JPH0361639A - 自動車の制御弁を目標開度に制御する方法 - 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、自動車の制御弁を目標開度に制御する方法に
関するもので、例えば、いわゆるトラクションコントロ
ールやオートクルージングコントロールなどにおいて採
用することができるものである。

〔従来の技術〕

従来から、自動車では、トラクションコントロールやオ
ートクルージングコントロールなどが行われているが、
そのためには、自動車のスロットル弁等の制御弁を目標
開度に制御することが不可欠である。

かかる自動車の制御弁を目標開度に制御する方法として
は自動車の制御弁を駆動するステップモ−タと、出力ボ
ート値に応じて該ステップモータの励磁状態を決定する
マイクロコンピュータとを用い、上記マイクロコンピュ
ータに周期的に割り込みをかけ、その割り込みごとに、
上記マイクロコンピュータに、上記制御弁の検出開度デ
ータ及び目標開度データを比較演算させてその結果に応
じた値に上記出力ボート値を切り換えさせる方法が考え
られる。

この方法によれば、制御弁の実際の開度が目標開度に一
致していない場合には、上記割り込みごとに、マイクロ
コンピュータの出力ボート値が異なる値に切り換えられ
て上記ステップモータの励磁状態が異なる状態に切り換
えられ、これにより上記ステップモータが制御弁の開度
が一致する方向に１ステツプ移動する。一方、一致して
いる場合には、マイクロコンピュータの出力ボート値は
同一値を保ち、ステップモータの励磁状態もそのまま維
持され、制御弁が目標開度に制御されることとなる。し
たがって、上記割り込みの周期は、上記ステップモータ
の相励磁の切り換えタイミングを定め、ステップモータ
のパルスレートラ定めることとなる。

ところで、ステップモータは、あるパルスレート（例え
ば３００ｐｐｓ）付近で共振が発生し、このパルスレー
トでステップモータを駆動すると脱調等を引き起こすの
で、実際のパルスレートはそのパルスレートを避けて選
定される。なお、本明細書では、この共振が発生するパ
ルスレートを周期に換算したもの（例えば３００　ｐｐ
ｓに対しては３．３３ｍ５）を、共振時間という。上記
方法を採用するにあたっては、上記割り込みの周期は、
上記ステップモータの共振時間を避けて選定される。

しかしながら、上記方法では、応答性を向上させるため
には、上記割り込みの周期を短く（つまり、パルスレー
トを大きく）する必要があり、その場合には上記割り込
みの周期を数倍すると共振時間と一致することとなる。

一方、上記方法は、実際には、例えばトラクションコン
トロールやオートクルージングなどの一部として採用さ
れるので、上記目標開度データが適宜変更されるもので
ある。このため、ある目標開度データに基づいて制御弁
がその目標開度に制御された後に、目標開度データが変
更されると、ステップモータの相励磁の実際の切り換え
間隔が上記割り込みの周期の数倍となって共振時間と一
致することがあり、その際に脱調等が引き起こされるこ
ととなる。

そこで、上記方法において、上記割り込みごとに、当該
割り込みが、その直前に上記出力ボート値が異なる値に
切り換えられたときから何周期目の割り込みであるかを
監視して、その周期数が上記ステップモータの共振時間
と対応する数と一致する場合には上記出力ボート値の切
り換えを中止することが考えられる。

この場合には、割り込みの周期数をカウントすることに
よって、当該割り込みの直前に上記出力ボート値が異な
る値に切り換えられたときからの経過時間を監視して、
その経過時間が上記ステップモータの共振時間と一致す
る場合には上記出力ボート値の切り換えを中止すること
となる。したかって、応答性を向上させるべく上記割り
込みの周期を短くしても、ステップモータの相励磁の実
際の切り換え間隔が共振時間と一致することはなく、ス
テップモータの共振が常に回避され、脱調等が防止され
て安定した制御が可能となるはずである。

しかし、上記割り込みに対して優先する他の割り込みが
存在する場合には、多重割り込み発生の際に上記割り込
みの周期数と経過時間との対応関係が狂ってしまい、こ
のため、ステップモータの相励磁の実際の切り換え間隔
が共振時間と一致する可能性があり、ステップモータの
共振が常に回避されるとは限らない。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、応答性
を向上することができるとともに、常にステップモータ
の共振を避けて脱調等を防止することができ、安定した
制御が可能な自動車の制御弁を目標開度に制御する方法
を提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

前述の課題を解決するため、本発明では、自動車の制御
弁を駆動するステップモータと、出力ボート値に応じて
該ステップモータの励磁状態を決定するマイクロコンピ
ュータとを用い、上記マイクロコンピュータに周期的に
割り込みをかけ、その割り込みごとに、上記マイクロコ
ンピュータに、上記制御弁の検出開度データ及び目標開
度データを比較演算させてその結果に応じた値に上記出
力ボート値を切り換えさせる。そして、上記割り込みご
とに、当該割り込みの直前に上記出力ボート値が異なる
値に切り換えられたときから何周期日の割り込みである
かを監視して、その周期数が上記ステップモータの共振
時間と対応する数と一致する場合には上記出力ボート値
の切り換えを中止する。また、上記割り込みを他の割り
込みに対して最優先させる。

