JPS5825541A - 内燃機関アイドル回転速度制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 に制御する内燃機関アイドル回転速度制御方法に関する
。

従来より内燃機関（以下エンジンと呼ぶ）のアイドル回
転速度を制御する装置は積大提案されている。そのうち
で内燃機関への吸入空気量を調整するものとして、スロ
ットル弁をバイパスするバイパス通路を設け、その通路
内に流量制御用の制御弁を設置してその制御弁の開度位
置を負圧制御用電磁手段を用いて制御するものが実用化
されている。また、最近では制御弁の開度位置をステン
プモータによって制御する方法も提案されているが、一
般にステップモータのステップ位置は単一のメモリに記
憶するようにしており、メモリの内容が狂うと以後の制
御に多大の支障をきたす恐れがあり、一方それを解決す
るためステップ位置検出用のセンサを取り付けたフィー
ドバック制御方式も提案されているが、これはコスト、
耐久性。

信顆性等に問題があり、必ずしも最善の解決策とは言い
難い。

本発明は上記した問題に鑑みてなされたもので、上記問
題点を良好に解決できる内燃機関アイドル回転速度制御
方法を提案するものである。

即ち、本発明はバイパス通路の空気流量制御用の制御弁
を駆動するステップモータを備えるものにおいて、この
ステップモータによる制御弁の開度位置（つまりはステ
ップモータの回転位置）を重複して複数のメモリに記憶
するようにし、これら複数のメモリに記憶された開度位
置を示す値を相互に比較することによって、ステップモ
ータの現在の開度位置を判定し、この開度位置が、機関
状態によって決定される目標開度位置に一致するまでス
テップモータを駆動し、これによってバイパス通路の空
気流量を調節し機関回転速度を所望の値に制御するもの
である。これによって位置センサによるフィードバック
制御方式を採用しなくとも現在の開度位置（モータ回転
位置）を正確に判定でき、高精度のアイドル回転速度制
御を可能にできる。

以下本発明の一実施例を図面により説明する。

第１図において１０は４サイクル火花点火式エンジンで
あり、エアクリーナ１１．エア７０メータ１２、吸気管
１３．吸気分岐管１４を経て主の空気を吸入し、吸気分
岐管１４に設けられた複数の電磁式燃料噴射弁１５から
電子制御装置２０によって定められる時間間隔だけ燃料
を噴射供給される。エンジン１０の主吸入空気量は図示
しないアクセルペダルにより任意に操作されるスロット
ル弁１６によって調整される。スロットル弁１６にはス
ロットルセンサ１フが設けられており、スロットルの全
閉状態を検出するアイドル（よりＩＤ）スイッチ、及び
スロットルの全開状態を検出するパフ−（ｐｓｖ）スイ
ッチが電子制御装置２０に接続されている。ディストリ
ビュータ２１内の回転速度上ンサである電磁ピックアッ
プ２２で検出される回転信号が電子制御装置２０に入力
される。

イグナイタ２３は電子制御装置２０からの通電信号に従
い、ディス）　ＩＪピユータ２１を通じて各点火プラグ
２４を着火させる。更にイグナイタ２３からはディスト
リビュータ２１への高電圧発生の有無を知らせる信号工
Ｇｆが電子制御装置２０に入力される。電子制御装［２
０への電源投入はイグニッション（工Ｇ）スイッチ２５
をオンすることにより行なわれ、後述する様に電子制御
装置２０からの出力信号Ｍ−ＲＩＩＬによりコイル２６
に通電を行ないメインリレースイッチ２７をオンせしめ
、ＩＧスイッチオフ後も電子制御装置２０への電源電圧
を確保できる様な構成となっている。

吸気分岐管１４には流量制御弁装置１００が取付けられ
ている。この流量制御弁装置１００は第２図に示される
様にステップモータｌｏｇを保持するモータハウジング
１０２と、モータハウジング端板１０３と、弁ハウジン
グ１０４とを備え、これらハウジング１０２，１０４並
びに端板１０３はポル）１０５によって互いに固締され
ている。

第１図、第２図に示す様に弁ハウジング１０４には７ラ
ンジ１０６が一体形成され、この７ランジ１０６はポル
Ｆによって吸気分岐管１４の外壁面上に固定される。

弁ハウジング１０４内には弁室１０７が設けられており
、この弁室１０７は弁ハウジング１０４に固定されたバ
イパス管１０８及び空気導管１８を通して第１図に示す
様にスロットル弁１６上流の吸気管１３内に連結される
。一方、第１図並びに第２図に示される様に７ランジ１
０６の先端部には吸気分岐管１４内に突出した円筒状の
突起１０９が一体形成され、この突起１０９内には円筒
状の空気流出孔１１０が形成されている。この空気流出
孔１１０の内端部には環状溝１１１−が形成されており
、この環状溝１１１内には弁座１１２がとりつけられて
いる。

