JPH04350334A - 車両用モータの制御装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、車両用モータの制御
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば特開昭６３−６１７４７号公報に
示されているように、最近の自動車用エンジンではスロ
ットル弁駆動用の電動アクチュエータとしてステッピン
グモータを採用し、該ステッピングモータの回転量をエ
ンジンコントロールユニット（マイクロコンピュータ）
からのパルス制御信号で任意にコントロールすることに
よりスロットル弁の開度を可変ならしめるようにしたも
のが多くなってきている。

【０００３】そして、上記ステッピングモータは、一般
にエンジンコントロールユニットからの制御信号を駆動
回路を通して所定レベルのパルス信号に増幅したパルス
信号によって駆動されるようになっており、その回転量
は当該駆動パルス信号の周波数によって決定される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ステッ
ピングモータによって駆動されるスロットル弁は、その
全閉位置又は全開位置に各々ストッパ部材を有し、該ス
トッパ部材によって全閉又は全開位置を機械的に正確に
規制するようになっている。

【０００５】そのために、例えばスロットル弁が上記全
閉又は全開位置に達し、同スロットル弁がストッパ部材
に当たった時に衝撃反力を受けて若干開又は閉方向に戻
る反力戻りが生じる問題がある。

【０００６】一般に、上記スロットル弁を駆動するステ
ッピングモータの駆動トルクは、例えば図７に示すよう
に上記駆動パルスの周波数が低いほど高く、安定した駆
動位置を確保することができるようになっているが、他
方駆動パルスの周波数が低いと作動応答性が低下するた
めに通常は応答性の方を重視した高めの周波数でステッ
ピングモータを駆動するようにしているのが現状である
。従って、どうしてもスロットル弁の駆動力が低く、そ
の結果、上記スロットル弁の全閉又は全開時の反力戻り
も生じ易い傾向がある。そして、このような反力戻りが
生じると、スロットル弁駆動軸とロータとが直結されて
いる上記ステッピングモータも逆方向に回動され、駆動
位相が狂う脱調状態を招来する問題が生じる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１〜３各項
記載の発明は、それぞれ上記の如き問題を解決すること
を目的としてなされたものであって、各々次のように構
成されている。

【０００８】（１）　　請求項１記載の発明の構成請求
項１記載の発明の車両用モータの制御装置は、駆動回路
より供給される駆動パルスの周波数に応じて回転し、車
両の被駆動部材を所定のストッパ当接位置まで駆動する
車両用モータにおいて、上記被駆動部材が上記ストッパ
当接位置に達したことを検出するストッパ当接検出手段
と、該ストッパ当接検出手段によって上記被駆動部材が
ストッパ当接位置に達したことが検出された時には上記
駆動回路の駆動パルス周波数を低くする駆動パルス周波
数制御手段とを設けたことを特徴とするものである。

【０００９】（２）　　請求項２記載の発明の構成請求
項２記載の発明の車両用モータの制御装置は、上記請求
項１記載の発明の車両用モータの制御装置の構成におい
て、車両用被駆動部材がエンジンのスロットル弁であっ
て、その全開又は全閉何れかの位置に当該スロットル弁
の作動を規制するストッパ部材を備え、当該スロットル
弁が該ストッパ部材と当接するスロットル開度の時に駆
動回路の駆動パルス周波数を低くするようにしたことを
特徴とするものである。

【００１０】（３）　　請求項３記載の発明の構成請求
項３記載の発明の車両用モータの制御装置は、上記請求
項２記載の発明の車両用モータの制御装置の構成におい
て、駆動回路の駆動パルス周波数の低下制御は、スロッ
トル弁が所定の開状態から全閉状態に移行した時か又は
同所定の開状態から全開状態に移行した時の何れか一方
の状態の時に行うようにしたことを特徴とするものであ
る。

【００１１】

【作用】本願の請求項１〜３各項記載の発明の車両用モ
ータ制御装置は、それぞれ上記のように構成されている
結果、当該各構成に対応して各々次のような作用を奏す
る。

【００１２】（１）　　請求項１記載の発明の車両用モ
ータの制御装置の作用 請求項１記載の発明の車両用モータの制御装置では、被
駆動部材がストッパ当接位置に達したことを検出するス
トッパ当接検出手段と該ストッパ当接検出手段によって
上記被駆動部材がストッパ当接位置に達したことが検出
された時に上記ステッピングモータの駆動回路よりステ
ッピングモータに供給される駆動パルス周波数を低くす
る駆動パルス周波数制御手段とを設けて構成されており
、例えばエンジンのスロットル弁等の車両用被駆動部材
が全閉又は全開位置に駆動されてストッパに当接する状
態となった時にはステッピングモータ等車両用モータの
駆動パルス周波数を低下させて駆動トルクを増大させ、
ストッパ当接時のスロットル弁等被駆動部材の反力戻り
を防止し、確実に本来の全閉又は全開位置等ストッパ当
接位置に位置付けるべく制御する。

