JPS63143359A - 内燃機関のスロツトルバルブ制御装置 - 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】 発明の目的 ［産業上の利用分野］ 本発明は、内燃機関のスロットルバルブを駆動するステ
ッピングモータの脱調防止に有効な内燃機関のスロット
ルバルブ制御装置に関する。

［従来の技術］ 近年、内燃機関のスロットルバルブをアクセルペダルと
機械的に連絡せず、該スロットルバルブの開度を調節す
るアクチュエータ、例えばステッピングモータ等を備え
、アクセル操作量や内燃機関の運転状態に応じた制御信
号により上記アクチュエータを駆動して内燃機関の出力
を変更する技術、所謂リンクレススロットルが知られて
いる。

このようなリンクレススロットルを、頻繁に過渡状態で
運転されるためにスロットルバルブ開度の変動が大きい
車両用の内燃機関に適用した場合に生じる不具合点に対
する対策として、例えば次のような技術が提案されてい
る。すなわち、（１）　パルスモータのロータが所定の
ステップ駆動位置を超えて駆動されているときは、該パ
ルスモータを駆動する駆動パルスの周波数を低下するこ
とによりパルスモータのステップ駆動速度を低下させ、
スロットルバルブ全開位置においてスロットルバルブ軸
と機械的ストッパとの衝突により生じる衝撃を少なくす
る「燃料制御方法」（特開昭５９−１２８９３４号公報
）。

（２〉　エンジンの運転状態に応じてステッピングモー
タの相励磁方式を切替えて、スロットルバルブをアイド
リング特性もしくはアクセル特性に適合するように開閉
制御する「エンジンのスロットルバルブ制御装置」　（
実開昭６０−８２５３８号公報）。

さらに、第１１図に示すように、ステッピングモータ回
転角度とスロットルバルブ開度との関係が非線形特性に
なるような変速機構（カム、リンク、ギア等から構成さ
れる。）を備え、スロットルバルブ開度が小さい場合の
分解能と、スロットルバルブ開閉動作時の応答性との両
立を図ったものも開発されている。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、上述したようなリンクレススロットルは、一
般に、アクチュエータであるステッピングモータに障害
が発生した場合等に、スロットルバルブ開度を減少させ
、内燃機関の出力を低下して所謂フェイルセイフを実現
するために、スロットルバルブの開度を減少する方向に
付勢力を付与するリターンスプリングを備えている。こ
のリターンスプリングの発生する復帰トルクは、第１０
図に示すように、スロットルバルブ開度の拡大に伴って
増加する。したがって、スロットルバルブ開度の拡大に
伴って、スロットルバルブを開くのに必要な駆動トルク
は増加する。しかし、上述したような従来技術では、ス
ロットルバルブ開度と共に増減するリターンスプリング
の復帰トルクに応じてアクチュエータであるステッピン
グモータの出力トルクを変更するといった配慮はなされ
ていなかった。このため、特にスロットルバルブ開度が
大きい場合にはｌリターンスプリングの発生する過大な
復帰トルクにより、ステッピングモータは脱調障害を生
じ易く、装置の信頼性および耐久性が低下するという問
題点があった。ここで、既述したようなステッピングモ
ータ回転角度とスロットルバルブ開度との関係が非線形
特性をなす変速機構を備えた場合には、スロットルバル
ブ開度の拡大に伴って、線形特性をなす場合と比較して
より大きな回転トルクを必要とするので、上記問題点は
特に顕著に生じ、スロットルバルブ開度制御の分解能と
応答性との両立を極めて困難にしていた。

また、スロットルバルブを開閉する必要がある場合、す
なわちアイドル状態以外の運転状態ではステッピングモ
ータの励磁方式を常時大きな出力トルクを得られるよう
な励磁方式とすると、ステッピングモータのステップ角
も大きくなるので、スロットルバルブ開度が小さい場合
に分解能の低下により、スロットルバルブ開度調整の制
御精度が悪化するという問題もあった。

