JP2002119092A - ステッピングモータの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ストロークセンサ等のセンサを使用せずに、
大きな駆動力が必要なアクチュエータ用途に適用可能
で、製造コストの低減を図ったステッピングモータの制
御装置を提供すること。 【解決手段】 同制御装置は、コイルへの通電状態を変
えることでロータが回転し、ロッド２１が変位するステ
ッピングモータ２０を駆動制御して、ロッド２１に設け
た係合片を２つのストッパによる拘束範囲内で変位させ
てノズルベーンを開閉させるＥＣＵ６０を備える。ＥＣ
Ｕ６０は、ステッピングモータ２０の駆動制御開始時
に、係合片が両ストッパのいずれか一方に当接するよう
にロッド２１を変位させ、係合片が一方のストッパに当
接した状態でのモータ２０の現在位置のステップ数を、
そのストッパ位置に対応する値に初期化する。これによ
り、ロッド２１の位置を特定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ステッピングモー
タを動力源として用いる装置に適用され、被駆動部材と
して、例えば、自動車用エンジン等の内燃機関の過給シ
ステムに用いられる可変ノズル型ターボチャージャのノ
ズルベーン等を駆動させるステッピングモータの制御装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ステッピングモータとして、駆動
指令によりコイルへの通電状態を変えることでロータが
１ステップ角ずつ回転し、この回転により出力軸である
ロッドが直線的に往復変位する（伸縮する）ものが知ら
れている。例えば、４相のＰＭ型ステッピングモータを
２相励磁方式で駆動すると、ロータが図４に示すよう
に、１，２相がＯＮのＡ相励磁ではロータの斜線部がＡ
で示す領域にある（ロータ位置Ａ）。Ａ相励磁から２，
３相がＯＮになるＢ相励磁になると、ロータが時計方向
に１ステップ角だけ回転して斜線部がＢで示す領域にな
る（ロータ位置Ｂ）。Ｂ相励磁から３，４相がＯＮにな
るＣ相励磁になると、ロータがさらに同方向に回転して
斜線部がＣで示す領域になる。Ｃ相励磁から４，１相が
ＯＮになるＤ相励磁になると、ロータがさらに同方向に
回転して斜線部がＤで示す領域になる。そして、Ｄ相励
磁からＡ相励磁になると、ロータがさらに同方向に回転
して斜線部がＡで示す領域になる。こうして、ロータが
時計方向に１回転すると、ロータ位置がＡ→Ｂ→Ｃ→Ｄ
→Ａと変化してロッドが伸び方向へ直進し、ロータが逆
方向に１回転すると、ロータ位置がＡ→Ｄ→Ｃ→Ｂ→Ａ
と変化してロッドが縮み方向へ直進する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に、コ
イルへの通電状態でロータ位置が定まる上述したような
ステッピングモータでは、同モータに与えた指令値の履
歴によってロッドのストローク量（変位量）が分かる。
しかし、ロッドの初期位置が不明でありまた、「脱調」
と呼ばれる現象による指令値と実際のロータ位置（ロッ
ド位置）との間にずれが生じるような場合には、ロッド
の位置を特定するためにストロークセンサ等のセンサが
必要であった。したがって、ステッピングモータを大き
な駆動力が必要なアクチュエータ（動力源）として用い
る場合、指令値と実際のロッドの位置との間にずれが生
じ易く、そのようなアクチュエータ用途にはステッピン
グモータを適用することができなかった。また、そのよ
うな用途にステッピングモータを適用する場合には、ス
トロークセンサ等のセンサが必要になるとともに、その
センサで得たロッドの位置情報による制御が必要とな
り、制御が複雑化してしまい、製造コストが増大する虞
があった。

【０００４】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、ストロークセンサ等のセン
サを使用せずに、大きな駆動力が必要なアクチュエータ
用途に適用可能で、製造コストの低減を図ったステッピ
ングモータの制御装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】以下、上記目的を達成す
るための手段及びその作用効果について記載する。上記
目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、コイル
への通電状態を変えることでロータが回転し、出力軸が
変位するステッピングモータを駆動制御して、前記出力
軸に設けた係合片を第１及び第２ストッパによる拘束範
囲内で変位させて被駆動部材を駆動させる制御手段を備
えたステッピングモータの制御装置であって、前記制御
手段は、前記ステッピングモータの駆動制御開始時に、
前記係合片が前記両ストッパのいずれか一方に当接する
ように前記ステッピングモータを駆動制御して前記出力
軸を変位させるとともに、同制御により前記係合片が前
記両ストッパのいずれか一方に当接した状態での前記ス
テッピングモータの現在位置のステップ数を、その一方
のストッパ位置に対応する値に初期化することを要旨と
している。

【０００６】ステッピングモータは、同モータ自体の可
動範囲が両ストッパによる拘束範囲に対して余裕を持っ
てその拘束範囲をカバーするように被駆動部材を備える
装置本体、例えばノズルベーンを備えるターボチャージ
ャ本体に組み付けられている。即ち、ステッピングモー
タの可動範囲の両端は、前記拘束範囲の両端よりもそれ
ぞれ外側に位置している。

【０００７】この発明によれば、ステッピングモータの
駆動制御開始時に、係合片が両ストッパのいずれか一方
に当接するように出力軸を変位させ、係合片がいずれか
一方のストッパに当接した状態でのステッピングモータ
の現在位置のステップ数を、その一方のストッパ位置に
対応する値に初期化する。これにより、ステッピングモ
ータの出力軸位置を特定することができる。例えば、ロ
ータの回転により出力軸であるロッドが直線的に往復変
位する（伸縮する）ステッピングモータの場合、そのロ
ッド位置を特定することができる。したがって、その出
力軸位置を検出するストロークセンサ等のセンサを使用
せずに、ステッピングモータの駆動制御を精度良く行う
ことができるとともに、製造コストを低減することがで
きる。

【０００８】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
ステッピングモータの制御装置において、前記制御手段
は、前記ステッピングモータの駆動制御を開始する毎
に、前記初期化を行うことを要旨としている。

【０００９】この発明によれば、ステッピングモータの
駆動制御を開始する毎に、ステッピングモータの出力軸
位置を特定することができるので、上記ストロークセン
サ等のセンサを使用せずに、ステッピングモータの駆動
制御を毎回精度良く行うことができる。

【００１０】請求項３に係る発明では、請求項１又は２
に記載のステッピングモータの制御装置において、前記
制御手段は、前記ステッピングモータの駆動制御中に、
前記ステッピングモータの現在位置のステップ数と前記
出力軸の実位置との間に予め設定された値を超えるずれ
があると判定したとき、前記駆動制御を一旦中断し、前
記係合片が前記両ストッパのいずれか一方に当接するよ
うに前記ステッピングモータを駆動制御し、前記係合片
が前記両ストッパのいずれか一方に当接した状態での前
記ステッピングモータの現在位置のステップ数をその一
方のストッパ位置に対応する値に初期化することを要旨
とする。

【００１１】この発明によれば、ステッピングモータの
駆動制御中に、同モータの現在位置のステップ数と出力
軸の実位置との間に予め設定された値を超えるずれが生
じた場合に、係合片が両ストッパのいずれか一方に当接
するようにステッピングモータを駆動制御する。そし
て、係合片がその一方のストッパに当接した状態でのス
テッピングモータの現在位置のステップ数をその一方の
ストッパ位置に対応する値に初期化する。これにより、
ステッピングモータの駆動制御中に「脱調」等により上
記ずれが生じた場合に、同駆動制御を一旦中断してその
ずれを補正した上で駆動制御を再開することができる。
したがって、ステッピングモータを大きな駆動力が必要
なアクチュエータとして用いる場合でも、ストロークセ
ンサ等のセンサを使用せずに、ステッピングモータの駆
動制御を精度良く行うことができるとともに、製造コス
トを低減することができる。

