(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スロットル弁（Ｖ）を迂回するバイパス通路（４）の開度を調節する補助空気調節弁（Ｖ）に連結されるステップモータ（Ｍ）の作動パルス数と、前記補助空気調節弁（Ｖ）の開度位置とを対応させるイニシャライズ処理を行なうにあたって、補助空気調節弁（Ｖ）を閉弁限界および開弁限界のいずれかに駆動するようにステップモータ（Ｍ）を作動せしめるようにした補助空気調節弁のステップモータ制御方法において、
前記イニシャライズ処理の実行時に閉弁限界および開弁限界のいずれかに補助空気調節弁（Ｖ）を駆動するようにステップモータ（Ｍ）を作動せしめる直前に該ステップモータ（Ｍ）に供給されている駆動電圧の検出値に基づいて駆動周波数を決定し、その決定駆動周波数でステップモータ（Ｍ）を作動せしめて前記閉弁限界および開弁限界のいずれかに補助空気調節弁（Ｖ）を駆動するようにし、
前記駆動周波数の決定にあたって、駆動電圧の検出値が第１の設定電圧を超えるときには補助空気調節弁（Ｖ）の開度調節による補助空気量制御を実行するために予め設定している補助空気制御量実行時の駆動周波数よりも小さく駆動周波数を定め、また駆動電圧の検出値が第１の設定電圧以下であるときには前記補助空気量制御実行時の駆動周波数に等しい値に駆動周波数を定めることを特徴とする、補助空気調節弁のステップモータ制御方法。
【請求項２】
スロットル弁（Ｖ）を迂回するバイパス通路（４）の開度を調節する補助空気調節弁（Ｖ）に連結されるステップモータ（Ｍ）の作動パルス数と、前記補助空気調節弁（Ｖ）の開度位置とを対応させるイニシャライズ処理を行なうにあたって、補助空気調節弁（Ｖ）を閉弁限界および開弁限界のいずれかに駆動するようにステップモータ（Ｍ）を作動せしめるようにした補助空気調節弁のステップモータ制御方法において、
前記イニシャライズ処理の実行時に閉弁限界および開弁限界のいずれかに補助空気調節弁（Ｖ）を駆動するようにステップモータ（Ｍ）を作動せしめる直前に該ステップモータ（Ｍ）に供給されている駆動電圧の検出値に基づいて駆動周波数を決定し、その決定駆動周波数でステップモータ（Ｍ）を作動せしめて前記閉弁限界および開弁限界のいずれかに補助空気調節弁（Ｖ）を駆動するようにし、
前記駆動周波数の決定にあたって、駆動電圧の検出値が第２の設定電圧未満であるときには、補助空気調節弁（Ｖ）の開度調節による補助空気量制御を実行するために予め設定している補助空気制御量実行時の駆動周波数よりも大きく駆動周波数を定め、また駆動電圧の検出値が第２の設定電圧以上であるときには前記補助空気制御量実行時の駆動周波数よりも小さく駆動周波数を定めることを特徴とする、補助空気調節弁のステップモータ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スロットル弁を迂回するバイパス通路の開度を調節する補助空気調節弁に連結されるステップモータの作動パルス数と、前記補助空気調節弁の開度位置とを対応させるイニシャライズ処理を行なうにあたって、補助空気調節弁を閉弁限界および開弁限界のいずれかに駆動するようにステップモータを作動せしめるようにした補助空気調節弁のステップモータ制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、かかる制御方法は、たとえば特公昭６３−４２１０６号公報および特公平５−５４３号公報等により知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のものでは、ポテンショメータや、リミットスイッチ等の基準位置センサを用いることなく、補助空気調節弁の開度およびステップモータの作動パルス数を簡単に対応付けることを可能とするために、補助空気調節弁を全閉あるいは全開位置まで駆動するようにステップモータに一定のパルス数のパルス信号を与え、その全閉あるいは全開位置を基準位置とすべくステップモータの作動パルス数をリセットするイニシャライズ処理を、点火スイッチ遮断直後等に実行するようにしている。
【０００４】
ところで、補助空気調節弁を閉弁限界および開弁限界のいずれかまで駆動したときに、ステップモータの磁極構造に起因して、ステップモータのステップ数が飛び跳ねる現象、所謂バウンスバック現象が生じ、補助空気調節弁がその閉弁限界もしくは開弁限界から動いてしまうことがある。
