JPS6081442A - 内燃機関のアイドリング回転速度制御方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は内燃機関のアイドリング回転速度制御方法に関
する。

従来技術 従来よりスロットル弁上流の吸気通路とスロットル弁下
流の吸気ｊｍ路とをバイパス通路によって互に連結する
と共にバイパス通路内にステップモータにより駆動され
る流量制御′ＪＩ゛を設りた内燃（浅凹が例えば特開昭
５７−１２４０４２号公（・シに記載されているように
公知である。この内燃機関では機関アイドリング運転時
において機関アイドリング回Φム数が予め定められた設
定回転数からずれたときはステップモータを予め定めら
れた第１の速度て作動せしめることによってアイドリン
グ回転数を設定回転数に近づけるようにフィードバック
制ｆ：ＩＩＩ　シ、アイドリング回転数が予め定められ
た上限値を越えたときはステップモータを上述の第１速
度よりも速い第２速度でもって作動せしめることにより
バイパス通路の流路面積を急速に減少させてアイ１”Ｊ
ング回転数を上述の上限値以下に低下させるようにして
いる。そしてこのようなアイドリング回転数の制御ばス
Ｉ：トノトル弁がアイドリング位置にあることを検出す
るスロットルスイッチの出刃信号と、車速を検出する半
速センザの出方信号に捕ついてスロットル弁がアイドリ
ング位置にありかつ車速か例えば２　ｋｍ　／　ｈ以下
のときに行なうようにしている。

しかしなからこの内燃機関では上述のようにスロットル
スイッチの出力信号に基ついてアイドリング回転数制御
を開始するようにしているのでスロットルスイッチの１
！ｇ整不良によりスロットル弁が開弁せしめられている
にもがかわらずスロットル弁がアイドリング開度にある
ことを示ず出力信号をスロットルスイッチが出力してい
る場合にはアイドリング回転制御が行なわれてしまうこ
とになる。従って車両が停止している状態でスロットル
弁が開弁せしめられて機関回転数か上昇し、機関回転数
が前述の」二限値を越えたときにはステップモータか高
速で作動せしめられバイパス通路の流路面積か急速に減
少せしめられる。しかしながらこのようにバイパス通路
の流路面積が減少せしめられたときにアクセルペタルか
開放され゛Ｃスロットル弁がアイｌ−リング開度まて閉
弁せしめられるとバイパス通路から供給される吸入空気
量がかなり減少ゼしめられているので機関シリンダ内に
供給される吸入空気量か少なくなり、その結果吸入空気
量不足によって機関が停止してしまうという問題を生ず
る。

発明の目的 本発明はスロットル弁がアイドリング位置にあることを
検出するスロットルスイッチのＩａ　２が不良であった
としても機関が停止する機会を極力減少せしめるように
した内３ｅＡ　Ｒ関のアイドリンク回転速度制御方法を
（に供することにある。

発明の構成 本発明の構成は、スロットル弁上流の吸気通路とスロッ
トル弁下流の吸気通路とをバイパス通路によって互に連
結すると共にバイパス通路内にステップモータにより駆
シＪされる流量制御弁を設し〕、機関アイドリング運転
時において機関アイドリング回転数が予め定められた設
定回転数からずれたときはステップモータを予め定めら
れた第１の速度で作動せしめることによってアイドリン
ク回転数を設定回転数に近づけるようにフィードバック
制御し、アイドリング回転数が予め定められた上限値を
越えたときはステップモータを第１速度よりも速い第２
速度でもって作動せしめることによりバイパス通路の流
路面積を減少させてアイドリング回転数を低下させるよ
うにしたアイドリング回転速度制御方法において、アイ
ドリング回転数か」二限値を越えたときに予め定められ
たステップ数だけステップモータを第２速度で作動せし
めることによりアイドリング回転数を低下させ、次いで
ステップモータを第１速度で作動−〇しめることにより
アイドリング回ｉ１ｉ、−数を更に低下−ｕしめるよう
にしたごとにある。