〔作用〕

本発明によれば、上記割り込みを他の割り込みに対して
最優先させているので、ステップモータの相励磁の実際
の切り換え間隔が共振時間と一致することはあり得ず、
ステップモータの共振が常に回避され脱調等が防止され
て安定した制御が可能となる。

〔実施例〕

以下、第１図乃至第５図に示す自動車のスロットル制御
装置における制御弁たるバタフライ形スロットル弁６の
制御に、本発明の方法を適用した例について説明する。

まず、第１図乃至第５図に示す自動車のスロットル制御
装置について説明する。

このスロットル制御装置は、バタフライ形スロットル弁
６を有して支持体１に回動自在に支承されるとともに該
スロットル弁６の閉じ方向にばね附勢させるスロットル
軸２に、アクセルペダルの操作に連動する操作レバー８
が相対回動可能に支承されるとともに、アクチュエータ
たるステップモータ５２に連動、連結される制御レバー
９が連結され、前記操作レバー８と、該操作レバー８の
スロットル弁閉じ方向への回動に応じて操作レバー８に
係合すべくスロットル軸２に固定されるロストモーショ
ンレバー７との間には、操作レバー８およびロストモー
ションレバー７を係合させる方向のばね力を発揮するロ
ストモーションばねが介装されており、支持体１には規
制レバー６３がスロットル軸２と平行な軸線まわりの回
動を可能にして支承され、該規制レバー６３とロストモ
ーションレバー７とは、スロットル弁６が低開度域にあ
るときのロストモーションレバー７のスロットル弁閉じ
方向への回動に応じて規制レバー６３が一方向に回動す
べく連結され、該規制レバー６３には、その一方向への
回動に減衰力を与えるダツシュボード５６が連結されて
いる。

以下に、この第１図乃至第５図に示すスロットル制御装
置について、詳細に説明する。

支持体としてのスロットルボディ１には、スロットル軸
２が軸受３，４を介して回動自在に支承されており、そ
のスロットル軸２には、スロットルボディ１に形成され
ている吸気通路５を開閉するバタフライ形スロットル弁
６が固着される。

スロットル軸２の両端はスロットルボディ１から両側に
それぞれ突出され、スロットルボディ１から突出された
スロットル軸２の一端側（第３図左側）には第１０スト
モーシヨンレバー７が固定されるとともに、操作レバー
８が相対的に回動できるように支承されている。またス
ロットルボディ１から突出したスロットル軸２の他端側
（第３図右側）には制御レバー９が固定されている。

スロットルボディ１から突出したスロットル軸２の一端
側には、その軸線に沿う一対の平坦面を形成するように
スロットル軸２の外周が切欠かれており、横断面形状を
ほぼ矩形状とした矩形部２ａが設けられる。矩形部２ａ
には、その基端側から先端側に向けて順に、軸受３に内
端が当接される円筒状カラー１０と、該カラー１０の外
端に当接される基本的に円板状の規制板１１と、内端が
該規制板１１に当接される円筒状カラー１２と、第１０
ストモーシヨンレバー７とが嵌合され、第１０ストモー
シヨンレバー７から突出するスロットル軸２の外端には
、ナツト１３が螺合されておリ、カラー１０、規制板１
１、カラー１２および第１０ストモーシヨンレバー７が
スロットル軸２に固定されている。

操作レバー８は、円筒状カラー１０を同軸に囲続する円
筒部８ａと、該円筒部８ａの外端部に固設されるドラム
部８ｂとから成り、軸受１４を相互間に介在せしめるよ
うにして前記カラー１０に装着されている。また、円筒
部８ａは、スロットルボディ１の外側面に当接される合
成樹脂製麦は部材１５と規制板１１とで軸方向位置が規
制されている。ドラム部８ｂには、図示しないスロット
ル操作部により牽引駆動させるスロットルワイヤ１６が
巻掛けられ、該スロットルワイヤ１６の一端に設けられ
ている係合駒１７がドラム部８ｂに係合されている。し
たがってアクセルペダル操作に応じたスロットルワイヤ
１６の牽引作動により操作レバー８は、第２図の矢印１
８で示すスロットル弁開き方向に回動駆動される。しか
も円筒部８ａを囲続するコイル状の第１戻しばね１９が
操作レバー８およびスロットルボディ１間に介設されて
おり、この第１戻しばね１９は、操作レバー８を前記矢
印１８とは逆方向のスロットル閉じ弁方向２０に附勢す
る。

操作レバー８と第１０ストモーシヨンレバー７との間に
は、操作レバー８の回動作動に第１０ストモーシヨンレ
バー７を追随されるとともに、第１０ストモーシヨンレ
バー７のスロットル弁閉じ方向２０への回動作動が操作
レバー８に影響を及ぼすことを回避し得るロストモーシ
ョン機構２５が設けれられている。このロストモーショ
ン機構２５は、第１０ストモーシヨンレバー７側に延び
て操作レバー８のドラム部８ｂに設けられる係合腕部２
１と、該係合腕部２１に係合すべく第１０ストモーシヨ
ンレバー７に設けられる係合腕部２２と、操作レバー８
および第１０ストモーシヨンレバー７間に介装される第
１０ストモーシヨンばね２３とを備え、係合腕部２１．
２２の相対位置は、第１０ストモーシヨンばね２３のば
ね力が相互に係合する方向に作用すべく設定されている
。