【０００５】
このバウンスバック現象は、補助空気調節弁を閉弁限界および開弁限界のいずれかに駆動するようにステップモータを作動せしめたときに、ステップモータの特定励磁極時にロータが逆転方向に回転して安定しようとする挙動がステップモータの構造上発生することに起因し、ロータの逆転時にロータが十分な慣性力を持ち、しかもその逆転タイミングが駆動周波数と一致したときに生じるものである。
【０００６】
このようなバウンスバック現象が発生した状態でイニシャライズ処理を行っても、ステップモータの作動パルス数と、前記補助空気調節弁の開度位置とを正しく対応させることができないが、上記特公昭６３−４２１０６号公報には、バウンスバック現象に対処するための対策についての開示がない。また上記特公平５−５４３号公報では、ステップモータの励磁パターンおよびタイミングを制御することによりバウンスバック現象の発生を防止するようにしているが、その制御が複雑である。
【０００７】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、ステップモータの作動パルス数と、前記補助空気調節弁の開度位置とを対応させるイニシャライズ処理を行なうにあたって、簡便な方法でバウンスバック現象の発生を回避し、前記作動パルスおよび開度位置を正確に対応付け得るようにした補助空気調節弁のステップモータ制御方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者がバウンスバック現象について究明した結果、(1) ステップモータのロータを含む作動部の固有振動数すなわち前記作動部の重量と、(2) 補助空気調節弁を駆動する際の摩擦抵抗と、(3) ステップモータの駆動推力すなわち駆動電圧と、(4) 共振に影響する駆動周波数とが、バウンスバック現象の生じる要因であることが判明しており、(1),(2) については、ステップモータおよび補助空気調節弁の構成上変化させ得ないものであるのに対し、(3),(4) については変化させ得るものである。したがって、駆動周波数および駆動電圧のうち少なくとも駆動電圧を、補助空気調節弁の開度調節による補助空気量制御実行時よりも小さくするだけの簡便な制御により、バウンスバック現象が生じることを防止することができる。しかも駆動電圧だけを小さくするようにしたときには、駆動周波数が高いままでよいので制御速度を速くすることができ、また駆動電圧および駆動周波数をともに小さくするようにすれば、バウンスバック現象の発生をより確実に防止することができ、この際、駆動電圧については、前記脱調が生じるおそれのない値まで低下することができる。
【０００９】
而して、上記目的を達成するために、請求項１，２の各発明は、スロットル弁を迂回するバイパス通路の開度を調節する補助空気調節弁に連結されるステップモータの作動パルス数と、前記補助空気調節弁の開度位置とを対応させるイニシャライズ処理を行なうにあたって、補助空気調節弁を閉弁限界および開弁限界のいずれかに駆動するようにステップモータを作動せしめるようにした補助空気調節弁のステップモータ制御方法において、前記イニシャライズ処理の実行時に閉弁限界および開弁限界のいずれかに補助空気調節弁を駆動するようにステップモータを作動せしめる直前に該ステップモータに供給されている駆動電圧の検出値に基づいて駆動周波数を決定し、その決定駆動周波数でステップモータを作動せしめて前記閉弁限界および開弁限界のいずれかに補助空気調節弁を駆動するようにしたことを特徴とする。
【００１０】
ところで、本発明者が、駆動電圧および駆動周波数をそれぞれ変化させてバウンスバック現象の発生を測定したところ、図４で示すような結果が得られており、この図４で示す結果に基づけば、駆動電圧の検出値に応じてバウンスバック現象の発生しない駆動周波数を決定することができる。而して、駆動電圧は、バッテリの寿命や劣化、寒冷期の温度低下、スタータスイッチのオンおよびエンジン負荷等により低下し、過剰充電時には上昇するものであり、一定ではないが、上記２記載の発明の方法に従って補助空気調節弁を前記閉弁限界および開弁限界のいずれかに駆動するようにステップモータを作動せしめる直前に駆動電圧を検出するので、イニシャライズ処理を実行する際の実際の変動電圧に応じて最適の駆動周波数を定めてバウンスバック現象の発生を防止することができる。
【００１１】
