JPH109026A - エンジンの吸入空気量制御装置 - Google Patents
エンジンの吸入空気量制御装置Info
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- JPH109026A JPH109026A JP8160198A JP16019896A JPH109026A JP H109026 A JPH109026 A JP H109026A JP 8160198 A JP8160198 A JP 8160198A JP 16019896 A JP16019896 A JP 16019896A JP H109026 A JPH109026 A JP H109026A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
- F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
- F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/08—Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor
- H02P6/085—Arrangements for controlling the speed or torque of a single motor in a bridge configuration
-
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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- F02D2011/102—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the means for actuating the throttles at least one throttle being moved only by an electric actuator
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 安価で制御性の優れたエンジンの吸入空気量
制御装置を得る。 【解決手段】 ＰＷＭデューティ信号出力手段２２ａ
は、実際のスロットルバルブ開度と目標のスロットルバ
ルブ開度との開度偏差に基づいてブラシレスモータの各
固定子巻き線に通電される相電流値を演算し、この演算
された相電流値に相当するＰＷＭデューティ信号を出力
する。回転子磁極位置学習手段２２ｂは、ブラシレスモ
ータの回転子の磁極位置を検出し学習する。通電固定子
巻き線決定手段２２ｃは、スロットルバルブ開度と上記
学習した値から通電固定子巻き線を決定する。モータ駆
動手段２３は、上記ＰＷＭデューティ信号と、上記決定
された通電固定子巻き線に対応する通電相選択信号とに
基づいてブラシレスモータに電流を供給する。
制御装置を得る。 【解決手段】 ＰＷＭデューティ信号出力手段２２ａ
は、実際のスロットルバルブ開度と目標のスロットルバ
ルブ開度との開度偏差に基づいてブラシレスモータの各
固定子巻き線に通電される相電流値を演算し、この演算
された相電流値に相当するＰＷＭデューティ信号を出力
する。回転子磁極位置学習手段２２ｂは、ブラシレスモ
ータの回転子の磁極位置を検出し学習する。通電固定子
巻き線決定手段２２ｃは、スロットルバルブ開度と上記
学習した値から通電固定子巻き線を決定する。モータ駆
動手段２３は、上記ＰＷＭデューティ信号と、上記決定
された通電固定子巻き線に対応する通電相選択信号とに
基づいてブラシレスモータに電流を供給する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンに供給す
る吸入空気量を、ブラシレスモータでスロットルバルブ
を回動して制御するようにした吸入空気量制御装置に関
するものである。
る吸入空気量を、ブラシレスモータでスロットルバルブ
を回動して制御するようにした吸入空気量制御装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般の自動車では、エンジンの吸入空気
通路中にスロットルバルブが設けられ、このスロットル
バルブが運転者によるアクセルペダルの操作と連動して
開閉される。これによりエンジンの吸入空気量がアクセ
ルペダルの操作量に応じて制御される。かかる吸入空気
量制御は、スロットルバルブとアクセルペダルとを、リ
ンクやワイヤ等の機械的連結手段により連動させること
によって達成される。しかし、このような機械的連結手
段を用いたものでは、アクセルペダルとスロットルバル
ブとの位置関係が制約されるために自動車への搭載位置
の自由度が少なくなると言う問題点があった。
通路中にスロットルバルブが設けられ、このスロットル
バルブが運転者によるアクセルペダルの操作と連動して
開閉される。これによりエンジンの吸入空気量がアクセ
ルペダルの操作量に応じて制御される。かかる吸入空気
量制御は、スロットルバルブとアクセルペダルとを、リ
ンクやワイヤ等の機械的連結手段により連動させること
によって達成される。しかし、このような機械的連結手
段を用いたものでは、アクセルペダルとスロットルバル
ブとの位置関係が制約されるために自動車への搭載位置
の自由度が少なくなると言う問題点があった。
【０００３】さらに近年では、定速走行制御装置やトラ
クション制御装置などの制御では、運転者のアクセル操
作とは無関係にスロットルバルブを制御することが必要
であり、モータなどでスロットルバルブを電気的に連結
して制御する試みが成されている。このような例とし
て、特開平１−３１５６４１号公報に開示されているス
ロットルバルブの制御が知られている。ここでは、ブラ
シ整流子を有するモータを使用すると、ブラシ整流子の
押圧によって、回転子の正転方向と逆転方向でヒステリ
シストルクが生じて位置制御が困難となるため、ブラシ
レスモータを使用してスロットルバルブを制御してい
る。さらに、特開平５−２４００７０号公報に開示され
ているスロットルバルブの制御では、ブラシレスモータ
の回転子とスロットルバルブの回転軸とを減速機やギヤ
を介し連結することで、高精度なスロットルバルブの制
御性が得られることが示されている。また、ブラシレス
モータの固定子巻き線（以下相と称す）を切り換えるた
めに、相で発生する逆起電圧を検出する逆起電圧検出器
や電流切換検出器を設けることで高価・高精度の回転検
出器を不要としている。
クション制御装置などの制御では、運転者のアクセル操
作とは無関係にスロットルバルブを制御することが必要
であり、モータなどでスロットルバルブを電気的に連結
して制御する試みが成されている。このような例とし
て、特開平１−３１５６４１号公報に開示されているス
ロットルバルブの制御が知られている。ここでは、ブラ
シ整流子を有するモータを使用すると、ブラシ整流子の
押圧によって、回転子の正転方向と逆転方向でヒステリ
シストルクが生じて位置制御が困難となるため、ブラシ
レスモータを使用してスロットルバルブを制御してい
る。さらに、特開平５−２４００７０号公報に開示され
ているスロットルバルブの制御では、ブラシレスモータ
の回転子とスロットルバルブの回転軸とを減速機やギヤ
を介し連結することで、高精度なスロットルバルブの制
御性が得られることが示されている。また、ブラシレス
モータの固定子巻き線（以下相と称す）を切り換えるた
めに、相で発生する逆起電圧を検出する逆起電圧検出器
や電流切換検出器を設けることで高価・高精度の回転検
出器を不要としている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来のスロットルバルブの制御を行うエンジンの吸入空
気量制御では以下の問題点がある。まず、ブラシレスモ
ータの通電相を切り換えるために逆起電力検出器や電流
切換検出器が必要であるためにスロットルアクチュエー
タの複雑化、大型化、またモータ制御装置の信号入力イ
ンタフェースの増加を必要とする。スロットル開度セン
サを基に通電相の切り換えを行うと減速機やスロットル
開度の製作公差による通電相切り換え位置のずれが生じ
る。さらに、ブラシレスモータの駆動において、逆起電
圧検出器や電流切換検出器の出力を基に、ある通電相か
ら次の通電相へ切り換える際には、電流が急激に変化す
るために、前記検出器の信号が相に加わる磁束の変化に
対してずれがあった場合には、モータの発生トルクが不
連続となってスロットル開度が急変するという問題点が
あるため、Ａ〜Ｃの各相への通電電流を独立して正弦波
で供給する３相通電方式を採用することが考えられる
が、この方式にはモータの回転子の回転角を精密に測定
する検出器が必要になるという問題点がある。
従来のスロットルバルブの制御を行うエンジンの吸入空