実施例 第１図を参照すると、■は機関本体、２はザーシタンク
、３は吸気管、４はスロットル弁、５はエアフローメー
タを夫々示し、このエアフローメータ５は図示しないエ
アクリーナを介して大気に連結される。ザーシクンク２
は各気筒にＪｔ：１ｉｌｉ“（あってごのザーソクンク
２は複数個の枝管６を介して対応する気前に夫々連結さ
れ、これらの各枝上〇には人々燃料噴射弁７が取代Ｇ）
られる。一方、サーノクンク２には流量制御弁装置８か
取付けられる。この流量制御弁装置８は第２図に示され
るようにステップモータ９を保持するモータハウソング
１０と、モータハウシング醋１４及１１と、ＪＰハウシ
ング１２とを具備し、これらハウソング１０゜１２並び
に端板ＩＩはボルト１３によって互に固締される。第１
図並びに第２図に示すように弁ハウシング１２にはフラ
ノン１４か一体形成され、このフランジ１４はボルトに
よってサージタンク２の外壁面上に固定される。弁ハウ
シング１２内には弁室１５が形成され、この弁室１５は
弁ハウシング１２に固定されたバイパス管１６を介して
第１図に示すようにスロットル弁４上流の吸気管３内に
連結される。一方、第１図並びに第２図に示されるよう
にフランジ１４の先端部にはサージタンク２内に突出す
る円筒状突起１７が一体形成され、この突起１７内には
円筒状空気流出花１８か形成される。空気流出孔１８の
内端部にはＪス状溝］、９ａが形成され、この環状溝１
９ａ内には弁座１９が嵌着される。

一方、ステンプモータ９は弁軸２０と、弁軸２０と共軸
的に配置されたロータ２１と、ロータ２Ｊの円筒状外周
面とわずかな間隙を隔てて固定配置された一対のステー
タ２２　、２３とを具備する。

第２図に示すように弁軸２０の端部はモータハウジング
１０に固定された焼結金属間の中空円筒状軸受２４によ
り支承されており、弁軸２０の中間部はハウジング端板
１１に固定された焼結金属製軸受２５により支承される
。また、弁軸２０には弁軸２０が最大前進位置にあると
きにＩ」−夕２ｊと当接する第１のスＩ・ツブピン２６
が固着され、更に弁軸２０には弁軸２０が最大後退位置
にあるときにロータ２１と当接する第２のストップピン
２７か固着される。なお、軸受２４には第１ストップピ
ン２６が侵入することのできるスリット２８か形成され
る。更に、モータハウジングｌＯ内に位置する弁Φ１１
１２０の外周面上には外ねし山２９が螺設され、この外
ねし山２９は第２図において軸弁２０の左端から右方に
延設されて第２スト、ブピン２７をわずかはかり越えた
位置で成硝する。また、弁軸２０の外周面上には外ねじ
山２９の成端位置近傍から右方に延びる平坦部３０が形
成され、一方第３図に示されるように軸受２５の軸支承
孔は弁軸２１の外周面と相補的形状をなす円筒状内周面
３１と平坦状内周面３２を有する。従って弁軸２０　＆
Ｊ軸受２５によって回転不能にかつ軸方ｉ７４１．こ摺
動可能に支承される。また、第３図に示されるように軸
受２５の外周壁面上には外方に突出する腕３３か一体形
成され、一方ノーウジング端板１１上には軸受２５の外
周輪郭形状に一致した輪郭形状の軸受嵌着孔３４が形成
される。従って軸受２５が第２図に示すように軸受嵌着
孔３４内に嵌着されたとき軸受２５はハウジング端板１
１上において回転不能に支持される。弁軸２０の先端部
にはほぼ円錐状の外周面３５を有する弁体３６がナツト
３７によって固締され、弁体３６の外周面３５と弁座１
９間に環状の空気流通路３８が形成される。更に弁室１
５内には弁体３６とハウジング端板１１間に圧縮ばね３
９が挿入される。

第２図に示されるようにロータ２１は合成樹脂装の内筒
４０と、内筒４０の外周面上に嵌着固定された金属製の
中間筒４１と、中間筒４１の外周面上に接着剤により接
着固定された永久磁石からなる外↑Ｃ」４２とにより構
成され、この永久磁石製外筒４２の外周面には後述する
ように円周方ｌｉ＋４　＆こＮ極とＳ極が交互に形成さ
れる。第２図かられかるように中間筒４１の一端部はモ
ータハウジング１０によって支持された玉軸受４３のイ
ンナレース４４より支承され、一方中間筒４１の他１：
１ｉｊｄ部はハウジング端板１１によって支持された玉
軸受４５のインナレース４６により支承される。従って
ロータ２１はこれら一対の玉軸受４３　、４５によって
回転可能に支承される。また、内↑３ｊ４０の中心孔内
に番Ｊ弁軸２０の外ねし山２９と１０合する内λつし山
４７か形成され、従ってロータ２１か回転すると弁軸２
０か軸方向に移動せしめられること力くわかる。