また請求項１の発明は、前記駆動周波数の決定にあたって、駆動電圧の検出値が第１の設定電圧を超えるときには補助空気調節弁の開度調節による補助空気量制御を実行するために予め設定している補助空気制御量実行時の駆動周波数よりも小さく駆動周波数を定め、駆動電圧の検出値が第１の設定電圧以下であるときには前記補助空気量制御実行時の駆動周波数に等しい値に駆動周波数を定めることを更なる特徴とする。
【００１２】
上記図４によれば、制御速度を速くするために補助空気量制御実行時の駆動周波数ＦＵを比較的大きく、しかも大き過ぎるとバッテリ電圧の極端な低下時に脱調のおそれがあることに基づき、たとえば２００ＰＰＳに設定している状態で、駆動電圧が或る電圧Ｖ１（たとえば１４Ｖ）を超えると、前記駆動周波数ＦＵよりも小さく定めた駆動周波数Ｆ１（たとえば１００ＰＰＳ）ではバウンスバック現象の発生がなく、また駆動電圧が前記電圧Ｖ１以下のときには補助空気量制御実行時の駆動周波数ＦＵと等しい駆動周波数でもバウンスバック現象の発生がないことがわかる。したがって、前記電圧Ｖ１を第１の設定電圧と定めるとともに、駆動電圧の検出値が第１の設定電圧Ｖ１を超えるときの駆動周波数を前記駆動周波数Ｆ１と定めて、上記請求項１の発明の方法に従う処理を実行することにより、最適な駆動周波数でステップモータを作動せしめてバウンスバック現象の発生を防止することができる。
【００１３】
また請求項２の発明は、前記駆動周波数の決定にあたって、駆動電圧の検出値が第２の設定電圧未満であるときには、補助空気調節弁の開度調節による補助空気量制御を実行するために予め設定している補助空気制御量実行時の駆動周波数よりも大きく駆動周波数を定め、駆動電圧の検出値が第２の設定電圧以上であるときには前記補助空気制御量実行時の駆動周波数よりも小さく駆動周波数を定めることを更なる特徴とする。
【００１４】
上記図４によれば、補助空気制御量実行時の駆動周波数ＦＵよりも大である駆動周波数Ｆ２（たとえば３００ＰＰＳ）以上の領域では、駆動電圧が或る電圧Ｖ２（たとえば１８Ｖ）未満であれば、バウンスバック現象の発生がなく、これは、共振点を超えたためと思われる。一方、駆動電圧が前記電圧Ｖ２以上のときには補助空気制御量実行時の駆動周波数ＦＵよりも小さく定めた駆動周波数Ｆ１でバウンスバック現象の発生がないことがわかる。したがって、前記電圧Ｖ２を第２の設定電圧と定め、駆動電圧の検出値が第２の設定電圧Ｖ２未満であるときの駆動周波数を前記駆動周波数Ｆ２と定め、駆動電圧の検出値が第２の設定電圧Ｖ２以上であるときの駆動周波数を前記駆動周波数Ｆ１と定めて、上記請求項２の発明の方法に従う処理を実行することにより、最適な駆動周波数でステップモータを作動せしめてバウンスバック現象の発生を防止することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した参考例及び本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１６】
図１ないし図７は第１参考例を示すものであり、図１はスロットル装置の構成を示す概略断面図、図２はアイドル調節弁およびステップモータの縦断側面図、図３はイニシャライズ処理手順を示すフローチャート、図４は駆動電圧および駆動周波数によるバウンスバック現象の発生を測定した結果を示すグラフ、図５はイニシャライズ処理時のステップモータ駆動信号およびアイドル調節弁作動位置の変化を示す図、図６はアイドル調節弁および動力伝達手段の全閉位置からの作動状態を順次示す図、図７はイニシャライズ後のアイドル調節弁の実位置および目標位置の変化を示す図である。
【００１７】
先ず図１において、エアクリーナＡＣおよびエンジンＥ間を結ぶ吸気通路１の中間部にはスロットルボディ２が設けられており、該スロットルボディ２には、吸気通路１の開度を調節するスロットル弁３が回動可能に配設されるとともに、該スロットル弁３を迂回するバイパス通路４が設けられる。該バイパス通路４は、エンジンＥのアイドリング時にアイドル用吸気を導くものであり、該バイパス通路４の開度を調節する補助空気調節弁としてのアイドル調節弁Ｖが、アイドル回転速度を制御すべくスロットルボディ２に配設される。
【００１８】
図２を併せて参照して、アイドル調節弁Ｖは、バイパス通路４の上流側４ａに連なる弁孔５を形成してバイパス通路４の途中に設けられた弁座６と、バイパス通路４の下流側４ｂから弁座６に着座可能な弁体７とを備え、該弁体７が、スロットルボディ２に取付けられるステップモータＭに動力伝達手段８を介して連結される。