気量制御では以下の問題点がある。まず、ブラシレスモ
ータの通電相を切り換えるために逆起電力検出器や電流
切換検出器が必要であるためにスロットルアクチュエー
タの複雑化、大型化、またモータ制御装置の信号入力イ
ンタフェースの増加を必要とする。スロットル開度セン
サを基に通電相の切り換えを行うと減速機やスロットル
開度の製作公差による通電相切り換え位置のずれが生じ
る。さらに、ブラシレスモータの駆動において、逆起電
圧検出器や電流切換検出器の出力を基に、ある通電相か
ら次の通電相へ切り換える際には、電流が急激に変化す
るために、前記検出器の信号が相に加わる磁束の変化に
対してずれがあった場合には、モータの発生トルクが不
連続となってスロットル開度が急変するという問題点が
あるため、Ａ〜Ｃの各相への通電電流を独立して正弦波
で供給する３相通電方式を採用することが考えられる
が、この方式にはモータの回転子の回転角を精密に測定
する検出器が必要になるという問題点がある。
【０００５】本発明は上述した従来の問題点を解決する
ために成されたもので、安価で制御性に優れたエンジン
の吸入空気量制御装置を得ることを目的としている。
ために成されたもので、安価で制御性に優れたエンジン
の吸入空気量制御装置を得ることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
エンジンの吸入空気量制御装置は、エンジンの吸入空気
通路に回転軸１２で支持されたスロットルバルブ１１
と、上記回転軸１２と減速機１６を介して連結される回
転子と固定子巻き線を有するブラシレスモータ１５と、
上記回転軸１２の回転角を検出して上記スロットルバル
ブ１１の開度を検出するスロットル開度センサ１３と、
各種車両情報から上記スロットルバルブ１１の開度を設
定する目標開度設定手段２１と、上記スロットル開度セ
ンサ１３から得られる実際のスロットルバルブ開度と上
記目標開度設定手段２１で設定された目標のスロットル
バルブ開度との開度偏差に基づいて上記各固定子巻き線
に通電される相電流値を演算し、この演算された相電流
値に相当するＰＷＭデューティ信号を出力するＰＷＭデ
ューティ信号出力手段２２ａと、上記回転子の磁極位置
を検出し学習する回転子磁極位置学習手段２２ｂと、上
記スロットルバルブ開度と上記回転子磁極位置学習手段
２２ｂによる学習値から通電固定子巻き線を決定する通
電固定子巻き線決定手段２２ｃと、上記ＰＷＭデューテ
ィ信号出力手段からのＰＷＭデューティ信号と上記通電
固定子巻き線決定手段２２ｃで決定された通電固定子巻
き線に対応する通電相選択信号とに基づいて上記ブラシ
レスモータ１５に電流を供給するモータ駆動手段２３と
を備えたものである。
エンジンの吸入空気量制御装置は、エンジンの吸入空気
通路に回転軸１２で支持されたスロットルバルブ１１
と、上記回転軸１２と減速機１６を介して連結される回
転子と固定子巻き線を有するブラシレスモータ１５と、
上記回転軸１２の回転角を検出して上記スロットルバル
ブ１１の開度を検出するスロットル開度センサ１３と、
各種車両情報から上記スロットルバルブ１１の開度を設
定する目標開度設定手段２１と、上記スロットル開度セ
ンサ１３から得られる実際のスロットルバルブ開度と上
記目標開度設定手段２１で設定された目標のスロットル
バルブ開度との開度偏差に基づいて上記各固定子巻き線
に通電される相電流値を演算し、この演算された相電流
値に相当するＰＷＭデューティ信号を出力するＰＷＭデ
ューティ信号出力手段２２ａと、上記回転子の磁極位置
を検出し学習する回転子磁極位置学習手段２２ｂと、上
記スロットルバルブ開度と上記回転子磁極位置学習手段
２２ｂによる学習値から通電固定子巻き線を決定する通
電固定子巻き線決定手段２２ｃと、上記ＰＷＭデューテ
ィ信号出力手段からのＰＷＭデューティ信号と上記通電
固定子巻き線決定手段２２ｃで決定された通電固定子巻
き線に対応する通電相選択信号とに基づいて上記ブラシ
レスモータ１５に電流を供給するモータ駆動手段２３と
を備えたものである。
【０００７】本発明の請求項２に係るエンジンの吸入空
気量制御装置は、請求項１のエンジンの吸入空気量制御
装置において、スロットル開度センサの出力により回転
子の磁極位置を検出し学習する回転子磁極位置学習手段
２２ｂを備えたものである。
気量制御装置は、請求項１のエンジンの吸入空気量制御
装置において、スロットル開度センサの出力により回転
子の磁極位置を検出し学習する回転子磁極位置学習手段
２２ｂを備えたものである。
【０００８】本発明の請求項３に係るエンジンの吸入空
気量制御装置は、請求項１のエンジンの吸入空気量制御
装置において、ブラシレスモータ１５をステップ状に駆
動することにより回転子磁極位置を学習する回転子磁極
位置学習手段２２ｂを備えたものである。
気量制御装置は、請求項１のエンジンの吸入空気量制御
装置において、ブラシレスモータ１５をステップ状に駆
動することにより回転子磁極位置を学習する回転子磁極
位置学習手段２２ｂを備えたものである。
【０００９】本発明の請求項４に係るエンジンの吸入空
気量制御装置は、請求項１のエンジンの吸入空気量制御
装置において、スロットルバルブ全閉から全開方向での
回転子磁極位置学習値とスロットルバルブ全開から全閉
方向での回転子磁極位置学習値の平均値を回転子磁極位
置として学習する回転子磁極位置学習手段２２ｂを備え
たものである。
気量制御装置は、請求項１のエンジンの吸入空気量制御
装置において、スロットルバルブ全閉から全開方向での
回転子磁極位置学習値とスロットルバルブ全開から全閉
方向での回転子磁極位置学習値の平均値を回転子磁極位
置として学習する回転子磁極位置学習手段２２ｂを備え
たものである。
【００１０】本発明の請求項５に係るエンジンの吸入空
気量制御装置は、請求項１のエンジンの吸入空気量制御
装置において、学習合否判定手段により学習失敗と判定
した場合、再度、回転子磁極位置学習処理を行う回転子
磁極位置学習手段２２ｂを備えたものである。
気量制御装置は、請求項１のエンジンの吸入空気量制御
装置において、学習合否判定手段により学習失敗と判定
した場合、再度、回転子磁極位置学習処理を行う回転子
磁極位置学習手段２２ｂを備えたものである。
【００１１】本発明の請求項６に係るエンジンの吸入空
気量制御装置は、請求項５のエンジンの吸入空気量制御
装置において、スロットルバルブの開方向での学習値と
閉方向での学習値が所定値以上差がある場合は学習失敗
と判定し、再度、回転子磁極位置学習処理を行う回転子
磁極位置学習手段２２ｂを備えたものである。
気量制御装置は、請求項５のエンジンの吸入空気量制御
装置において、スロットルバルブの開方向での学習値と
閉方向での学習値が所定値以上差がある場合は学習失敗
と判定し、再度、回転子磁極位置学習処理を行う回転子
磁極位置学習手段２２ｂを備えたものである。
【００１２】本発明の請求項７に係るエンジンの吸入空
気量制御装置は、請求項５のエンジンの吸入空気量制御
装置において、回転子磁極位置学習値間隔が所定値以上
あるいは所定値以内の差がある場合は学習失敗と判定
し、再度、回転子磁極位置学習処理を行う回転子磁極位
置学習手段２２ｂを備えたものである。
気量制御装置は、請求項５のエンジンの吸入空気量制御
装置において、回転子磁極位置学習値間隔が所定値以上
あるいは所定値以内の差がある場合は学習失敗と判定
し、再度、回転子磁極位置学習処理を行う回転子磁極位
置学習手段２２ｂを備えたものである。
【００１３】本発明の請求項８に係るエンジンの吸入空
気量制御装置は、請求項５のエンジンの吸入空気量制御
装置において、スロットルバルブ全閉から全開までの間
の回転子磁極位置の数が設定値と合致しない場合は学習
失敗と判定し、再度、回転子磁極位置学習処理を行う回
転子磁極位置学習手段２２ｂを備えたものである。
気量制御装置は、請求項５のエンジンの吸入空気量制御
装置において、スロットルバルブ全閉から全開までの間
の回転子磁極位置の数が設定値と合致しない場合は学習
失敗と判定し、再度、回転子磁極位置学習処理を行う回
転子磁極位置学習手段２２ｂを備えたものである。
【００１４】本発明の請求項９に係るエンジンの吸入空
気量制御装置は、エンジンの吸入空気通路に回転軸１２
で支持されたスロットルバルブ１１と、上記回転軸１２
と減速機１６を介して連結される回転子と固定子巻き線
を有するブラシレスモータ１５と、上記回転軸１２の回
転角を検出して上記スロットルバルブ１１の開度を検出
するスロットル開度センサ１３と、各種車両情報から上
記スロットルバルブ１１の開度を設定する目標開度設定
手段２１と、上記スロットル開度センサ１３から得られ
る実際のスロットルバルブ開度と上記目標開度設定手段
２１で設定された目標のスロットルバルブ開度との開度
偏差に基づいて上記各固定子巻き線に通電される相電流
値を各巻き線毎に独立して演算し、各相電流値に相当す