【００１２】請求項４に係る発明は、請求項３に記載の
ステッピングモータの制御装置において、前記制御手段
は、前記ずれがあると判定したとき、前記係合片の現在
位置から前記両ストッパのいずれか一方までの距離分と
ロータｎ回転分だけ前記出力軸を変位させる駆動指令を
前記ステッピングモータに与えることを要旨とする。

【００１３】この発明によれば、前記ずれがあると判定
されたとき、係合片の現在位置から両ストッパのいずれ
か一方までの距離分とロータｎ回転分だけ出力軸を変位
させる駆動指令がステッピングモータに与えられる。こ
れにより、係合片が両ストッパのいずれか一方に必ず当
接し、ステッピングモータが脱調する。このとき、ステ
ッピングモータは、前記距離分に加えてロータｎ回転分
の駆動指令を受けているので、脱調を繰り返しても係合
片は必ずストッパに当接している。したがって、前記ず
れがあると判定されたときに出力軸がどのような位置に
ある場合でも、そのずれを確実に補正することができ
る。

【００１４】請求項５に係る発明では、請求項３に記載
のステッピングモータの制御装置において、前記制御手
段は、前記駆動制御中に上記ずれがあると判定したと
き、前記係合片がより近い方のストッパに当接するよう
に前記ステッピングモータを駆動制御することを要旨と
している。

【００１５】この発明によれば、ステッピングモータの
駆動制御中に脱調等による上記ずれの補正を短時間で完
了することができる。したがって、ステッピングモータ
の駆動制御中に脱調等による上記ずれの発生頻度が高
く、そのズレを頻繁に補正する必要がある場合に、特に
有効である。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るステッピング
モータの制御装置を、自動車用エンジンの過給システム
に用いられる可変ノズル型ターボチャージャに適用した
各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各
実施形態では、ステッピングモータとして、４相のＰＭ
型ステッピングモータを用いており、また、同モータを
２相励磁方式で駆動している。

【００１７】[ 第１実施形態]図１に示すように、ステ
ッピングモータ２０は、可変ノズル型ターボチャージャ
４０のノズルベーン４１を開閉させるアクチュエータと
して用いられている。また、ステッピングモータ２０の
制御装置は、エンジンの各種制御や、可変ノズル型ター
ボチャージャ４０の過給圧制御のためのステッピングモ
ータ２０の駆動制御等を実行する電子制御ユニット（以
下、ＥＣＵという）６０を備えている。

【００１８】ステッピングモータ２０は、図１及び図３
に示すように、コイル２４への通電状態を変えることで
ロータ２５が１ステップ角ずつ回転し、この回転により
出力軸であるロッド２１が直線的に往復変位する（伸縮
する）するようになっている。

【００１９】ステッピングモータ２０のケース２２内に
は、リング状に形成されたステータ２３が設けられてい
る。このステータ２３は、コイル２４を有し、同コイル
２４により回転磁界が発生される。ステータ２３の内周
側には、ロータ２５が回転可能に設けられている。この
ロータ２５は、円筒状のマグネット２６と、同マグネッ
トの内周面に固着されたカラム部２７とからなる。カラ
ム部２７には、雌ねじ部２７ａが形成されている。そし
て、ロータ２５は、ケース２２内で回転可能にかつ軸線
方向に移動不能に支持されている。

【００２０】一方、ロッド２１の基端側には、カラム部
２７の雌ねじ部２７ａと螺合する雄ねじ部２１ａが形成
されている。そして、ロッド２１は、回転不能にかつ軸
線方向に移動可能に支持されている。これにより、ロー
タ２５が回転すると、その回転方向に応じた方向へ、そ
の回転角に応じたストロークだけロッド２１が直進する
（伸縮する）ようになっている。

【００２１】また、ロッド２１の先端部２１ｂには、ピ
ン孔２１ｃが設けられているとともに、ストッパ部材７
０の両端のストッパＳ１，Ｓ２と係合可能な係合片２８
が設けられている。また、ロッド２１が縮み方向（図３
で上方）へ変位して係合片２８が第１ストッパとしての
開側ストッパＳ１に突き当たると、ロッド２１のそれ以
上の変位が制限される。一方、ロッド２１が伸び方向
（図３で下方）へ変位して係合片２８が第２ストッパと
しての閉側ストッパＳ２に突き当たると、ロッド２１の
それ以上の変位が制限される。こうして、ロッド２１の
作動範囲が、ストッパＳ１，Ｓ２により規制される。

【００２２】なお、ステッピングモータ２０は、図１５
に示すように、同モータ２０自体の可動範囲が両ストッ
パＳ１，Ｓ２による拘束範囲に対して余裕を持ってその
拘束範囲をカバーするように図１に示す可変ノズル型タ
ーボチャージャ４０に組み付けられている。即ち、ステ
ッピングモータ２０の可動範囲の両端は、前記拘束範囲
の両端よりもそれぞれ外側に位置している。ただし、後
述するようにステッピングモータ２０の現在位置のステ
ップ数ＳＴＰを初期化する前は、ロッド２１の係合片２
８が両ストッパＳ１，Ｓ２による拘束範囲内のどの位置
にあるのかは不明である。

【００２３】ロッド２１の係合片２８を開側ストッパＳ
１に突き当てた位置では、ノズルベーン４１が全開位置
になり、係合片２８を閉側ストッパＳ２に突き当てた位
置では、ノズルベーン４１が全閉位置になるように、ロ
ッド２１は、後述するベーン駆動機構を介してノズルベ
ーン４１と連結されている。こうして、ロッド２１をス
トッパＳ１，Ｓ２間で変位させることにより、ノズルベ
ーン４１が開閉されるようになる。

【００２４】ここで、「脱調」について、ステッピング
モータ２０のロータ２５を上方から見た図４に示す模式
図を参照して説明する。いま、伸び方向への駆動指令が
与えられてロータ２５の斜線部２５ａがＡ→Ｂへ回転す
る際に、ロッド２１の伸び方向への変位が拘束されてい
てロータ２５が回転できないものとする。この場合、ロ
ータ２５はロータ位置ＡでＢ方向引かれた状態になる。
この状態で、Ｂ→Ｃへ回転させる駆動指令が与えられる
と、ロータ２５はロータ位置ＡでＣ方向へ引かれる不安
定な状態になる。さらに、Ｃ→Ｄへ回転させる駆動指令
が与えられると、Ｄ方向へ引かれたロータ２５はロータ
Ａ位置からロータＤ位置へ逆回転（ロッド縮み方向へ回
転）してＤの位置で安定する。

【００２５】このときの駆動指令はロータ２５をロッド
伸び方向へ３／４回転させるものであるのに、実際には
ロータ２５はロッド縮み方向へ１／４回転している。こ
の結果、例えば図１６に示すように、ステッピングモー
タ２０の現在位置のステップ数ＳＴＰとロッド２１の実
位置（ロッド実ストローク位置）との間に１回転分のず
れ（４ステップ分のずれ）が生じている。この後、ロッ
ド２１の拘束が無くなっても、上記脱調によるずれは継
続されてしまう。このようにステッピングモータ２０の
現在位置のステップ数ＳＴＰとロッド２１の実位置との
間にずれが生じる現象を「脱調」という。

【００２６】次に、可変ノズル型ターボチャージャ（以
下、単にターボチャージャという。）４０について、図
１及び図２を参照して説明する。ターボチャージャ４０
は、ベアリングハウジング４２、コンプレッサハウジン
グ４３、及びタービンハウジング４４を備えている。ベ
アリングハウジング４２には、ロータシャフト４５が回
転可能に支持されている。ロータシャフト４５の一端部
（図の左端部）には、複数の羽根を供えたインペラ（図
示省略）が取り付けられている。また、ベアリングハウ
ジング４２の一端側には、コンプレッサハウジング４３
が取り付けられている。同ハウジング４３には、エンジ
ンの燃焼室に供給される空気が導入される吸気入口４６
が設けられている。