一方、ステップモータ１０１は弁軸１１３と、この弁軸
１１３と共軸的に配置されたロータ１１４と、さらにこ
のロータ１１４の円筒状外周面とわずかな間隔を隔てて
固定された一対のステータ１１！ｌ、１１ｇとを備えて
いる。

第２図に示す様に弁軸１１３の端部にはモータハウジン
グ１０２に固定された焼結金属性の中空円筒状の軸受１
１フが配置されており、弁軸１１３の中間部はハウジン
グ端板１０３に固定された焼結金属製の軸受１１８によ
り支持されている。また、弁軸１１３には弁軸１１３が
最大前進位置にある時にロータ１１４と当接する第１の
ストップビン１１９が固着され、更に弁軸１１３には弁
軸１１３が最大後退位置にある時にシータ１１４と当接
する第２のストップビン１２０が固着される。

一方、軸受１１フには第１のストップビン１２０が侵入
することのできるスリット１２１が形成されている。ま
た、モータハウジング１０２内に位置する弁軸１１３の
外周面上には第２図中に示される様に忘端から第２のス
トップビン３４をわず（７） いる。

一方、弁軸１１３の外周面上には外ねじ山１２２の成端
位置近くから右方に平担部１２３が設けられており、一
方第３図に示される様に軸受１１Ｂの内周は弁軸１１３
と接する様な円筒状の内周面１２４と平坦状の内周面１
２５から成る。従って弁軸１１３は軸受１１８によって
回転不能にかつ軸方向に摺動可能に保たれる。

また、第３図に示される様に軸受１１８の外周には突出
１２６が設けられており、一方、ハウジング端板１０３
上には軸受１１８の外周と接する形状の軸受孔１２フが
設けられている。従って、軸受１１８が軸受孔１２？内
に配置された時・、軸受１１８はハウジング端板１０３
上において回転不能に保たれる。弁軸１１３の先端部に
は、円錐状の外周面１２８を有する弁体１２９がナツト
１３０によって固定されており、弁体１２９の外周面１
２Ｂと弁座１１，２の間に環状の空気流通路１３１ｉＪ
ｓ形成される。更に、弁室１０フ内には弁よ　　　　　
　　　　（８） 体１２９とハウジング端板１０３間に圧縮ばね１３２が
配置されている。

第ｊ！図に示される様に四−夕１１４は、合成樹脂製の
内筒１３３と、この内筒１３３の外周面上に固定された
金属性の中間筒１３４と、中間筒１３４の外周面上に固
定された永久磁石からなる外筒１３５とにより構成され
ており、この外筒１３５の外周面には円周方向にＮ極と
８極とが交互に形成されている。

中間筒１３４の一端部はモータハウジング１０２によっ
て支持された玉軸受１３６のインナトス１３フにより支
持され、一方、中間筒１３４の他燗部はハウジング端板
１０３によって支持された玉軸受１３８のインナレース
１３９により支持される。従って四−夕１１４はこれら
一対の玉軸受１３６．１３８によって回転不能に保たれ
る。また、内筒１３３の中心孔内には弁軸１１３の外ね
じ山ＩＬ２２とかみ合う内ねじ山１４０が設けられてお
り、従ってロータ１１４が回転すると、弁軸１１３が軸
方向に移動することになる。

（９） モータハウジング１０２内に固定されたステータ１１５
とステータ１１６とは同一の構造を有しており、第４ｖ
ｌＪから第７図を参照してステータ１１５の構造につい
てのみ説明する。ステータ１１５は一対のステータコア
部分１５０，１５１とステータコイル１５２とにより構
成される。ステータコア部分１５０は、環状側壁部１５
３と、外筒部１５４と、環状側壁部１５３の内周縁から
環状側壁部１５３に対して垂直方向に延びる８個の磁極
片１５５とにより構成され、これら磁極片１５５はほぼ
三角形状をなすと共に等間隔で配置されている。

一方、ステータコア部分１５１は、環状側壁部１５６と
、環状側壁部１５６の内周縁から環状側壁部１５６に対
して垂直方向に延びる８個の磁極片１５７とにより構成
され、これら磁極片１５フは磁極片１５５と同様にほぼ
三角形状をなすと共に等間隔で配置されている。これら
のステータコア部分１５０，１５１は、第６図並びに第
７図に示される様にそれらの磁極片１５５と１５７とが
（１０） 互いに等間隔となる様に配置され、ステータコア［分ｘ
ｓｏ、１ｓｘがステータコアを形成する。

