃料噴射量Ｑｆｉｎｃが上記”−５”よりも大きい
か否かを判定する。燃料噴射量Ｑｆｉｎｃが上記”−
５”より大きい場合、ＣＰＵ６０は処理Ｓ１０４におい
て、目標ステップのベース値ｅｌｓｂｓｅに水温補正項
ｅｍｌｔｈｗと吸気温補正項ｅｍｌｔｈａと大気圧補正
項ｅｍｌｐａとを乗じたものを目標ステップｅｌｓｔｒ
ｇとする。なおこれら各補正項は、次に説明する補正値
算出ルーチンによって設定される。

【００５８】なお、吸気絞り弁４の目標開度は適正なＥ
ＧＲ量を確保すべく設定される。またＥＧＲ量は燃料噴
射量Ｑｆｉｎｃに基づき算出されるため、燃料噴射量Ｑ
ｆｉｎｃから吸気絞り弁４の適切な目標開度を算出する
ことができる。よって、燃料噴射量Ｑｆｉｎｃの関数と
することで容易且つ適切に吸気絞り弁４の適切な目標開
度を算出することができる。

【００５９】一方、燃料噴射量Ｑｆｉｎｃが”−５”以
下の場合、ＣＰＵ６０は処理Ｓ１０５において、目標ス
テップのベース値ｅｌｓｂｓｅをそのまま目標ステップ
ｅｌｓｔｒｇとする。つまり、フューエルカット時にあ
るときには、一切の補正を行わず、ベース値ｅｌｓｂｓ
ｅそのものが目標ステップｅｌｓｔｒｇとなる。しか
も、このときのベース値ｅｌｓｂｓｅには、図１３のマ
ップより明らかなようにアイドル運転時よりも大きな値
を設定している。

【００６０】ディーゼル機関１では、高速運転状態から
の減速時に、触媒の加熱防止や燃料の節約、機関回転数
ＮＥの異常な上昇による機関の損傷防止等のため同機関
１への燃料噴射を遮断する、いわゆるフューエルカット
が行われている。このとき、燃料噴射系の異常や吸入空
気中へのオイルの混入等によってフューエルカット中に
も燃焼が行われた場合、運転者の意図に反して機関回転
数ＮＥの上昇または低下度合が低い状態が発生する。

【００６１】その点、上記のように燃料噴射量Ｑｆｉｎ
ｃが上記”−５”以下である場合、すなわちフューエル
カット時である場合、目標ステップｅｌｓｔｒｇをアイ
ドル運転時よりも更に吸気絞り弁４の開度を閉弁するよ
うに設定して吸入空気量を大幅に削減させることで、機
関回転数ＮＥを速やか且つ効果的に減少させるようにし
ている。こうして、十分な機関回転数ＮＥの制限が可能
となり、アクセルを全閉とする操作によって運転者の意
図に反した機関作動を抑制することができるようにな
る。

【００６２】こうして目標ステップｅｌｓｔｒｇを設定
した後、ＣＰＵ６０は本ルーチンの処理を一旦終了す
る。前述のステップモータ４０の駆動制御においてＣＰ
Ｕ６０は、こうして設定された目標ステップｅｌｓｔｒ
ｇに基づきステップモータ４０を駆動し、吸気絞り弁４
の開度を調整する。

【００６３】次に、補正値算出ルーチンの処理手順につ
いて、図１２のフローチャートに基づき説明する。本ル
ーチンの処理は、所定時間（例えば１秒）ごとの定時割
り込み処理として実行される。本ルーチンでは、各補正
項を機関１の温度状態や大気の温度状態及び圧力状態に
基づき前記各補正項の値を設定している。これらの状態
は機関１の運転状態の変動と比較して変動が少ないた
め、本ルーチンが実行される間隔は前記目標開度算出ル
ーチンが実行される間隔よりも十分に長く設定されてい
る。