本発明は、ステッピングモータによるスロットルバルブ
開度制御を行なうに際し、小さい開度における分解能と
大きな開度における応答性とを共に悪化させることなく
、ステッピングモータの脱調障害を防止可能な内燃機関
のスロットルバルブ制御装置の提供を目的とする。

Ｒユ五璽感 ［問題点を解決するための手段］ 上記問題を解決するためになされた本発明は、第１図に
例示するように、 内燃機関の吸気系に配設されてその開度を減少する方向
に該開度に伴って増加する付勢力を受けるスロットルバ
ルブの開度を、外部から通電される励磁電流に応じて調
節するステッピングモータＭ１と、 該ステッピングモータＭ１の、少なくとも２相励磁運転
の励磁方式および該２相励磁運転より分解能の小さい半
ステップ駆動運転の励磁方式を記憶する記憶手段Ｍ２と
、 該記憶手段Ｍ２の記憶している励磁方式のうち、上記ス
ロットルバルブの開度が所定開度未満のときは半ステッ
プ駆動運転の励磁方式を、一方、上記スロットルバルブ
の開度が所定開度以上のときは２相励磁運転の励磁方式
を各々選択する選択手段Ｍ３と、 該選択手段Ｍ３の選択した励磁方式に従って上記ステッ
ピングモータＭ１に励磁電流を通電する制御手段Ｍ４と
、 を備えたことを特徴とする内燃機関のスロットルバルブ
制御装置、を要旨とするものである。

ステッピングモータＭ１とは、開度を減少する方向に該
開度に伴って増加する付勢力を受けているスロットルバ
ルブの開度を調節するものである。

例えば、３相ステツピングモータでもよく、また例えば
４相以上のステッピングモータでもよい。

記憶手段Ｍ２とは、少なくとも２相励磁運転の励磁方式
および該２相励磁運転より分解能の小さい半ステップ駆
動運転の励磁方式を記憶するものである。ここで、半ス
テップ駆動運転の励磁方式とは、例えば、３相ステツピ
ングモータにおいては１−２相励磁力式であり、また４
相のステッピングモータでは１−２相励磁力式のほかに
２−３相励磁力式であってもよく、さらに５相以上のス
テッピングモータでは上記■励磁方式のほかに３−４相
励磁方式であってもよい。

選択手段Ｍ３とは、スロットルバルブの開度が所定開度
未満のときは半ステップ駆動運転の励磁方式を、一方、
スロットルバルブの開度が所定開度以上のときは２相励
磁運転の励磁方式を選択するものである。ここで、所定
開度とは、例えば、スロットルバルブの開度を減少させ
る方向に作用する付勢力とステッピングモータの出力す
るトルクとの大小関係に基づいて定まる開度である。

制御手段Ｍ４とは、上記選択手段Ｍ３の選択した励磁方
式に従って励磁電流を通電するものである。

上記記憶手段Ｍ２、選択手段Ｍ３および制御手段Ｍ４は
、例えば各々独立したディスクリートな論理回路により
実現できる。また例えば、周知のＣＰＵを始めとしてＲ
ＯＭ、ＲＡＭおよびその伯の周辺回路素子と共に論理演
算回路として構成され、予め定められた処理手順に従っ
て、上記各手段を実現するものであってもよい。

［作用］ 本発明の内燃機関のスロットルバルブ制御装置は、第１
図に例示するように、記憶手段Ｍ２の記憶している励磁
方式のうち、選択手段Ｍ３は、スロットルバルブの開度
が所定開度未満のときは半ステップ駆動運転の励磁方式
を、一方、スロットルバルブの開度が所定開度以上のと
きは２相励磁運転の励磁方式を各々選択し、該選択され
た励磁方式に従って制御手段Ｍ４がステッピングモータ
Ｍ１に励磁電流を通電するよう働く。