【００１９】
ステップモータＭは、従来周知のものであり、その構造について詳細には説明しないが、外周面に永久磁石９を有するロータ１０と、該ロータ１０の外周面との間にわずかな間隙を隔てて固定配置されるとともに軸方向に隣接した一対のステータ１１，１２とを備える。両ステータ１１，１２は、合成樹脂から成る筒状のモールド部１３に共通に設けられており、ロータ１０は、軸方向の移動を阻止されるようにしてボールベアリング１４を介して該モールド部１３に回転自在に支承される。
【００２０】
動力伝達手段８は、弁体７に一端が固定される弁軸１５と、ステップモータＭのロータ１０とが螺合されて成るものである。すなわち弁軸１５に設けられた雄ねじ１６が、ロータ１０に同軸に設けられたねじ孔１７に螺合されるものであり、弁軸１５の外面にその軸方向に沿って突出された突条１８が、前記モールド部１３に設けられた案内溝１９に嵌合されることにより、弁軸１５の軸線まわりの回転は阻止される。したがってステップモータＭの回転に応じて弁軸１５が軸方向に作動することになり、それによりアイドル調節弁Ｖが開閉作動することになる。しかも弁体７と、前記モールド部１３との間には、コイル状の戻しばね２０が設けられており、この戻しばね２０のばね力により、アイドル調節弁Ｖは閉弁方向、すなわち弁体７を弁座６に着座せしめる方向に付勢されることになる。
【００２１】
再び図１において、ステップモータＭの作動は、制御ユニットＣにより制御されるものであり、この制御ユニットＣは、エンジン完爆まではオープンループ制御によりステップモータＭの作動を制御するが、エンジン完爆後には、エンジン冷却水温に応じた目標エンジン回転数となるようにフィードバック制御によってステップモータＭの作動を制御する。而してエンジン完爆までのオープンループ制御において制御ユニットＣは、アイドル調節弁Ｖの開度位置をその基準位置からのステップモータＭの作動パルス数に予め対応させておき、前記基準位置からのステップモータＭの作動パルス数によって定まるアイドル調節弁Ｖの現在位置を、エンジン運転状態（詳しくはエンジン冷却水温）に応じて始動に必要な開度として予め定められる目標位置に一致させるべく、目標位置および現在位置間の差に対応したパルス数のパルス信号を出力してステップモータＭの作動を制御する。
【００２２】
ところで、ステップモータＭの作動パルス数と、アイドル調節弁Ｖの開度位置とを対応させるイニシャライズ処理は、たとえば点火スイッチを遮断した直後に実行されるものであり、そのイニシャライズ処理を行なうにあたって制御ユニットＣは、図３で示す手順に従ってステップモータの作動を制御する。
【００２３】
図３のステップＳ１では繰返し回数Ｎを「０」に設定し、ステップＳ２ではその繰返し回数Ｎが設定回数「Ｎ０」以上となったかどうかを確認し、Ｎ＜Ｎ０であるときには、ステップＳ３で繰返し回数Ｎに「１」を加算し、さらにステップＳ４でステップモータＭの作動パルス数ＭＰを「１」だけ減算して、ステップＳ２に戻る。
【００２４】
前記設定回数「Ｎ０」は、アイドル調節弁Ｖを全開位置から全閉位置まで駆動するためのステップモータＭの作動パルス数以上の値に設定されるものであり、ステップＳ１からステップＳ４までの処理により、点火スイッチ遮断直後の位置がいずれにあっても、アイドル調節弁Ｖが閉弁限界まで駆動されることになる。すなわちアイドル調節弁Ｖは、弁体７が弁座６に突き当てられるまで全閉側に駆動されることになる。
【００２５】
ステップＳ２で、Ｎ≧Ｎ０となったとき、すなわちアイドル調節弁Ｖが全閉位置となったときには、ステップＳ５において、ステップモータＭの作動パルス数ＭＰを「１」だけ加算し、ステップＳ６で、作動パルス数ＭＰが所定のパルス数ＭＰ０に等しくなったかどうかを判断し、ＭＰ＜ＭＰ０であるときにはステップＳ５に戻る。
【００２６】
ここで、前記所定のパルス数ＭＰ０は、動力伝達手段８におけるロータ１０を、その動力伝達手段８でのバックラッシュ以上作動せしめるようにステップモータＭを駆動するに足る値であり、ステップＳ５，Ｓ６の処理により、アイドル調節弁Ｖが全閉位置から設定位置まで開弁方向に駆動されることになる。
【００２７】
このようにアイドル調節弁Ｖが設定位置まで開弁作動せしめられた後のステップＳ７では、前記設定位置をアイドル回転速度制御の基準位置として定めるべくステップモータＭの作動パルス数Ｍをリセットする。