【００６４】さて、本ルーチンに移行すると、ＣＰＵ６
０はまず処理Ｓ２００において、前記水温センサ７７の
出力結果から算出される冷却水温度ｔｈｗの１次元マッ
プから水温補正項ｅｍｌｔｈｗを算出する。この水温補
正項ｅｍｌｔｈｗとしては、冷却水温度ｔｈｗが低いほ
ど小さな値が設定される。すなわちこの水温補正項ｅｍ
ｌｔｈｗは、冷却水温度ｔｈｗが低いほど、吸気絞り弁
４の開度を大きくする補正項として設定される。冷却水
温度ｔｈｗはディーゼル機関１の温度状態を反映してい
る。機関１の低温運転時には失火が発生し易くなる。そ
こで、冷却水温度ｔｈｗが低い場合には、吸気絞り弁４
の開度を大きく設定することで吸入空気量に対するＥＧ
Ｒ量の割合、すなわちＥＧＲ率を低減し、失火の発生を
抑制する。

【００６５】次に、ＣＰＵ６０は処理Ｓ２０１におい
て、前記吸気温センサ７８の出力結果から算出される吸
気温度ｔｈａの１次元マップから吸気温補正項ｅｍｌｔ
ｈａを算出する。この吸気温補正項ｅｍｌｔｈａも吸気
温度ｔｈａが低いほど小さな値が設定され、吸気絞り弁
４の開度を大きくするようにしている。ディーゼル機関
１では吸気温度ｔｈａが低い場合、失火が発生し易くな
る。そこで吸入空気量を増やし、失火を発生させないよ
うに上記の補正が行われる。

【００６６】そしてＣＰＵ６０は処理Ｓ２０２におい
て、前記圧力センサ６の出力結果から算出される大気圧
Ｐａの１次元マップから大気圧補正項ｅｍｌｐａを算出
する。この大気圧補正項ｅｍｌｐａも大気圧ｐａが低い
ほど小さな値が設定され、吸気絞り弁４の開度を大きく
するようにしている。例えばディーゼル機関１が高地で
運転されている時のように大気圧ｐａが低い場合、吸入
空気の密度が低いため、実質的に燃焼室１２内に導入さ
れる吸入空気の量、すなわち吸気充填率が低下し、排ガ
ス中のスモークやＨＣが増加する。そこで吸入空気量を
増量して吸気充填率を高め、スモークやＨＣを低減すべ
く上記の補正が行われる。

【００６７】こうして各補正項を設定した後、ＣＰＵ６
０は本ルーチンの処理を一旦終了する。これらの補正項
は、上述のように燃料噴射量Ｑｆｉｎｃ≧−５のときの
み、目標ステップｅｌｓｔｒｇの補正に用いられる。

【００６８】なお、燃料噴射量Ｑｆｉｎｃ＜−５のと
き、すなわちフューエルカット時には燃料噴射が行われ
ないため、前記の冷却水温度ｔｈｗや吸気温ｔｈａ、大
気圧ｐａに基づく補正は無意味であるばかりか、これら
の補正によって吸気絞り弁４の開度が機関回転数を低減
すべく設定された開度よりも大きくなることがあり、か
えって機関回転数ＮＥの低減を遅らせる結果となるおそ
れがある。減速時には速やかに機関回転数ＮＥを低減す
ることが優先されるため、本実施の形態では上記の減速
時の目標ステップｅｌｓｔｒｇの算出時には、こうした
補正を行わず、確実に吸入空気量を低減できるようにし
ている。

【００６９】また、本実施の形態では、アイドル運転時
や通常の開度制御時と上記の減速時とでは吸気絞り弁４
の開度を別個に設定しているため、互いに制約を受ける
ことなく、常に適切な吸気絞り弁４の開度を設定するこ
とができるようになる。

【００７０】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、以下の効果を得ることができる。 （１）吸気絞り弁４の開度をアイドル運転時よりも更に
小さく設定して吸入空気量を大幅に減少させることで、
アクセル開度全閉状態における減速時に燃料噴射系の異
常やオイル吸引等によって生じる運転者の意図に反した
機関作動を簡単な制御構造をもって的確に抑制すること
ができるようになる。