【００２７】一方、ロータシャフト４５の他端側には、
タービンホイール４７が取り付けられている。タービン
ハウジング４４内のスクロール通路４８は、エンジンの
排気通路（図示省略）と連通し、エンジンからの排気ガ
スがスクロール通路４８に送り込まれる。その排気ガス
がタービンホイール４７の羽根４７ａに吹き付けられて
タービンホイール４７が回転すると、前記インペラも回
転し、吸気通路内の空気が吸気入口４６、コンプレッサ
ハウジング４３内の通路を介して燃焼室へ強制的に送り
込まれるようになる。なお、羽根４７ａに吹き付けられ
た後の排気ガスは、排気出口４４ａを介して触媒（図示
省略）へ送られる。

【００２８】また、タービンハウジング４４内には、タ
ービンホイール４７に吹き付けられる排気ガスが通過す
る導出流路４９が、タービンホイール４７の外周を覆う
ように形成されている。導出流路４９を通過した排気ガ
スは、タービンホイール４７の各羽根４７ａへ向けて吹
き付けられる。導出流路４９には、各羽根４７ａに吹き
付けられる排気ガスの流速を可変にするための複数のノ
ズルベーン４１が設けられている。

【００２９】次に、ロッド２１の変位を複数のノズルベ
ーン４１に伝達してこれらのノズルベーン４１を開閉さ
せるベーン駆動機構を説明する。複数のノズルベーン４
１は、タービンハウジング４４に固定された環状のプレ
ート５１にその軸線を中心に等角度で配置されている。
また、各ノズルベーン４１は、プレート５１に、同プレ
ートの各孔に通した各ピン５３を介して各アーム５４と
一体回転可能に支持されている。

【００３０】また、プレート５１の小径部の外側には、
ユニゾンリング５２が回転可能に配置されている。同リ
ング５２には、各アーム５４の二股部で挟持されるピン
５５が突設されている。また、ユニゾンリング５２は、
同リングに固定されたピン５２ａと係合する駆動アーム
５６により軸線を中心に回転される。この駆動アーム５
６は、ベアリングハウジング４２に回転可能に支持され
た連結軸５７を介してアーム５８と連結されている。こ
のアーム５８は、連結ピン５９を介してロッド２１の先
端部２１ｂのピン孔２１ｃに固定されている。

【００３１】このように構成されたベーン駆動機構を介
してロッド２１の変位が各ノズルベーン４１に伝達され
る。即ち、ロッド２１が変位すると（伸縮すると）、こ
の変位により連結ピン５９、アーム５８、連結軸５７及
び駆動アーム５６が一体となって回動し、この回動によ
りユニゾンリング５２が回転する。この回転が同リング
５２と一体の各ピン５５を介して各アーム５４に伝達さ
れて各アーム５４が回動し、これらのアーム５４と各ピ
ン５３を介して連結された各ノズルベーン４１が開閉す
る。

【００３２】前記ＥＣＵ６０は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び
バックアップＲＡＭを含むメモリ６１と、ＣＰＵ（図示
省略）等を備える算術論理演算回路として構成されてい
る。ここで、ＲＯＭは各種制御プログラムや、これらの
プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶さ
れたメモリであり、ＣＰＵはＲＯＭに記憶された各種制
御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。
また、ＲＡＭはＣＰＵでの演算結果や各センサから入力
されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バッ
クアップＲＡＭはエンジンの停止時にその記憶されたデ
ータ等を保存する不揮発性のメモリである。また、ＣＰ
ＵはＲＯＭに記憶された各種制御プログラムやマップに
基づいて演算処理を実行する。そして、ＲＯＭ、ＲＡ
Ｍ、バックアップＲＡＭ、及びＣＰＵは、不図示のバス
を介して互いに接続されるとともに、外部入力回路及び
外部出力回路（共に図示省略）と接続されている。

【００３３】外部入力回路には、アクセル開度、エンジ
ン回転速度、過給圧等の信号が入力される。また、外部
出力回路からステッピングモータ２０へパルス信号から
なる駆動指令が出力されるようになっている。

【００３４】次に、上記ステッピングモータ２０のロッ
ド２１が図１に示すようにターボチャージャ４０に組み
付けられている車両において、ＥＣＵ６０の実行するス
テッピングモータ２０の駆動制御（過給圧フィードバッ
ク制御）について、図５のフローチャートを参照して説
明する。このフローチャートに示される一連の処理は、
ＥＣＵ６０により所定の制御周期（所定のクランク角）
毎に繰り返し実行される。なお、ここで説明する制御を
行う際には、後述する「初期全開イニシャライズ制御」
或いは「初期全閉イニシャライズ制御」処理により、ス
テッピングモータ２０の現在位置のステップ数ＳＴＰが
初期化されていることが前提となる。この初期化によ
り、ロッド２１の位置、即ちその係合片２８が両ストッ
パＳ１，Ｓ２による拘束範囲内のどの位置にあるのかを
特定できる。例えば、ＳＴＰ＝０の位置で係合片２８が
開側ストッパＳ１に当接するとともに、ＳＴＰ＝ＳＴＰ
・ＭＡＸの位置で係合片２８が閉側ストッパＳ２に当接
するように、ステッピングモータ２０の現在位置のステ
ップ数ＳＴＰを設定できる。

【００３５】まず、ステップ１１０で、ステッピングモ
ータ２０の現在位置（ロッド２１の実位置）のステップ
数ＳＴＰが目標ステップ数ＴＲＧに等しいか否かを判定
する。ここで、ＴＲＧは、エンジン回転速度や、アクセ
ル開度等の機関運転状態に基づいて算出される目標過給
圧に応じて設定される目標ステップ数であり、エンジン
の過給圧を目標値（目標過給圧）に近づけるための過給
圧フィードバック制御中は、随時更新される。

【００３６】ステップ数ＳＴＰが目標ステップ数ＴＲＧ
に等しくない場合（ステップＳ１１０でＮＯ）、ステッ
プＳ１２０へ進み、ステップ数ＳＴＰが目標ステップ数
ＴＲＧより大きいか否かを判定する。ステップ数ＳＴＰ
が目標ステップ数ＴＲＧより大きい場合（ステップＳ１
２０でＹＥＳ）、ステップＳ１３０へ進み、ロッド２１
をノズルベーン４１の開側へ（図３に示す開側ストッパ
Ｓ１側へ）１ステップ分変位させる駆動指令をステッピ
ングモータ２０に与えて同モータ２０を駆動する。これ
は、ノズルベーン４１の現在の開度が目標開度より閉じ
側にあるので、ノズルベーン４１を現在の開度より１ス
テップ分だけ開き側へ変位させるためである。

【００３７】この後、ステップＳ１４０へ進み、ステッ
プ数ＳＴＰを（ＳＴＰ−１）の値に設定する。この設定
後、ステップＳ１５０へ進み、ステップ数ＳＴＰが目標
ステップ数ＴＲＧに等しいか否かを判定する。ステップ
数ＳＴＰが目標ステップ数ＴＲＧに等しくなっていない
場合（ステップＳ１５０でＮＯ）、ステップＳ１２０へ
進み、ステップ数ＳＴＰが目標ステップ数ＴＲＧより大
きいか否かを判定する。ステップ数ＳＴＰが目標ステッ
プ数ＴＲＧより依然として大きい場合（ステップＳ１２
０でＹＥＳの場合）、上記ステップＳ１３０及びＳ１４
０の処理を実行してステップＳ１５０へ進む。