このようなロストモーション機構２５によれば、操作レ
バー８をアクセルペダル操作によりの第１および第２の
戻しばね１９，２４のばね力に抗してスロットル弁開き
方向１８に回動すると、第１０ストモーシヨンばね２３
のばね力により第１０ストモーシヨンレバー７がスロッ
トル弁開き方向１８に回動し、スロットル軸２がスロッ
トル弁６を開く方向に回動する。また操作レバー８をス
ロットル弁閉じ方向２０に回動操作すると、係合腕部２
１，２２の係合により第１０ストモーシヨンレバー７お
よびスロットル軸２がスロットル閉じ弁方向２０に回動
する。

また第１０ストモーシヨンばね２３には、操作レバー８
をスロットル弁閉じ方向２０に附勢する第２戻しばね２
４が介装されている。

前記第１０ストモーシヨンばね２３および第２戻しばね
２４は、コイル状に形成されており、第１０ストモーシ
ヨンレバー７で受けられる受は部材２５と、規制板１１
で受けられる受は部材２６との間でカラー１２を同軸に
囲続して配置されている。これらの受は部材２５．２６
は合成樹脂によりカラー１２を囲続する有底二重円筒状
に形成されており、第１０ストモーシヨンばね２３は両
受は部材２５．２６間の内方側、第２戻しばね２４は両
受は部材２５．２６間の外方側に配置されている。第１
０ストモーシヨンばね２３の一端２３ａは第１０ストモ
ーシヨンレバー７の係合腕部２２に係合され、他端２３
ｂは操作レバー８の係合腕部２１に係合されている。ま
た第２戻しばね２４の一端２４ａは係合腕部２１に係合
され、他端２４ｂはスロットルボディ１に係合されてい
る。

スロットルボディ１にはブラケット２６が固着されてお
り、ブラケット２６にはスロットル軸２と平行な軸線を
有する円筒支持部材２６ａが設けられている。該円筒支
持部材２６ａにより検出軸２７が回動可能に支承される
。この検出軸２７には、操作レバー８に連動、連結され
る第２０ストモーシヨンレバー２８が相対回動可能に支
承されるとともに、第２０ストモーシヨンレバー２８に
係合可能な検出レバー２９が固定されている。

ブラケット２６の円筒支持部材２６ａから突出した検出
軸２７の一端部には、横断面形状をほぼ矩形状とした小
径の雄ねじ部２７ａが段部２７ｂを介して同軸に設けら
れており、該雄ねじ部２７ａは相対回動を不能にして検
出レバー２９を貫通している。しかも段部２７ｂに当接
した状態ノ検出レバー２９から突出した雄ねじ部２７ａ
にナツト３０が螺合され、該ナツト３０を締付けること
により検出レバー２９が検出軸２７に固定されている。

またＩＮ　２　ｏストモーションレバー２８は、ブラケ
ット２６における円筒支持部材２６ａの外端と検出レバ
ー２９との間で相対回動可能にして検出軸２７に装着さ
れるものであり、検出軸２７を囲続する円筒部２８ａに
、基本的に円板状の円板部２８ｂと、操作レバー８のド
ラム部８ｂとは連結リンク３１を介して相互に連動、連
結される。この連結リンク３１は、操作レバー８のスロ
ットル弁開き方向１８への回動に応じて第２０ストモー
ショ：／Ｌ／／＜−２８を矢印３２で示すアクセルペダ
ルの踏込方向に回動すべく、また操作レバー８のスロッ
トル閉じ左方向２０へのに応じて第２０ストモーシヨン
レバー２８を前記アクセルペダルの踏込方向３２とは逆
のアクセルペダルの戻し方向３４に回動すべく両レバー
８８２８を連結するものである。

ブラケット２６には円筒支持部材２６ａと平行な袖線を
有する係合ピン３３が植設されており、該係合ピン３３
と検出レバー２９との間には検出レバー２９すなわち検
出軸２７を前記アクセルペダルの戻し方向３４に回動附
勢する第２０ストモーシヨンばね３５が介装される。第
２０ストモーシヨンばね３５は、円筒支持部材２６ａを
囲続するコイル状に形成されており、この第２０ストモ
ーシヨンばね３５の一端３５ａは検出レバー２９に係合
され、他端３５ｂは係合ピン３３に係合される。

第２０ストモーシヨンレバー２８の円板部２８ｂには係
合部３６が設けられており、検出レバー２９には該係合
部３６に係合可能な保合部３７が設けられる。而して両
係合部３６．３７の相対位置は、検出レバー２９および
係合ピン３３間に介装される第２０ストモーシヨンばね
３５のばね力すなわち検出レバー２９をアクセルペダル
戻し方向３４に附勢するばね力が相互に係合する方向に
作用すべく設定される。