【００７１】（２）また、このときの目標ステップｅｌ
ｓｔｒｇには冷却水温度ｔｈｗや吸気温度ｔｈａ、大気
圧ｐａによる補正を行わないため、常に吸気絞り弁４の
開度を小さくでき、機関回転数ＮＥを確実に低減するこ
とができるようになる。

【００７２】（３）また、フューエルカット時の機関回
転数を確実に低下させることで、ディーゼル機関１の信
頼性や耐久性を高く維持することができるようになる。 （４）減速時の吸気絞り弁４の開度とアイドル運転時の
開度とを別個に設定することで、ディーゼル機関１の運
転状態に応じた適切な開度を設定することができるよう
になる。

【００７３】（５）目標ステップｅｌｓｔｒｇをディー
ゼル機関１の燃料噴射量Ｑｆｉｎｃと機関回転数ＮＥと
に基づき算出することで、適切なＥＧＲ制御やアイドル
回転数制御あるいは機関回転数制限を行うことができる
ようになる。

【００７４】（６）燃料噴射量Ｑｆｉｎｃの関数とする
ことで容易且つ適切に吸気絞り弁４の適切な目標開度を
算出することができる。なお、本発明の実施の形態は、
以下のように変更してもよい。

【００７５】・本実施の形態では、燃料噴射量Ｑｆｉｎ
ｃが”−５”以下の場合も、通常と同じマップから目標
ステップｅｌｓｔｒｇを算出する構成としたが、この場
合だけに用いる特別なマップを用意して算出する構成と
してもよい。また、上記構成では、燃料噴射量Ｑｆｉｎ
ｃが”−５”以下の場合には、一切補正を行わず、基本
値ｅｌｓｂｓｅそのものを目標ステップｅｌｓｔｒｇと
していたが、本発明の趣旨を越えない範囲であれば、こ
のときも補正を行ってもよい。

【００７６】・また、本実施の形態では、基本値ｅｌｓ
ｂｓｅに冷却水温ｔｈｗや吸気温ｔｈａ、大気圧ｐａに
基づき補正を行い目標ステップｅｌｓｔｒｇを算出して
いたが、これらのパラメータの一部だけを用いて補正を
行う構成としたり、他のパラメータに基づく補正項を更
に加えたり、全く補正を行わない構成としてもよい。

【００７７】・本実施の形態において、フューエルカッ
ト時で且つアクセルペダルの全閉時に設定される燃料噴
射量Ｑｆｉｎｃの値（＝−５）等は任意であり、ディー
ゼル機関１のアイドル運転時や通常の運転時における燃
料噴射量Ｑｆｉｎｃと確実に区別できるようにこの値を
設定すればよい。

【００７８】・また、本実施の形態では、回転子４２に
永久磁石を用いるＰＭ型のステップモータ４０を採用し
ていたが、これをＶＲ型やハイブリット型等の他の型式
のステップモータに変更してもよい。

【００７９】

【発明の効果】請求項１及び請求項４に記載の発明によ
れば、当該機関の高速運転領域における減速時等、燃料
噴射量指令値が「０」であるときの吸気絞り弁の目標開
度をアイドル運転時における同吸気絞り弁の目標開度よ
りも更に閉弁側に設定して吸入空気量を制限することで
十分な機関回転数を簡単な制御構造をもって的確に低下
できるようになる。

【００８０】また、請求項２及び請求項５に記載の発明
によれば、アクセルを全閉とする運転者の意図的な操作
でもって機関回転数を簡単な制御構造をもって的確に低
下することができるようになる。

【００８１】また、請求項３及び請求項６に記載の発明
によれば、アイドル運転時における吸気絞り弁の目標開
度と、燃料噴射指令値が「０」であるとき、あるいはア
クセル開度が全閉となるときの同吸気絞り弁の目標開度
とをそれぞれ所定の定数値として設定することで、更に
簡単な制御構造をもって的確に吸気絞り弁の開度制御を
行うことができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかるステップモータ式
弁装置が適用されたディーゼル機関の概略構成を示す略
図。