【００２８】
さらに次のステップＳ８では、ステップモータＭの作動パルス数ＭＰを「１」だけ加算し、ステップＳ９で作動パルス数ＭＰが所定のパルス数ＭＰ１に等しくなったかどうかを判断し、ＭＰ＜ＭＰ１であるときにはステップＳ８に戻る。
【００２９】
したがって、ステップモータＭの作動パルス数のリセット完了後に、ステップモータＭを所定のパルス数ＭＰ１だけ作動せしめ、アイドル調節弁Ｖが基準位置から開弁方向に駆動されることになり、その後、ステップＳ１０で電源をＯＦＦとしてステップモータＭの作動を停止する。
【００３０】
ところで、上述のステップＳ１からＳ４までの処理によりステップモータＭをその作動パルス数ＭＰが設定回数「Ｎ０」に達するまで作動せしめるとき、すなわちアイドル調節弁Ｖを閉弁限界まで作動せしめるときには、ステップモータＭの駆動周波数および駆動電圧の少なくとも一方を、アイドル空気調節弁Ｖの開度調節による補助空気量制御実行時すなわちアイドル空気制御実行時よりも小さくする。
【００３１】
本発明者がバウンスバック現象について究明した結果、(1) ステップモータＭのロータ１０を含む作動部の固有振動数すなわち前記作動部の重量と、(2) アイドル調節弁Ｖを駆動する際の摩擦抵抗と、(3) ステップモータＭの駆動推力すなわち駆動電圧と、(4) 共振に影響する駆動周波数とが、バウンスバック現象の生じる要因であることが判明しており、(1),(2) については、ステップモータＭおよびアイドル調節弁Ｖの構成上変化させ得ないものであるが、(3),(4) については変化させ得るものであり、駆動周波数および駆動電圧の少なくとも一方を小さく変化させることにより、バウンスバック現象の発生を防止することが可能となる。
【００３２】
一方、本発明者が、駆動電圧および駆動周波数をそれぞれ変化させてバウンスバック現象の発生を測定したところ、図４で示すような結果が得られている。この図４において、通常のアイドル制御時の駆動周波数ＦＵは制御速度を速くするために比較的大きいが、バッテリ電圧の極端な低下時に脱調のおそれが生じる程度に大きく過ぎることはない値、たとえば２００ＰＰＳに設定されており、その駆動周波数ＦＵよりも小さな駆動周波数たとえば１００ＰＰＳでは、バウンスバック現象が生じることはないことが判明している。そこで、イニシャライズ処理を行なうべくアイドル調節弁Ｖを閉弁限界まで作動せしめる際には、通常のアイドル制御時よりも低い駆動周波数である１００ＰＰＳの駆動周波数でステップモータＭを作動せしめることになる。
【００３３】
このような点火スイッチ遮断直後のイニシャライズ処理において、ステップモータＭおよびアイドル調節弁Ｖの作動は、図５で示すようになり、点火スイッチをＯＦＦとしてエンジンを停止した時刻ｔ1 から閉弁方向に設定回数「Ｎ０」のパルス数だけステップモータＭに駆動信号が与えられることにより、アイドル調節弁Ｖは、点火スイッチ遮断時にいずれの位置にあっても時刻ｔ2 で確実に全閉状態となり、その後、所定のパルス数ＭＰ０だけステップモータＭが開弁方向に作動せしめられることにより、時刻ｔ3 でアイドル調節弁Ｖが全閉位置から設定位置まで開弁方向に駆動されたときに、その位置をアイドル回転速度制御の基準位置として定めるべくステップモータＭの作動パルス数Ｍがリセットされる。さらに時刻ｔ3 からは、所定のパルス数ＭＰ１だけステップモータＭが開弁方向に作動せしめられ、時刻ｔ4 でアイドル調節弁Ｖが基準位置からさらに開弁方向に作動したときに、ステップモータＭの作動が停止することになる。
【００３４】
ここで、アイドル調節弁Ｖの全閉位置からの作動ならびにそのときの動力伝達手段８の作動状態は、図６で示すようになるものであり、図６（ａ）で示すアイドル調節弁Ｖの全閉時から、動力伝達手段８のバックラッシュδと、ステップモータＭにおける励磁パターンのずれとを含む分だけステップモータＭを作動せしめても、図６（ｂ）で示すように、アイドル調節弁Ｖは全閉状態にあり、その後、ステップモータＭをさらに作動せしめてアイドル調節弁Ｖを或る開度まで開弁したときにアイドル調節弁Ｖの基準位置としてステップモータＭの作動パルス数がリセットされることになる。
【００３５】