セータハウジング１０内に固定配置されたステータ２２
とステータ２３とは同一の構造を有しており、ｉノＬっ
−ζ第４図から第７図を参照しご片方のステータ２２の
構造のみについて説明する。第４図から第７図を参照す
るとステータ２２は一対のステータコアｉ’４１（分５
１　、５２とステータコイ／１１５３とにより構成され
る。ステータコアＢＢ分５１しよ環”側壁部５４と、外
筒部５５と、環状側ＰｉＢｌ＜　５４の内周縁から環状
側壁部５４に対して重直に延Ｏ：る８個の磁極片５６と
により構成され、これら磁極片５６はほぼ三角形状を有
すると共に等角度間隔で配置される。一方、ステータコ
ア部分５２は環状側壁部５７と、環状側壁部５７０内周
縁から環状側壁部５７に対して垂直に延びる８個の磁極
片５８とにより構成され、これら磁極片５８は磁極片５
６と同様にほぼ三角形状ををすると共に等角度間隔で配
置される。これらのステータコア部分５１　、５２は第
６図並びに第７図に示されるようにそれらの磁極片５６
と磁極片５８とが互に等間隔を隔てるようにして互に結
合され、このときステータコア９１ｉ分５１　、５２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５３に矢印Ａで示ず方向に電流を流すと第６図におい
てステータコイル５３の周りには矢印Ｂで示す磁界が発
生し、その結果磁極片５６にばＳ極が、磁極片５８には
Ｎ極が夫々発生ずる。従ってステータ２２の内周面上に
はＮ極とＳ極が交互に形成されることがわかる。一方、
第７図においてステークコイル５３に矢印へと反対方向
に電流を流せば磁極片５６にはＮ極が、磁極片５８には
Ｓ極が夫々発生する。

第８図は第２図に示すようにステータ２２とステータ２
３とをクンデム状に配置したところを示ｊ−０なお、第
８図においてステータ２２の構成要素と同様なステータ
２３の構成要素は同一の符号で示す。第８図に示される
ようにステータ２２の隣接する磁極片５６と磁極片５Ｂ
との距離をρとするとステータ２３の磁極片５６はステ
ータ２２の磁極片５６に対してｅ／２だけ４゛れている
。即ち、ステータ２２の隣接する磁極片５６のｉｎｉ　
Ｆｉｌｔ　ｄを１ピツチとするとステーク２３の磁極片
５６はステータ２２の磁極片５６に対してスイッチだけ
ずれている。一方、第９図に示すようにコータ２１の永
久磁石製外筒４２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３極との間隔は
隣接する磁極片５６と磁極片５８の間隔に一致する。

再び第１図を参照すると、ステンプモーク９はステソプ
モーク駆動回路６０を介して電子制御ユニット６１に接
続される。更に、電子制御ユニノ）６１には車速センサ
６２、機関冷却水温センサ６３、機関回転数センサ６４
並びにスロソＩ・ルスイソチ６５が接続される。車速セ
ンサ６２は例えばスピードメータ内に設けられてスピー
ドメータケーブルにより回転せしめられる回転永久磁石
６７と、この永久磁石６７によってオン・オフ動作せし
められるリードスイッチ６８とにより構成されて車速に
比例したパルス信号を電子制御ａ１１ユニット６１に送
り込む。水温センサ６３　＆Ｊ機関冷却水温を検出し、
機関冷却水温を表わす信号を電子制御ユニット６１に送
り込む。回転数センサ６４はディストリビュータ６９内
においてクランクシャフトと同町して回転するコータ７
０と、この）コータ７０の鉱山状外周縁に対設された電
磁ピックアップ７１とにより構成され、機関クランクシ
ャフトが一定角度だけ回転する毎にパルスを電子制御ユ
ニット６１に送り込む。スロットルスイッチ６５はスロ
ットル弁４の回動運動によって作動されてスロットル弁
４が全閉状態にあるときオンとなり、その検出信号を電
子制御ユニット６１に送り込む。