すなわち、第２図に示すように、スロットルバルブの開
度を減少させる付勢力が比較的小さい所定開度未満のと
きは分解能の小さい半ステップ駆動運転を行ない、一方
、スロットルバルブの開度を、減少させる付勢力が比較
的大きくなる所定開度以上のときは回転トルクおよび静
止トルクの大きい２相励磁運転を行なうのである。

従って本発明の内燃機関のスロットルバルブ制御装置は
、開度を減少させる方向に該開度に伴って増加する付勢
力を受けるスロットルバルブにステッピングモータＭ１
から充分な回転トルクおよび静止トルクを常時供給し、
該スロットルバルブのステッピングモータＭ１による開
度制御を円滑に行なうよう働く。以上のように本発明の
各構成要素が作用することにより、本発明の技術的課題
が解決される。

［実施例］ 次に、本発明の好適な一実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。本発明一実施例であるスロットルバルブ制御
装置のシステム構成を第３図に示す。

第３図に示すように、スロットルバルブ制御装置１は、
エンジン２に配設されて該エンジン２の吸入空気量を調
節するスロットルバルブ３、該スロットルバルブ３を駆
動するステッピングモータ４、および該ステッピングモ
ータ４を制御するスロットルバルブ電子制御装置（以下
単にスロットルバルブＥＣＵと呼ぶ。）５から構成され
ている。

エンジン２は、シリンダ６とピストン７とから燃焼室８
を形成し、該燃焼室８には点火プラグ９が配設されてい
る。エンジン２の吸気系統は、吸気バルブ１０を介して
吸気ポート１１が吸気管１２に連通している。該吸気管
１２の上流には吸入空気の脈動を吸収するサージタンク
１３が設けられており、該サージタンク１３上流にはス
ロットルバルブ３が配設され、さらに上流にはエアクリ
ーナ１４が設けられている。

上記スロットルバルブ３は、リターンスプリング１５に
より、該スロットルバルブ３を閉じる方向に付勢されて
いる。上記リターンスプリング１５の発生する付勢力で
ある復帰トルクは、スロットルバルブ３の開度の増加に
伴って増大するよう構成されている。また、スロットル
バルブ３は、３相のステッピングモータ４から回転力の
供給を受けて回動することによりその開度を変更する。

一方、エンジン２の排気系統は、排気バルブ１６を介し
て排気ポート１７が排気管１８に連通し、該排気管１８
の下流には三元触媒１９が設けられている。燃料系統は
、図示しない燃料タンクおよび燃料ポンプより成る燃料
供給源、燃料供給管、ざらに、吸気ポート１１近１力に
配設された燃料噴射弁２０から構成されている。また、
点火系統は、点火に必要な高電圧を出力するイグニショ
ンコイルを備えたイグナイタ２１および図示しないクラ
ンク軸に連動して上記イグナイタ２１で発生した高電圧
を各気筒の点火プラグに分配供給するディストリビュー
タ２２により構成されている。

スロットルバルブ制御装置１は検出器として、エアクリ
ーナ１４内に設けられて吸入空気温度を測定する吸気温
センサ３１、スロットルバルブ３に連動して該スロット
ルバルブ３の開度を検出するスロットルポジションセン
サ３２、ステッピングモータ４の全開、全開を検出する
全開、全開スイッチ３３、吸気管圧力を検出する吸気圧
センサ３４、シリンダブロックの冷却系統に設けられて
冷却水温度を検出する水温センサ３５、ディストリビュ
ータ２２のカムシャフトの１／２４回転毎に、すなわち
、クランク角Ｏ０から３０’の整数倍毎に回転角信号を
出力する回転数センサを兼ねた回転角センサ３６、アク
セルペダル３７ａの操作量を検出するアクセルセンサ３
７を備えている。

上記各センサ及びスイッチからの検出信号は、スロット
ルバルブＥＣＵ３に入力され、該スロットルバルブＥＣ
Ｕ３は上記ステッピングモータ４を駆動してスロットル
バルブ３の開度制御を行なう。