第７図においてステータコイル１５２に矢印Ａで示す方
向に電流を流すと、第６図においてステータコイル１５
ｇの周りには矢印Ｂで示す磁界が発生し、その結果磁極
片１５５にはＳ極が、磁極片ｌＦｉ’ｉＦにはＮ極がそ
れぞれ発生する。同様にステルタコイル１５２に矢印Ａ
と反対方向に電流を流せば磁極片１５５にはＮ極が、磁
極片１５）にはＳ極がそれぞれ発生する。従ってステー
タ１１５の内周面上にはＮ極とＳ極とが交互に発生する
ことがわかる。

第８図はステータ１１５とステータ１１６とをタンデム
状に配置したところを示す。ステータ１１Ｂの隣接する
磁極片１５５と磁極片１５７との距離を！とすると、ス
テータ１１６の磁極片１５５＆はステータ１１ｊの磁極
片１５５に対してｌ／Ｚだけずれている。即ち、ステー
タ１１５の隣接する磁極片１５５の距離とを１ピツチと
すると、ステータ１１６の磁極片１５５１はステー（１
１） り１１５の磁極片１５５に対して１／４ピツチだけずれ
ている。一方、第９図に示す様にロータ１１４の永久磁
石製外筒１３５の外周面上にはその円周方向に交互にＮ
極とＳ極が形成され、隣接するＮ極と８極との間隔は隣
接する磁極片１５５と磁極片１５７の間隔に一致する。

第１０図に電子制御装置２０を示す。電子制御装置２０
は各種演算蛤理を行なうマイクロプロセッサ（ＭＦＵ）
２００．制御プログラム、演算定数等が予め格納されて
いるリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）　２０１　、読み
書き可能なランダムアクセスメモリ　（ＲＡＭ）２０２
．バックアップ可能なランダムアクセスメモリ　（バッ
クアップＲＡＭ）２０３、入力ｔ”　−）　２０４　、
出力ポート２０５が双方向性バス２０６を介して互いに
連結されている。入力ゲートはスタータ信号ＳＴＡ、空
調機の空調スイッチ信号Ａ　／　（！　、自動変速機の
二ニーＦラルセー７テイ信号ＮＳＷ、スロットル弁の全
閉信号よりり、全開信号ｐｓｖ、イグナイタからの高電
圧発生信号工Ｏｆが接続されており、バス（１わ ２０６を介してＭＰＵ２００に統み込まれる。

ＡＩ）変換器（ＡＤ（り２０？は予め定められた順にエ
ア７０メータ出力υ８　／　Ｕ　Ｂ　、イグニッション
スイッチ電圧工Ｇ　Ｓ／　Ｗ　、エンジン冷却水温セン
サ信号ＴＲＹ、＠気中気温センサ信号テＨＡ。

ｘ　ｓ　Ａ’レータ吹出ロ温度センサ信号Ａ　／　ＯＴ
のＡｐ変換をくり返して行ない、入力ボート２ｏ４を介
してＭＰＵ２００に読み込まれる。

ディストリビュータｚ１からの回転信号はＭＰＵ２００
の割込を発生させ、この回転信号の発生時間間隔を計測
することによりエンジン回転数を算出している。ＭＰＵ
２００は予め定められたプログラムに従ってステップモ
ータ駆動信号、イグナイタへの通電１点火信号、インジ
ェクタの駆動信号、自己保持用メインリレーへの通電信
号をそれぞれ出力ボードに書き込み、各駆動回路を通し
て出力する。出カポ−Ｆはラッチ付の構成をとっており
、ＭＰＵ２００からの出力信号が一旦バス２０６を介し
て書き込まれると、次に出力を反転する信号がＭＰＵ２
００からバス２０６を介して書き込α３） まれるまで、その出力を保つ。

イグニッションスイッチ電圧工Ｇ　　ｓ／ｖはメインリ
レーへ、の駆勢回路２０８の入力側にも接続されており
、ＭＰＵ２００のメインリレー通電信号とワイヤードオ
アとなっており、ＭＰＵ２００の出力にかかわらずイグ
ニッションスイッチカオンであれば電子制御装置２０へ
の電源が確保される構成となっている。

第１１図にステップモータ駆動回路２１０を示す。ステ
ータ１１５のステータコイル１５２とステータ１１６の
ステータフィル１５２ｍは第８図に示す様に同一方向に
巻かれており、第１１図においてこれらステータフィル
１５２，１５２ａの巻始めが端子ｓｘ、ｓｇで、巻終り
が端子Ｅｌ。

罵２でそれぞれ示されている。更に、ステータコイル１
５２．’１５２ａの中間タップがＭｌ、Ｍｌでそれぞれ
示されている。

ステータ１１５において巻始め端子８１と中間タップＭ
１間のステータフィル１５２は１相励磁コイル■を形成
し、巻終り端子１１と中間タップ（１４） Ｂ１間のステータコイル１５２は３相励磁コイル■を形
成する。更に、ステータ１１６おいて巻始め端子Ｓｇと
中間タップＭａ間のステータコイル１５２＆は２相励磁
コイル１を形成し、巻終り端子］ｃ思と中間タップＢ２
間のステータフィル１５２ａは４相励磁フイルＩマを形
成する。ステップモータ駆動回路２１０は４個のトラン
ジスタＴｒｉ。