したがって操作レバー８のスロットル弁開き方向１８へ
の回動動作に伴って第２０ストモーシヨンレバー２８が
アクセルペダルの踏込方向３２に回動すると、係合部３
６，３７の係合により検出レバー２９がアクセルペダル
の戻し方向３４に回動し、また操作レバー８のスロット
ル閉じ左方向２０への回動動作に伴って第２０ストモー
シヨンレバー２８がアクセルペダルの戻し方向３４に回
動すると、第２０ストモーシヨンばね３５のばね力によ
り検出レバー２９がアクセルペダルの戻し方向３４に回
動することになり、操作レバー８の回動量すなわちアク
セルペダル操作量に対応して検出レバー２９すなわち検
出軸２７が回動する。

また、検出軸２７の他端に対向するようにしてブラケッ
ト２６にアクセルペダル操作量検出器３８が固定されて
おり、検出軸２７の他端に固定されるレバー３つが該ア
クセルペダル操作量検出器３８に連結されている。

スロットルボディ１から突出したスロットル軸２の他端
側基部には、軸受４に内端を当接させるようにして円筒
状カラー４１が嵌合されている。

しかも該カラー４１から突出したスロットル軸２の他端
側突出端には制御レバー９が固定されている。またカラ
ー４１には軸受４２介して被動ギア４３が回動自在に支
承されており、この被動ギア４３はスロットルボディ１
との間に介装した第３戻しばね４４によりスロットル弁
開き方向１８１；回動附勢されるとともに、前記制御レ
バー９に離増している。またスロットルボディ１の外側
面に固着されたブラケット４５には、スロットル軸２の
他端に対向するスロットル開度検出器４６が支持、固定
されており、スロットルＩｄｌ　２の他端に前記制御レ
バー９とともに固定されるレバー４７が開度検出器たる
スロットル開度検出器４６に連結される。したがってス
ロットル軸２の回動量すなわち制御弁たるスロットル弁
６の開度がスロットル開度検出器４６により検出される
ことになる。

スロットルボディ１およびブラケット４５間には、スロ
ットル軸２と平行な軸線を有する支軸４８が支承されて
おり、この支軸４８には前記被動ギア４３に噛合する中
間ギア４９が軸受５０を介して回動自在に支承される。

しかも中間ギア４９は、その軸方向位置を規制すべくス
ロットルボディ１の外側面との間に介装したばね５１に
よりブラケット４５でスラスト方向に支持されるように
附勢される。

ブラケット４５にはアクチュエータとしてのステップモ
ータ５２が支持されており、このステップモータ５２の
出力軸５３に固定された駆動ギア５４が前記中間ギア４
９に噛合される。したがってステップモータ５２の作動
により駆動ギア５４、中間ギア４９、波動ギア４３およ
び制御レバー９を介してスロットル軸２が回動駆動され
る。アクセルペダル操作によりスロットル弁６が成る開
度まで開いているときにステップモータ５２を作動せし
めることにより、スロットル弁６が閉じ方向に回動駆動
される。この際、スロットル軸２は第１０ストモーシヨ
ンばね２３のばね力に抗して保合腕部２１，２２を相互
に離反させながらスロットル閉じ弁方向２０に回動する
ので、スロットルワイヤ１６に影響が及ぶことはない。

スロットルボディ１には、スロットル軸２に支承されて
いる第１０ストモーシヨンレバー７のスロットル弁閉じ
方向２０へ回動作動を緩やかにするためのダッシュボッ
ト５６が支持、固定される。

このダッシュボット５６は、従来周知のものであり、ハ
ウジング５７に該ハウジング５７内を吸入室５８および
大気圧室５つに区画するダイヤフラム６０の周縁部が教
示されて成り、ダイヤフラム６０の中央部には大気圧室
５９側でハウジング５７を移動自在に貫通して外方に延
びる連結ロッド６１の一端がリテーナ８０を介して連結
される。

ハウジング５７には吸入室５８に通じる吸入管８１が接
続されており、この吸入管８１は、その先端のジェット
８２を介して大気に開放される。

したがって吸入室５８の容積を増大する方向にダイヤフ
ラム６０を読ませるべく連結ロッド６１を駆動しようと
すると、ジェット８２の働きにより、連結ロッド６１に
はその駆動方向と逆方向の力が作用することになる。

一方、スロットルボディ１の外側面には、スロットル軸
２と平行な軸線を有する支持ボルト６２が螺着されてお
り、この支持ボルト６２には、規制レバー６３および強
制起動レバー６４が回動可能に支承される。すなわち支
持ボルト６２の頭部６２ａとスロットルボディ１との間
には、前記頭部６２ａ側から順に、支持ボルト６２を囲
続する円筒状のカラー６５、該カラー６５の内端に当接
する円板状の規制板６６、外端を規制板６６に当接させ
るようにして支持ボルト６２を囲続する円筒状のカラー
６７、ならびに該カラー６７の内端およびスロットルボ
ディ１間に介在する規制板６８とが順に嵌合されており
、支持ボルト６２を締付けることにより、それらのカラ
ー６５、規制板６６、カラー６７および規制板６８が支
持ボルト６２に固定される。規制レバー６３は支持ボル
ト６２の頭部６２ａと規制板６６との間でカラー６５に
より回動可能に支承されており、強制起動レバー６４は
規制板６６．６８間でカラー６７により回動可能に支承
される。