【００３８】こうして、ステップ数ＳＴＰが目標ステッ
プ数ＴＲＧに等しくなるまでは、ステップＳ１３０及び
Ｓ１４０の処理を実行する。ステップ数ＳＴＰが目標ス
テップ数ＴＲＧに等しくなると（ステップＳ１５０でＹ
ＥＳ）、一連の処理は一旦終了される。

【００３９】また、ステップＳ１１０からステップＳ１
２０へ進んだときに、ステップ数ＳＴＰが目標ステップ
数ＴＲＧ以下の場合（ステップＳ１２０でＮＯ）、ステ
ップＳ１６０へ進み、ロッド２１をノズルベーン４１の
閉側へ（図３に示す閉側ストッパＳ２側へ）１ステップ
分変位させる駆動指令をステッピングモータ２０に与え
て同モータ２０を駆動する。これは、ノズルベーン４１
の現在の開度が目標開度より開き側にあるので、ノズル
ベーン４１を現在の開度より１ステップ分だけ閉じ側へ
変位させるためである。

【００４０】この後、ステップＳ１７０へ進み、ステッ
プ数ＳＴＰを（ＳＴＰ＋１）の値に設定する。この設定
後、ステップＳ１５０へ進み、ステップ数ＳＴＰが目標
ステップ数ＴＲＧに等しいか否かを判定する。ステップ
数ＳＴＰが目標ステップ数ＴＲＧに等しくなっていない
場合（ステップＳ１５０でＮＯ）、ステップＳ１２０へ
進み、ステップ数ＳＴＰが目標ステップ数ＴＲＧより大
きいか否かを判定する。ステップ数ＳＴＰが依然として
目標ステップ数ＴＲＧ以下の場合（ステップＳ１２０で
ＮＯの場合）、上記ステップＳ１６０及びＳ１７０の処
理を実行してステップＳ１５０へ進む。

【００４１】こうして、ステップ数ＳＴＰが目標ステッ
プ数ＴＲＧに等しくなるまでは、ステップＳ１６０及び
Ｓ１７０の処理を実行する。ステップ数ＳＴＰが目標ス
テップ数ＴＲＧに等しくなると（ステップＳ１５０でＹ
ＥＳ）、一連の処理は一旦終了される。

【００４２】そして、上記ステップＳ１１０で、ステッ
プ数ＳＴＰが目標ステップ数ＴＲＧに等しい場合にも、
一連の処理は一旦終了される。以上のようにステッピン
グモータ２０の駆動制御を実行してノズルベーン４１を
駆動することにより、エンジンの過給圧を目標値に近づ
けることができる。

【００４３】次に、第１実施形態に係るステッピングモ
ータ２０の制御装置により、上記ステッピングモータ２
０の駆動制御を開始する前にＥＣＵ６０が実行する初期
化処理について、図６のフローチャート、図７のタイミ
ングチャート、及び図８の動作説明図を参照して説明す
る。

【００４４】本実施形態では、ロッド２１の係合片２８
を開側ストッパＳ１に当接させてステッピングモータ２
０の現在位置のステップ数ＳＴＰを「０」に初期化する
「初期全開イニシャライズ制御」処理を行う。また、こ
の「初期全開イニシャライズ制御」処理は、下記（Ａ）
或いは（Ｂ）のいずれの方法でステッピングモータ２０
をターボチャージャ４０に組み付けた場合にも適用可能
であるが、本実施形態では下記（Ｂ）の方法による場合
について説明する。

【００４５】（Ａ） 図８（ｂ）に示すように、ロッド
２１をＳＴＰ＝０相当の位置に変位させて係合片２８を
開側ストッパＳ１に当接させた状態で、ステッピングモ
ータ２０をターボチャージャ４０に組み付ける場合。こ
の組付け時には、係合片２８が開側ストッパＳ１に当接
した状態でのロータ２５の位置（ロータ位置）を特定し
ておく。つまり、各ステップにおけるステッピングモー
タ２０の励磁相（ロータ位置）と、ＥＣＵ６０によって
駆動される時の励磁相とが一致するようにしておく。例
えば、ＳＴＰ・ＭＡＸ（ノズルベーン４１が全閉位置と
なるステップ数で、正の整数）を５とする。この場合、
図７及び図８（ｂ）に示すように、ＳＴＰ＝０ではＡ相
励磁（１，２相励磁）でロータ位置Ａ、ＳＴＰ＝１では
Ｂ相励磁（２，３相励磁）でロータ位置Ｂという様に駆
動されると、ＳＴＰ＝ＳＴＰ・ＭＡＸではＢ相励磁（ロ
ータ位置Ｂ）となる。すなわち、各ステップにおける励
磁相は、単純に、（４ｎ）ステップではＡ相（１，２
相）、（４ｎ＋１）ステップではＢ相（２，３相）、
（４ｎ＋２）ステップではＣ相（３，４相）、（４ｎ＋
３）ステップではＤ相（４，１相）と決まる（図７参
照）。ここで、ｎは整数である。

【００４６】（Ｂ） 図８（ａ）に示すように、ロッド
２１の位置をＳＴＰ＝ＳＴＰ・ＭＡＸ相当の位置に変位
させて係合片２８を閉側ストッパＳ２に当接させた状態
で、ステッピングモータ２０をターボチャージャ４０に
組み付ける場合。この場合においても、上記（Ａ）の場
合と同様に係合片２８が閉側ストッパＳ２に当接した状
態でのロータ２５の位置を特定しておく。

【００４７】図６に示す処理が開始されると、まず、ス
テップＳ２１０で、ステッピングモータ２０の現在位置
のステップ数ＳＴＰをＳＴＰ・ＭＡＸに設定するととも
に、目標ステップ数ＴＲＧを「０」に設定する。これ
は、ロッド２１を、図８（ａ）に示すように係合片２８
が閉側ストッパＳ２に当接した位置から、図８（ｂ）に
示すように係合片２８が開側ストッパＳ１に当接する位
置まで変位させるためである。

【００４８】次に、ステップＳ２２０へ進み、ステップ
Ｓ２１０で設定した目標ステップ数ＴＲＧの駆動指令を
ステッピングモータ２０へ与えて同モータ２０を駆動制
御する。これにより、ロッド２１が縮み方向へ変位し、
ロッド２１の係合片２８が開側ストッパＳ１に当接する
（図８（ｂ）参照）。

【００４９】次に、ステップＳ２３０へ進み、ロッド２
１の係合片２８が開側ストッパＳ１に当接した状態での
ステッピングモータ２０の現在位置のステップ数ＳＴＰ
を、同ストッパＳ１位置に対応する値「０」に初期化す
る。この後、図６に示す処理は一旦終了する。

【００５０】以上説明した第１実施形態によれば、次の
ような作用効果を奏することができる。 （１）図５に示すステッピングモータ２０の駆動制御
（過給圧フィードバック制御）を開始する前に、ロッド
２１を、その係合片２８が閉側ストッパＳ２に当接した
位置から係合片２８が開側ストッパＳ１に当接する位置
まで変位させる（両ストッパＳ１，Ｓ２間の全変位量だ
け開側ストッパＳ１側へ変位させる）。そして、係合片
２８が開側ストッパＳ１に当接した状態でのステッピン
グモータ２０の現在位置のステップ数ＳＴＰを開側スト
ッパＳ１位置に対応する値「０」に初期化する。このよ
うな「初期全開イニシャライズ制御」処理により、上記
過給圧フィードバック制御におけるステッピングモータ
２０のロッド２１の位置を特定することができる。した
がって、ロッド２１の位置を検出するストロークセンサ
等のセンサを使用せずに、ステッピングモータ２０の駆
動制御（過給圧フィードバック制御）を精度良く行うこ
とができるとともに、製造コストを低減することができ
る。