ｙｒ＋ｅ、〒ｒ３．τｒ４を有しており、巻始め端子ｓ
ｘ、ｓａ及び巻終り端子１ｅｌ、Ｉｅ！はそれぞれトラ
ンジスタＴｔ”ｌ、Ｔｒｌ！、Ｔｒ３．Ｔｒ４のコレク
タに接続されている。また中間タップＭｌ。

Ｂ２は図示されていないバッテリの子端子に接続されて
いる。トランジスタτｒｌ、Ｔｒ！、Ｔｒ３゜？ｒ４の
コレクタは対応する逆起電力吸収用ダイオードＤｉ、Ｄ
ａ、Ｄｓ、Ｂ４及び抵抗Ｒを介して図示されていないバ
ッテリの子端子に接続されている。また、各トランジス
タ’ｌ’ｒｌ、？ｒｌｔ。

テｒＲ，Ｔｒ４のエミッタは接地されている。一方、各
トランジスタＴｒｘ、Ｔｒｇ、　Ｔｒｓ。

テｒ４のベースは対応する出カポ−、）２０！Ｓに接（
１５） 続されている。

ＲＯＭ２０１にはエンジン冷却水温とエンジンアイドリ
ング回転数との望ましい関係を表わす関数、或いは空調
機の空調スイッチ信号Ａ　／　Ｏと、エンジンアイドリ
ング回転数との望ましい関係を表わす関数が数式やデー
タテーブルの形で予め格納されている。

ＭＰＵ２００は、この関数に基いて現在のエンジン回転
数を予め定められた望ましいエンジンアイドリング回転
数にするために必要なステップモータ１０１の回転方向
と回転量を求め、さらにステップモータ１０１を順次そ
の方向に回転させるためのステップモータ駆動データを
求めて、この駆動データを出力ポート２０５にバス２０
６を介して書き込む。この書き込み動作は例えば８ｆｆ
ｉｇｓｃ毎に行なわれる。ＭＰυｇｏｏから出力ポート
に例えばトランジスタＴｒｉのみをオンするデータ＠１
０００’を書き込むと、トランジスタＴｒｉ。

Ｔｒｉ、’！’ｒ３．Ｔｒ４のそれぞれのベースＢｌ。

Ｂ２．Ｂ３．Ｂ４にはそれぞれＩ　１　、　＃　、　＠
ｌ　□″。

α６） ＠Ｏ”、＠０′の出力信号が現われ、その結果トランジ
スタテｒ１のみがオン状態となり、１相励磁コイル■が
励磁される。

第１２図は各トランジスタのベースＢ１．Ｂｔ、。

）３．Ｂ４に現われる出力信号を示している。時′ｓｔ
ｘにおいて例えば弁体１２９が閉弁方向に３ステツプ分
だけ移動する決定がＭＰＵ２００にて行なわれた場合、
時刻ｔ１以前で最後にオンしていたトランジスタのみ（
この場合Ｔｒｉ）オンさせるデータ＠１０００”を出力
ポート２０５に書き込む。次いでｔ：においてステップ
モータ１０１を１ステツプだけ回転させるために出力ポ
ートに＠１１００　＝を書き込まれ、それによって時刻
ｔｇとｔｓの間はＦランジスタＴｒｉとＴｒ２がオン状
態となり１相励磁フイル■と２相励磁フイル■が励磁さ
れる。同様に時刻ｔ３において出カポ−）！！０１５に
はデータ＠０１１０”が書き込まれ、時刻ｔ３と１４間
では２相励磁コイル■と３相励磁コイル鳳が励磁される
。更に時刻ｔ４において出カポ−）２０５にデータ”　
００１１”が書き込αフ） まれ、時刻ｔ４とｔＬＩ間では３相励磁フイル璽と４相
励磁コイル■が励磁される。また、時刻ｔｓにおいて出
力ポート２０５にデータ”’　０００１　”が書き込ま
れ、時刻ｔ５と１６間では４相励磁コイル■のみが励磁
される。最後に時刻ｔ６において出力ボードにデータ″
ｌ００００″が書き込まれ、全てのトランジスタはオフ
状態となる。この様にしてステップモータ１０１を３ス
テツプ分だけ回転させることができる。