るＰＷＭデューティ信号を出力するＰＷＭデューティ信
号出力手段２２ａと、上記回転子の磁極位置を検出し学
習する回転子磁極位置学習手段２２ｂと、上記スロット
ルバルブ開度と上記回転子磁極位置学習手段２２ｂによ
る学習値とに基づいて、上記回転子回転角を求める回転
角検出手段２２ｄと、上記ＰＷＭデューティ信号出力手
段２２ａからのＰＷＭデューティ信号と回転角検出手段
２２ｄからの回転子回転角とに基づいて上記ブラシレス
モータ１５に電流を供給するモータ駆動手段２３とを備
えたものである。
気量制御装置は、エンジンの吸入空気通路に回転軸１２
で支持されたスロットルバルブ１１と、上記回転軸１２
と減速機１６を介して連結される回転子と固定子巻き線
を有するブラシレスモータ１５と、上記回転軸１２の回
転角を検出して上記スロットルバルブ１１の開度を検出
するスロットル開度センサ１３と、各種車両情報から上
記スロットルバルブ１１の開度を設定する目標開度設定
手段２１と、上記スロットル開度センサ１３から得られ
る実際のスロットルバルブ開度と上記目標開度設定手段
２１で設定された目標のスロットルバルブ開度との開度
偏差に基づいて上記各固定子巻き線に通電される相電流
値を各巻き線毎に独立して演算し、各相電流値に相当す
るＰＷＭデューティ信号を出力するＰＷＭデューティ信
号出力手段２２ａと、上記回転子の磁極位置を検出し学
習する回転子磁極位置学習手段２２ｂと、上記スロット
ルバルブ開度と上記回転子磁極位置学習手段２２ｂによ
る学習値とに基づいて、上記回転子回転角を求める回転
角検出手段２２ｄと、上記ＰＷＭデューティ信号出力手
段２２ａからのＰＷＭデューティ信号と回転角検出手段
２２ｄからの回転子回転角とに基づいて上記ブラシレス
モータ１５に電流を供給するモータ駆動手段２３とを備
えたものである。
【００１５】本発明の請求項１０に係るエンジンの吸入
空気量制御装置は、スロットル開度センサの出力により
回転子の磁極位置を検出し学習する回転子磁極位置学習
手段２２ｂを備えたものである。
空気量制御装置は、スロットル開度センサの出力により
回転子の磁極位置を検出し学習する回転子磁極位置学習
手段２２ｂを備えたものである。
【００１６】本発明の請求項１１に係るエンジンの吸入
空気量制御装置は、請求項８のエンジンの吸入空気量制
御装置において、ブラシレスモータ１５をステップ状に
駆動することにより回転子磁極位置を学習する回転子磁
極位置学習手段２２ｂを備えたものである。
空気量制御装置は、請求項８のエンジンの吸入空気量制
御装置において、ブラシレスモータ１５をステップ状に
駆動することにより回転子磁極位置を学習する回転子磁
極位置学習手段２２ｂを備えたものである。
【００１７】本発明の請求項１２に係るエンジンの吸入
空気量制御装置は、請求項９のエンジンの吸入空気量制
御装置において、学習合否判定手段により、学習失敗と
判定した場合、再度、回転子磁極位置学習処理を行う回
転子磁極位置学習手段２２ｂを備えたものである。
空気量制御装置は、請求項９のエンジンの吸入空気量制
御装置において、学習合否判定手段により、学習失敗と
判定した場合、再度、回転子磁極位置学習処理を行う回
転子磁極位置学習手段２２ｂを備えたものである。
【００１８】本発明の請求項１３に係るエンジンの吸入
空気量制御装置は、請求項９のエンジンの吸入空気量制
御装置において、スロットルバルブ開度と回転子磁極位
置学習手段２２ｂによる学習値とに基づいて通電固定子
巻き線を決定して回転子回転角を求める回転角検出手段
２２ｄを備えたものである。
空気量制御装置は、請求項９のエンジンの吸入空気量制
御装置において、スロットルバルブ開度と回転子磁極位
置学習手段２２ｂによる学習値とに基づいて通電固定子
巻き線を決定して回転子回転角を求める回転角検出手段
２２ｄを備えたものである。
【００１９】本発明の請求項１４に係るエンジンの吸入
空気量制御装置は、請求項９のエンジンの吸入空気量制
御装置において、学習した回転子磁極位置から次の回転
子磁極位置の間をスロットルバルブ開度センサの出力信
号により補間して回転角を求める回転角検出手段２２ｄ
を備えたものである。
空気量制御装置は、請求項９のエンジンの吸入空気量制
御装置において、学習した回転子磁極位置から次の回転
子磁極位置の間をスロットルバルブ開度センサの出力信
号により補間して回転角を求める回転角検出手段２２ｄ
を備えたものである。
【００２０】
実施の形態１．以下、この発明の実施の形態１を図に基
づいて説明する。図１は本発明の実施の形態１〜５によ
るエンジンの吸入空気量制御装置の構成図である。図１
においてエンジン（図示しない）への吸入空気量を調整
するスロットルアクチュエータ１０は、吸入空気通路の
開口面積を可変するスロットルバルブ１１、このスロッ
トルバルブ１１を支持する回転軸１２、回転軸１２の一
方の軸端に設けられ、回転軸１２の回転角（スロットル
開度）を検出するスロットル開度センサ１３、同じく回
転軸１２の他方の軸端にあるスロットルバルブ１１を閉
方向に付勢するリターンスプリング１４、スロットルバ
ルブ１１を制御するブラシレスモータ１５、および回転
軸１２とブラシレスモータ１５を連結する減速機１６で
構成されている。
づいて説明する。図１は本発明の実施の形態１〜５によ
るエンジンの吸入空気量制御装置の構成図である。図１
においてエンジン（図示しない）への吸入空気量を調整
するスロットルアクチュエータ１０は、吸入空気通路の
開口面積を可変するスロットルバルブ１１、このスロッ
トルバルブ１１を支持する回転軸１２、回転軸１２の一
方の軸端に設けられ、回転軸１２の回転角（スロットル
開度）を検出するスロットル開度センサ１３、同じく回
転軸１２の他方の軸端にあるスロットルバルブ１１を閉
方向に付勢するリターンスプリング１４、スロットルバ
ルブ１１を制御するブラシレスモータ１５、および回転
軸１２とブラシレスモータ１５を連結する減速機１６で
構成されている。
【００２１】ブラシレスモータ１５を制御するモータ制
御装置２０は、運転者が操作するアクセルペダル（図示
せず）の踏み込み量を表すアクセル開度、エンジン回転
数、車速など、自動車の各種車両情報を入力として目標
スロットル開度θｏを演算する目標開度設定手段２１、
スロットル開度センサ１３からの実開度θｒと目標スロ
ットル開度θｏとの開度偏差ΔθからＰＷＭデューティ
を演算するとともに、スロットル開度センサ１３からモ
ータの通電相を選択する手段等を有するモータ制御手段
２２、およびモータ制御手段２２からのＰＷＭデューテ
ィを受けてモータ各相に電流を供給するモータ駆動手段
２３で構成されている。
御装置２０は、運転者が操作するアクセルペダル（図示
せず）の踏み込み量を表すアクセル開度、エンジン回転
数、車速など、自動車の各種車両情報を入力として目標
スロットル開度θｏを演算する目標開度設定手段２１、
スロットル開度センサ１３からの実開度θｒと目標スロ
ットル開度θｏとの開度偏差ΔθからＰＷＭデューティ
を演算するとともに、スロットル開度センサ１３からモ
ータの通電相を選択する手段等を有するモータ制御手段
２２、およびモータ制御手段２２からのＰＷＭデューテ
ィを受けてモータ各相に電流を供給するモータ駆動手段
２３で構成されている。
【００２２】図２は、図１中の制御装置２０の回路構成
図である。図２において、マイクロコンピュータ２０１
は、各種車両情報からスロットルバルブ１１（図１参
照）の開度を設定する目標開度設定手段２１と、モータ
制御手段２２とから構成されている。モータ制御手段２
２は、スロットル開度センサ１３（図１参照）から得ら
れる実際のスロットルバルブ開度と目標開度設定手段２
１で設定された目標のスロットルバルブ開度との開度偏
差に基づいて、ブラシレスモータ１５（図１参照）各固
定子巻き線ＬＡ，ＬＢ，ＬＣに通電される相電流値を演
算し、この演算された相電流値に相当するＰＷＭ（パル
ス幅変調）デューティ信号を出力するＰＷＭデューティ
信号出力手段２２ａと、ブラシレスモータ１５の回転子
の磁極位置を検出し学習する回転子磁極位置学習手段２
２ｂと、スロットルバルブ開度と回転子磁極位置学習手
段２２ｂによる学習値とから通電固定子巻き線を決定す
る通電固定子巻き線決定手段２２ｃとを備えている。モ
ータ駆動手段２３は、ＰＷＭデューティ信号出力手段２
２ａからのＰＷＭデューティ信号と通電固定子巻き線決
定手段２２ｃで決定された通電固定子巻き線に対応する
通電相選択信号とに基づいて、ブラシレスモータ１５に
電流を供給するものであり、上流側駆動段をドライブす
る論理回路で構成されたドライバ２３ａ、前段スイッチ
ング素子群２３ｃ、最終段スイッチング素子群２３ｄ、
そして下流側駆動段をドライブする論理回路で構成され
たドライバ２３ｂ、および最終段スイッチング素子群２
３ｅを含み構成されている。ブラシレスモータ１５の相