第１０図にステノプモーク駆動回路６０と、電子制御ユ
ニット６１を示す。第１０図を参照すると、電子制御ユ
ニソ１−６１はディジタルコンピュータからなり、各種
の演算処理を行なうマイクロプロセッサ（ＭＰＵ　）　
８０、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ　）　８１、制
御プログラム、／Ｊ１算定数等が予め格納されているリ
ードオンリメモリ　（ＩＩＯＭ　）　８２、入力ボート
８３並びに出力ボート８４が双方向ノ＼ス８５を介して
互に連結されている。更に、電子ｉ１ｒ制御ユニノ）６
１内には各種のりＵツク信号を発生″コーるクロック発
生器８６と、ハス８７を介してＭｌ’ｌｌ　８０に連結
されたハックアップ１マ八Ｆ１８Ｂとを具備し、このハ
ックアップＲＡＭ　８８は′爪高＋８９に１妾ＵＣされ
ている。また、電子制御ユニット６１はカウンタ９０を
具備し、車速センサ６２かこのカウンタ９０を介して入
カポ−！・８３に４ｉＣｔ−：ｔされる。ごのカウンタ
９０ば車速センサ６２の出力信号をり１−ノック発生器
８６のクロック信号により一定時間計数し、車速に比例
した２進計数値が入力ボート８３並ひにハス８５を介し
てＭｌ）ｔｌ　８０に読め込まれる。更に、電子制御ユ
ニット６１はＡ−Ｄ変換器９１を具備しており、水温セ
ンサ６３がこのＡ−Ｄ変換器９１を介して入力ボート８
３に接続される。一方、回転数センサ６４およびスロッ
トルスイッチ６５の出力信号は入力ボート８３並ひにハ
ス８５を介してＭＰＵ　８０に読み込まれる。ＭＰＩＩ
　８０内では回転数センサ６４の出力パルスの時間間Ｆ
７を計算し、この時間間隔から機関回転数をめている。

一方、出カポ−１−８４の出力端子はラッチ９２の対応
する入力端子に接続され、ラッチ９２の出力端子はステ
・７プモ一タ駆動回路６０に接続される。出力ボート８
４にはＭＰＵ　８０からパルスモータ駆動データが書き
込まれ、このパルスモーク駆動データはラッチ９２にお
いてクロック発生器８６のクロック信号により一定時間
保持される。

一方、パルスモータ駆動回路６０においてステータ２２
のステータコイル５３とステータ２３のチータコイル５
３は第８図において同一方向に巻設されており、第１０
図においてこれらステータコイル５３の巻始め端子Ｓｌ
、３２で、ごれらステークコイル５３のを終りｌ７ｆｉ
ｌ子かＥｌ　、１尤２で夫々示される。更に、第１０図
においてステータコイル５３の中間タップがＭ、、Ｍ２
で夫々示される。ステータ２２において巻始め端子Ｓ１
と中間タップかＭ、間のステータコイル５３は１相励磁
コイル１を形成し、巻終り端子がＥ】と中間タップがＭ
１間のステータコイル５３圃、３相励磁コイル■を形成
する。更に、ステータ２３において巻始め端子Ｓ２と中
間クソブＭ２間のステータコイル５３は２相励磁コイル
■を形成し、巻終り醪１１子Ｅ２と中間タップＭ２間の
ステータコイル５３は４相励磁コイルＩＶを形成する。

第１０図に示されるようにパルスモーク駆動回路６０は
４個のトランジスタＴｒ１．　Ｔｒ２　、　Ｔｒ３　、
　Ｔｒ４を有し、巻始め端子Ｓｉ　、Ｓ２並びに巻き終
りな＋１ｌ−１′−ＩＥ　Ｉ　ｒ　Ｅ　２は夫々トラン
ジスタＴｒｉ　、　Ｔｒ２　、　Ｔｒ３　、　Ｔｒ４の
コレクタに接続される。また、中間タップＭ、、Ｍ２は
電源８９を介して接地される。トランジスタＴｒ１’ｒ
ｒ２　、　Ｔｒ３　、　Ｔｒａのコレクタは対応する逆
起電力吸収用ダイオードＤＩ　、Ｄ２　、Ｄ３　、Ｄ４
並びに抵抗Ｒをして電源８９に接続され、各トランジス
タＴｒ１　、　Ｔｒ２　、　Ｔｒ３　、　Ｔｒ４のエミ
ッタは接地される。また、各トランジスタＴｒ１．Ｔｒ
２ｐＴｒ３７１゛ｒ４のヘースはラッチ９２の対応する
出力端子に接続される。