一方、時刻ｔ７において例えば弁体が開弁方向に１ステ
ツプ分だけ移動する決定がＭＰＵ２００にて行なわれた
場合、時刻ｔフではトランジスタ丁ｒ４のみをオンさせ
るデータ”’　０００１”が出力ポート２０５に書き込
まれ、時刻ｔ７とｔ８間は４相励磁フイル■のみが励磁
される。次に時刻ｔ８において出力ポート２０５にデー
タ”００１１”が書き込まれ、時刻ｔ８とｔ９関は３相
励磁コイル厘と４相励磁コイル■が励磁される。更に時
刻ｔ９において、出力ポート２０５にデータ＠ｏ。

１０″が書き込まれ、時刻ｔ９とｔｌｏ間は３相励（１
８） 磁コイル璽のみが励磁される。最後に時刻ｔｌｏにおい
て出力ボートにデータ＠ｏｏｏｏ”が書き込まれ、全て
のトランジスタはオフ状態となり、この様にしてステッ
プモーターｏ１を１ステップ分だけ回転させることがで
きる。

第１３図は各ステータ１１！ｉ、１１６の磁極片！５５
，１５５ｍ、１５フ、１５７ａとロータ１１４の外筒１
３５の外周面を展開して図解的に示したものである。第
１３図（！Ｌ）は第１２図の時刻ｔ１と１２間の様に１
相励磁コイル■のみが励磁されている場合を示しており
、この時ス°テータ１１５の磁極片１５５はＮ極、磁極
片１５７はＳ極となっている。

一方、ステータ１１６の各磁極片１５５　ａ。

１５フａには磁極が現われていない。従ってこの時、ス
テータ１１５の磁極片１５５とロータ外筒１３５の８極
が対向し、ステータ１１５の磁極片１５フとロータ外筒
１３５のＮ極が対向している。

次いで第１２図の時ｉｔｓとｔＺ間の様に２相励磁コイ
ルｌが励磁されるとこの２相励磁コイルｌα９） の電流の向きと、１相励磁コイル■の電流の向きが同一
方向であるので第１３図色）で示される様にステータ１
１６の磁極片１５５＆はＮ極となり、ステータ１１６の
磁極片１５７＆はＳ極となる。

従ってこの時ソータ外筒１３５は、ロータ外筒１３５の
Ｓ極がステータ１１５の磁極片１５５とステータ１．１
６の磁極片１５５ａとの中間に位置し、ｑで夕外筒１ｓ
ｔｓのＮ極がステータ１１５の磁極片１５フとステータ
１１６の磁極片１５７＆との中間に位置するように移動
する。前述した様にステータ１１５の隣接する磁極片１
５５の間隔を１ピツチとすると、第１３１ｆｆｌ（ｂ）
に示すロータ外筒１３５は第１３図（＆）に示すｐ−夕
外筒１３５に対して右方に１／８ピツチ移動したことに
なる。

次に、第１ｚ図の時刻ｔ３とｔ４間の様に３相励磁フイ
ル璽が励磁されると、この３相励磁コイルｌの電流の向
きは１相励磁コイル■の電流の向きと逆向きになるため
に、第１３図（Ｑ）に示される様にステータ１１５の磁
極片１５５はＳ極となりステータ１１５の磁極片１５７
はＮ極となる。そ（２０） の結果１第１３図（Ｃ）に示すロータ外筒１３５は第１
３図色）に示すロータ外筒１３５に対して右方に１／４
ピツチ移動することになる。

次に第１２図の時刻ｔ４とｔ６間の様に４相励磁コイル
■が励磁されると、第１３図（、Ｌ）に示される様にシ
ータ外筒１３５は第１３図（（１）のロータ外１１１１
３５に対して右方に１／４ピツチ移動する。

次に第１２図の時ｊｌｔｓとｔ６間の様に４相励磁フイ
ル■のみが励磁され、従って第１３図（ｅ）に示す様に
ステータ１１５の各磁極片１５５，１５７には磁極が現
われていない。従って、この時ステータ１１６の磁極片
１５５＆とロータ外筒１３５の１極が対向し、ステータ
１１６の磁極片１５７＆と窒−夕外筒１３５のＳ極が対
向する様にロータ外筒１３５は第１３ｖ！Ｊ＠）に示す
ロータ外筒１３！ｓに対して右方に１７８ピツチ移動す
る。次に第１２図の時ｊｌｔｓにおいて全てのトランジ
スタがオフすると全ての励磁コイル１，１，１．ＩＶの
励磁が停止される。この時、第１３図（ｅ）に示される
様にステータ１１６の磁極片１１５ａとロータ外筒＠１
） １３５のＮ極が対向しており、ステータ１１６り磁極片
１５７ａとロータ外筒１３５のＳ極が対向している。従
ってロータ外筒１３５のＮ極がステータ１１６の磁極片
１５５＆に作用する吸引力とａ　−夕外筒１３５のＳ極
がステータ１１６の磁極片１５７＆に作用する吸引力と
により、ロータ外筒４２は第１３図Ｇ１１）に示す状態
に静止保持される。