【００１３】（２）　　請求項２記載の発明の車両用モ
ータの制御装置の作用 請求項２記載の発明の車両用モータの制御装置の構成で
は、車両用被駆動部材が具体的にエンジンのスロットル
弁であって、その全開又は全閉何れかの位置に当該スロ
ットル弁の作動を規制するストッパ部材を備え、当該ス
ロットル弁が該ストッパ部材と当接するスロットル開度
の時に駆動回路の駆動パルス周波数を低くするようにし
て構成されており、スロットル弁が全閉又は全開位置に
駆動されてストッパ部材に当接する状態となった時には
例えばステッピングモータの駆動パルス周波数を低下さ
せて駆動トルクを増大させ、ストッパ当接時のスロット
ル弁の反力戻りを防止し確実に本来の全閉又は全開位置
に位置付けるべく制御する。

【００１４】（３）　　請求項３記載の発明の車両用モ
ータの制御装置の作用 請求項３記載の発明の車両用モータの制御装置の構成で
は、上記請求項２記載の発明の車両用モータの制御装置
の構成を前提とし、駆動回路の駆動パルス周波数の低下
制御は、スロットル弁が所定の開状態から全閉状態に移
行した時か又は同所定の開状態から全開状態に移行した
時の何れか一方の状態の時に行うようにしており、各場
合において確実にスロットル弁の位置規制を行うことが
できるようになる。

【００１５】

【発明の効果】従って、本願の請求項１〜３各項記載の
発明によると、車両用被駆動部材であるスロットル弁の
ストッパ当接時の反力戻りを防止し得て確実にステッピ
ングモータの脱調状態を抑制することができるようにな
る。

【００１６】

【実施例】図２〜図８は、本願発明の実施例に係る車両
用モータの制御装置の構成と作用を示している。

【００１７】図２において、先ず符号１１はエンジン本
体であり、該エンジン本体１１への吸入空気はエアクリ
ーナ１２を介して、スロットルチャンバ１４、サージタ
ンク１５を経てシリンダ１６内に供給される。又燃料は
燃料ポンプ１７により燃料タンク１８からエンジン本体
１１側に供給されてフューエルインジェクタ１９により
噴射されるようになっている。そして、走行時における
上記シリンダ１６への吸入空気の量は上記スロットルチ
ャンバ１４内に設けられている第１、第２のスロットル
弁２０，２１によって制御される。先ず下流側第２のス
ロットル弁２１は、アクセルペダル２２に機械的に連動
して操作され、アイドル運転状態では、最小開度状態に
維持される。そして、該最小開度状態では、アイドルス
イッチＩＤ・ＳＷがＯＮになる。

【００１８】一方、第１のスロットル弁２０は、後述す
る所定のエンジン運転領域において例えば図８に示すよ
うに主としてトラクションのコントロールや走り感を向
上させるための吸気量コントロールに使用され、上記第
２のスロットル弁２１の開度ＴＶＯと変速機のシフト位
置（１速，２速，３速，４速）等をパラメータとして、
後述するエンジンコントロールユニット２３によりステ
ッピングモータ駆動回路２５を介して回転量が制御され
るステッピングモータ２４によって任意に開閉駆動され
るようになっている。第１のスロットル弁２０は、その
全閉又は全開位置に対応して設置されているストッパに
よって機械的に移動位置が規制されるようになっている
。第１、第２の各スロットル弁２０，２１のスロットル
開度ＴＶＯＥ，ＴＶＯは、各々第１、第２のスロットル
開度センサ２７，３１によって検出される。

【００１９】上記エンジンコントロールユニット２３は
、例えば演算部であるマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）
を中心とし、吸入空気量、点火時期等制御回路、メモリ
（ＲＯＭおよびＲＡＭ）、インタフェース（Ｉ／Ｏ）回
路などを備えて構成されている。そして、このエンジン
コントロールユニット２３の上記インタフェース回路に
は例えばスタータスイッチ２８からのエンジン指導信号
（ＥＣＵトリガー）、エンジン回転数センサ２９からの
エンジン回転数検出信号ＮＥ、水温サーミスタ３０によ
り検出されたエンジンの冷却水温度の検出信号Ｔｗ、第
１、第２の各スロットル開度センサ２７，３１により検
出されたスロットル開度検出信号ＴＶＯＥ，ＴＶＯ、エ
アフロメータ１３によって検出された吸入空気量信号Ｑ
、アクセル開度センサ３３によって検出されたアクセル
開度θ等のエンジンコントロールに必要な各種の検出信
号が各々入力されるようになっている。