前述したようにＭＰＩＩ　８０内では回転数センサ６４
の出力信号に基ついて機関回転数が計算される。

一方、ＲＯＭ　８２内には例えば機関冷却水温と機関ア
イドリング回転数との望ましい関係を表わす関数が例え
ばデータテーブルの形で予め格納されている。ＭＰ［Ｉ
　８０内ではこの関数と現在の機関回転数から現在の機
関回転数を予め定められた望ましい機関アイドリング回
転数にするのに必要なステノブモータ９の移動方向を定
め、更にその移動方向にステンプモータ９を順次ステッ
プ移動させるだめのステップモータ駆動データをめてこ
の駆動データを出力ボート８４に書き込む。この居き込
め動作は例えば８　ｍ５ｅｃ毎に行なわれ、出力ボート
８４に書き込まれたステップモータ駆動データがラッチ
９２において８　ｍ５ｅｃの間保持される。ＭＰＵ８０
から出力ボート８４へは例えば４ヒ・ノドの駆動データ
“１０００”が送り込まれ、第１図において各トランジ
スタＴｒ１ｈ　Ｔｒ２．　’ｒｒ３．　Ｔｒ４に連結さ
れたラッチ９２の出力端子を夫々ｌ　、　ＩＩ　、　Ｉ
ＩＩ　、　ＩＶとするとこのときラッチ９２の出力ｆｆ
ｆｉｆ子１．ＩＩ、１１１゜ＩＶ　、には８ｍ５ｅｃの
量大々“１′’　、　”　ｏ　”　、　”　ｏ”。

“Ｏ゛の出力信号か表われる。第１１図はう・ノチ９２
の各出力６ｉ１．ｌ子１　、　Ｉｆ　、　１１１　、　
ＩＶニ表ｔ）１’Ｌル出力出力音示している。第１１１
１ａかられかるように時刻ｔ１とＬ２の間は上述のよう
にラッチ９２の各出力端子１　、１１　、　ｉｌｌ　、
　ＩＶに夫々“１”、“０”。

“０”、０”の出力信号か表われている。このようにラ
ッチ９２の出力端子Ｉの出力信号が“１”　５、になる
とトランジスタＴｒｙはオン状態となるために１相励磁
コイル■が励磁される。次いて［２υこおいてＭＰ［Ｉ
　８０内において例えば弁封３６　（第２図）が開弁方
向に移動するようにステ・ノブモータ９を１ステツプだ
け移動ずへきと判１ｊｉされた場合にはＭＰ［１８０か
ら出力ボート８４に駆動データ”１１００”か読み込ま
れ、それによって第１１図の時刻ｔ２と１３間に示すよ
うにラッチ９２の出力αＨｊ６子■。

ＩＩ、Ｉｌｌ、ＴＶには夫々“１゛°、“１”、“０゛
。

′“０゛の出力信号が発生ずる。従ってこのときトラン
ジスタＴｒ２もオン状態となり、斯くして１相励磁コイ
ル１と２相励（ｄコイルＩＩが励磁される。

同様に第１１図の時刻ｔ３と＋４間ではラッチ９２の各
出力端子１　、　Ｕ　、　ＩＩＩ　、　ＩＶには夫々“
°０”。

“１パ２“１　”　、　”　０”の出力信号か表われ、
従′ってこのとき２相励磁コイル■と３相励磁コイル■
が励磁される。更に、第１１図の時刻Ｌ４と＋５間では
ラッチ９２の各出力端子１　、　ＩＩ　、　Ｉｌｌ　、
　ＩＶに夫々“０゛°、“０゛、“１”、“１パの出カ
イに号が表われ、従ってこのとき３相励磁コイルＩ１１
と４相励磁コイルＩＶか励磁される。

第１２図は各ステーク２２　、２３の磁極片５６　、５
８と、ロータ２１の外筒４２の外周面を展開して図解的
に示している。第１２図ｔａ＋は第１１図の時刻ｔ１と
＋２間のように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、このときステータ２２の磁極片５６
はＮ極、磁極片５８はＳ極となっている。一方、ステー
タ２３の各磁極片５６　、５Ｅｌには磁極か表われてい
ない。従ってこのときステータ２２の磁極片５６とロー
タ外筒４２のＳ極が対向し、ステータ２２の磁極片５）
３とロータ外筒４２のＮ極が対向している。次いて第１
１図の時刻Ｌ２と１３間のように２相励磁コイル１■が
励磁されるとこの２相励磁コイルＨの電’Ｒｔの向きと
１相励磁コイルＩの電流の向きか同一方向であるので第
１２図ｆｂｌに示されるようにステータ２３の磁極片５
６はＮ極となり、ステータ２３の磁極片５８はＳ極とな
る。従ってこのときロータ外筒４２はロータ外筒４２の
Ｓ極がステータ２２の磁極片５６とステータ２３の磁極
片との中間に位置し、一方ロータ外筒４２のＮ極がステ
ーク２２の磁極片５８とステータ２３の磁極片５８との
中間に位置するように移動する。前述したようにステー
タ２２の隣接する磁極片５６の間１’ｉ’、Ｍを１ピン
チとすると第１２図（１１）に示ずロータ外↑Ｃ］４２
は第１２図（ａ］に示すロータ外筒４２に対して第１２
図において右側に１／８ピンチ移動したことになる。