【図２】吸気絞り弁及びその駆動機構の側部断面構造を
示す断面図。

【図３】吸気絞り弁の駆動機構の正面構造を示す正面
図。

【図４】同吸気絞り弁の駆動機構の部分断面図。

【図５】同実施形態の弁装置の電気的構成を示すブロッ
ク図。

【図６】ステップモータの平面断面構造を示す断面図。

【図７】同ステップモータの側部断面構造を示す断面
図。

【図８】同ステップモータの模式構造を示す略図。

【図９】同ステップモータの動作原理を示す略図。

【図１０】同ステップモータの各コイルへの通電態様を
示す図。

【図１１】目標開度算出ルーチンの処理手順を示すフロ
ーチャート。

【図１２】補正値算出ルーチンの処理手順を示すフロー
チャート。

【図１３】機関回転数及びアクセル開度と燃料噴射量と
の関係を示すグラフ。

【図１４】機関回転数及び燃料噴射量と目標ステップ及
び吸気絞り弁開度との関係を示すグラフ。

【符号の説明】

１…ディーゼル機関、２…吸気通路、４…吸気絞り弁、
５…吸気絞り弁駆動機構、６…圧力センサ、７…排気通
路、８…ＥＧＲ通路、９…ＥＧＲ制御弁、１７…回転数
センサ、１８…アクセル開度センサ、１９…電子制御装
置（ＥＣＵ）、２０…イグニションスイッチ、２１…ス
タータスイッチ、２２…車速センサ、２３…クランク
軸、２４…ロータ、２６…弁軸、２９…被動ギア、３２
…レバー、３３…押圧部、３５…支軸、３６…第１中間
ギア、３７…第２中間ギア、３８…駆動ギア、３９…全
開スイッチ、４０…ステップモータ、４１…出力軸、４
２…回転子、４３…永久磁石、４４…Ａ相固定子カッ
プ、４５…Ｂ相固定子カップ、４６…Ａｐ相コイル、４
７…Ａｎ相コイル、４８…Ｂｐ相コイル、４９…Ｂｎ相
コイル、６０…ＣＰＵ、７２…駆動回路、７８…水温セ
ンサ、７８…大気温センサ。