【００５１】（２）上記（Ｂ）の方法でステッピングモ
ータ２０をターボチャージャ４０に組み付ける場合、こ
の組付け時に、係合片２８が閉側ストッパＳ２に当接し
た状態でのロータ２５の位置（ロータ位置）を上述した
ように特定しておく。これにより、上記過給圧フィード
バック制御中に、各ステップにおけるステッピングモー
タ２０の励磁相（ロータ位置）と、ＥＣＵ６０によって
駆動される時の励磁相とを一致させることができる。

【００５２】[ 第２実施形態]次に、第２実施形態に係
るステッピングモータ２０の制御装置により、上記ステ
ッピングモータ２０の駆動制御（過給圧フィードバック
制御）を開始する前にＥＣＵ６０の実行する初期化処理
について、図９のフローチャート、図１０のタイミング
チャート、及び図１１の動作説明図を参照して説明す
る。

【００５３】本実施形態では、ロッド２１の係合片２８
を閉側ストッパＳ２に当接させてステッピングモータ２
０の現在位置のステップ数ＳＴＰをＳＴＰ・ＭＡＸに初
期化する「初期全閉イニシャライズ制御」処理を行う。
また、この「初期全閉イニシャライズ制御」処理は、上
記（Ａ）或いは（Ｂ）のいずれの方法でステッピングモ
ータ２０をターボチャージャ４０に組み付けた場合にも
適用可能であるが、本実施形態では上記（Ａ）による場
合について説明する。すなわち、図１１（ａ）に示すよ
うに、ロッド２１をＳＴＰ＝０相当の位置に変位させて
係合片２８を開側ストッパＳ１に当接させた状態で、ス
テッピングモータ２０をターボチャージャ４０に組み付
ける。この組付け時においても、上述したように、係合
片２８が開側ストッパＳ１に当接した状態でのロータ２
５の位置（ロータ位置）を特定しておく。

【００５４】図９に示す処理が開始されると、まず、ス
テップＳ３１０で、ステッピングモータ２０の現在位置
のステップ数ＳＴＰを「０」に設定するとともに、目標
ステップ数ＴＲＧを「ＳＴＰ・ＭＡＸ」に設定する。こ
れは、ロッド２１を、図１１（ａ）に示すように係合片
２８が開側ストッパＳ１に当接した位置から、図１１
（ｂ）に示すように係合片２８が閉側ストッパＳ２に当
接する位置まで変位させるためである。

【００５５】次に、ステップＳ３２０へ進み、ステップ
Ｓ３１０で設定した目標ステップ数ＴＲＧの駆動指令を
ステッピングモータ２０へ与えて同モータ２０を駆動制
御する。これにより、ロッド２１が伸び方向へ変位し、
ロッド２１の係合片２８が閉側ストッパＳ２に当接する
（図１１（ｂ）参照）。

【００５６】次に、ステップＳ３３０へ進み、ロッド２
１の係合片２８が閉側ストッパＳ２に当接した状態での
ステッピングモータ２０の現在位置のステップ数ＳＴＰ
を、同ストッパＳ２位置に対応する値「ＳＴＰ・ＭＡ
Ｘ」に初期化する。この後、図９に示す処理は一旦終了
する。

【００５７】以上説明した第２実施形態によれば、次の
ような作用効果を奏することができる。 （３）図５に示すステッピングモータ２０の駆動制御
（過給圧フィードバック制御）を開始する前に、ロッド
２１を、その係合片２８が開側ストッパＳ１に当接した
位置から係合片２８が閉側ストッパＳ２に当接する位置
まで変位させる（両ストッパＳ１，Ｓ２間の全変位量だ
け開側ストッパＳ１側へ変位させる）。そして、係合片
２８が閉側ストッパＳ２に当接した状態でのステッピン
グモータ２０の現在位置のステップ数ＳＴＰを閉側スト
ッパＳ２位置に対応する値「ＳＴＰ・ＭＡＸ」に初期化
する。このような「初期全閉イニシャライズ制御」処理
により、上記過給圧フィードバック制御におけるステッ
ピングモータ２０のロッド２１の位置（出力軸位置）を
特定することができる。したがって、ロッド２１の位置
を検出するストロークセンサ等のセンサを使用せずに、
ステッピングモータ２０の駆動制御（過給圧フィードバ
ック制御）を精度良く行うことができるとともに、製造
コストを低減することができる。

【００５８】（４）上記（Ａ）の方法でステッピングモ
ータ２０をターボチャージャ４０に組み付ける場合、こ
の組付け時に、係合片２８が開側ストッパＳ１に当接し
た状態でのロータ２５の位置（ロータ位置）を上述した
ように特定しておく。これにより、上記過給圧フィード
バック制御中に、図１０に示すように、各ステップにお
けるステッピングモータ２０の励磁相（ロータ位置）
と、ＥＣＵ６０によって駆動される時の励磁相とを一致
させることができる。

【００５９】[ 第３実施形態]次に、第３実施形態に係
るステッピングモータ２０の制御装置について説明す
る。

【００６０】本実施形態の制御装置では、図５に示す上
記ステッピングモータ２０の駆動制御（過給圧フィード
バック制御）を開始する毎に、図６に示す上記「初期全
開イニシャライズ制御」或いは図９に示す上記「初期全
閉イニシャライズ制御」と同様の初期化処理を行う。こ
こでの初期化処理は、ロッド２１の係合片２８が両スト
ッパＳ１，Ｓ２による拘束範囲のどの位置にあるのか不
明であるので、まず、ロッド２１を、その係合片２８が
両ストッパＳ１，Ｓ２のいずれか一方に当接する位置ま
で変位させる。そのために、ロッド２１を、少なくとも
両ストッパＳ１，Ｓ２間の距離（全変位量）だけ、開側
ストッパＳ１或いは閉側ストッパＳ２のいずれか一方へ
変位させる。そして、係合片２８が両ストッパＳ１，Ｓ
２のいずれか一方に当接した状態でのステッピングモー
タ２０の現在位置のステップ数ＳＴＰを、その一方のス
トッパ位置に対応する値に初期化する。例えば、ロッド
２１を開側ストッパＳ１に当接させる場合には、そのス
テップ数ＳＴＰを同ストッパＳ１位置に対応する値
「０」に初期化する。また、ロッド２１を閉側ストッパ
Ｓ２に当接させる場合には、そのステップ数ＳＴＰを同
ストッパＳ２位置に対応する値「ＳＴＰ・ＭＡＸ」に初
期化する。

【００６１】第３実施形態によれば、次のような作用効
果を奏することができる。 （５）ステッピングモータ２０の前回の駆動制御終了時
に両ストッパＳ１，Ｓ２の間にあって、その位置を特定
できないロッド２１を、両ストッパＳ１，Ｓ２のいずれ
か一方に当接する位置まで必ず変位させる。そして、係
合片２８が両ストッパＳ１，Ｓ２のいずれか一方に当接
した状態でのステッピングモータ２０の現在位置のステ
ップ数ＳＴＰを、その一方のストッパ位置に対応する値
に初期化する。これにより、ステッピングモータの駆動
制御を開始する毎に、ステッピングモータ２０のロッド
２１の位置を特定することができる。したがって、上記
ストロークセンサ等のセンサを使用せずに、ステッピン
グモータの駆動制御を毎回精度良く行うことができる。