であるＡ〜Ｃ相は、最終段スイッチング素子群２３ｄと
最終段スイッチング素子群２３ｅを介してバッテリ２４
のプラス極とグランド間に接続されている。
図である。図２において、マイクロコンピュータ２０１
は、各種車両情報からスロットルバルブ１１（図１参
照）の開度を設定する目標開度設定手段２１と、モータ
制御手段２２とから構成されている。モータ制御手段２
２は、スロットル開度センサ１３（図１参照）から得ら
れる実際のスロットルバルブ開度と目標開度設定手段２
１で設定された目標のスロットルバルブ開度との開度偏
差に基づいて、ブラシレスモータ１５（図１参照）各固
定子巻き線ＬＡ，ＬＢ，ＬＣに通電される相電流値を演
算し、この演算された相電流値に相当するＰＷＭ（パル
ス幅変調）デューティ信号を出力するＰＷＭデューティ
信号出力手段２２ａと、ブラシレスモータ１５の回転子
の磁極位置を検出し学習する回転子磁極位置学習手段２
２ｂと、スロットルバルブ開度と回転子磁極位置学習手
段２２ｂによる学習値とから通電固定子巻き線を決定す
る通電固定子巻き線決定手段２２ｃとを備えている。モ
ータ駆動手段２３は、ＰＷＭデューティ信号出力手段２
２ａからのＰＷＭデューティ信号と通電固定子巻き線決
定手段２２ｃで決定された通電固定子巻き線に対応する
通電相選択信号とに基づいて、ブラシレスモータ１５に
電流を供給するものであり、上流側駆動段をドライブす
る論理回路で構成されたドライバ２３ａ、前段スイッチ
ング素子群２３ｃ、最終段スイッチング素子群２３ｄ、
そして下流側駆動段をドライブする論理回路で構成され
たドライバ２３ｂ、および最終段スイッチング素子群２
３ｅを含み構成されている。ブラシレスモータ１５の相
であるＡ〜Ｃ相は、最終段スイッチング素子群２３ｄと
最終段スイッチング素子群２３ｅを介してバッテリ２４
のプラス極とグランド間に接続されている。
【００２３】次に図１及び図２の構成要素の動作につい
て説明する。モータ制御手段２２は、ＰＷＭデューティ
信号出力手段２２ａにより例えば５０％のＰＷＭデュー
ティ信号をモータ駆動手段２３に渡し、通電相をスロッ
トルバルブ１１が開く方向に順次切り換える指示を出
す。この操作によりブラシレスモータ１５の回転子はス
テップ的に各通電相切り換え位置で停止する。この通電
相切り換え位置はブラシレスモータ１５の回転子磁極位
置に相当するので、以下の説明では回転子磁極位置学習
手段２２ｂにより学習される回転子磁極位置を通電相切
り換え位置と称することにする。
て説明する。モータ制御手段２２は、ＰＷＭデューティ
信号出力手段２２ａにより例えば５０％のＰＷＭデュー
ティ信号をモータ駆動手段２３に渡し、通電相をスロッ
トルバルブ１１が開く方向に順次切り換える指示を出
す。この操作によりブラシレスモータ１５の回転子はス
テップ的に各通電相切り換え位置で停止する。この通電
相切り換え位置はブラシレスモータ１５の回転子磁極位
置に相当するので、以下の説明では回転子磁極位置学習
手段２２ｂにより学習される回転子磁極位置を通電相切
り換え位置と称することにする。
【００２４】図３は通電相切り換え位置学習を説明する
ための図である。３相４極のブラシレスモータ１５を例
にしており、電流を流す通電相をＮ（上流側）、Ｓ（下
流側）で示している。通電相切り換え位置未学習時は、
最初に通電する相が不明のため、スロットルバルブ全閉
位置（リターンスプリング１４によりブラシレスモータ
１５の回転子がスロットルバルブ１１の閉方向へ回転し
ない状態）の状態から順次スロットルバルブ１１が開く
方向に通電相を切り換えて（位置３０１〜３０３）、最
初にスロットルバルブが開方向に動いて（位置３０
６）、スロットル開度が安定した位置３０７を基準とす
る。（なお、この安定した位置３０７は、マイクロコン
ピュータ２０１により知ることができる。即ちマイクロ
コンピュータ２０１は、例えば相を切り換えてからスロ
ットル開度が安定する時間を予め調査することにより、
所定時間経過後のスロットル開度センサ１３の信号を読
む方法や、相を切り換えてからスロットル開度信号の変
位が所定値以内に収まった時のスロットル開度センサの
信号を読む方法などにより、位置３０７を知ることがで
きる。）このときの通電相パターンを基準にスロットル
バルブ１１が開く方向に順次通電相のパターンを切り換
える（位置３０３〜３０５）。全部で６パターンの通電
相を３１０に示す。通電相を切り換えて一定時間３０９
経過後スロットルバルブ開度が安定した位置３０７，３
０８を通電相切り換え位置としてスロットル開度に置き
換えて学習する。次に、スロットルバルブ全閉位置から
全開位置までを全開方向の通電相切り換え位置として記
憶し、スロットルバルブ全開位置から全閉方向に同様に
通電相を切り換えて全閉方向の通電相切り換え位置を記
憶する。ここで全開方向の通電相切り換え位置と全閉方
向の通電相切り換え位置に所定値以上の差があれば学習
は失敗と判定し、再度、通電相切り換え位置学習を行
う。全開方向の通電相切り換え位置と全閉方向の通電相
切り換え位置が所定値以内の差であれば、全開方向の通
電相切り換え位置と全閉方向の通電相切り換え位置の平
均値を通電相切り換え位置として学習する。
ための図である。３相４極のブラシレスモータ１５を例
にしており、電流を流す通電相をＮ（上流側）、Ｓ（下
流側）で示している。通電相切り換え位置未学習時は、
最初に通電する相が不明のため、スロットルバルブ全閉
位置（リターンスプリング１４によりブラシレスモータ
１５の回転子がスロットルバルブ１１の閉方向へ回転し
ない状態）の状態から順次スロットルバルブ１１が開く
方向に通電相を切り換えて（位置３０１〜３０３）、最
初にスロットルバルブが開方向に動いて（位置３０
６）、スロットル開度が安定した位置３０７を基準とす
る。（なお、この安定した位置３０７は、マイクロコン
ピュータ２０１により知ることができる。即ちマイクロ
コンピュータ２０１は、例えば相を切り換えてからスロ
ットル開度が安定する時間を予め調査することにより、
所定時間経過後のスロットル開度センサ１３の信号を読
む方法や、相を切り換えてからスロットル開度信号の変
位が所定値以内に収まった時のスロットル開度センサの
信号を読む方法などにより、位置３０７を知ることがで
きる。）このときの通電相パターンを基準にスロットル
バルブ１１が開く方向に順次通電相のパターンを切り換
える（位置３０３〜３０５）。全部で６パターンの通電
相を３１０に示す。通電相を切り換えて一定時間３０９
経過後スロットルバルブ開度が安定した位置３０７，３
０８を通電相切り換え位置としてスロットル開度に置き
換えて学習する。次に、スロットルバルブ全閉位置から
全開位置までを全開方向の通電相切り換え位置として記
憶し、スロットルバルブ全開位置から全閉方向に同様に
通電相を切り換えて全閉方向の通電相切り換え位置を記
憶する。ここで全開方向の通電相切り換え位置と全閉方
向の通電相切り換え位置に所定値以上の差があれば学習
は失敗と判定し、再度、通電相切り換え位置学習を行
う。全開方向の通電相切り換え位置と全閉方向の通電相
切り換え位置が所定値以内の差であれば、全開方向の通
電相切り換え位置と全閉方向の通電相切り換え位置の平
均値を通電相切り換え位置として学習する。
【００２５】以上述べた通電相切り換え位置学習の過程
を図４，図５，図６に示すフローチャートを用いて説明
する。まず、スロットルバルブ全閉状態で一定のＰＷＭ
デューティ信号と通電相のあるパターン信号を出力する
（ステップ４０１）。通電相のパターン信号をスロット
ル開度が変化するまでスロットルバルブが開く方向に切
り換える（ステップ４０２，４０３）。スロットルバル
ブ開度が変化したら全開方向通電相切り換え位置を記憶
する（ステップ４０４）。一定時間経過後（ステップ５
０１）、安定したスロットルバルブ開度を全開方向通電
相切り換え位置として記憶する（ステップ５０２）。こ
の処理をスロットルバルブの全開位置まで通電相を切り
換えて行う（ステップ４０５，４０６）。全開位置まで
通電相切り換え位置を記憶した後、スロットルバルブ全
閉方向の通電相の切り換え位置記憶処理を行う（ステッ
プ４０７）。次に学習失敗判定を行う（ステップ４０
８）。全開方向の通電相切り換え位置と全閉方向の通電
相切り換え位置を比較する（ステップ６０１）。比較し
た結果が所定値以上の差がある場合（ステップ６０
２）、通電相切り換え位置学習は失敗と判定する（ステ
ップ６０３）。この処理をスロットルバルブ全閉位置ま
で行う（ステップ４１１）。学習失敗と判定した場合
（ステップ４１２）、スロットルバルブ全閉方向に通電
相を切り換え、スロットルバルブを全閉位置に戻してか
ら再度、通電相切り換え位置学習を行う。そして、最後
に記憶した全開方向と全閉方向の通電相切り換え位置の
平均値を通電相切り換え位置として学習する（ステップ
４１５）。
を図４，図５，図６に示すフローチャートを用いて説明