【００２０】次に、上記エンジンコントロールユニット
２３による上記第１のスロットル弁２０の制御動作につ
いて図３及び図４のフローチャートを参照して詳細に説
明する。

【００２１】先ず図３は上述した第１のスロットル弁２
０を制御するためのスロットル弁制御のメインルーチン
を示すフローチャートであり、例えば目標開度演算ルー
チン（Ｓ１）、該目標開度に対応した駆動パルス周波数
Ｓの演算ルーチン（Ｓ２）、該駆動パルス周波数の演算
値Ｓによる第１のスロットル弁２０の駆動ルーチン（Ｓ
３）の３つのルーチンにより構成されている。

【００２２】次に、図４は上記図３の駆動パルス周波数
演算ルーチンの詳細を示している。

【００２３】先ずステップＳ１では、上記目標開度演算
ルーチンにより演算された第１のスロットル弁２０の目
標スロットル弁開度ＴＶＯＥ（ＥＮＤ）から現在の第１
のスロットル弁２０のスロットル弁開度ＴＶＯＥを減じ
ることによって上記ステッピングモータ２４の必要とす
る作動ステップ量（１演算周期あたりの作動ステップ数
）Ｓを演算する。

【００２４】次に、その上で順次ステップＳ２，Ｓ３に
進み、上記作動ステップ量Ｓの最大側ガード値ＭＡＸ１
と最小側ガード値ＭＩＮ１とを各々演算する（ＭＡＸ１
＝ｆｘ１，ＭＩＮ１＝ｆｎ１）。該各ガード値ＭＡＸ１
，ＭＩＮ１は、例えば図５の特性に示すように、現在の
パルスレートをパラメータとして駆動周波数を設定する
ことによってなされる。

【００２５】上記処理が終わると、さらにステップＳ４
，Ｓ５に進んで、今度は図６に示すように第１のスロッ
トル弁２０のスロットル開度ＴＶＯＥに対して駆動周波
数を可変することによって最大側ガード値ＭＡＸ２と最
小側ガード値ＭＩＮ２とを各々設定する（ＭＡＸ２＝ｆ
ｘ２，ＭＩＮ２＝ｆｎ２）。

【００２６】そして、その後、ステップＳ６に進んで、
上記ステップＳ１で演算された作動ステップ量Ｓが上記
ステップＳ２で設定された現在のパルスレートをパラメ
ータとする最大側ガード値ＭＡＸ１以上であるか否かを
判定する。

【００２７】その結果、ＮＯと判定された作動ステップ
量Ｓが少なくとも現在のパルスレートをパラメータとし
て見た場合には最大側ガード値ＭＡＸ１以上ではない場
合には、さらにステップＳ８に進んで、上記作動ステッ
プ量Ｓが現在のパルスレートをパラメータとして見た場
合に上記ステップＳ３で設定された現在のパルスレート
をパラメータとする最小側のガード値ＭＩＮ１以下であ
るか否かを判定する。

【００２８】他方、上記ステップＳ６の判定でＹＥＳと
判定された作動ステップ量Ｓが現在のパルスレートをパ
ラメータとして設定された最大側ガード値ＭＡＸ１以上
となっている時は、続いてステップＳ７に移って当該作
動ステップ量Ｓを上記最大側ガード値ＭＡＸ１に設定し
た上で上記ステップＳ８の判定に進む。

【００２９】さらにステップＳ８に進んでの判定（Ｓ≦
ＭＩＮ１？）の結果、ＮＯと判定された上記作動ステッ
プ量Ｓが上記最小側ガード値ＭＩＮ１以下ではない場合
には、さらにステップＳ１０に進んで、今度は上記ステ
ップＳ４で設定された現在のスロットル開度をパラメー
タとする最大側ガード値ＭＡＸ２以上であるか否かを判
定する。

【００３０】他方、上記ステップＳ８の判定でＹＥＳと
判定された作動ステップ量Ｓが現在の第１のスロットル
弁開度ＴＶＯＥをパラメータとして設定された第２の最
小側ガード値ＭＩＮ１以下となっている時は、さらにス
テップＳ９に移って当該作動ステップ量Ｓを上記最小側
ガード値ＭＩＮ１に設定した上で上記ステップＳ１０の
判定に進む。