【００６２】[ 第４実施形態]次に、第４実施形態に係
るステッピングモータ２０の制御装置について説明す
る。

【００６３】この制御装置のＥＣＵ６０は、車両運転中
（ステッピングモータ２０の駆動制御中）に、図１６に
示すように、同モータ２０の現在位置のステップ数ＳＴ
Ｐとロッド２１の実位置との間に予め設定された値を超
えるずれ（例えば、ステッピングモータ１回転分に相当
する４ステップ分のずれ）が生じたときに「運転中イニ
シャライズ制御」を実行する。この「運転中イニシャラ
イズ制御」では、上述した脱調等により前記ずれがある
と判定されたとき、ステッピングモータ２０の駆動制御
を一旦中断し、係合片２８が両ストッパＳ１，Ｓ２のい
ずれか一方に当接するように同モータ２０を駆動制御す
る。そして、係合片２８が両ストッパＳ１，Ｓ２のいず
れか一方に当接した状態でのステッピングモータ２０の
現在位置のステップ数ＳＴＰをその一方のストッパ位置
に対応する値に初期化するようになっている。

【００６４】また、「運転中イニシャライズ制御」で
は、上記判定がなされて係合片２８を両ストッパＳ１，
Ｓ２のいずれか一方に当接させる際に、係合片２８が両
ストッパのいずれに近いかを判定し、係合片２８がより
近い方のストッパに当接するようにステッピングモータ
２０を駆動制御するようになっている。

【００６５】以下、運転中に実行される「運転中イニシ
ャライズ制御」について、図１２のフローチャートと、
図１３，図１４及び図１６に示す動作説明図とを参照し
て説明する。なお、図１２のフローチャートに示される
一連の処理は、ＥＣＵ６０により所定の制御周期（所定
のクランク角）毎に繰り返し実行される。

【００６６】まず、ステップＳ４１０で、上記目標ステ
ップ数ＴＲＧと標準的な目標ステップ数ＴＲＧ・ＳＴＤ
との差の絶対値が予め設定された判定値βより大きいか
否かを判定する。ここで、ＴＲＧ・ＳＴＤは、エンジン
回転速度や、アクセル開度等の機関運転状態からマップ
の検索により定まる標準的な目標ステップ数である。ま
た、βは、運転中に脱調を検出するための判定値であ
る。

【００６７】前記絶対値が判定値βより大きい場合（ス
テップ４１０でＹＥＳ）、運転中に生じた脱調等により
ステッピングモータ２０の現在位置のステップ数ＳＴＰ
とロッド２１の実位置との間に判定値β以上のずれが生
じているので、ステッピングモータ２０の駆動制御を一
旦中断し、ステップＳ４２０へ進む。例えば、図１６の
ｔ１時点に、ステッピングモータ２０の現在位置のステ
ップ数ＳＴＰとロッド２１の実位置（実ストローク位
置）との間に判定値βを超えるずれが検出されると、ス
テッピングモータ２０の駆動制御（過給圧フィードバッ
ク制御）を中断してステップＳ４２０へ進む。

【００６８】このステップＳ４２０では、ステッピング
モータ２０の現在位置のステップ数ＳＴＰがＳＴＰ・Ｍ
ＡＸ／２（ＳＴＰ・ＭＡＸはノズルベーン４１が全閉位
置となるステップ数で、正の整数）より大きいか否かを
判定する。

【００６９】ステップ数ＳＴＰがＳＴＰ・ＭＡＸ／２以
下の場合（ステップ４２０でＮＯ）、ロッド２１の係合
片２８は図１３（ａ）に示すように閉側ストッパＳ２よ
り開側ストッパＳ１に近い位置にある。この場合、ステ
ップＳ４３０へ進み、目標ステップ数ＴＲＧを（−ｎ
α）に設定する。ここで、αは、ステッピングモータ２
０のロータ２５が１回転するのに必要な駆動ステップ数
（本例ではα＝４）である。また、ｎは、１回の初期化
により修正可能な脱調ずれの大きさを表す整数である。
ｎ＝１の場合、その修正可能な脱調ずれの大きさがロー
タ２５の１回転分であることを表し、ステップ数（ｎα
＝４）に相当する。また、ｎ＝２の場合、その修正可能
な脱調ずれの大きさがロータ２５の２回転分であること
を表し、ステップ数（ｎα＝８）に相当する。また、ス
テッピングモータ２０の現在位置のステップ数ＳＴＰと
ロッド２１の実位置（実ストローク位置）とのずれを１
回の初期化により修正するためには、ｎ≧８／αの関係
であればよいので、例えば、βが１０の場合にはｎ＝３
となり、βが５の場合にはｎ＝２となり、βが４の場合
にはｎ＝１となる。なお、図１６では、βが４（４ステ
ップ）である。

【００７０】したがって、ステップＳ４３０で目標ステ
ップ数ＴＲＧを（−ｎα）に設定するということは、β
を５にした場合にｎ＝２となり、ｎ＝２はステップ数
（ｎα＝８）に相当するので、目標ステップ数ＴＲＧを
「−８」に設定することになる。

【００７１】次に、ステップＳ４４０へ進み、ステップ
Ｓ４３０で設定した目標ステップ数ＴＲＧの指令値をス
テッピングモータ２０へ与えて同モータを駆動制御す
る。これにより、ステッピングモータ２０はその目標ス
テップ数ＴＲＧに向かって逆転するので、ロッド２１の
係合片２８が開側ストッパＳ１まで変位して同ストッパ
Ｓ１に当接する。これにより、ロッド２１がそれ以上変
位できない状態、即ちロータ２５が回転できない状態
（図１３（ｂ）参照）になる。この状態で、ロータ２５
をｎ（ｎ＝２）回転だけ逆転（反時計方向へ回転）させ
ようとする駆動指令、即ちロッド２１を縮み方向へステ
ップ数（ｎα＝８）だけ駆動させようとする駆動指令が
与えられている。このため、ステッピングモータ２０は
その指令を受けている間上記脱調を繰り返す。このとき
の駆動指令は、ロータ２５が１回転するのに必要な駆動
ステップ数α（本例ではα＝４）のｎ倍（整数倍）であ
るので、脱調を繰り返しても最後には、ロッド２１の係
合片２８は開側ストッパＳ１に当接している（図１３
（ｃ）参照）。

【００７２】この後、ステップ４５０へ進み、ステッピ
ングモータ２０の現在位置のステップ数ＳＴＰを開側ス
トッパＳ１位置に対応する値「０」に初期化する（図１
６のｔ２時点）。この初期化により、ステッピングモー
タ２０の現在位置のステップ数ＳＴＰとロッド２１の実
位置とのずれが補正される。この後、一連の処理は一旦
終了されるとともに、中断したステッピングモータ２０
の駆動制御を再開する。即ち、図１６のｔ３時点以降
は、図１２に示す「運転中イニシャライズ制御」から図
５に示す通常の駆動制御に移行する。

【００７３】一方、上記ステップＳ４２０へ進んだとき
に、ステップ数ＳＴＰがＳＴＰ・ＭＡＸ／２より大きい
場合（ステップ４２０でＹＥＳ）、ロッド２１の係合片
２８は図１４（ａ）に示すように開側ストッパＳ１より
閉側ストッパＳ２に近い位置にある。この場合、ステッ
プＳ４６０へ進み、目標ステップ数ＴＲＧを（ＳＴＰ・
ＭＡＸ＋ｎα）に設定する。

【００７４】次に、ステップＳ４７０へ進み、ステップ
Ｓ４６０で設定した目標ステップ数ＴＲＧの指令値をス
テッピングモータ２０へ与えて同モータを駆動制御す
る。これにより、ステッピングモータ２０はその目標ス
テップ数ＴＲＧに向かって正転するので、ロッド２１の
係合片２８が図１４（ａ）に示す位置から閉側ストッパ
Ｓ２まで変位して同ストッパＳ２に当接する。これによ
り、ロッド２１がそれ以上変位できない状態、即ちロー
タ２５が回転できない状態（図１４（ｂ）参照）にな
る。この状態で、ロータ２５をｎ（ｎ＝２）回だけ正転
（時計方向へ回転）させようとする駆動指令、即ちロッ
ド２１を縮み方向へステップ数（ｎα＝８）だけ駆動さ
せようとする駆動指令が与えられている。このため、ス
テッピングモータ２０はその指令を受けている間上記脱
調を繰り返す。このときの駆動指令は、ロータ２５が１
回転するのに必要な駆動ステップ数α（本例ではα＝
４）のｎ倍（整数倍）であるので、脱調を繰り返しても
最後には、ロッド２１の係合片２８は閉側ストッパＳ２
に当接している（図１４（ｃ）参照）。