次いで第１１図の時刻ｔ３とも４間のように３相励磁コ
イル１１１が励磁されるとこの３相励磁コイルＩｌ［の
電流の向きは１相励磁コイルＩの電流の向きと逆向きに
なるために第１２図ｆｂｌに示されるようにステータ２
２の磁極片５６はＳ極となり、ステータ２２の磁極片は
Ｎ極となる。その結果、第１２図（Ｃ１に示すロータ外
筒４２は第１２図（ｂｌに示すロータ外筒４２に対して
第１２図において右方にＡピッチ移動することになる。

次いで第１１図の時刻ｔ４と＋５間のように４相励磁コ
イルＩＶか励磁されると第１２図（ｄｉに示されるよう
にロータ外筒４２は第１２図（Ｃ１のロータ外筒４２に
対して右方に２ビナ移動する。次いで第１１図の時刻ｔ
５と（６間では４相励磁コイル１■のみか励磁され、従
って第１２図（ｅｌに示すようにステータ２２の各磁極
片５６　、５８には磁極が表われていない。斯くしてこ
のときステータ２３の磁極片５６とロータ外筒４２のＮ
極か対向し、ステーク２３の磁極片５８とロータ外筒４
２のＳ極が対向するようにロータ外筒４２は第１２図（
ｄｉに示すロータ外筒４２に対して第１２図において右
方に１／８ピツチ移動する。次いで第１１図の時刻ｔ６
においてＭＰＵ８０から出力ボート８４に駆動データ“
Ｑｏｏｔ）　’”が書き込まれ、従ってラッチ９２の出
力端子１　、　＋１　。

Ｉｌｌ　、　Ｈの出力信号は全て“０″となるので全て
の励磁コイ月利、　ｎ　、　ｎ＋　、　ｒｖの励磁がＯ
Ｚ止される。

このとき第１２図［ｅｌに示すようにステータ２３の磁
極片５６とロータ外筒４２のＮ極が対向しており、ステ
ータ２３の磁極片５８とロータ内筒４２のＳＪｉが対向
している。従ってロータ外ｆ、９ｊ　４２のＮ極がステ
ータ２３の磁極片５６に作用する吸引力とロータ外筒４
２のＳ極がステータ２３の磁極片５８に作用する吸引力
とによりロータ外筒４２は第１２図ＦＧ＋に示す状態に
静止保持される。なお、ローフ内ｆ、９］４２か静止保
持される前に４相ＩＮ］磁コイルＩＶが励磁されていた
ことがＲ７１Ｍ　Ｉｌｌ内に記１憇される。

次いで第１１図の時刻ｔ７においてＭｉｌｌ　８ｆ１内
において弁体３６　（第２図）が開弁する方向にステッ
プモータ９を１ステツプだけ移動ずべきと゛１′１ｊ…
ｉされた場合にはＭＰＩＪ　８０は最後に励磁された励
磁コイルが何州であったかをＩＩＡＭ　８１から読み取
り、最後に励磁された励磁コイルが４相励磁コイル＋Ｖ
である場合にはＭＩＩＬＩ　８０は出力ボート８４に駆
動データ“０００１　”をｉμ、き込む。斯くして第１
１図の時刻ｔ７とＬ８間で示されるように４相励磁コイ
ル１ｖのみが励磁される。このときロータ内筒４２は第
１２図Ｆｅ）に示す位置にあるのでロータ内筒４２は静
止したままである。次いで第１１図の時刻Ｌ７とｔ８間
に示されるように３相励磁コイルＩｎか励磁されると各
ステータ２２　、２３の各磁極片５６　、５８には第１
２図（ｄｌに示されるような磁極か表われ、斯くしてロ
ータ内筒４２は第１２図（ｆｉｌのロータ円筒４２に対
して前とは逆に第１２図において左方向へ１／８ピツチ
移動する。

第１１図の時刻ｔ１とｔ６間におけるように１相励磁コ
イル■から順次励磁されるとステータ２２゜２３に対し
てロータ外筒４２が移動し、それによってロータ２１が
一方向に回転する。ロータ２１が回転すると第２図に示
すように弁軸２０の外ねし山２９とロータ内↑１ｉＪ４
０の内ねし山４７が１内合しているために弁軸２０は第
２図におい゛Ｃ左方に移動する。その結果、弁体３６と
弁座１９間に形成される環状空気流通路３８の断面積か
増大するために第１図においてスロットルスイッチの吸
気管３内からバイパス管１６を介してサージタンク２内
に供給される空気量は増大する。一方、第１１図の時刻
ｔ７とｔｉｏ間ではロータ２１は逆方向に回転するため
に弁軸２０か第２図において右方に移動し、その結果弁
体３６と弁座１９間に形成される環状空気流通路３８の
断面積は減少する。