次に第１２図の時刻ｔ７とｔ８間の様に再び４相励磁コ
イル■が励磁されると、この時ロータ外筒１３５は第１
３図（ｅ）に示す位置にあるのでロータ外筒１３５は静
止したままである。次に第１２図の時刻ｔ８と１９間の
様に３相働磁コイル璽が励磁されると、各ステータ１１
５，１１．６の各磁極片１！１５，１５５ａ、１５７，
１５７ｍには第１３図（１１）に示される様な磁極が現
われ、ロータ外筒１３５は第１３図（ｅ）のロータ外筒
１３５に対して前とは逆に左方向へ１７８ピツチ移動す
る。

第１１図の時刻ｔｌとｔ６間における様に１相励磁フイ
ル■かも順次励磁されると、ステータ１１５．１１６に
対してロータ外筒１３５が移動Ｃ２２） し、それによって田−夕１１４が一方向に回転する。ロ
ータ１１４が回転すると、第２図に示す様に弁軸１１３
の外ねじ山１２２とロータ内筒１３３の内ねじ山１４０
がかみ合っているために、弁軸１１３は第２図において
右方に移動する。その結果、弁体１２９と弁座１１２間
に形成される環状空気流通路１３１の断面積が減少する
ために第１図においてスロットル弁１６上流の吸気管１
３内から空気導管１８を介して吸気分岐管１４内に供給
される空気量は減少する。

一方、第１２図の時刻ｔｔとｔ１０間ではり一タ１１４
は逆方向に回転するために弁軸１１３が第２図において
左方向に移動し、その結果弁体１２９と弁座１１２間に
形成される環状空気流通路１３１の断面積は増大する。

ここで、ＭＰＵ２００が実行するアイドル回転速度制御
動作の概要を７０−チヤーＦに示すと第１４ｅ！！ｉの
如くなる。すなわち、この場合８！ＩＩ！ｌの時間割り
込みにてステージ２５０が起動され、ステージ２Ｂ１で
エンジンの冷却水温及び他の機関（２３） データを取り込み、ステージ２５２では冷却水温に応じ
てＲＯ輩２０１内のデータテーブル（第１５図の特性図
の如く設定記憶されてし）る）よりその水温状態におけ
る最適な目標回転数（及び目標開度位＠　Ｓ　Ｔ　Ｂ　
Ｆ　Ｏ）を算出し１’ｌＡＭ２０２に一時記憶する。

そこでステージ２５３でエンジンが暖機運転の状態にあ
るときには、ステップモータ１０１の現在の開度位置が
目標開度位置５ＴＢＰＯ（これをま当然水温に応じて変
化する）に一致するようにステップモータ１０１を正転
または逆転させ、吸気分岐管１４を流れるバイ／ぐス空
気量を調整してエンジン回転速度が目標回転数となるよ
うに制御するＯ 他方、ステージ２５３の判定でエンシンカｍ　ｔｓ完了
状態にあるときには、一般にス四ットル弁カイはば全閉
となるアイド鼻運転中のみアイドル回転速度制御を実行
する。つまり、ステージ２５　ｑ−。

２５８で現在のエンジン回転数とステージ２５２で算出
した目標回転数との偏差Δｙを求め、ステー（２４） ジ２５９，２６０ではその偏差ΔＮが許容範囲内にない
ときのみステップモータ１０１を回転させてバイパス空
気量を調整し、エンジン回転速度を制御するようにして
いる。

また、ステージ２６１はステップモータ１０１の現在の
開度位置をその都度チェックするステージである。つま
り、ステージ２５５または２６０においてステップモー
タ１０１は回転させられるが、その都度モータ回転位置
である開度位置はＲＡＭ２０！またはバックアップＲＡ
Ｍ２０３の所定番地に記憶され、また更新されている。

しかしながら、電子制御装置２０への電源の瞬断やＭＰ
ｖｚｏｏが暴走して所定の動作以外の処理を行ない、そ
の結果ＲＡＭ２０２もしくはバックアップＲＡＭｊｔ０
３内に記憶されていた現在のステップ位置のデータが不
当に書き替えられる恐れがあり、そのためこれらデータ
の正誤を判定する必要があり、以下このステージ２６１
について詳細に説明する。

本発明では記憶データの正誤を判定するにあた（２５） つて、ステップモータ１０１の現在のステップ位置を常
に複数（好ましくは３個以上）のメモリに記憶し、この
複数のメモリ間の値が一散していない時に異常と判定し
、予め定められたエンジン冷却水温に基づくステップ位
置を現在のステップ位置とし、以後のエンジン回転制御
を行なうようにしている。