規制レバー６３には、第１０ストモーシヨンレバー７に
設けられる当接腕部７０に先端を当接可能な調整ねじ６
９が進退位置を調整可能にして螺合されており、該調整
ねじ６９および当接腕部７０の相対位置は、第１０スト
モーシヨンレバー７のスロットル閉じ弁方向２０への回
動に応じて相互に当接すべく設定される。またスロット
ルボディ１には、第１０ストモーシヨンレバー７がスロ
ットル弁６を全閉とする位置まで回動したときに当接腕
部７０にとうする：Ｉ３整ねじ７１が進退位置を調整可
能にして螺合される。

規制レバー６３には、ダッシュボット５６における連結
ロッド６１の他端が連結されており、そのの連結状態は
、調整ねじ６９の当接腕部７０への当接状態で第１０ス
トモーシヨンレバー７がスロットル弁閉じ方向２０に回
動したときに、連結ロッド６１が連結されているダイヤ
フラム６０が吸入室５８の容積を増大する側に撓むよう
に設定されている。

強制起動レバー６４には当接腕部７２が設けられており
、この当接腕部７２に先端を当接可能な２整ねじ７３が
進退位置を調整可能にして規制レバー６３に螺合させる
。而して当接腕部７２および調整ねじ７３の相対位置は
、スロットルボディ１および強制起動レバー６４間に介
装されるばね７４のばね力により当接腕部７２が調整ね
じ７３に当接する方向に附勢されるべく設定される。こ
のばね７４は、当接腕部７２および調整ねじ７３により
強制起動レバー６４と当接状態にある規制レバー６３を
介して第１０ストモーシジンレバー７をスロットル弁開
き方向１８に附勢するばね力を発揮するものであり、操
作レバー８がスロットル弁６の全閉位置からスロットル
弁開き方向１８と回動したときに、規制レバー６３およ
び強制起動レバー６４はばね７４により追随して回動し
、ダッシュポット５６のリテーナ８０が吸入室５８側で
ハウジング５７の内面に当接したときに、調整ねじ６９
および当接腕部７０の当接状態が解除される。

第５図において、操作レバー８および強制起動レバー６
４間には、スロットル弁６の全閉位置に対応する位置に
ある操作レバー８が、スロットル弁開き方向１８に回動
したときに、強制起動レバー６４を強制的に回動し、規
制レバー６３を介して第１０ストモーシヨンレバー７す
なわちスロットル軸２をスロットル弁開き方向１８に強
制的に回動せしめる強制起動機構７５が設けられる。

強制起動機構７５は、強制起動レバー６４の側面に設け
られる受圧面７６と、該受圧面７６に沿って転勤すべく
スロットル軸２と平行な軸線を有して操作レバー８に軸
支されるローラ７７とから成る。しかも受圧面７６およ
びローラ７７は、操作レバー８のスロットル弁６全閉位
置に対応する位置と、その状態かられずかにスロットル
弁開き方向１８に回動した位置との間で相互に接触する
ように設定されるものであり、受圧面７６は、前記操作
レバー８の全閉位置からのスロットル弁開き方向１８の
回動に応じて、ローラ７７により強制起動レバー６４を
スロットル弁開き方向１８に回動すべく形成される。

次に、この第１図乃至第５図に示すスロットル制御装置
の動作について説明する。

ステップモータ５２の作動を全開の停止した状態でアク
セルペダル操作により操作レバー８をスロットル弁開き
方向１８に回動駆動した場合には係合腕部２１，２２の
係合により第１０ストモーシヨンレバー７すなわちスロ
ットル軸２がスロットル弁開き方向１８に回動され、ス
ロットル弁６が所望の開度までスロットル弁開き方向１
８に回動せしめられる。

この際、ステップモータ５２は自由に回転可能な状態に
あり、スロットル弁６の開き方向の回動作動に応じて、
制御レバー９、各ギア４３，４８゜５３を介してステッ
プモータ５２にも回転動力が伝達されることになり、該
ステップモータ５２は自由に回転する。

このようなアクセルペダル操作に応じた操作レバー８の
回動作動は、連結リンク３１を介して第２０ストモーシ
ヨンレバー２８にも伝達され、係合部３６，３７の係合
により検出レバー２つすなわち検出軸２７がアクセルペ
ダル踏込方向３２に回動する。したがってスロットル軸
２の回動機すなわちスロットル開度をスロットル開度検
出器４６で検出するとともに操作レバー８の回動操作量
すなわちアクセルペダル操作量をアクセルペダル操作量
検出器３８で検出することができる。