する。まず、スロットルバルブ全閉状態で一定のＰＷＭ
デューティ信号と通電相のあるパターン信号を出力する
（ステップ４０１）。通電相のパターン信号をスロット
ル開度が変化するまでスロットルバルブが開く方向に切
り換える（ステップ４０２，４０３）。スロットルバル
ブ開度が変化したら全開方向通電相切り換え位置を記憶
する（ステップ４０４）。一定時間経過後（ステップ５
０１）、安定したスロットルバルブ開度を全開方向通電
相切り換え位置として記憶する（ステップ５０２）。こ
の処理をスロットルバルブの全開位置まで通電相を切り
換えて行う（ステップ４０５，４０６）。全開位置まで
通電相切り換え位置を記憶した後、スロットルバルブ全
閉方向の通電相の切り換え位置記憶処理を行う（ステッ
プ４０７）。次に学習失敗判定を行う（ステップ４０
８）。全開方向の通電相切り換え位置と全閉方向の通電
相切り換え位置を比較する（ステップ６０１）。比較し
た結果が所定値以上の差がある場合（ステップ６０
２）、通電相切り換え位置学習は失敗と判定する（ステ
ップ６０３）。この処理をスロットルバルブ全閉位置ま
で行う（ステップ４１１）。学習失敗と判定した場合
（ステップ４１２）、スロットルバルブ全閉方向に通電
相を切り換え、スロットルバルブを全閉位置に戻してか
ら再度、通電相切り換え位置学習を行う。そして、最後
に記憶した全開方向と全閉方向の通電相切り換え位置の
平均値を通電相切り換え位置として学習する（ステップ
４１５）。
【００２６】通電相切り換え位置学習が終了すると、図
１に示すように自動車の各種情報（アクセル開度、エン
ジン回転数、車速など）に適応した目標スロットル開度
θｏと、スロットル開度センサ１３から得られる実開度
θｒとの差をとった開度偏差Δθ（＝θｏ−θｒ）がモ
ータ制御手段２２に入力される。モータ制御手段２２
は、開度偏差Δθが正の場合は目標開度に対する実際の
スロットルバルブ開度が不足しているため、ブラシレス
モータ１５の相電流を増加させ、開度偏差Δθが負の場
合は目標開度に対して実際のスロットルバルブ開度が過
剰としてブラシレスモータ１５の相電流を減少させる制
御を行う。開度偏差ΔθからＰＷＭデューティ信号（相
電流）を求める演算としてはＰＩＤ制御器がよく用いら
れる。ＰＩＤ制御器は下記演算式で表せられ、開度偏差
Δθがゼロになるように相電流を制御するように働く。 ｄｕｔｙ＝Ｋｐ・Δθ＋Ｋｌ・ΣΔθｄｔ＋Ｋｄ・Δθ
／ｄｔ ｄｕｔｙはＰＩＤ演算されたＰＷＭデューティ信号、Ｋ
ｐは比例ゲイン、Ｋｌは積分ゲイン、Ｋｄは微分ゲイン
を示す。以上で求められたＰＷＭデューティ信号がマイ
クロコンピュータ２０１からモータ駆動手段２３に出力
される。また、マイクロコンピュータ２０１はスロット
ルバルブ開度信号の出力と通電相切り換え位置学習値を
基に通電相のパターンを判定しモータ駆動手段２３に出
力する。モータ駆動手段２３は、通電相切り換え信号を
受けたドライバ２３ａとドライバ２３ｂが当該信号に該
当するスイッチング素子を駆動し、上流側スイッチング
素子群をＰＷＭデューティ信号を用いて駆動することに
より所望の相に電流を供給する。
１に示すように自動車の各種情報（アクセル開度、エン
ジン回転数、車速など）に適応した目標スロットル開度
θｏと、スロットル開度センサ１３から得られる実開度
θｒとの差をとった開度偏差Δθ（＝θｏ−θｒ）がモ
ータ制御手段２２に入力される。モータ制御手段２２
は、開度偏差Δθが正の場合は目標開度に対する実際の
スロットルバルブ開度が不足しているため、ブラシレス
モータ１５の相電流を増加させ、開度偏差Δθが負の場
合は目標開度に対して実際のスロットルバルブ開度が過
剰としてブラシレスモータ１５の相電流を減少させる制
御を行う。開度偏差ΔθからＰＷＭデューティ信号（相
電流）を求める演算としてはＰＩＤ制御器がよく用いら
れる。ＰＩＤ制御器は下記演算式で表せられ、開度偏差
Δθがゼロになるように相電流を制御するように働く。 ｄｕｔｙ＝Ｋｐ・Δθ＋Ｋｌ・ΣΔθｄｔ＋Ｋｄ・Δθ
／ｄｔ ｄｕｔｙはＰＩＤ演算されたＰＷＭデューティ信号、Ｋ
ｐは比例ゲイン、Ｋｌは積分ゲイン、Ｋｄは微分ゲイン
を示す。以上で求められたＰＷＭデューティ信号がマイ
クロコンピュータ２０１からモータ駆動手段２３に出力
される。また、マイクロコンピュータ２０１はスロット
ルバルブ開度信号の出力と通電相切り換え位置学習値を
基に通電相のパターンを判定しモータ駆動手段２３に出
力する。モータ駆動手段２３は、通電相切り換え信号を
受けたドライバ２３ａとドライバ２３ｂが当該信号に該
当するスイッチング素子を駆動し、上流側スイッチング
素子群をＰＷＭデューティ信号を用いて駆動することに
より所望の相に電流を供給する。
【００２７】以上説明した実施の形態１によれば、スロ
ットル開度センサの出力によりブラシレスモータの回転
子の磁極位置（通電相切り換え位置）を検出し学習する
回転子磁極位置学習手段により、ブラシレスモータの固
定子巻き線を切り換えるために必要な回転子位置検出器
が不要となる。また、ブラシレスモータをステップ状に
駆動させ、回転子磁極位置学習手段により、ブラシレス
モータの回転子の磁極位置を検出し学習するようにした
ので、ブラシレスモータの固定子巻き線を切り換えるた
めに必要な回転子位置検出器が不要となる。また、スロ
ットルバルブ全閉から全開方向での回転子磁極位置（通
電相切り換え位置）学習値とスロットルバルブ全開から
全閉方向での回転子磁極位置学習値の平均値とを回転子
磁極位置として学習する回転子磁極位置学習手段によ
り、回転子磁極位置学習の精度を上げることができる。
また、学習失敗と判定した場合、再度、回転子磁極位置
（通電相切り換え位置）学習処理を行う回転子磁極位置
学習手段により、回転子磁極位置学習の精度を上げるこ
とができる。また、スロットルバルブの開方向での学習
値と閉方向での学習値が所定値以上差がある場合は学習
失敗と判定し、再度、回転子磁極位置学習処理を行う回
転子磁極位置学習手段により、回転子磁極位置学習の精
度を上げることができる。したがって、安価で制御性に
優れたエンジンの吸入空気量制御装置を得ることができ
る。
ットル開度センサの出力によりブラシレスモータの回転
子の磁極位置（通電相切り換え位置）を検出し学習する
回転子磁極位置学習手段により、ブラシレスモータの固
定子巻き線を切り換えるために必要な回転子位置検出器
が不要となる。また、ブラシレスモータをステップ状に
駆動させ、回転子磁極位置学習手段により、ブラシレス
モータの回転子の磁極位置を検出し学習するようにした
ので、ブラシレスモータの固定子巻き線を切り換えるた
めに必要な回転子位置検出器が不要となる。また、スロ
ットルバルブ全閉から全開方向での回転子磁極位置（通
電相切り換え位置）学習値とスロットルバルブ全開から
全閉方向での回転子磁極位置学習値の平均値とを回転子
磁極位置として学習する回転子磁極位置学習手段によ
り、回転子磁極位置学習の精度を上げることができる。
また、学習失敗と判定した場合、再度、回転子磁極位置
（通電相切り換え位置）学習処理を行う回転子磁極位置
学習手段により、回転子磁極位置学習の精度を上げるこ
とができる。また、スロットルバルブの開方向での学習
値と閉方向での学習値が所定値以上差がある場合は学習
失敗と判定し、再度、回転子磁極位置学習処理を行う回
転子磁極位置学習手段により、回転子磁極位置学習の精
度を上げることができる。したがって、安価で制御性に
優れたエンジンの吸入空気量制御装置を得ることができ
る。
【００２８】実施の形態２．本実施の形態２に係るエン
ジンの吸入空気量制御装置の構成は図１と同様である。
本実施の形態２における通電相切り換え位置学習手段
（回転子磁極位置学習手段）での学習失敗判定方法につ
いて図７，図８に示すフローチャートを用いて説明す
る。まず、スロットルバルブ全閉状態で一定のＰＷＭデ
ューティ信号と通電相のあるパターン信号を出力する
（ステップ７０１）。通電相のパターン信号をスロット
ル開度が変化するまでスロットルバルブが開く方向に切
り換える（ステップ７０２，７０３）。スロットルバル
ブ開度が変化したら通電相切り換え位置を学習し、それ
を終えると（ステップ７０４）、学習失敗の判定を行う
（ステップ７０５）。学習失敗と判定されると、前回の
通電相切り換え位置と今回の通電相切り換え位置との比
較を行う（ステップ８０１）。その比較の結果、前回の
通電相切り換え位置との差が設定値Ａと設定値Ｂとの間
の範囲に入っていれば学習は成功と判定し、範囲外であ
れば学習は失敗と判定する（ステップ８０３）。上記設
定値Ａ，Ｂについてはブラシレスモータの仕様により、
３相４極では通電相切り換えの間隔が３０°毎にくるの
で、例えばＡ＝１０°，Ｂ＝５０°と設定する。学習失
敗判定処理は、スロットルバルブ全開位置まで行う（ス
テップ７０６）。そして学習失敗と判定した場合（ステ
ップ７０８）、スロットルバルブ全閉方向に通電相を切