次にこの参考例の作用について説明すると、点火スイッチ遮断直後には、アイドル調節弁ＶをステップモータＭの作動により閉弁限界まで駆動し、その後、動力伝達手段８でのバックラッシュ以上ロータ１０を作動せしめてアイドル調節弁Ｖを全閉位置から設定位置まで開弁方向に駆動し、その設定位置をアイドル回転速度制御の基準位置として定めるべくステップモータＭの作動パルス数をリセットし、さらにステップモータＭを所定のステップ数だけ開弁方向に作動せしめてアイドル調節弁Ｖを基準位置からさらに開弁方向に開弁する。
【００３６】
このような制御処理により、ステップモータＭの作動パルス数をリセットした後には、目標位置までのステップモータＭの作動と、該ステップモータＭの作動に伴なうアイドル調節弁Ｖの実作動位置とは、図７で示すように変化する。
【００３７】
すなわち、イニシャライズ後には、アイドル調節弁Ｖの実作動位置は、目標位置よりも作動量ΔＡ（イニシャライズ時のステップモータＭの全作動量から動力伝達手段８のバックラッシュδならびにステップモータＭにおける励磁パターンのずれを減算した分）だけ大きくなり、目標位置までのステップモータＭの作動に遅れることなくアイドル調節弁Ｖが開閉作動することになる。したがって、エンジン再始動時に、アイドル調節弁Ｖを目標開度まで速やかに作動せしめるようにして応答性の向上を図ることができる。しかも全閉近傍での微調節にあたっても、アイドル調節弁Ｖの開弁駆動および閉弁駆動で実作動位置が異なることはないので、正確なアイドル回転速度制御が可能であり、また実作動位置＞目標位置であるので、エンジン回転速度がぎくしゃくすることを回避して安定的なアイドル回転速度制御を可能とし、エンストが生じる可能性を極力排除することができる。
【００３８】
また点火スイッチ遮断状態でアイドル調節弁Ｖは、全閉位置からわずかに開弁した位置にあるので、アイシングが生じるおそれもなく、イニシャライズ後にアイドル調節弁Ｖをさらに開弁保持しておくことにより、エンジン再始動時の目標開度までアイドル調節弁Ｖを速やかに作動せしめることができ、より一層始動性が向上する。
【００３９】
エンジン完爆後には、エンジン冷却水温に応じた目標エンジン回転数となるようにアイドル回転速度のフィードバック制御が行なわれるので、目標位置および実作動位置間にずれがあっても、目標位置に実作動位置が補正されていくので問題は生じない。
【００４０】
さらに、アイドル調節弁Ｖを閉弁限界まで駆動するときにステップモータＭの駆動周波数および駆動電圧の少なくとも一方を小さくするので、簡単にバウンスバック現象の発生を防止することができる。
【００４１】
しかも駆動周波数および駆動電圧のうち駆動周波数を小さくするようにしたので駆動電圧は比較的高い値のままでよく、駆動電圧の低下に起因してアイドル調節弁Ｖの開度およびステップモータの作動パルス数の対応に脱調が生じるおそれはない。
【００４２】
図８は第２参考例を示すものであり、アイドル調節弁Ｖを閉弁限界まで駆動するときに、ステップモータＭの駆動周波数をアイドル制御時の駆動周波数ＦＵまで低下せしめるとともに、駆動電圧をバッテリ電圧である１２Ｖまで図示しないレギュレータにより強制的に低下させるようにする。この構成以外は、本実施例と前記参考例とは同じである。
【００４３】
このようにすれば、バウンスバック現象の発生をより確実に防止することができ、この際、駆動電圧の下限を上記バッテリ電圧とすることにより、前記脱調が生じるおそれもない。
【００４４】
図９は第３参考例を示すものであり、アイドル調節弁Ｖを閉弁限界に駆動するときにステップモータＭの駆動周波数を変化させずに、駆動電圧をバッテリ電圧である１２Ｖまで図示しないレギュレータにより強制的に低下させるようにする。
【００４５】
このようにすれば、駆動周波数が高いままでよいので制御速度を速くしたままで、バウンスバック現象の発生を防止することができる。
【００４６】
図１０および図１１は本発明の第１実施例を示すものであり、図１０はアイドル調節弁を閉弁限界に駆動する際の制御手順を示すフローチャート、図１１はイニシャライズ処理時のステップモータ駆動信号、アイドル調節弁作動位置および駆動電圧の変化を示す図である。
【００４７】
先ず図１０において、そのステップＳ１１では、ステップモータＭを閉弁限界および開弁限界のいずれかに駆動する直前に該ステップモータＭに供給されている駆動電圧Ｖを検出し、ステップＳ１２では、検出した駆動電圧Ｖが第１設定電圧Ｖ１以下であるか否かを判断し、検出した駆動電圧Ｖが第１設定電圧Ｖ１以下（Ｖ≦Ｖ１）のときには、ステップＳ１３で駆動周波数をアイドル制御時の駆動周波数ＦＵに等しく定め、検出した駆動電圧Ｖが第１設定電圧Ｖ１を超える（Ｖ＞Ｖ１）であったときには、ステップＳ１４において駆動周波数をアイドル制御時の駆動周波数ＦＵよりも小さな駆動周波数Ｆ１に定める。