スロットルバルブＥＣＵ３は、ＣＰＵ５ａ、ＲＯＭ５ｂ
、ＲＡＭ５ｃ、バックアップＲＡＭ５ｄを中心に論理演
算回路として構成され、コモンバス５ｅを介して入出力
部５ｆに接続されて外部との入出力を行なう。上記各セ
ンサ及びスイッチの検出信号は入出力部５ｆを介してＣ
ＰＵ５ａに入力され、ＣＰＵ５ａは入出力部５ｆを介し
てステッピングモータ４に制御信号を出力する。

次に、上記スロットルバルブＥＣＵ３の実行するスロッ
トルバルブ制御処理を第４図（１）。

（２）に示すフローチャートに基づいて説明する。

本スロットルバルブ制御処理は、後述するように、本処
理実行時に決定されるパルスレートに応じて定まるパル
ス時間間隔毎に繰り返して実行される。

まずステップ１００では、回転方向フラグＵＰＦ、ＬＡ
Ｇが値１にセットされているか否かを判定し、肯定判断
されるとステップ１０５に、一方、否定判断されるとス
テップ１１０に各々進む。ここで回転方向フラグＵＰＦ
ＬＡＧは、ステッピングモータ４の回転方向を示すもの
で、スロットルバルブ３の開方向に回転する場合には値
１にセットされ１、一方、スロットルバルブ３の閉方向
に回転する場合には値Ｏにリセットされる。スロットル
バルブ３の開方向にステッピングモータ４を回転させて
いたときに実行されるステップ１０５では、スロットル
バルブ３の開度指令値（ステッピングモータ４を指令開
度まで回転させる駆動パルス数に相当）ＣＭＤからスロ
ットルバルブ３の開度実際値（ステッピングモータ４を
現在の実際開度まで回転させた駆動パルス数に相当）Ｐ
Ｏ３を減算して偏差ＤＥＶを算出する処理を行なった後
、ステップ１２０に進む。一方、スロットルバルブ３の
閉方向にステッピングモータ４を回転させていたときに
実行されるステップ１１０では、スロットルバルブ３の
開度実際値ＰＯ８から開度指令値ＣＭＤを減算して偏差
ＤＥＶを算出する処理を行なった後、ステップ１２０に
進む。ステップ１２０では、上記ステップ１０５もしく
はステップ１１０で算出された偏差ＤＥＶが負であるか
否かを判定し、肯定判断されるとステップ１２５に進ん
で該偏差ＤＥＶを値Ｏに設定した後ステップ１３０に進
み、一方、否定判断されると直接ステップ１３０に進む
。ステップ１３０では、速度管理パラメータＭＳＰＤと
偏差ＤＥＶとが相違するか否かを判定し、肯定判断され
るとステップ１３５に、一方、否定判断されるとステッ
プ１５０に各々進む。ここで速度管理パラメータＭＳＰ
Ｄとは、ステッピングモータ４に出力されるパルス時間
間隔ＦＭＳＰＤ　（本スロットルバルブ制御処理の割込
み時間間隔に等しい。）と第５図に示すテーブルのよう
な対応関係にあり、Ｏ〜５の整数値に定められている。

同図に示すように、速度管理パラメータＭＳＰＤの値の
増加に応じてパルス時間間隔ＦＭＳＰＤは短縮されるの
でパルスレートが大きくなり、ステッピングモータ４の
回転速度は加速される。一方、速度管理パラメータＭＳ
ＰＤの値の減少に応じてパルス時間間隔ＦＭＳＰＤは延
長されるのでパルスレートが小さくなり、ステッピング
モータ４の回転速度は減速される。スロットルバルブＥ
ＣＵ３はＲＯＭ５ｂ内に予め第５図に示すようなテーブ
ルを記憶している。上記ステップ１３０で速度管理パラ
メータＭＳＰＤが偏差ＤＥＶと相違すると判定された場
合に実行されるステップ１３５では、速度管理パラメー
タＭＳＰＤを偏差ＤＥＶが上回るか否かを判定し、肯定
判断されるとステップ１４０に進んで速度管理パラメー
タＭＳＰＤの値に１を加算した後ステップ１５０に進み
、一方、否定判断されるとステップ１４５に進んで速度
管理パラメータＭＳＰＤの値から１を減算した後ステッ
プ１５０に進む。すなわち、偏差ＤＥＶが速度管理パラ
メータＭＳＰＤより大きいときにはパルスレートを大き
くしてステッピングモータ４の回転速度を加速し、一方
、偏差ＤＥＶが速度管理パラメータＭＳＰＤより小さい
ときにはパルスレートを小さくしてステッピングモータ
４の回転速度を減速するのである。また、偏差ＤＥＶが
速度管理パラメータＭＳＰＤと等しいときには該速度管
理パラメータＭＳＰＤを変えず、その回転速度を保つ。