ところで、このようにスロットル弁６をその全閉位置か
らスロットル弁開き方向１８に回動駆動する初期には、
ロストモーション機構２５を介して操作レバー８および
第１０ストモーシヨンレバー７を連動、連結しているだ
けでは、スロットル軸２の起動力が足りず、スロットル
軸２の初期回動作動が円滑とならない場合がある。しか
るに、強１；す起動機構７５の働きによりスロットル軸
２の初期回動作動が強制的に行なわれる。すなわちスロ
ットル弁６をその全開位置から回動すべく操作レバー８
が回動すると、ロストモーションレバー７が受圧面７６
に接触して転動することにより強制起動レバー６４が回
動駆動され、この強制起動レバー６４の回動が当接腕部
７２に調整ねじ７３を介して当接している規制レバー６
３に伝達され、さらに該規制レバー６３の調整ねじ６９
に当接する当接腕部７０を有する第１０ストモーシヨン
レバー７に伝達される。したがって操作レバー７の初期
回動作動時には第１０ストモーシジンレバー７が強制的
に回動駆動され、スロットル軸２すなわちスロットル弁
６の全閉位置からの初期回動作動が円滑となる。

さらに操作レバー８によりスロットル弁６を成る開度ま
で回動した状態では、スロットル軸２すなわちスロット
ル弁６には第１、第２および第３戻しばね１９，２４．
４４のばね力が閉じ側に作用している。したがってスロ
ットルワイヤ１６の牽引力を緩めることにより、操作レ
バー８がスロットル弁閉じ方向２０に回動し、スロット
ル軸２およびスロットル弁６も閉じ方向に回動する。

この際、スロットル弁６がその全閉位置近傍まで回動す
ると、ダッシュポット５６ではリテーナ８０が吸入室５
８側でハウジング５７に当接した状態により、強制起動
レバー６４の：Ａ整ねじ６９が当接腕部７０に当接して
からは、吸入室５８の容積増大によるダッシュポット５
６の減衰力が第１０ストモーシヨンレバー７に作用し、
スロットル軸２およびロストモーションレバー７に作用
し、スロットル軸２およびスロットル弁６の閉じ側への
回動速度が緩やかに抑えられる。

また１％　作レバー８のスロットル弁閉じ方向２０への
回動作動時に、アクセルペダル操作量検出器３８にレバ
ー３９を介して連結されている検出軸２７が、アクセル
ペダル操作量検出器３８の作動不良等により円滑に回動
しない場合を想定する。

この場合、操作レバー８は、第２０ストモーシヨンばね
３５のばね力に抗して両の係合部３６゜３７を離反させ
ながら第２０ストモーシヨンレバー２８をアクセルペダ
ル戻し方向３４に回動することが可能であり、スロット
ル弁６を確実に閉じ側に回動することができる。

上述のように、アクセルペダル操作によりスロットル弁
６を成る開度に開いた状態で、発進時および加速時トラ
クションコントロール等のためにスロットル弁６を閉じ
側に駆動する場合には、ステップモータ５２を作動せし
める。このステップモータ５２の作動により、スロット
ル軸２およびスロットル弁６は、操作レバー８の係合部
２１と第１０ストモーシヨンレバー７の係合部２２とが
離反するように第１０ストモーシヨンばね２３のばね力
に抗して回動することができ、アクセルペダル操作にか
かわらずスロットル弁６を閉じ方向に駆動することがで
きる。

以上、本発明の方法が適用される対象の一例として、第
１図乃至第５図に示す自動車のスロットル制御装置につ
いて説明した。

次に、このスロットル制御装置の上記制御弁たるスロッ
トル弁６の制御に適用した本発明の一実施例を、ｆ８６
図乃至第８図に基づいて説明する。

なお、この実施例は、上記トラクシ日ンコントロール等
の一部として採用した例である。

第６図は、本発明の方法において用いられる装置の例を
示すブロック図、第７図は割り込みのタイミングを示す
タイムチャート、？０８図は割り込み処理のプログラム
を示すフロチト一トである。

第６図において、１００，１０１，１０２および１０３
は、上記スロットル弁６を駆動する上記ステップモータ
５２の各相コイルである。また、１０４はマイクロコン
ピュータ、１０５，１０６゜１０７及び１０８は該マイ
クロコンピュータ１０４の出力ポートにそれぞれ接続さ
れた増幅器、１０９．１１０，１１１及び１１２は抵抗
、１１３．１１４，１１５及び１１６はトランジスタ、
１１７，１１８．１１９及び１２０はダイオードであり
、これらが第６図に示すように接続されている。したが
って、上記マイクロコンピュータ１０４の出力ポートの
値に応じて、各トランジスタ１１３〜１１６の０Ｎ−Ｏ
ＦＦ状態がそれぞれ定まり、ひいては、ステップモータ
５２の各相のコイル１００〜１０３の励磁状態がそれぞ
れ決定されるようになっている。