【００４８】
ステップＳ１５では、定まった駆動周波数に対応した設定数「Ｎ０」のパルス数もしくは設定時間だけステップモータＭを、上記ステップＳ１３あるいはＳ１４で定めた駆動周波数で駆動せしめるようにする。
【００４９】
ところで、前述の図４において、駆動電圧が或る電圧Ｖ１（たとえば１４Ｖ）を超えると、アイドル制御時の駆動周波数ＦＵよりも小さく定めた駆動周波数Ｆ１たとえば１００ＰＰＳではバウンスバック現象の発生がなく、また駆動電圧が或る電圧Ｖ１以下のときには通常のアイドル制御時の駆動周波数ＦＵと等しい駆動周波数でもバウンスバック現象の発生がないことがわかる。従って、前記電圧Ｖ１を第１設定電圧と定めるとともに、検出した駆動電圧Ｖが第１の設定電圧Ｖ１を超えるときの駆動周波数をアイドル制御時の駆動周波数よりも小さな前記駆動周波数Ｆ１と定めておくことにより、最適な駆動周波数でステップモータＭを作動せしめてバウンスバック現象の発生を防止することができる。
【００５０】
このようなイニシャライズ処理時に、検出した駆動電圧Ｖが第１設定電圧Ｖ１以下であるときのステップモータ駆動信号およびアイドル調節弁作動位置は、前述の図１１と同様となり、また検出した駆動電圧Ｖが第１設定電圧Ｖ１を超えたときのステップモータ駆動信号、アイドル調節弁作動位置および駆動電圧の変化は、図５で示すようになる。
【００５１】
図１２および図１３は本発明の第２実施例を示すものであり、図１２はアイドル調節弁を閉弁限界まで駆動する際の制御手順を示すフローチャート、図１３はイニシャライズ処理時のステップモータ駆動信号、アイドル調節弁作動位置および駆動電圧の変化を示す図である。
【００５２】
先ず図１２において、そのステップＳ２１では、ステップモータＭを閉弁限界まで移動せしめる直前に該ステップモータＭに供給されている駆動電圧Ｖを検出し、ステップＳ２２では、検出した駆動電圧Ｖが第２設定電圧Ｖ２未満であるか否かを判断し、検出した駆動電圧Ｖが第２設定電圧Ｖ２未満（Ｖ＜Ｖ２）であるときには、ステップＳ２３で駆動周波数をアイドル制御時の駆動周波数ＦＵよりも大きな駆動周波数Ｆ２に定め、検出した駆動電圧Ｖが第２設定電圧Ｖ２以上（Ｖ≧Ｖ２）であったときには、ステップＳ２４において、駆動周波数をアイドル制御時の駆動周波数ＦＵよりも小さな駆動周波数Ｆ１に等しく定める。
【００５３】
ステップＳ２５では、定まった駆動周波数に対応した設定数「Ｎ０」のパルス数もしくは設定時間だけステップモータＭを、上記ステップＳ２３あるいはＳ２４で定めた駆動周波数で駆動せしめるようにする。
【００５４】
ところで、前述の図４において、通常のアイドル制御時の駆動周波数ＦＵよりも大である駆動周波数Ｆ２（たとえば３００ＰＰＳ）以上の領域では、駆動電圧が或る電圧Ｖ２（たとえば１８Ｖ）未満であれば、共振点を超えたためと思われるがバウンスバック現象の発生がなく、駆動電圧が或る電圧Ｖ２を超えると、アイドル制御時の駆動周波数ＦＵよりも小さく定めた駆動周波数Ｆ１ではバウンスバック現象の発生がないことがわかる。したがって、前記電圧Ｖ２を第２設定電圧と定め、検出した駆動電圧Ｖが第２設定電圧Ｖ２未満であるときの駆動周波数を前記駆動周波数Ｆ２と定め、検出した駆動電圧Ｖが第２設定電圧Ｖ２以上であるときの駆動周波数を前記駆動周波数Ｆ１と定めておくことにより、最適な駆動周波数でステップモータＭを作動せしめてバウンスバック現象の発生を防止することができる。
【００５５】
このようなイニシャライズ処理時時に、検出した駆動電圧Ｖが第２設定電圧Ｖ１以上であるときのステップモータ駆動信号およびアイドル調節弁作動位置は、前述の図５と同様となり、また検出した駆動電圧Ｖが第２設定電圧Ｖ１未満であったときのステップモータ駆動信号、アイドル調節弁作動位置及び駆動電圧の変化は、図１３で示すようになる。
【００５６】
ところで、上記第２実施例において、検出した駆動電圧Ｖが第２設定電圧Ｖ１未満であったときに、駆動周波数をＦ２まで上昇せしめると同時に、駆動電圧を１２Ｖまで低下せしめるようにしてもよい。
【００５７】
以上、本発明の実施例および参考例を詳述したが、本発明は上記実施例および参考例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行なうことが可能である。