第１１図に示すような励磁のしかたはステップモータ９
を最も速く作動せしめろ場合を示しており、アイドリン
グ運Φ五時においてフィードバック制御によりステップ
モータ９を駆動する場合における励磁のしかたは第１３
図に示すようにもつとゆっくりである。即ち、第１３図
に示されるように各励磁コイル］　、　１１　、　Ｉｌ
ｌ　、　ＩＶを励磁している時間が良くなり、従ってス
テップモータ９はゆっくりした回転速度で回転する。こ
の第１３図に示される励磁パルスによって駆動されると
きのステップモータ９の回転速度を第１速度という。一
方、第１４図はアイドリング運転時における機関回転数
が予め定められた上限値を越えたときの各励磁コイル１
．ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶの励磁のしかたを示している。こ
の場合には第１３図に比べて各励磁パルスの時間が短か
く、従ってステップモータ９は第１３図の場合に比べて
速く回転することがわかる。

この第１４図に示される励磁パルスによって駆動される
ときのステップ９の回転速度を第２速度という。

第１５図はアイドリング回転数が上限値を越えたときの
制御方法を示している。第１５図（ａｌにおいてＳＴは
ステップモータ９のステップ数を示しており、ステップ
数ＳＴが大きくなるにつれて弁体３６と弁座１９間に形
成される環状空気通路３８の断面積は増大する。また、
第１５図（ｂｌにおいてＮは機関回転数を示している。

更に、第１２図Ｆｅ）においてＮｏは予め設定されてい
る目標アイドリング回転数を示し、ＮＡは上限値を示し
ている。アイドリング運転時には適音機関回転数が目標
回転数Ｎｏとなるように第１３図に示す第１速度でもっ
てステップモータ９が駆動制御される。

しかしながらアイドリング運転時において１幾関回転数
か上限値ＮＡを越えた場合には第１５図（ａｌの区間Ａ
で示すようにステップモータ９のステップ数ＳＴが急速
に減少せしめられ、次いでステップモータ９のステップ
数ＳＴがゆっくりと減少ゼしめられる。

次に第１５図に示す制御を行なうためのフローチャー１
・によって本発明によるアイドリング回転速度ｉ１ｉ制
御について説明する。第１６図を参照すると、まず始め
にステップ１００においてスロットル弁４か全開位置に
あるか否か、即ちスロットルスイッチ６５がオンである
か否かか判別される。スロットルスイッチ６５がオンで
ない場合には処理ルーチンヲ完了する。一方、スロット
ルスイッチ６５がオンである場合にはステップ１０１に
進んで車速センサ６２の出力信号から車速か２　ｋｍ　
／　ｈ以上であるか否かが判別される。卓速か２ｋｍ／
ｈ以上のときには処理ルーチンを完了する。一方、車速
か２　ｋｍ　／　ｈ以下のときにはステップ１０２に進
む。

従ってステップ１０２に進むのはスロットル弁４が全閉
位置にあって軍速か２−／ｈのとき、即らアイドリング
運転時である。ステップ１０２では回転数センサ６４の
出力信号から機関回転数Ｎか上限値ＮＡ（第１５図（ｂ
））よりも高いが否がか判別される。機関回転数Ｎが上
限値ＮＡよりも低い場合にはステップ１０３に進んで機
関回転数Ｎが目標回転数Ｎｏ（第１５図（ｂ））となる
ように第１３図に示す第１速度でもってステップモータ
９がフィードハック制御される。一方、ステップ１０２
において機関回転数Ｎが上限値ＮＡよりも高くなったと
判別されたきとはステップ１０４に進む。ステップ１０
４では弁体３６と弁座１９間に形成される環状空気通路
３８の断面積を減少させる方向にステップモータ９を第
１４図に示す第２速度で高速回転させる。ステップ１０
５ではステップモータ９の作動ｒｌＪ、即ちステップ数
Ａが予め定められた一定値によりも大きいか否かが判別
される。ステップ数Ａが一定値によりも小さい場合には
ひき続いてステップモータ９が第２速度で駆動せしめら
れ、ステップ数Ａが一定値によりも大きくなるとステ。