【００３１】そして、ステップＳ１０で判定の結果、再
びＮＯと判定された上記作動ステップ量Ｓが現在の第１
のスロットル弁２０のスロットル開度をパラメータとし
て見た場合の最大側ガード値ＭＡＸ２以上ではない時は
、さらにステップＳ１２に進んで、同じく同現在のスロ
ットル弁開度をパラメータとしてステップＳ５で設定さ
れた最小側ガード値ＭＩＮ２以下であるか否かを判定す
る。 その結果、ＮＯと判定された上記作動ステップ量Ｓが上
記各パラメータによる最大、最小側両ガード値ＭＡＸ１
，ＭＡＸ２とＭＩＮ１，ＭＩＮ２の間にある低周波数の
場合には、当該作動ステップ量Ｓで、そのまま上述のス
テッピングモータ２４を駆動する。この結果、上記ステ
ッピングモータ２４は、図７に示すように十分な保持ト
ルクを発揮し反力戻りを生じない状態で、全閉又は全開
状態に制御される。

【００３２】一方、上記ステップＳ１０の判定でＹＥＳ
と判定されたＳ≧ＭＡＸ２の時は、ステップＳ１１で現
在の作動ステップ量ＳをＳ＝ＭＡＸ２にガードした上で
上記ステップＳ１２の判定動作に進む。

【００３３】そして、上記ステップＳ１２の判定でＹＥ
Ｓと判定された作動ステップ量Ｓが同現スロットル開度
をパラメータとして設定された最小側ガード値以下とな
っている時には、ステップＳ１３に移って当該作動ステ
ップ量Ｓを上記最小側ガード値ＭＩＮ２に設定した上で
、当該最小側ガード値ＭＩＮ２で上記ステッピングモー
タ２４を駆動する。この結果、該場合にも、結局駆動周
波数が低く保持トルクの高い状態で第１のスロットル弁
２０を全閉又は全開制御することができるようになり、
ストッパ当接時のスロットル弁の反力戻り、またそれに
よるステッピングモータ２４の脱調の発生を確実に防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本願発明のクレーム対応図である。

【図２】図２は、本願発明の実施例に係る車両用モータ
の制御装置のシステム結線図である。

【図３】図３は、同実施例装置のエンジンコントロール
ユニットのメインルーチンのフローチャートである。

【図４】図４は、同エンジンコントロールユニットのサ
ブルーチンであるスロットル弁制御のフローチャートで
ある。

【図５】図５は、図４のフローチャートのスロットル弁
制御で使用される現パルスレートをパラメータとするス
ロットル弁全閉又は全開時のガード値特性を示すタイム
チャートである。

【図６】図６は、図４のフローチャートのスロットル弁
制御で使用される現スロットル開度をパラメータとする
スロットル弁全閉又は全開時のガード値特性を示すタイ
ムチャートである。

【図７】図７は、ステッピングモータの駆動周波数と保
持トルクとの関係を示すトルク特性図である。

【図８】図８は、走り感制御時のアクセル−スロットル
開度特性を示す特性図である。

【符号の説明】

１１はエンジン本体、１３はエアフロメータ、１６はシ
リンダ、２０は第１のスロットル弁、２１は第２のスロ
ットル弁、２２はアクセルペダル、２３はエンジンコン
トロールユニット、２４はステッピングモータ、２５は
ステッピングモータ駆動回路である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　駆動回路より供給される駆動パルスの
   周波数に応じて回転し、車両の被駆動部材を所定のスト
   ッパ当接位置まで駆動する車両用モータにおいて、上記
   被駆動部材が上記ストッパ当接位置に達したことを検出
   するストッパ当接検出手段と、該ストッパ当接検出手段
   によって上記被駆動部材がストッパ当接位置に達したこ
   とが検出された時には上記駆動回路の駆動パルス周波数
   を低くする駆動パルス周波数制御手段とを設けたことを
   特徴とする車両用モータの制御装置。
2. 【請求項２】　　車両用被駆動部材がエンジンのスロッ
   トル弁であって、その全開又は全閉何れかの位置に当該
   スロットル弁の作動を規制するストッパ部材を備え、当
   該スロットル弁が該ストッパ部材と当接するスロットル
   開度の時に駆動回路の駆動パルス周波数を低くするよう
   にした請求項１記載の車両用モータの制御装置。
3. 【請求項３】　　駆動回路の駆動パルス周波数の低下制
   御は、スロットル弁が所定の開状態から全閉状態に移行
   した時か又は同所定の開状態から全開状態に移行した時
   の何れか一方の状態の時に行うようにしたことを特徴と
   する車両用モータの制御装置。