続くステップ１５０では、上記ステップ１４５の減算に
起因して速度管理パラメータＭＳＰＤが下限値Ｏ未満に
なったか否かを判定し、肯定判断されるとステップ１５
５に進んで速度管理パラメータＭＳＰＤを下限値Ｏに設
定した後ステップ１７０に進む。一方、上記ステップ１
５０で否定判断されたときはステップ１６０に進み、上
記ステップ１４０の加算に起因して速度管理パラメータ
ＭＳＰＤが上限値５を上回ったか否かを判定し、肯定判
断されるとステップ１６５に進んで速度管理パラメータ
ＭＳＰＤを上限値５に設定した復ステップ１７０に進み
、一方、否定判断されると直ちにステップ１７０に進む
。ステップ１７０では、速度管理パラメータＭＳＰＤが
下限値Ｏであるか否かを判定し、肯定判断されるとステ
ップ１７５に進み、一方、否定判断されるとステップ１
９５に進む。速度管理パラメータＭＳＰＤを下限値Ｏに
設定してパルスレートを最小とし、ステッピングモータ
４の回転速度が充分遅く、回転方向を変更しても脱調の
恐れがない場合に実行されるステップ１７５では、開度
指令値ＣＭＤが開度実際値ＰＯ８を上回るか否かを判定
し、肯定判断されるとステップ１８０に進み、一方、否
定判断されるとステップ１８５に進む。開度指令値ＣＭ
Ｄが開度実際値ＰＯ３を上回ると判定された場合に実行
されるステップ１８０では、ステッピングモータ４をス
ロットルバルブ３の開方向に回転させるために回転方向
フラグＵＰＦＬＡＧを値１にセットする処理を行なった
後、ステップ１９５に進む。一方、上記ステップ１７５
で開度指令値ＣＭＤが開度実際値ＰＯ８を上回らないと
判定されたときに実行されるステップ１８５では、逆に
開度指令値ＣＭＤが開度実際値１０８未満であるか否か
を判定し、肯定判断されるとステップ１９０に進み、一
方、否定判断された場合には開度指令値ＣＭＤが開度実
際値ＰＯ３に等しく、もはや制御の必要は無いものとし
て一旦本スロットルバルブ制御処理を終了する。上記ス
テップ１８５で開度指令値ＣＭＤが開度実際値１０８未
満であると判定されたときに実行されるステップ１９０
では、ステッピングモータ４をスロットルバルブ３の閉
方向に回転させるために回転方向フラグＵＰＦＬＡＧを
値Ｏにリセットする処理を行なった後、ステップ１９５
に進む。

ステップ１９５では、開度実際値ＰＯ８が開度判定値に
未満であるか否かを判定し、肯定判断されるとステップ
２００に進み、一方、否定判断されるとステップ２３５
に進む。ここで開度判定値には、スロットルバルブ３の
開度が所定開度より大きいか小さいかを判定するために
、該所定開度に応じて予め定められる値である。