【００５８】
たとえば、上記実施例では、点火スイッチの遮断直後にイニシャライズ処理を行なう場合について説明したが、イニシャライズ処理を実行するタイミングは、点火スイッチの遮断直後に限られるものではなく、エンジン停止直後、エンジン始動後もしくは車両走行中にイニシャライズ処理を行なうことも可能である。
【００５９】
また上記実施例では、アイドル制御時の駆動周波数ＦＵを２００ＰＰＳ、駆動周波数Ｆ１を１００ＰＰＳ、駆動周波数Ｆ２を３００ＰＰＳ、第１設定電圧Ｖ１を１４Ｖ、第２設定電圧を１８Ｖとして説明したが、これらの駆動周波数や設定アイドル調節弁Ｖ、ステップモータＭの種類や重量に応じて適宜変更可能なものである。
【００６０】
さらにイニシャライズ処理時にアイドル調節弁Ｖを開弁方向に突き当てるように駆動するものについても本発明を適用可能である。
【００６１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、イニシャライズ処理の実行時に閉弁限界および開弁限界のいずれかに補助空気調節弁を駆動するようにステップモータを作動せしめる直前に該ステップモータに供給されている駆動電圧の検出値に基づいて駆動周波数を決定し、その決定駆動周波数でステップモータを作動せしめるようにし、前記駆動周波数の決定にあたって、特に請求項１の発明では、駆動電圧の検出値が第１の設定電圧を超えるときには補助空気調節弁の開度調節による補助空気量制御を実行するために予め設定している補助空気制御量実行時の駆動周波数よりも小さく駆動周波数を定め、駆動電圧の検出値が第１の設定電圧以下であるときには補助空気量制御実行時の駆動周波数に等しい値に駆動周波数を定めるようにし、一方、請求項２の発明では、駆動電圧の検出値が第２の設定電圧未満であるときには、補助空気調節弁の開度調節による補助空気量制御を実行するために予め設定している補助空気制御量実行時の駆動周波数よりも大きく駆動周波数を定め、駆動電圧の検出値が第２の設定電圧以上であるときには補助空気制御量実行時の駆動周波数よりも小さく駆動周波数を定めるようにしたので、イニシャライズ処理の実行時に閉弁限界および開弁限界のいずれかに補助空気調節弁を駆動するにあたって、イニシャライズ処理を実行する際の実際の変動電圧に応じて、バウンスバック現象の発生防止に最適の駆動周波数を定めることができ、その最適な駆動周波数でステップモータを作動せしめてバウンスバック現象の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１参考例に係るスロットル装置の構成を示す概略断面図である。
【図２】アイドル調節弁およびステップモータの縦断側面図である。
【図３】イニシャライズ処理手順を示すフローチャートである。
【図４】駆動電圧および駆動周波数によるバウンスバック現象の発生を測定した結果を示すグラフである。
【図５】イニシャライズ処理時のステップモータ駆動信号およびアイドル調節弁作動位置の変化を示す図である。
【図６】アイドル調節弁および動力伝達手段の全閉位置からの作動状態を順次示す図である。
【図７】イニシャライズ後のアイドル調節弁の実位置および目標位置の変化を示す図である。
【図８】第２参考例におけるイニシャライズ処理時のステップモータ駆動信号、アイドル調節弁作動位置および駆動電圧の変化を示す図である。
【図９】第３参考例におけるイニシャライズ処理時のステップモータ駆動信号、アイドル調節弁作動位置および駆動電圧の変化を示す図である。
【図１０】本発明の第１実施例でのアイドル調節弁を閉弁限界まで駆動する際の制御手順を示すフローチャートである。
【図１１】イニシャライズ処理時のステップモータ駆動信号、アイドル調節弁作動位置および駆動電圧の変化を示す図である。
【図１２】本発明の第２実施例でのアイドル調節弁を閉弁限界まで駆動する際の制御手順を示すフローチャートである。
【図１３】イニシャライズ処理時のステップモータ駆動信号、アイドル調節弁作動位置および駆動電圧の変化を示す図である。
【符号の説明】
４・・・バイパス通路
Ｍ・・・ステップモータ
Ｖ・・・補助空気調節弁としてのアイドル調節弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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