第１６図はステップモータ１０１のステップ位置（つま
り開度位置）チェックの７０−チャートを示している。

この実施例では３個のメモリ　（ＩＩＡＭ２０！内の所
定領域）に現在のステップ位置のデータを５ＴＩＷＰ１
，５ＴＩＰ２，８Ｔ１！７３として記憶するようにして
いる。まずステージ３００はステップ位置チェックが時
間割込みで行なわれることを示している。本実施例では
ステップモータ１０１の駆動パルスに対する応答性を考
慮して８ｆｆｉｓｅＯ毎に割込みが行なわれる。ステー
ジ３０１では、ＲＡＭ２０２内に一時記憶したステップ
モータ１０１の現在位置を示す５ＴＩＣＰＩの値と８Ｔ
ＩＰ２の値が等しいか否かの判定を行ψ６） なう。８？］ＣＰｌの値と８ＴＫＰ、２の値が等しい場
合はステージ３０６に進み、８ＴＩＰ１の値をＲＡＭ！
！（１２内のモータ現在位置を示すＳＴ］ｌ１Ｐ３に書
き込み終了する。一方ステージ３０１で、Ｓ〒１ｅＰｌ
の値と５ＴＩＰ２の値が等しくない場合はステージ３０
２に進み、８ＴＫＰ１の値とＳＴ］ｅＰ３の値を比較す
る。８ＴＩＰｌの値とＳ？１１２３の値が等しい場合は
ステージ３０５に進み８Ｔ１１Ｐ３の値を８Ｔ１ｅｌ’
２に書き込み、終了する。またステージ３０２で、８Ｔ
ＩＰ１の値とＳ？ＩＰ３の値が等しくない場合はステー
ジ３０３に進む。ステージ３０３では８ＴＩＰ２の値ト
Ｓ〒ｘｐｓの値を比較する。５Ｔ１１ｉＰ２の値と５Ｔ
３Ｐ３の値が等しい場合はステージ３０４に進みＳ’！
’鵞ア２の値を８７１ｅＰｌに書き込み、終了する。こ
れらの判定により５個のデータ５ＴＩＣＰ１〜８ＴＮＰ
３のうちの２個が一致することが分かる。

またステージ３０３で、８Ｔ］ＣＰ２の値とＳＴ］Ｃ１
’３の値が等しくない場合は、ステージ３０７（２）） に進む。ステージ３０７では予めエンジンの冷却水温の
ＡＤ変換毎にエンジンの冷却水温からデータテーブルに
より求められ、ＲＡＭ、２０ｇに５ＴＩＰＯとして記憶
されている値を読み込み、それぞれ５ＴＩＣＰＩ〜ＳＴ
］ＣＰ３に書き込み、終了する。即ち、本実施例の場合
、複数のメモリに記憶したデータ５ＴＩＣＰ１〜３のう
ちで一致数の多いもの（多数決論理手法による）を真の
データとして採用するようにしている。そして、各デー
タ５ＴＩＰ１〜３に一致するものがないときには予めデ
ータテーブルに設定したデータ（冷却水温に応じたもの
）を代用するようにしている。なお、第１５図の７０−
チャートにあるチェックステージ２６１をステージ２５
２とステージ２５３の間に設けるようにしてもよい。

次に、第１７図は１４図中ステージ２５５゜２６０にお
けるモータ駆動制御の７０−チャートを示している。ス
テージ４００はステップモータ１０１の駆動制御が時間
割込みで行なわれることを示している。本実施例では８
７７！ａｅＱ毎に第１６（２８） 図に続いて行なわれる。ステージ４０１ではステップモ
ータを回転させるか否かの判別をしている。

ステップモータを回転させる必要のない場合はそのまま
終了する。

一方、ステップモータを回転させる要求のある場合はス
テージ４０２に進む。ステージ４０２ではステップモー
タの回転方向の判定を行なう。ステップが減少する方向
にステップモータを回転させる場合はステージ４０３に
進む。ステージ４０３ではＲＡＭ２０２に記憶されてい
るデータに従いステップモータを１ステツプ減少させる
データを求め、出カポ−）２０５に書き込む。ステージ
４０４．４０５，４０６ではステップモータの開度位置
（ステップ位置）の変化に応じてそれぞれ１１〒ＩＩＰ
Ｉ、５ＴＩＰ２．ＦＪＴＸＰ３の値を１ずつ減少させる
。

またステージ４０２で、ステップが増加する方向にステ
ップモータを回転させる場合はステージ４０７に進む。

ステージ４０７ではＲＡＭ２０２に記憶されているデー
タに従い、ステップモータ（２９） を１ステツプ増加させるデータを求め出力ポート２０５
に書込む。ステージ４０８，４０９．．４１０ではステ
ップモータの回転に応じてそれぞれ８ＴＩＰＩ、５ＴＩ
ＦＦ、ＳＴ！ｅＦ３の値を１ずつ増加させるようにして
いる。これによって現在要求されている目標値に対し、
現在のステップモータのステップ位置を示すデータ５Ｔ
ＩＣＰＩ〜５ＴＩＰ３が一致する方向にステップモータ
が回転していくことになる。