り換え、スロットルバルブを全閉位置まで戻してから再
度、通電相切り換え位置学習を行う。学習が成功すると
（ステップ７０９）、この処理は終了する。
ジンの吸入空気量制御装置の構成は図１と同様である。
本実施の形態２における通電相切り換え位置学習手段
（回転子磁極位置学習手段）での学習失敗判定方法につ
いて図７，図８に示すフローチャートを用いて説明す
る。まず、スロットルバルブ全閉状態で一定のＰＷＭデ
ューティ信号と通電相のあるパターン信号を出力する
（ステップ７０１）。通電相のパターン信号をスロット
ル開度が変化するまでスロットルバルブが開く方向に切
り換える（ステップ７０２，７０３）。スロットルバル
ブ開度が変化したら通電相切り換え位置を学習し、それ
を終えると（ステップ７０４）、学習失敗の判定を行う
（ステップ７０５）。学習失敗と判定されると、前回の
通電相切り換え位置と今回の通電相切り換え位置との比
較を行う（ステップ８０１）。その比較の結果、前回の
通電相切り換え位置との差が設定値Ａと設定値Ｂとの間
の範囲に入っていれば学習は成功と判定し、範囲外であ
れば学習は失敗と判定する（ステップ８０３）。上記設
定値Ａ，Ｂについてはブラシレスモータの仕様により、
３相４極では通電相切り換えの間隔が３０°毎にくるの
で、例えばＡ＝１０°，Ｂ＝５０°と設定する。学習失
敗判定処理は、スロットルバルブ全開位置まで行う（ス
テップ７０６）。そして学習失敗と判定した場合（ステ
ップ７０８）、スロットルバルブ全閉方向に通電相を切
り換え、スロットルバルブを全閉位置まで戻してから再
度、通電相切り換え位置学習を行う。学習が成功すると
（ステップ７０９）、この処理は終了する。
【００２９】以上説明したように実施の形態２によれ
ば、回転子磁極位置学習値間隔（通電相切り換え間隔）
が所定値以上あるいは所定値以内の差がある場合は学習
失敗と判定し、再度、回転子磁極位置学習処理を行う回
転子磁極位置学習手段を備えることにより、回転子磁極
位置学習の精度を上げることができる。したがって、安
価で制御性に優れたエンジンの吸入空気量制御装置を得
ることができる。
ば、回転子磁極位置学習値間隔（通電相切り換え間隔）
が所定値以上あるいは所定値以内の差がある場合は学習
失敗と判定し、再度、回転子磁極位置学習処理を行う回
転子磁極位置学習手段を備えることにより、回転子磁極
位置学習の精度を上げることができる。したがって、安
価で制御性に優れたエンジンの吸入空気量制御装置を得
ることができる。
【００３０】実施の形態３．本実施の形態３に係るエン
ジンの吸入空気量制御装置の構成は図１と同様である。
本実施の形態３における通電相切り換え位置学習手段
（回転子磁極位置学習手段）での学習失敗判定方法につ
いて図９に示すフローチャートを用いて説明する。ま
ず、スロットルバルブ全閉状態で一定のＰＷＭデューテ
ィ信号と通電相のあるパターン信号を出力する（ステッ
プ９０１）。通電相のパターン信号をスロットル開度が
変化するまでスロットルバルブが開く方向に切り換える
（ステップ９０２，９０３）。スロットルバルブ開度が
変化したら通電相切り換え位置を学習し、それを終える
と（ステップ９０４）、通電相切り換え位置の数をカウ
ントアップする（ステップ９０５）。ステップ９０４，
９０５の処理を全開位置になるまで通電パターン信号を
切り換えて行う（ステップ９０６，９０７）。全開位置
に達したら、通電相切り換え位置のカウント数と設定値
とを比較する（ステップ９０８）。通電相切り換え位置
のカウント数が設定値と同数でなければ学習失敗と判定
する（ステップ９０９）。同数であれば、スロットルバ
ルブを全閉位置まで戻すためにカウントをクリアする
（ステップ９１０，９１１）。学習が成功すると（ステ
ップ９１２）、この処理は終了する。なお、ステップ９
０８における設定値については、ブラシレスモータ、減
速機、スロットルアクチュエータの仕様により、スロッ
トルバルブ全閉位置から全開位置まで通電相切り換えの
数を設定値とする。
ジンの吸入空気量制御装置の構成は図１と同様である。
本実施の形態３における通電相切り換え位置学習手段
（回転子磁極位置学習手段）での学習失敗判定方法につ
いて図９に示すフローチャートを用いて説明する。ま
ず、スロットルバルブ全閉状態で一定のＰＷＭデューテ
ィ信号と通電相のあるパターン信号を出力する（ステッ
プ９０１）。通電相のパターン信号をスロットル開度が
変化するまでスロットルバルブが開く方向に切り換える
（ステップ９０２，９０３）。スロットルバルブ開度が
変化したら通電相切り換え位置を学習し、それを終える
と（ステップ９０４）、通電相切り換え位置の数をカウ
ントアップする（ステップ９０５）。ステップ９０４，
９０５の処理を全開位置になるまで通電パターン信号を
切り換えて行う（ステップ９０６，９０７）。全開位置
に達したら、通電相切り換え位置のカウント数と設定値
とを比較する（ステップ９０８）。通電相切り換え位置
のカウント数が設定値と同数でなければ学習失敗と判定
する（ステップ９０９）。同数であれば、スロットルバ
ルブを全閉位置まで戻すためにカウントをクリアする
（ステップ９１０，９１１）。学習が成功すると（ステ
ップ９１２）、この処理は終了する。なお、ステップ９
０８における設定値については、ブラシレスモータ、減
速機、スロットルアクチュエータの仕様により、スロッ
トルバルブ全閉位置から全開位置まで通電相切り換えの
数を設定値とする。
【００３１】以上説明したように実施の形態３によれ
ば、スロットルバルブ全閉から全開までの間の学習した
回転子磁極位置（通電相切り換え位置）の数が設定値と
合致しない場合は学習失敗と判定し、再度、回転子磁極
位置学習処理（通電相切り換え位置学習処理）を行う回
転子磁極位置学習手段を備えたので、回転子磁極位置学
習の精度を上げることができる。したがって、安価で制
御性に優れたエンジンの吸入空気量制御装置を得ること
ができる。
ば、スロットルバルブ全閉から全開までの間の学習した
回転子磁極位置（通電相切り換え位置）の数が設定値と
合致しない場合は学習失敗と判定し、再度、回転子磁極
位置学習処理（通電相切り換え位置学習処理）を行う回
転子磁極位置学習手段を備えたので、回転子磁極位置学
習の精度を上げることができる。したがって、安価で制
御性に優れたエンジンの吸入空気量制御装置を得ること
ができる。
【００３２】実施の形態４．まず、本実施の形態４に関
係する３相通電方式について図１０に示すタイミングチ
ャートを用いて説明する。図１０において、ブラシレス
モータの固定子巻き線が励磁され、その回転子が回転す
ることによって回転子が各固定子巻き線による正弦波の
磁束密度Φと交差するときに、各相（各固定子巻き線）
に磁束密度Φと同位相で相似な正弦波電流Ｉｓを供給す
ると、このときの通電による各相の発生トルクＴｓは、
次式で表せる。 Ｔｓ＝ｋ・Φ・Ｉｓ（ｋは定数） ブラシレスモータの回転子トルクは、各相Ａ〜Ｃの発生
トルクＴｓの合成トルクで表せられ、理論上は回転子回
転角に対してトルクリップルのない出力トルクが得られ
る。このような通電方式を３相通電方式と呼ぶが、一般
に、各相への通電電流を回転子回転角に対して正弦波で
変化させる必要があるために回転子回転角を精密に検出
しなければならない。通電相切り換え位置学習とスロッ
トルバルブ開度センサの信号を用いて３相通電方式を現
実にしたのが本実施の形態４であり、以下に図１０，図
１１を用いて説明する。ここでは前述の実施の形態１で
説明した部分との相違点のみ説明する。
係する３相通電方式について図１０に示すタイミングチ
ャートを用いて説明する。図１０において、ブラシレス
モータの固定子巻き線が励磁され、その回転子が回転す
ることによって回転子が各固定子巻き線による正弦波の
磁束密度Φと交差するときに、各相（各固定子巻き線）
に磁束密度Φと同位相で相似な正弦波電流Ｉｓを供給す
ると、このときの通電による各相の発生トルクＴｓは、
次式で表せる。 Ｔｓ＝ｋ・Φ・Ｉｓ（ｋは定数） ブラシレスモータの回転子トルクは、各相Ａ〜Ｃの発生
トルクＴｓの合成トルクで表せられ、理論上は回転子回
転角に対してトルクリップルのない出力トルクが得られ
る。このような通電方式を３相通電方式と呼ぶが、一般
に、各相への通電電流を回転子回転角に対して正弦波で
変化させる必要があるために回転子回転角を精密に検出
しなければならない。通電相切り換え位置学習とスロッ
トルバルブ開度センサの信号を用いて３相通電方式を現
実にしたのが本実施の形態４であり、以下に図１０，図
１１を用いて説明する。ここでは前述の実施の形態１で
説明した部分との相違点のみ説明する。
【００３３】モータ制御手段２２Ａからは、偏差Δθお
よびスロットル開度センサから演算されたＰＷＭデュー
ティ信号および通電相選択信号が出力されて、モータ駆
動手段２３Ａへ伝達される。モータ制御手段２２Ａ中に