プ１０３に進んで第１３図に示す第１速度でもってステ
ップモータ９がフィードハ・７り制御される。

このように本発明では機関回転数Ｎが上限値ＮＡを越え
た場合にはステップモータ９は予め定められたステップ
数Ａだけ急速に回転−ヒしめられ、次いで機関回転数Ｎ
が目標回転数Ｎｏに近づくようにステップモータ９は第
１速度でもってフィードハック制御される。

発明の効果 上述の如く本発明によれば機関回転数が上限値を越える
とステップモータは予め定められたステップ数たけバイ
パス通路の流路断面を減少する方向に急速に回転せしめ
られ、次いで機関回転数が目標回転数となるようにゆっ
くりと回転せしめられる。従ってスロットルスイッチの
調整不良によってスロットル弁が開弁しているときにス
ロットルスイッチがオンになっており、その結果機関回
転数が上限値を越えて１■＜なってもステップモータは
予め定められたステップ数しか急速に回転せしめられな
いのでバイパス通路の流路断面の減少足は少なく、従っ
てこのときアクセルベタルが解放されても機関シリンダ
内に供給される吸入空気量がさほど減少しないので機関
が停止するのを阻止することができる。なお、スロット
ル弁が開弁していてスロットルスイッチがオンになって
いる状態が維持するとステップモータはゆっくりではあ
るが回転してバイパス通路の流路断面をかなり減少せし
めるのでこのときアクセルペタルを）す１！放ずれば機
関が停止する可能性は高い。しかしなからこのようなこ
とば車両停止時に長時間に亘ってスロットル弁を開弁し
続けたときに生ずるものであチ、このように長時間に亘
ってスロットル弁を開弁し続けるようなことは少ないこ
とを考えれば本発明によって機関が停止する機会を大１
１Ｊに少なくすることができると云える。

【図面の簡単な説明】

第１図は機関吸気系の一部を断面で示した本発明による
アイドリング回転速度制御装置の全体図、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ＩＩＩ−Ｉ
ＩＩ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■−■線に沿っ
てめた側面断面図、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ＩＸ−ＩＸ線に沿ってみた図解
的に示す側面断面図、第１０図は第１図のステノプモー
ク駆動回路と電子制御ユニットの回路図、第１１図はス
テップモータの励磁パルスを示す線図、第１２図はステ
ップモータとロータとを図解的に示した説明図、第１３
図はフィードハ、り制御時の励磁パルスを示す線図、第
１４図はアイドリング回転数が上限値を越えたときの励
１４１パルスを示す線図、第１５図はステップモータの
ステップ数と機関回転数を示す線図、第１６図はフロー
チャートである。 ３・・・吸気管、４・・・スロットル弁、８・・流量制
御弁装置、９・・・ステップモータ、１６・・・バイパ
ス管、２０・・・弁軸、２１・・・ローフ、３６・・・
弁体、５３・・・ステータコイル、６０・・・ステンプ
モータ駆動回路、６１・・・電子制御ユニット。 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 特許出願代理人 弁理士　青　木　朗 弁理士西舘和之 弁理土中山恭介 弁理士　山　口　昭　之 弁理士西山雅也 第４図 第　５図 第６図 ■ ＄７図 へ１ 第９図 第１１図 神−− 第１２図 第１３図 第１４図 第１５図 （ａ） 第１６図 ｄコ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. スロットル弁上流の吸気通路とスロットル弁下流の吸気
   通路とをバイパス通路によって互に連結すると共に該バ
   イパス通路内にステップモータにより駆動される流量制
   御弁を設け、機関アイドリング運転時において機関アイ
   ドリング回転数が予め定められた設定回転数からずれた
   ときはステップモータを予め定められた第１の速度で作
   動せしめることによってアイドリング回転数を該設定回
   転数に近づけるようにフィードハック制御し、アイドリ
   ング回転数が予め定められた上限値を越えたときはステ
   ップモータを上記第１速度よりも速い第２速度でもって
   作動せしめることにより上記バイパス通路の流路面禎を
   減少させてアイドリング回転数を低下させるようにした
   アイドリング回転速度制御方法において、アイドリング
   回転数が上限値を越えたときに予め定められたステフプ
   数だけステップモータを上記第２速度で作動せしめるこ
   とによりアイドリング回転数を低下させ、次いでステッ
   プモータを上記第１速度で作動せしめることによりアイ
   ドリング回転数を更に低下ゼしめるようにした内燃機関
   のアイ］・リング回転速度制御方法。