【００７５】この後、ステップ４８０へ進み、ステッピ
ングモータ２０の現在位置のステップ数ＳＴＰを閉側ス
トッパＳ２位置に対応する値「ＳＴＰ・ＭＡＸ」に初期
化する（図１６のｔ２時点）。この初期化により、ステ
ッピングモータ２０の現在位置のステップ数ＳＴＰとロ
ッド２１の実位置とのずれが補正される。この後、一連
の処理は一旦終了されるとともに、中断したステッピン
グモータ２０の駆動制御を再開する。即ち、図１６のｔ
３時点以降は、図１２に示す「運転中イニシャライズ制
御」から図５に示す通常の駆動制御に移行する。

【００７６】なお、上記第１実施形態で説明したよう
に、上記（Ａ）の方法でステッピングモータ２０をター
ボチャージャ４０に組み付ける場合、その組付け時に、
係合片２８が開側ストッパＳ１に当接した状態でのロー
タ２５の位置（ロータ位置）を特定しておく。また、上
記（Ｂ）の方法でステッピングモータ２０をターボチャ
ージャ４０に組み付ける場合、その組付け時に、係合片
２８が閉側ストッパＳ２に当接した状態でのロータ２５
の位置を特定しておく。ところで、上述した「運転中イ
ニシャライズ制御」において、ロッド２１の係合片２８
を組付け時とは反対側のストッパに突き当てる（当接さ
せる）場合、この当接時のロータ２５の位置（ロータ位
置）を特定しておく必要がある。このとき特定するロー
タ位置は、組付け時とは異なっていてもよい。

【００７７】要するに、図１２に示す「運転中イニシャ
ライズ制御」から図５に示す通常の駆動制御に移行した
後でも、各ステップにおけるステッピングモータ２０の
励磁相（ロータ位置）と、ＥＣＵ６０によって駆動され
る時の励磁相とが一致するようになっていればよい。

【００７８】そして、上記ステップＳ４１０で、目標ス
テップ数ＴＲＧと標準的な目標ステップ数ＴＲＧ・ＳＴ
Ｄとの差の絶対値が判定値β以下の場合には、上記ステ
ッピングモータ２０の駆動制御を中断することなく、一
連の処理を終了する。

【００７９】第４実施形態によれば、次のような作用効
果を奏することができる。 （６）車両運転中におけるステッピングモータ２０の駆
動制御中に、同モータの現在位置のステップ数ＳＴＰと
ロッド２１の実位置との間に判定値βを超えるずれが生
じた場合に、「運転中イニシャライズ制御」を実行す
る。この制御では、係合片２８が両ストッパＳ１，Ｓ２
のいずれか一方に当接するようにステッピングモータ２
０を駆動制御する。そして、係合片２８がその一方のス
トッパに当接した状態でのステッピングモータの現在位
置のステップ数ＳＴＰをその一方のストッパ位置に対応
する値に初期化する。これにより、ステッピングモータ
２０の駆動制御中に「脱調」等により上記ずれが生じた
場合に、同駆動制御を一旦中断してそのずれを補正した
上で駆動制御を再開することができる。したがって、ス
テッピングモータを大きな駆動力が必要なアクチュエー
タとして用いる場合でも、ストロークセンサ等のセンサ
を使用せずに、ステッピングモータの駆動制御を精度良
く行うことができるとともに、製造コストを低減するこ
とができる。

【００８０】（７）「運転中イニシャライズ制御」で
は、ステッピングモータ２０の現在位置のステップ数Ｓ
ＴＰとロッド２１の実位置との間に判定値βを超えるず
れが生じた判定されたとき、係合片２８が両ストッパＳ
１，Ｓ２のうちより近い方のストッパに当接するように
ステッピングモータ２０を駆動制御する。このため、ス
テッピングモータ２０の駆動制御中に「脱調」等による
上記ずれの補正を短時間で完了することができる。した
がって、ステッピングモータの駆動制御中に脱調等によ
る上記ずれの発生頻度が高く、そのズレを頻繁に補正す
る必要がある場合に、特に有効である。

【００８１】以上本発明の各実施形態について説明した
が、本実施形態は以下に示すようにその構成を変更して
実施することもできる。 ・上記第１実施形態では、図６に示すステップＳ２１０
で、目標ステップ数ＴＲＧを「０」に設定しているが、
本発明はこれに限定されない。例えば、ステップＳ２１
０で、ＴＲＧを「０」に設定する代わりに、ＴＲＧを図
１２に示すステップＳ４３０と同様に「−ｎα」に設定
してもよい。この場合、ロッド２１が両ストッパＳ１，
Ｓ２間の距離以上変位して、係合片２８が開側ストッパ
Ｓ１に必ず当接し、ステッピングモータ２０が脱調す
る。このとき、ステッピングモータ２０は、前記距離に
加えてｎα（ロータｎ回転分）の駆動指令を受けている
ので、脱調を繰り返しても係合片２８は必ず開側ストッ
パＳ１に当接している。したがって、ステッピングモー
タ２０の現在位置のステップ数ＳＴＰを、開側ストッパ
Ｓ１位置に対応する値「０」に確実に初期化することが
できる。

【００８２】・上記第２実施形態では、図９に示すステ
ップＳ３１０で、目標ステップ数ＴＲＧを「ＳＴＰ・Ｍ
ＡＸ」に設定しているが、本発明はこれに限定されな
い。例えば、ステップＳ３１０で、ＴＲＧを「ＳＴＰ・
ＭＡＸ」に設定する代わりに、ＴＲＧを図１２に示すス
テップＳ４６０と同様に「ＳＴＰ・ＭＡＸ＋ｎα」に設
定してもよい。この場合、ロッド２１が両ストッパＳ
１，Ｓ２間の距離以上変位して、係合片２８が閉側スト
ッパＳ２に必ず当接し、ステッピングモータ２０が脱調
する。このとき、ステッピングモータ２０は、前記距離
に加えてｎα（ロータｎ回転分）の駆動指令を受けてい
るので、脱調を繰り返しても係合片２８は必ず閉側スト
ッパＳ２に当接している。したがって、ステッピングモ
ータ２０の現在位置のステップ数ＳＴＰを、閉側ストッ
パＳ２位置に対応する値「ＳＴＰ・ＭＡＸ」に確実に初
期化することができる。

【００８３】・上記各実施形態では、ストッパ部材７０
は、ステッピングモータ２０の外で、そのストッパＳ
１，Ｓ２にロッド２１の係合片２８が当接する位置に設
けてあるが、本発明はこのような構成に限定されない。
例えば、ストッパ部材７０が、ステッピングモータ２０
の外で、そのストッパＳ１，Ｓ２にロッド２１の係合片
２８が当接しない位置に設けてある場合にも、本発明は
適用される。例えば、ストッパ部材７０を、前記ベーン
駆動機構中に設けてあってもよい。

【００８４】このような場合、上記各実施形態で説明し
たように、ロッド２１は、その係合片２８がストッパＳ
１或いはＳ２に当接する位置まで変位するのではなく、
ストッパＳ１或いはＳ２に対応する位置まで変位するこ
とになる。