は、回転角検出手段２２ｄが備えられている。モータ駆
動手段２３Ａには、上流側駆動段をドライブするＡＮＤ
論理群２３ｈ、下流側駆動段をドライブするＡＮＤ論理
群２３ｉ、およびＡＮＤ論理群２３ｈおよび２３ｉの通
電相選択信号１〜３に並列に反転論理群２３ｊが備えら
れている。ＰＷＭデューティ信号は、ＡＮＤ論理群２３
ｈに独立して入力される。また、ＰＷＭデューティおよ
び回転子回転角の関係は下式で表せる。 ＰＷＭデューティ１＝ＰＷＭデューティ×ｓｉｎ２γ ＰＷＭデューティ２＝ＰＷＭデューティ×ｓｉｎ２（γ
−６０°） ＰＷＭデューティ３＝ＰＷＭデューティ×ｓｉｎ２（γ
＋６０°） γは回転子回転角を示す。また、通電相選択信号もγの
関数で表せる。 通電相選択信号（１、２、３）＝ｆ（γ）
よびスロットル開度センサから演算されたＰＷＭデュー
ティ信号および通電相選択信号が出力されて、モータ駆
動手段２３Ａへ伝達される。モータ制御手段２２Ａ中に
は、回転角検出手段２２ｄが備えられている。モータ駆
動手段２３Ａには、上流側駆動段をドライブするＡＮＤ
論理群２３ｈ、下流側駆動段をドライブするＡＮＤ論理
群２３ｉ、およびＡＮＤ論理群２３ｈおよび２３ｉの通
電相選択信号１〜３に並列に反転論理群２３ｊが備えら
れている。ＰＷＭデューティ信号は、ＡＮＤ論理群２３
ｈに独立して入力される。また、ＰＷＭデューティおよ
び回転子回転角の関係は下式で表せる。 ＰＷＭデューティ１＝ＰＷＭデューティ×ｓｉｎ２γ ＰＷＭデューティ２＝ＰＷＭデューティ×ｓｉｎ２（γ
−６０°） ＰＷＭデューティ３＝ＰＷＭデューティ×ｓｉｎ２（γ
＋６０°） γは回転子回転角を示す。また、通電相選択信号もγの
関数で表せる。 通電相選択信号（１、２、３）＝ｆ（γ）
【００３４】次に動作を説明する。まず、通電相切り換
え位置学習を行う。実施の形態１での説明とはほぼ同様
であるが、図１１で示すような回路構成では、電流を流
す相のＰＷＭデューティ信号のみ出力し、通電相の切り
換えパターンは上流側駆動段をＯＮする場合と未通電の
相にはｌｏｗ、下流側駆動段をＯＮする場合はｈｉｇｈ
と出力することにより２相通電を行う。学習方式は実施
の形態１での説明と同様である。実施の形態１で説明し
たように、モータ制御手段２２Ａは、回転子磁極位置学
習手段（通電相切り換え位置学習手段）２２ｂにより学
習された通電相切り換え位置と、スロットル開度センサ
からの信号とにより通電相を選択し、モータ駆動手段２
３Ａへ出力する。また、上記ＰＷＭデューティ１〜３を
演算しモータ駆動手段２３Ａへ出力する。例えば、図１
０の点では、Ａ相とＣ相からＢ相に電流を流し、点
ではＡ相からＢ相とＣ相に電流を流すように通電相選択
信号を出力する。しかし、ＰＷＭデューティを計算する
ために必要な回転子回転角が通電相切り換え位置学習値
以外では分からないため、通電相切り換え位置学習値間
をスロットル開度センサからの実開度θｒと減速機１６
のギヤ比εから求めたモータ回転角γを用いて制御す
る。 γ＝ε×θｒ εは減速機１６のギヤ比を示す。上式より、通電相切り
換え位置からスロットル開度の変化量でモータ回転角を
求めることができ、実際の通電相切り換え点での通電相
切り換えを行うことができ、電流を正弦波状に流すため
のＰＷＭデューティ１〜３を求めることができる。
え位置学習を行う。実施の形態１での説明とはほぼ同様
であるが、図１１で示すような回路構成では、電流を流
す相のＰＷＭデューティ信号のみ出力し、通電相の切り
換えパターンは上流側駆動段をＯＮする場合と未通電の
相にはｌｏｗ、下流側駆動段をＯＮする場合はｈｉｇｈ
と出力することにより２相通電を行う。学習方式は実施
の形態１での説明と同様である。実施の形態１で説明し
たように、モータ制御手段２２Ａは、回転子磁極位置学
習手段（通電相切り換え位置学習手段）２２ｂにより学
習された通電相切り換え位置と、スロットル開度センサ
からの信号とにより通電相を選択し、モータ駆動手段２
３Ａへ出力する。また、上記ＰＷＭデューティ１〜３を
演算しモータ駆動手段２３Ａへ出力する。例えば、図１
０の点では、Ａ相とＣ相からＢ相に電流を流し、点
ではＡ相からＢ相とＣ相に電流を流すように通電相選択
信号を出力する。しかし、ＰＷＭデューティを計算する
ために必要な回転子回転角が通電相切り換え位置学習値
以外では分からないため、通電相切り換え位置学習値間
をスロットル開度センサからの実開度θｒと減速機１６
のギヤ比εから求めたモータ回転角γを用いて制御す
る。 γ＝ε×θｒ εは減速機１６のギヤ比を示す。上式より、通電相切り
換え位置からスロットル開度の変化量でモータ回転角を
求めることができ、実際の通電相切り換え点での通電相
切り換えを行うことができ、電流を正弦波状に流すため
のＰＷＭデューティ１〜３を求めることができる。
【００３５】以上説明したように実施の形態４によれ
ば、ブラシレスモータの回転子の回転角を求める回転角
検出手段を備えたので、高精度な位置検出器を必要とせ
ず、通電を行う固定子巻き線を切り換えるときに生じる
ブラシレスモータの急激なトルク変動を防止することが
できる。したがって、安価で制御性に優れたエンジンの
吸入空気量制御装置を得ることができる。
ば、ブラシレスモータの回転子の回転角を求める回転角
検出手段を備えたので、高精度な位置検出器を必要とせ
ず、通電を行う固定子巻き線を切り換えるときに生じる
ブラシレスモータの急激なトルク変動を防止することが
できる。したがって、安価で制御性に優れたエンジンの
吸入空気量制御装置を得ることができる。
【００３６】実施の形態５．図１２は、実施の形態５に
係るマイクロコンピュータとモータ駆動手段の回路構成
図である。図１２の回路構成のように２相通電が行えな
い場合には３相通電により通電相切り換え位置学習を行
う方法もある。実施の形態１で説明した方法とほぼ同じ
であるが、図１３で示すように通電相パターンが２相か
ら３相通に変わる。通電相切り換え位置学習の動作につ
いては、実施の形態１で説明したとおりである。ただ
し、図１４で示すように通電相切り換え位置学習値１４
０１と実際の通電相切り換え位置１４０２では回転子回
転角で１５°ずれている。例えば、図１０の点では、
Ａ相とＣ相からＢ相に電流を流し、点ではＡ相からＢ
相とＣ相に電流を流すように通電相選択信号を出力す
る。しかし、実際の通電相切り換え位置や、ＰＷＭデュ
ーティを計算するために必要な回転子回転角が通電相切
り換え位置学習値以外では分からないため、通電相切り
換え位置学習値間をスロットル開度センサからの実開度
θｒと減速機１６のギヤ比εから求めたモータ回転角γ
を用いて制御する。 γ＝ε×θｒ εは減速機のギヤ比を示す。上式より、通電相切り換え
位置からスロットル開度の変化量でモータ回転角を求め
ることができ、実際の通電相切り換え点での通電相切り
換えを行うことができ、電流を正弦波状に流すためのＰ
ＷＭデューティ１〜３を求めることができる。
係るマイクロコンピュータとモータ駆動手段の回路構成
図である。図１２の回路構成のように２相通電が行えな
い場合には３相通電により通電相切り換え位置学習を行
う方法もある。実施の形態１で説明した方法とほぼ同じ
であるが、図１３で示すように通電相パターンが２相か
ら３相通に変わる。通電相切り換え位置学習の動作につ
いては、実施の形態１で説明したとおりである。ただ
し、図１４で示すように通電相切り換え位置学習値１４
０１と実際の通電相切り換え位置１４０２では回転子回
転角で１５°ずれている。例えば、図１０の点では、
Ａ相とＣ相からＢ相に電流を流し、点ではＡ相からＢ
相とＣ相に電流を流すように通電相選択信号を出力す
る。しかし、実際の通電相切り換え位置や、ＰＷＭデュ
ーティを計算するために必要な回転子回転角が通電相切
り換え位置学習値以外では分からないため、通電相切り
換え位置学習値間をスロットル開度センサからの実開度
θｒと減速機１６のギヤ比εから求めたモータ回転角γ
を用いて制御する。 γ＝ε×θｒ εは減速機のギヤ比を示す。上式より、通電相切り換え
位置からスロットル開度の変化量でモータ回転角を求め
ることができ、実際の通電相切り換え点での通電相切り
換えを行うことができ、電流を正弦波状に流すためのＰ
ＷＭデューティ１〜３を求めることができる。
【００３７】以上説明したように実施の形態５によれ
ば、学習した通電相切り換え位置から次の通電相切り換
え位置の間をスロットルバルブ開度センサの出力信号に
より補間して回転角を求めることにより、安価なシステ
ムで、通電を行う固定子巻き線を切り換えるときに生じ
るブラシレスモータの急激なトルク変動を防止すること
ができる。
ば、学習した通電相切り換え位置から次の通電相切り換
え位置の間をスロットルバルブ開度センサの出力信号に
より補間して回転角を求めることにより、安価なシステ
ムで、通電を行う固定子巻き線を切り換えるときに生じ
るブラシレスモータの急激なトルク変動を防止すること