開度実際値ＰＯ８が開度判定値に未満でおると判定され
たときに実行されるステップ２００では、ステッピング
モータ４の駆動制御に際し、Ｎ６図に示すような励磁シ
ーケンスＡ＠選択する処理が行なわれる。ここで励磁シ
ーケンスＡは、スロットルバルブ３の開度が小さい場合
に好適な分解能の高い１−２相励磁方式を規定したもの
でおり、予めスロットルバルブＥＣＵ３のＲＯＭ５ｂ内
に記憶されている。続くステップ２０５では、速度管理
パラメータＭＳＰＤの値に基づき、第５図に示すテーブ
ルに従ってパルス時間間隔ＦＭＳＰＤの値を読み出し、
カウンタにセットする処理が行なわれる。次に、ステッ
プ２１０に進み、回転方向フラグＵＰＦＬＡＧが値１に
セットされているか否かを判定し、肯定判断されるとス
テップ２１５に、一方、否定判断されるとステップ２２
５に各々進む。スロットルバルブ３の開度を大きくする
ときに実行されるステップ２１５では、スロットルバル
ブ３の開方向にステッピングモータ４を回転させるパル
スを上記ステップ２００で選択した励磁シーケンスＡに
従ってステッピングモータ４へ出力する処理が行なわれ
る。続くステップ２２Ｑでは、上記ステップ２１５の処
理に伴い、開度実際値ＰＯ８の値に１を加算する処理を
行なった後、一旦本スロットルバルブ制御処理を終了す
る。一方、上記ステップ２１０の判定により、スロット
ルバルブ３の開度を小さくするときに実行されるステッ
プ２２５では、スロットルバルブ３の閉方向にステッピ
ングモータ４を回転させるパルスを上記ステップ２００
で選択した励磁シーケンスＡに従ってステッピングモー
タ４へ出力する処理が行なわれる。続くステップ２３０
では、上記ステップ２２５の処理に伴い、開度実際値Ｐ
Ｏ８の値から１を減算する処理を行なった後、一旦本ス
ロットルバルブ制御処理を終了する。

一方、上記ステップ１９５で開度実際値ＰＯ８が開度判
定値に以上であると判定されたときに実行されるステッ
プ２３５では、ステッピングモータ４の駆動制御に際し
、第７図に示すような励磁シーケンスＢを選択する処理
が行なわれる。ここで励磁シーケンスＢは、スロットル
バルブ３の開度が大きくてリターンスプリング１５の復
帰トルクの強い場合に好適な回転トルクの高い２相励磁
方式を規定したものであり、予めスロットルバルブＥＣ
Ｕ３のＲＯＭ５ｂ内に記憶されている。続くステップ２
４０では、速度管理パラメータＭＳＰＤの値に基づき、
第５図に示すテーブルに従ってパルス時間間隔ＦＭＳＰ
Ｄの値を読み出し、該読み出したパルス時間間隔ＦＭＳ
ＰＤの値を２倍してカウンタにセットする処理が行なわ
れる。なお、パルス時間間隔ＦＭＳＰＤの値を２倍する
のは、２相励磁方式では１−２相励磁方式と比べて、１
ステップ必たりの回転角が２倍になるため、１−２相励
磁方式と同じパルス時間間隔ＦＭＳＰＤの値では要求さ
れる回転速度が２倍となり、ステッピングモータ４が追
従できないためである。次にステップ２４５に進み、回
転方向フラグＵＰＦＬＡＧが値１にセットされているか
否かを判定し、肯定判断されるとステップ２５０に、一
方、否定判断されるとステップ２６０に各々進む。スロ
ツトルバルブ３の開度を大きくするときに実行されるス
テップ２５０では、スロットルバルブ３の開方向にステ
ッピングモータ４を回転させるパルスを上記ステップ２
３５で選択した励磁シーケンスＢに従ってステッピング
モータ４へ出力する処理が行なわれる。続くステップ２
５５では、上記ステップ２５０の処理に伴い、開度実際
値ＰＯ８の値に２を加算する処理を行なった後、−日本
スロットルバルブ制御処理を終了する。一方、上記ステ
ップ２４５の判定により、スロットルバルブ３の開度を
小さくするときに実行されるステップ２６０では、スロ
ットルバルブ３の閉方向にステッピングモータ４を回転
させるパルスを上記ステップ２３５で選択した励磁シー
ケンスＢに従ってステッピングモータ４へ出力する処理
が行なわれる。