【００８５】・上記各実施形態において、ストッパ部材
７０を、ステッピングモータ２０内に設けた場合にも、
本発明は適用される。 ・上記第４実施形態において、判定値βを超えるずれが
あると判定されたとき（ステップＳ４１０でＹＥＳ）、
ステップＳ４２０を実行せずに、係合片２８の現在位置
から両ストッパＳ１、Ｓ２のいずれか一方までの距離分
のステップ数とロータｎ回転分のステップ数ｎα（例え
ばα＝４）の加算値だけ、ロッド２１を変位させるよう
にしてもよい。この場合、係合片２８が両ストッパＳ
１、Ｓ２のいずれか一方に当接した状態でのステッピン
グモータ２０の現在位置のステップ数ＳＴＰを、その一
方のストッパ位置に対応する値に初期化する。

【００８６】この構成によれば、前記ずれがあると判定
されたときに、ロッド２１が係合片２８の現在位置から
両ストッパのいずれか一方までの距離以上変位して、係
合片２８が両ストッパのいずれか一方に必ず当接し、ス
テッピングモータ２０が脱調する。このとき、ステッピ
ングモータ２０は、前記距離分に加えてロータｎ回転分
の指令を受けているので、脱調を繰り返しても係合片２
８は必ずストッパに当接している。したがって、前記ず
れがあると判定されたときにロッド２１がどのような位
置にある場合でも、即ち係合片２８が両ストッパによる
拘束範囲内のどの位置にある場合でも、前記ずれを確実
に補正した上でステッピングモータの駆動制御を再開す
ることができる。

【００８７】・上記各実施形態では、ステッピングモー
タ２０として、４相のＰＭ型ステッピングモータを用い
ており、また、同モータを２相励磁方式で駆動している
が、２０はＰＭ型（Permanent Magnet Type ）に限ら
ず、ＶＲ(Variable ReluctantTYpe) 型やＨＢ型(Hybrid
Type) のものにも適用される。

【００８８】・ＰＭ型ステッピングモータは、４相に限
らず、３相や５相のものを使用することもできる。ま
た、その励磁方式も２相励磁方式に限らず、１−２相励
磁方式を採用してもよい。

【００８９】・上記各実施形態では、ロッド２１が伸縮
する形式のステッピングモータ２０を用いているが、ロ
ータの出力軸を回転させる形式のステッピングモータに
も本発明は適用される。この場合、その出力軸の回転角
度を２つのストッパで制限するように構成すればよい。

【００９０】以下、上記各実施例から把握できる技術思
想について説明する。 （イ）上記請求項１に記載のステッピングモータの制御
装置において、前記被駆動部材として、内燃機関の可変
ノズル型ターボチャージャに設けられた複数のノズルベ
ーンを用い、ステッピングモータを駆動制御して複数の
ノズルベーンを開閉させることを特徴とする。

【００９１】（ロ）上記（イ）に記載のステッピングモ
ータの制御装置において、前記制御手段は、前記ステッ
ピングモータの駆動制御を開始する毎に、前記初期化を
行うことを特徴とする。

【００９２】（ハ）上記（イ）又は（ロ）に記載のステ
ッピングモータの制御装置において、前記制御手段は、
前記ステッピングモータの駆動制御中に、前記ステッピ
ングモータの現在位置のステップ数と前記出力軸の実位
置との間に予め設定された値を超えるずれがあると判定
したとき、前記駆動制御を一旦中断し、前記係合片が前
記両ストッパのいずれか一方に当接するように前記ステ
ッピングモータを駆動制御し、前記係合片が前記両スト
ッパのいずれか一方に当接した状態での前記ステッピン
グモータの現在位置のステップ数をその一方のストッパ
位置に対応する値に初期化することを特徴とする。

【００９３】（ニ）上記（ハ）に記載のステッピングモ
ータの制御装置において、前記制御手段は、前記ずれが
あると判定したとき、前記係合片の現在位置から前記両
ストッパのいずれか一方までの距離分とロータｎ回転分
だけ前記出力軸が変位するように、前記ステッピングモ
ータを駆動制御することを特徴とする。

【００９４】（ホ）上記（ハ）に記載のステッピングモ
ータの制御装置において、前記制御手段は、前記駆動制
御中に上記ずれがあると判定したとき、前記係合片がよ
り近い方のストッパに当接するように前記ステッピング
モータを駆動制御することを特徴とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施形態に係るステッピングモータの制
御装置及びこの装置を適用した可変ノズル型ターボチャ
ージャを示す概略構成図。

【図２】 同ターボチャージャのベーン駆動機構を示す
端面図。

【図３】 ステッピングモータの概略構成を示す断面
図。

【図４】 ロータを上面から見た平面図で、ロータ位置
の説明図。

【図５】 第１実施形態の動作を示すフローチャート。

【図６】 第２実施形態の動作を示すフローチャート。

【図７】 第２実施形態の動作を示すタイミングチャー
ト。

【図８】 第２実施形態の動作を示す説明図。

【図９】 第３実施形態の動作を示すフローチャート。

【図１０】 第３実施形態の動作を示すタイミングチャ
ート。

【図１１】 第３実施形態の動作を示す説明図。

【図１２】 第４実施形態の動作を示すフローチャー
ト。

【図１３】 第４実施形態の動作を示す説明図。

【図１４】 第４実施形態作を示す説明図。

【図１５】 各実施形態でのステッピングモータの可動
範囲とストッパによる拘束範囲との関係を示す説明図。

【図１６】 第４実施形態の動作を示す説明図。

【符号の説明】

２０…ステッピングモータ、２１…ロッド（出力軸）、
２４…コイル、２５…ロータ、４１…ノズルベーン、Ｓ
１…開側ストッパ、Ｓ２…閉側ストッパ、６０…制御手
段としての電子制御ユニット（ＥＣＵ）。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コイルへの通電状態を変えることでロー
   タが回転し、出力軸が変位するステッピングモータを駆
   動制御して、前記出力軸に設けた係合片を第１及び第２
   ストッパによる拘束範囲内で変位させて被駆動部材を駆
   動させる制御手段を備えたステッピングモータの制御装
   置であって、 前記制御手段は、前記ステッピングモータの駆動制御開
   始時に、前記係合片が前記両ストッパのいずれか一方に
   当接するように前記ステッピングモータを駆動制御して
   前記出力軸を変位させるとともに、同制御により前記係
   合片が前記両ストッパのいずれか一方に当接した状態で
   の前記ステッピングモータの現在位置のステップ数を、
   その一方のストッパ位置に対応する値に初期化すること
   を特徴とするステッピングモータの制御装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記ステッピングモー
   タの駆動制御を開始する毎に、前記初期化を行うことを
   特徴とする請求項１に記載のステッピングモータの制御
   装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、前記ステッピングモー
   タの駆動制御中に、前記ステッピングモータの現在位置
   のステップ数と前記出力軸の実位置との間に予め設定さ
   れた値を超えるずれがあると判定したとき、前記駆動制
   御を一旦中断し、前記係合片が前記両ストッパのいずれ
   か一方に当接するように前記ステッピングモータを駆動
   制御し、前記係合片が前記両ストッパのいずれか一方に
   当接した状態での前記ステッピングモータの現在位置の
   ステップ数をその一方のストッパ位置に対応する値に初
   期化することを特徴とする請求項１又は２に記載のステ
   ッピングモータの制御装置。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、前記ずれがあると判定
   したとき、前記係合片の現在位置から前記両ストッパの
   いずれか一方までの距離分とロータｎ回転分だけ前記出
   力軸を変位させる駆動指令を前記ステッピングモータに
   与えることを特徴とする請求項３に記載のステッピング
   モータの制御装置。
5. 【請求項５】 前記制御手段は、前記駆動制御中に上記
   ずれがあると判定したとき、前記係合片がより近い方の
   ストッパに当接するように前記ステッピングモータを駆
   動制御することを特徴とする請求項３に記載のステッピ
   ングモータの制御装置。