また、第６図において、４６はスロットル開度検出器で
、これは上記第１図乃至第５図に示したものと同一であ
るので同一符号を付しである。そして、１２１は該スロ
ットル開度検出器４６の検出信号をＡ／Ｄ変換するＡ／
Ｄ変換器で、上記マイクロコンピュータ１０４から供給
される開始信号を受けてＡ／Ｄ変換を開始し、その変換
が終了すると、終了信号及びＡ／Ｄ変換値をマイクロコ
ンピュータ１０４に供給するようになっている。

なお、該Ａ／Ｄ変換器１２１は、Ａ／Ｄ変換が終了する
とそのＡ／Ｄ変換値が出力部にラッチされ。

次に開始信号を受けて次のＡ／Ｄ変換が終了するまで保
持されるようになっている。

マイクロコンピュータは、内部に発振回路及びパルス振
り分は回路を備えており、ステップモータ５２の各相の
コイル１００〜１０３にパルス信号を送出する。例えば
１相励磁法でステップモータ５２を駆動するときには、
コイル１００１コイル１０１、コイル１０２、そしてコ
イル１０３の順番にパルス信号が送出される。発振回路
から出力されるパルス列は、第７図（ａ）示すように、
例えばＴｏ間隔でパルスが形成されている。これらのパ
ルスが、パルス振り分は回路によって、所望のコイルへ
と振り分けられる。第７図（ａ）に示す例では、その割
込みの周期はＴ。で一定とされているが、必要に応じて
その周期は適宜変更してもよい。また、上記周期Ｔｏは
、ステップモータ５２のパルスレートを決定することに
なるので、ステップモータ５２の性能を考慮して定めら
れるとともに、応答性を向上させるべく短時間に定めら
れ、例えば、図面実施例の場合、ステップモータ５２の
パルスレートを６００　ｐｐｓとして、割り込み時周期
Ｔ。は１．６７ｍ５とされている。また、図面実施例の
場合、ステップモータ５２は、パルスレートが３００±
５０　ｐｐｓのとき共振が生じ、共振時間Ｔ１は３，３
３±０．０２ｍ５となっており、Ｔｏｘ２−ＴＩの関係
がある。

また、本実施例では、トラクションコントロール等一部
として採用されることを前提としているので、図面には
示していないが、例えば、遊動輪速度検出器や駆動輪速
度検出器などがＡ／Ｄ変換器を介して上記マイクロコン
ピュータ１０４に接続されており、これらの検出データ
に基づいて上記マイクロコンピュータ１０４でトラクシ
ョンコントロールを行うか否かを判断している。この場
合スロットル弁６の目標開度データが演算により算出さ
れるようになっており、トラクションコントロール等を
行うときには上記第７図（１１＞に示すパルスが所定の
時間間隔でマイクロコンピュータ１０４から各相コイル
１００〜１０３に向けて出力される。

そして、上記第７図（ａ）に示すパルス列が人力された
ときにはその入力ごとに、マイクロコンピュータ１０３
に第８図に示す処理を実行させる。

すなわち、第７図（ａ）に示すパルス入力がると、ステ
ップ１３０で割り込み処理を開始し、ステップ１３１で
Ａレジスタの内容が２か否かを判断する。ステップ１３
２では、後述の記載かられかるように、当該割り込みが
、その直前に出力ポート値が異なる値に切り換えられた
ときから２周期目の割り込みであるか否か、を判定して
−いることになる。つまり、この実施例ではＴ口ｘ２−
７１の関係があることから、結局、ステップ１３１では
、当該割り込みが、その直前に出力ポート値が異なる値
に切り換えられたときから何周期日の割り込みであるか
を監視して、その周期数が共振時間ＴＩと一致するか否
かを判定していることになる。

そして、ステップ１３１でＡ−２であると判定したとき
、すなわち、共振時間Ｔ１と対応する数と一致すると判
定したときは、ステップ１３９でもとのＡレジスタの内
容に１を加算した値をＡレジスタの内容とすると共に、
コイルの励磁切り換えを中止する。次に、ステップ１３
８で割り込み処理を終了し、メインルーチンに戻って他
の処理を開始する。一方、ステップ１３１でＡ−２でな
いと判定したとき、すなわち、共振時間Ｔ１と対応する
数と一致しないと判定したときは、ステップ１３２に移
行する。ステップ１３２で、Ａ／Ｄ変換器１２１に開始
信号を送ってＡ／Ｄ変換器１２１にＡ／Ｄ変換させ、Ａ
／Ｄ変換器１２１から終了信号を受けた後にそのＡ／Ｄ
変換値を検出開度データとして読み込む。次にステップ
１３３で、該検出開度データと上記目標開度データとを
比較演算する。そして、ステップ、その演算結果に応じ
た値に出力ボート値を切り換える。したがってステップ
１３４の時点で、検出開度が目標開度と一致していない
場合にはその一致する方向（トラクションコントロール
等ではスロットル弁閉じ方向）にステップモータ５２が
１ステツプの移動を開始し、一致している場合には、ス
テップモータ５２はその位置を維持することとなる。そ
して、ステップ１３４が終了するとステップ１３５に移
行する。ステップ１３５では、ステップ１３４の処理に
より出力ボート値が異なる値に切り換えられたか否かを
判定する。異なる値に切り換えられたと判定したときは
、ステップ１３６でＡレジスタの内容を１にし、ステッ
プ１３８で終了する。一方、ステップ１３５で異なる値
に切り換えられていないと判定したときは、ステップ１
３７でもとのＡレジスタの内容を１に加算した値をＡレ
ジスタの内容とし、ステップ１３８で終了する。