続くステップ２６５では、上記ステップ２６０の処理に
伴い、開度実際値ＰＯ８の値から２を減算する処理を行
なった後、−日本スロットルバルプ制御処理を終了する
。以後、本スロットルバルブ制御処理は、上述したステ
ップ２０５もしくはステップ２４０でカウンタにセット
された時間間隔毎に繰り返して実行される。

なお本実施例において、ステッピングモータ４がステッ
ピングモータＭ１に、スロットルバルブＥＣＵ３のＲＯ
Ｍ５ｂが記憶手段Ｍ２に各々該当する。またスロットル
バルブＥＣｔＪ５および該スロットルバルブＥＣＵ３の
実行する処理のうち（ステップ１９５，２００，２３５
＞が選択手段Ｍ３として、（ステップ２１０，２１５，
２２５゜２４５．２５０，２６０）が制御手段Ｍ４とし
て各々機能する。

以上説明したように本実施例は、スロットルバルブ３の
開度実際値ＰＯ３が開度判定値に未満の場合は１−２相
励磁方式に従って、一方、開度実際値ＰＯ８が開度判定
値に以上の場合は２相励磁方式に従って、各々ステッピ
ングモータ４を駆動してリターンスプリング１５により
閉方向に復帰トルクを受けているスロットルバルブ３の
開度を調整するよう構成されている。このため、スロッ
トルバルブ３の開度が所定開度以上の場合、すなわち、
リターンスプリング１５の発生する復帰トルクが大きい
ときは、ステッピングモータ４を２相励磁方式で運転し
て高い回転トルクを出力させるので、該ステッピングモ
ータ４の脱調を防止できる。

また、上記効果に伴い、スロットルバルブ制御装置１の
信頼性および耐久性も高まる。

ざらに、スロットルバルブ開度が所定開度未満の場合、
すなわちリターンスプリング１５の発生する復帰トルク
が比較的小さいときは、ステッピングモータ４を１−２
相励磁方式で半ステップ駆動し、一方、スロットルバル
ブ開度が所定開度以上の場合はステッピングモータ４を
２相励磁方式で駆動してステップ角を大きくするので、
スロットルバルブ開度の小さい場合の分解能向上と、ス
ロットルバルブ開度の大きい場合の応答性向上とを好適
に両立できる。ここで、スロットルバルブ開度が大きい
場合には、分解能の低下を招くが、エンジンの特性は、
第８図に示すように、スロットルバルブ開度の大きい領
域では該スロットルバルブ開度が変化してもさほど大き
く変動しない。

したがって、本実施例の構成によれば、スロットルバル
ブ開度の全開から全開に亘る全範囲内において、ステッ
ピングモータ４によりスロットルバルブ開度を実用上充
分な精度を保って制御できる。

また、一方向に回転中のステッピングモータ４の回転方
向を変更する場合には、該ステッピングモータ４の慣性
を考慮し、パルスレートを最小として回転速度を充分低
下させた後に限り回転方向を変更できるよう構成したの
で、回転方向の急激な反転による脱調を防止できる。

ざらに、スロットルバルブ３の開度指令値ＣＭＤと開度
実際値ＰＯ８との偏差ＤＥＶが大きくなるに従ってパル
スレートを増加し、一方、小さくなるに従ってパルスレ
ートを減少するので、スロットルバルブ開度制御の追従
性・応答性が向上する。