【手続補正書】

【提出日】平成１１年７月１６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、ディーゼル機関の吸気絞
り弁に駆動連結されたステップモータの所定のステップ
位置を基準としたステップ数制御に基づき前記吸気絞り
弁を開閉駆動せしめるディーゼル機関の吸気絞り弁制御
方法であって、当該機関のアクセル開度に基づき設定さ
れる燃料噴射量指令値が「０」となるとき、前記吸気絞
り弁の目標開度を同機関のアイドル運転時における前記
吸気絞り弁の目標開度よりも更に閉弁側であって、燃料
噴射系の異常や吸入空気中へのオイルの混入等によって
フューエルカット中にも燃焼が行われて運転者の意図に
反した機関回転数の上昇が発生する条件にあっても、燃
焼が継続されない程度まで吸入空気量が削減される開度
に設定することをその要旨とする。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】また、請求項２に記載の発明は、ディーゼ
ル機関の吸気絞り弁に駆動連結されたステップモータの
所定のステップ位置を基準としたステップ数制御に基づ
き前記吸気絞り弁を開閉駆動せしめるディーゼル機関の
吸気絞り弁制御方法であって、当該機関が搭載された車
両の走行時、アクセル開度が全閉となるとき、前記吸気
絞り弁の目標開度を同機関のアイドル運転時における同
吸気絞り弁の目標開度よりも更に閉弁側であって、燃料
噴射系の異常や吸入空気中へのオイルの混入等によって
フューエルカット中にも燃焼が行われて運転者の意図に
反した機関回転数の上昇が発生する条件にあっても、燃
焼が継続されない程度まで吸入空気量が削減される開度
に設定することをその要旨とする。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
または２に記載のディーゼル機関の吸気絞り弁制御方法
において、前記吸気絞り弁の、前記アイドル運転時にお
ける目標開度、及び該アイドル運転時よりも更に閉弁側
であって、燃料噴射系の異常や吸入空気中へのオイルの
混入等によってフューエルカット中にも燃焼が行われて
運転者の意図に反した機関回転数の上昇が発生する条件
にあっても、燃焼が継続されない程度まで吸入空気量が
削減される開度に設定する目標開度をそれぞれ所定の定
数値として設定することをその要旨とする。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】また、請求項４に記載の発明は、ディーゼ
ル機関の吸気絞り弁に駆動連結されたステップモータの
ステップ数制御に基づき前記吸気絞り弁を開閉駆動せし
めるディーゼル機関の吸気絞り弁装置において、当該機
関のアクセル開度に基づいて燃料噴射量指令値を算出す
る噴射量指令値演算手段と、当該機関のアイドル運転時
における前記吸気絞り弁の目標開度を設定する第１の目
標開度設定手段と、前記算出される燃料噴射量指令値が
「０」となるときの前記吸気絞り弁の目標開度を前記第
１の目標開度設定手段により設定される目標開度よりも
更に同吸気絞り弁の閉弁側であって、燃料噴射系の異常
や吸入空気中へのオイルの混入等によってフューエルカ
ット中にも燃焼が行われて運転者の意図に反した機関回
転数の上昇が発生する条件にあっても、燃焼が継続され
ない程度まで吸入空気量が削減される開度に設定する第
２の目標開度設定手段と、を備えることをその要旨とす
る。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】また、請求項５に記載の発明は、ディーゼ
ル機関の吸気絞り弁に駆動連結されたステップモータの
ステップ数制御に基づき前記吸気絞り弁を開閉駆動せし
めるディーゼル機関の吸気絞り弁装置において、当該機
関のアクセル開度に基づいて燃料噴射量指令値を算出す
る噴射量指令値演算手段と、当該機関のアイドル運転時
における前記吸気絞り弁の目標開度を設定する第１の目
標開度設定手段と、当該機関が搭載された車両の走行時
に前記検出されるアクセル開度が全閉となるときの前記
吸気絞り弁の目標開度を前記第１の目標開度設定手段に
より設定される目標開度よりも更に同吸気絞り弁の閉弁
側であって、燃料噴射系の異常や吸入空気中へのオイル
の混入等によってフューエルカット中にも燃焼が行われ
て運転者の意図に反した機関回転数の上昇が発生する条
件にあっても、燃焼が継続されない程度まで吸入空気量
が削減される開度に設定する第２の目標開度設定手段
と、を備えることをその要旨とする。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】請求項１に記載の方法及び請求項４に記載
の構成によれば、当該機関の高速運転領域における減速
時等、燃料噴射量指令値が「０」であるときの吸気絞り
弁の目標開度をアイドル運転時における同吸気絞り弁の
目標開度よりも更に閉弁側であって、燃料噴射系の異常
や吸入空気中へのオイルの混入等によってフューエルカ
ット中にも燃焼が行われて運転者の意図に反した機関回
転数の上昇が発生する条件にあっても、燃焼が継続され
ない程度まで吸入空気量が削減される開度に設定して、
吸入空気量を大幅に削減させる。こうして吸入空気量を
制限することで十分な機関回転数を簡単な制御構造をも
って的確に低下できるようになる。また、このときの吸
気絞り弁の目標開度と、上記アイドル運転時の同目標開
度とは、それぞれ別々に設定されるため、該アイドル運
転時にも適切な吸入空気量を確保できるようになり、エ
ミッションの悪化や機関の発生する振動・騒音も好適に
抑制できるようにもなる。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７９】