以上の説明かられかるように、トラクションコントロー
ル等が行われている最中には、この第８図に示す処理が
上記第７図（ａ）に示すパルス人力ごとに行われて結局
本発明による方法が実行されることとなり、スロットル
弁６はトラクションコントロール等で必要とされる目標
開度に制御されるとともに、ステップモータ５２の相励
磁の実際の切り換え間隔が共振時間と一致することはな
く、ステップモータ５２の共振が常に回避され、脱調等
が防止されて安定した制御が実現されることとなる。

特に、上記第８図に示す割り込み処理を他の割り込みに
対して最優先させているので、これにより多重割り込み
がかかろうとしても、ステップモータの相励磁の実際の
切り換え間隔が共振時間と一致することがないのである
。

次に、前述の実施例の場合のスロットル弁６の動作例を
第７図（ｂ）に示しであるので、これについて説明する
。第７図（ｂ）の縦軸は、スロットル弁６の開度を示し
ている。なお、第７図（ｂ）では、上記第８図に示す割
り込み処理の処理時間は無視して示しである。

まず、ｔｌの割り込みがかかる前には、スロットル弁６
の実際の開度はθ１となっており、また、ｔｌの割り込
みがかかる以前から、ｔ４とｔ５との中間の時点までは
、目標開度データによる目標開度はθ２となっている。

したがって、ｔｌ。

ｔ　　、ｔａの割り込みにおいてそれぞれステップモー
タ５２の相励磁状態が切り換えられており、スロットル
弁６の開度は１ステツプごとに目標開度θ２に近づいて
、ｔａの後に目標開度θ２に一致させられている。そし
て、ｔ４の割り込みかがかるときには、まだ目標開度デ
ータは変更されておらずその目標開度はθ２であるので
、ｔ４の割り込みではステップモータ５２の相励磁状態
が切り換えられず、スロットル弁６の開度はθ２のまま
である。

そして、ｔ　とｔ５との中間で目標開度のデータが変更
されてその目標開度が０３に変更されたと仮定すると、
もし、前記第８図中の１３１゜１３９．１３５，１３６
．．１３７の処理がないとれば、スロットル弁６の開度
は想像線で示すように変化する。その場合、ステップモ
ータ５２の相励磁状態の切り換え間隔ｔ３〜ｔ５が共振
時間Ｔ１と一致することとなって、共振が生じ、脱調等
が起きることになってしまう。しかし、本発明に係る前
述の実施例では、直前に切り換えられたときであるｔａ
。からの経過時間が共振時間Ｔｔと一致する場合には切
り換えが中止されるので、ｔ５の割り込みでは出力ボー
ト値は切り換えられずに相励磁状態が切り換えられず、
第７図（ｂ）の実線で示すようにスロットル弁６の開度
が変化し、スロットル弁６の開度はｔ７の後に目標開度
θ３に一致させられている。

〔発明の効果〕

本発明は、応答性を向上することができるとともに、常
にステップモータの共振を避けて脱調等を防止すること
ができ、安定した制御が可能となる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は、本発明の制御対象の一例であるス
ロットル弁を有する自動車のスロットル制御装置を示す
もので、第１図は正面図、第２図は第１図の■矢視図、
第３図は第２図の■−■線断面図、第４図は第２図の■
矢図、第５図は第３図のＶ−ｖ線断面図である。また、
ｍ６図は本発明において用いられる装置の例を示す電気
回路図、第７図（ａ）は割り込みのタイミングを示すタ
イムチャート、第７図（ｂ）は動作説明図、第８図は割
り込み処理のプログラムを示すフローチャートである。 ６・・・制御弁たるスロットル弁、４６・・・開度検出
器たるスロットル開度検出器、５２・・・ステップモー
タ、 ０４・・・マイクロコ ンピュータ、 ２１　・・・ Ａ／Ｄ変換器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 自動車の制御弁を駆動するステップモータと、出力ポー
   ト値に応じて該ステップモータの励磁状態を決定するマ
   イクロコンピュータを用い、上記マイクロコンピュータ
   に周期的に割り込みをかけ、その割り込みごとに、上記
   マイクロコンピュータに、上記制御弁の検出開度データ
   及び目標開度データを比較演算させてその結果に応じた
   値に上記出力ポート値を切り換えさせる自動車の制御弁
   を目標開度に制御する方法であって、上記割り込みごと
   に、当該割り込みが、その直前に上記出力ポート値が異
   なる値に切り換えられたときから何周期目の割り込みで
   あるかを監視して、その周期数が上記ステップモータの
   共振時間と対応する数と一致する場合には上記出力ポー
   ト値の切り換えを中止し、しかも上記割り込みを他の割
   り込みに対して最優先させることを特徴とする自動車の
   制御弁を目標開度に制御する方法。