なお本実施例では、スロットルバルブ３の開度判定値Ｋ
を一定に設定した。しかし、例えば、第９図に示すよう
に、スロットルバルブ開度が増加する場合には大きい値
の開度判定値に２を使用し、一方、スロットルバルブ開
度が減少する場合には小さい値の開度判定値に１を使用
してスロットルバルブ開度の大きさを判定し、励磁シー
ケンスを変更するよう構成してもよい。このように、開
度判定値にヒステリシスを設けた場合には、スロットル
バルブ３を回動するステッピングモータ４の励磁方式の
切り換えに伴うドライバビリティの変動を好適に抑制で
きるという利点も生じる。

以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこの
ような実施例に同等限定されるものではなく、本発明の
要旨を逸脱しない範囲内において種々なる態様で実施し
得ることは勿論である。

発明の効果 以上詳記したように本発明の内燃機関のスロットルバル
ブ制御装置は、スロットルバルブ開度が所定開度未満の
ときは半ステップ駆動運転の励磁方式に、一方、スロッ
トルバルブ開度が所定開度以上のときは２相励磁運転の
励磁方式に各々従ってステッピングモータに励磁電流を
通電するよう構成されている。このため、スロットルバ
ルブ開度の拡大に伴ってリターンスプリングの復帰トル
クが増加しても、ステッピングモータの脱調障害を防止
し、装置の信頼性および耐久性を向上できるという優れ
た効果を奏する。このことは、ステッピングモータ回転
角度とスロットルバルブ開度との関係が非線形特性をな
す変速開講を備えた場合等に、特に顕著な効果を示す。

また、スロットルバルブ開度が所定開度未満の場合には
ステップ角は小さくなり、一方、スロットルバルブ開度
が所定開度以上の場合にはステップ角は大きくなるため
、スロットルバルブ開度の小さい場合における分解能の
向上と、スロットルバルブ開度の大きい場合における応
答性の向上とを好適に両立できるので、ステッピングモ
ータによるスロットルバルブ開度調整の制御精度を改善
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の内容を概念的に例示した基本的構成図
、第２図は本発明の作用を示す説明図、第３図は本発明
一実施例のシステム構成図、第４図（１）、（２）は同
じくその制御を示すフローチャート、第５図は同じくそ
のテーブルを示す説明図、第６図、第７図は同じくその
励磁シーケンスを示す説明図、第８図は同じくそのスロ
ットルバルブ開度と吸気管圧力との関係を示すグラフ、
第９図は本発明の他の実施例におけるスロットルバルブ
開度と開度判定値との関係を示す説明図、第１０図はス
ロットルバルブ開度とリターンスプリング復帰トルクと
の関係を示すグラフ、第１１図はステッピングモータ回
転角度とスロットルバルブ開度との関係を示すグラフで
ある。 Ｍｌ・・・ステッピングモータ Ｍ２・・・記憶手段 Ｍ３・・・選択手段 Ｍ４・・・制御手段 １・・・スロットルバルブ制御装置 ２・・・エンジン ３・・・スロットルバルブ ４・・・ステッピングモータ ５・・・スロットルバルブ電子制御装置（スロットルバ
ルブＥＣＵ） ５ａ・・・ＣＰＵ ５ｂ・・・ＲＯＭ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　内燃機関の吸気系に配設されてその開度を減少する
   方向に該開度に伴って増加する付勢力を受けるスロット
   ルバルブの開度を、外部から通電される励磁電流に応じ
   て調節するステッピングモータと、 該ステッピングモータの、少なくとも２相励磁運転の励
   磁方式および該２相励磁運転より分解能の小さい半ステ
   ップ駆動運転の励磁方式を記憶する記憶手段と、 該記憶手段の記憶している励磁方式のうち、上記スロッ
   トルバルブの開度が所定開度未満のときは半ステップ駆
   動運転の励磁方式を、一方、上記スロットルバルブの開
   度が所定開度以上のときは２相励磁運転の励磁方式を各
   々選択する選択手段と、 該選択手段の選択した励磁方式に従って上記ステツピン
   グモータに励磁電流を通電する制御手段と、 を備えたことを特徴とする内燃機関のスロットルバルブ
   制御装置。