【発明の効果】請求項１及び請求項４に記載の発明によ
れば、当該機関の高速運転領域における減速時等、燃料
噴射量指令値が「０」であるときの吸気絞り弁の目標開
度をアイドル運転時における同吸気絞り弁の目標開度よ
りも更に閉弁側であって、燃料噴射系の異常や吸入空気
中へのオイルの混入等によってフューエルカット中にも
燃焼が行われて運転者の意図に反した機関回転数の上昇
が発生する条件にあっても、燃焼が継続されない程度ま
で吸入空気量が削減される開度に設定して吸入空気量を
制限することで十分な機関回転数を簡単な制御構造をも
って的確に低下できるようになる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 11/10 Ｆ０２Ｄ 11/10 Ｋ 41/04 ３６０ 41/04 ３６０ 41/20 ３６０ 41/20 ３６０

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ディーゼル機関の吸気絞り弁に駆動連結さ
   れたステップモータの所定のステップ位置を基準とした
   ステップ数制御に基づき前記吸気絞り弁を開閉駆動せし
   めるディーゼル機関の吸気絞り弁制御方法であって、 当該機関のアクセル開度に基づき設定される燃料噴射量
   指令値が「０」となるとき、前記吸気絞り弁の目標開度
   を同機関のアイドル運転時における前記吸気絞り弁の目
   標開度よりも更に閉弁側に設定することを特徴とするデ
   ィーゼル機関の吸気絞り弁制御方法。
2. 【請求項２】ディーゼル機関の吸気絞り弁に駆動連結さ
   れたステップモータの所定のステップ位置を基準とした
   ステップ数制御に基づき前記吸気絞り弁を開閉駆動せし
   めるディーゼル機関の吸気絞り弁制御方法であって、 当該機関が搭載された車両の走行時、アクセル開度が全
   閉となるとき、前記吸気絞り弁の目標開度を同機関のア
   イドル運転時における同吸気絞り弁の目標開度よりも更
   に閉弁側に設定することを特徴とする請求項１に記載の
   ディーゼル機関の吸気絞り弁制御方法。
3. 【請求項３】前記吸気絞り弁の、前記アイドル運転時に
   おける目標開度、及び該アイドル運転時よりも更に閉弁
   側に設定する目標開度をそれぞれ所定の定数値として設
   定する請求項１または２に記載のディーゼル機関の吸気
   絞り弁制御方法。
4. 【請求項４】ディーゼル機関の吸気絞り弁に駆動連結さ
   れたステップモータのステップ数制御に基づき前記吸気
   絞り弁を開閉駆動せしめるディーゼル機関の吸気絞り弁
   装置において、 当該機関のアクセル開度に基づいて燃料噴射量指令値を
   算出する噴射量指令値演算手段と、 当該機関のアイドル運転時における前記吸気絞り弁の目
   標開度を設定する第１の目標開度設定手段と、 前記算出される燃料噴射量指令値が「０」となるときの
   前記吸気絞り弁の目標開度を前記第１の目標開度設定手
   段により設定される目標開度よりも更に同吸気絞り弁の
   閉弁側の開度として設定する第２の目標開度設定手段
   と、 を備えることを特徴とするディーゼル機関の吸気絞り弁
   制御装置。
5. 【請求項５】ディーゼル機関の吸気絞り弁に駆動連結さ
   れたステップモータのステップ数制御に基づき前記吸気
   絞り弁を開閉駆動せしめるディーゼル機関の吸気絞り弁
   装置において、 当該機関のアクセル開度を検出するアクセル開度検出手
   段と、 当該機関のアイドル運転時における前記吸気絞り弁の目
   標開度を設定する第１の目標開度設定手段と、 当該機関の搭載された車両の走行時に前記検出されるア
   クセル開度が全閉となるときの前記吸気絞り弁の目標開
   度を前記第１の目標開度設定手段により設定される目標
   開度よりも更に同吸気絞り弁の閉弁側の開度として設定
   する第２の目標開度設定手段と、 を備えることを特徴とするディーゼル機関の吸気絞り弁
   制御装置。
6. 【請求項６】前記第１及び第２の目標開度設定手段は、
   前記設定する目標開度をそれぞれ所定値として設定する
   ものである請求項４または５に記載のディーゼル機関の
   吸気絞り弁制御装置。