なお、本実施例ではＲＡＭ２０２内にステップモータ１
０１の現在のステップ位置を記憶して・いるが、バック
アツプＲＡＭ２０３内に記憶させることにより、スター
タ始動時の如くバッテリ３０の電圧が低下した場合でも
正しいデータの記憶保持を計ることができる。

また、本実施例ではＲＡＭ内の３ワードを用いてステッ
プモータの現在のステップ位置を記憶しているが、２ワ
ードまたは番ワード以上を用いても同様の効果が期待で
きる。

また、本実施例ではステップモータ１０１に現（５０） 在のステップ位置もしくはある特定のステップ位置を知
らせるセンサ類が設けられておらず、自らその位置を判
断しているが、例えばイグニッションスイッチ２５がオ
フに切換えられた時にその都度ステップモータ１０１を
回転させて、弁体１２９が全開もしくは全閉方向に戻し
ておき、ＲＡＭ２０２に記憶されている現在のステップ
位置と、弁体１２９の位置を一致させる等の処理をさら
に施こすようにすれば、一層安定かつ高精度の位置制御
が可能になる。

以上述べた如く本発明ではアイドル回転速度の制御にあ
たってバイパス空気量をステップモータを用いて行なう
ことにより高精度の制御を期待できる。しかもステップ
モータによる開度位置（つまりはステップ位置）を重複
して複数のメモリに記憶するようにし、これら複数のメ
モリに記憶された開度位置を示す値を相互に比較するこ
とによって、ステップモータの現在の開度位置を判定し
ているから、現在の開度位置（モータ回転位置）を正確
に判定でき、高精度のアイドル回転速度制（３１） 御を可能にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はエンジン吸気系の一部を断面で示した本発明に
よるエンジンアイドル回転速度制御システムの全体図、
第２図は流量制御弁装置の側面断面図、第３図は第２図
の■−厘線″に沿ってみた断面図、第４図はステータコ
ア部分の斜視図、第５図はステータコア部分の斜視図、
第６図はステータの断面図、第７図は第６図のマＩ−マ
Ｉ線に沿ってみた側面断面図、第８図は第２図のステー
タの断面平面図、第９図は第８図のＷ−ｆｆ線に沿って
みた図解的に示す側面断面図、第１０図は第１図の電子
制御装置の回路図、第１１図は第１０図のステップモー
タ駆動回路図、第１２図はステップモータの励磁パルス
を示す線図、第１３図はステップモータと四−夕を図解
的に示ｔた説明図、第１４図、第１６図および第１７図
は本発明の動作を示すフローチャート、および第１５図
は冷却水温と目標回転数（目標開度位置５ＴＩＣＰＯ）
との関係を示す特性図である。 （財） １３−＠気１１６−・・・スロットル弁９２０・・・電
子制御装置、３０−バッテリー、１００−・流量制御弁
装置、１０１−・ステップモータ、　１，０８−・・バ
イパス管、１１３・・・弁軸、１１４−・・ロータ、１
２９・−・弁体、１５２・・・ステータコイル、２１０
・・・ステップモータ駆動回路。 代理人弁理士　　　岡　部　　隆 （３３） 厖４図 霞　８　陥 １１！７　　図 １６　＠ １７　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １内燃機関のスロットル弁をバイパスするバイパス通路
   を設けると共に、このバイパス通路内の空温流量制御用
   の制御弁を駆動するステップモータを設け、機関アイド
   ル運転時に前記バイパス通路を流れる空気流量を調節し
   て機関回転速度を制御する方法であって、前記ステップ
   モータによる前記制御弁の開度位置を重複して記憶する
   複数のメモリを有し、これら複数のメモリに記憶された
   開度位置を示す値を相互に比較することによって前記ス
   テップモータの現在の開度位置を判定し、この開度位置
   が、機関状態によって決定される目標開度位置に一致す
   るまで前記ステップモータを駆動し、これによって前記
   バイパス通路の空気流量を所望の値に調節することを特
   徴とする内燃機関アイドル回転速度制御方法。 ２前記複数のメモリに記憶された開度位置を示す値が相
   互に一致していないとき、現在の機関冷却水温に応じて
   前記ステップモータの現在の開度位置を決定することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の内燃機関アイド
   ル回転速度制御方法。 ３前記複数のメモリに記憶された開度位置を示す値のう
   ち少なくとも１個以上一致する値を現在の開度位置とし
   て決定することを特徴とする内燃機関アイドル回転速度
   制御方法。