ができる。
【００３８】
【発明の効果】以上のように請求項１の発明によれば、
回転子磁極位置学習手段を備えたことにより、固定子巻
き線を切り換えるために必要な回転子位置検出器を不要
とし、安価で制御性の優れたエンジンの吸入空気量制御
装置が得られるという効果がある。
回転子磁極位置学習手段を備えたことにより、固定子巻
き線を切り換えるために必要な回転子位置検出器を不要
とし、安価で制御性の優れたエンジンの吸入空気量制御
装置が得られるという効果がある。
【００３９】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
の回転子磁極位置学習手段はスロットル開度センサの出
力により回転子の磁極位置を検出し学習するようにした
ので、回転子位置検出器が不要となり、請求項１の発明
の効果を達成できる。
の回転子磁極位置学習手段はスロットル開度センサの出
力により回転子の磁極位置を検出し学習するようにした
ので、回転子位置検出器が不要となり、請求項１の発明
の効果を達成できる。
【００４０】請求項３の発明によれば、請求項１の発明
のブラシレスモータをステップ状に駆動することにより
回転子磁極位置を学習する回転子磁極位置学習手段を備
えたことにより、固定子巻き線を切り換えるために必要
な回転子位置検出器を不要とし安価なエンジンの吸入空
気量制御装置が得られるという効果がある。
のブラシレスモータをステップ状に駆動することにより
回転子磁極位置を学習する回転子磁極位置学習手段を備
えたことにより、固定子巻き線を切り換えるために必要
な回転子位置検出器を不要とし安価なエンジンの吸入空
気量制御装置が得られるという効果がある。
【００４１】請求項４の発明によれば、請求項１の発明
の回転子磁極位置学習手段は、スロットルバルブ全閉か
ら全開方向での回転子磁極位置学習値とスロットルバル
ブ全開から全閉方向での回転子磁極位置学習値の平均値
を回転子磁極位置として学習することにより、回転子磁
極位置学習の精度を上げることができ、制御性を向上さ
せることができるという効果がある。
の回転子磁極位置学習手段は、スロットルバルブ全閉か
ら全開方向での回転子磁極位置学習値とスロットルバル
ブ全開から全閉方向での回転子磁極位置学習値の平均値
を回転子磁極位置として学習することにより、回転子磁
極位置学習の精度を上げることができ、制御性を向上さ
せることができるという効果がある。
【００４２】請求項５の発明によれば、請求項１の発明
の回転子磁極位置学習手段は、学習合否判定手段を備
え、学習失敗と判定した場合、再度、回転子磁極位置学
習処理を行うことにより、回転子磁極位置学習の精度を
上げることができ、制御性を向上させることができると
いう効果がある。
の回転子磁極位置学習手段は、学習合否判定手段を備
え、学習失敗と判定した場合、再度、回転子磁極位置学
習処理を行うことにより、回転子磁極位置学習の精度を
上げることができ、制御性を向上させることができると
いう効果がある。
【００４３】請求項６の発明によれば、請求項５の発明
の回転子磁極位置学習手段は、スロットルバルブの開方
向での学習値と閉方向での学習値が所定値以上差がある
場合は学習失敗と判定し、再度、回転子磁極位置学習処
理を行うことにより、回転子磁極位置学習の精度を上げ
ることができ、制御性を向上させることができるという
効果がある。
の回転子磁極位置学習手段は、スロットルバルブの開方
向での学習値と閉方向での学習値が所定値以上差がある
場合は学習失敗と判定し、再度、回転子磁極位置学習処
理を行うことにより、回転子磁極位置学習の精度を上げ
ることができ、制御性を向上させることができるという
効果がある。
【００４４】請求項７の発明によれば、請求項５の発明
の回転子磁極位置学習手段は、回転子磁極位置学習値間
隔が所定値以上あるいは所定値以内の差がある場合は学
習失敗と判定し、再度、回転子磁極位置学習処理を行う
ことにより、回転子磁極位置学習の精度を上げることが
でき、制御性を向上させることができるという効果があ
る。
の回転子磁極位置学習手段は、回転子磁極位置学習値間
隔が所定値以上あるいは所定値以内の差がある場合は学
習失敗と判定し、再度、回転子磁極位置学習処理を行う
ことにより、回転子磁極位置学習の精度を上げることが
でき、制御性を向上させることができるという効果があ
る。
【００４５】請求項８の発明によれば、請求項５の発明
の回転子磁極位置学習手段は、スロットルバルブ全閉か
ら全開までの間の回転子磁極位置の数が設定値と合致し
ない場合は学習失敗と判定し、再度、回転子磁極位置学
習処理を行うことにより、回転子磁極位置学習の精度を
上げることができ、制御性を向上させることができると
いう効果がある。
の回転子磁極位置学習手段は、スロットルバルブ全閉か
ら全開までの間の回転子磁極位置の数が設定値と合致し
ない場合は学習失敗と判定し、再度、回転子磁極位置学
習処理を行うことにより、回転子磁極位置学習の精度を
上げることができ、制御性を向上させることができると
いう効果がある。
【００４６】請求項９の発明によれば、スロットル開度
センサから得られる実際のスロットルバルブ開度と目標
開度設定手段で設定された目標のスロットルバルブ開度
との開度偏差に基づいて上記各固定子巻き線に通電され
る相電流値を各巻き線毎に独立して演算し、各相電流値
に相当するＰＷＭデューティ信号を出力するＰＷＭデュ
ーティ信号出力手段と、上記回転子の磁極位置を検出し
学習する回転子磁極位置学習手段と、上記スロットルバ
ルブ開度と上記回転子磁極位置学習手段による学習値か
ら通電固定子巻き線を決定し、上記回転子回転角を求め
る回転角検出手段と、上記ＰＷＭデューティ信号出力手
段からのＰＷＭデューティ信号と回転角検出手段からの
回転子回転角とに基づいて上記ブラシレスモータに電流
を供給するモータ駆動手段とを備えたことにより、安価
なシステムで通電を行う固定子巻き線を切り換えるとき
に生じるブラシレスモータの急激なトルク変動を防止す
ることができるという効果がある。
センサから得られる実際のスロットルバルブ開度と目標
開度設定手段で設定された目標のスロットルバルブ開度
との開度偏差に基づいて上記各固定子巻き線に通電され
る相電流値を各巻き線毎に独立して演算し、各相電流値
に相当するＰＷＭデューティ信号を出力するＰＷＭデュ
ーティ信号出力手段と、上記回転子の磁極位置を検出し
学習する回転子磁極位置学習手段と、上記スロットルバ
ルブ開度と上記回転子磁極位置学習手段による学習値か
ら通電固定子巻き線を決定し、上記回転子回転角を求め
る回転角検出手段と、上記ＰＷＭデューティ信号出力手
段からのＰＷＭデューティ信号と回転角検出手段からの
回転子回転角とに基づいて上記ブラシレスモータに電流
を供給するモータ駆動手段とを備えたことにより、安価
なシステムで通電を行う固定子巻き線を切り換えるとき
に生じるブラシレスモータの急激なトルク変動を防止す
ることができるという効果がある。
【００４７】請求項１０の発明によれば、請求項９の発
明の回転子磁極位置学習手段は、スロットル開度センサ
の出力により回転子の磁極位置を検出し学習するように
したので、回転子位置検出器が不要になるという効果が
ある。
明の回転子磁極位置学習手段は、スロットル開度センサ
の出力により回転子の磁極位置を検出し学習するように
したので、回転子位置検出器が不要になるという効果が
ある。
【００４８】請求項１１の発明によれば、請求項９の発
明において、ブラシレスモータをステップ状に駆動さ
せ、回転子磁極位置学習手段で回転子磁極位置を学習す
ることで固定子巻き線を切り換えるために必要な回転子
位置検出器を不要とし、安価なエンジンの吸入空気量制
御装置が得られるという効果があ。
明において、ブラシレスモータをステップ状に駆動さ
せ、回転子磁極位置学習手段で回転子磁極位置を学習す
ることで固定子巻き線を切り換えるために必要な回転子
位置検出器を不要とし、安価なエンジンの吸入空気量制
御装置が得られるという効果があ。
【００４９】請求項１２の発明によれば、請求項８の発
明の回転子磁極位置学習手段は、学習合否判定手段を備
え、学習失敗と判定した場合、再度、回転子磁極位置学
習処理を行うことで回転子磁極位置学習の精度を上げる
ことができ、制御性を向上させることができるという効
果がある。
明の回転子磁極位置学習手段は、学習合否判定手段を備
え、学習失敗と判定した場合、再度、回転子磁極位置学
習処理を行うことで回転子磁極位置学習の精度を上げる
ことができ、制御性を向上させることができるという効
果がある。
【００５０】請求項１３の発明によれば、請求項９の発
明の回転角検出手段は、スロットルバルブ開度と回転子
磁極位置学習手段による学習値とに基づいて通電固定子
巻き線を決定して回転子回転角を求めるようにしたの
で、請求項９の発明の効果を達成できる。
明の回転角検出手段は、スロットルバルブ開度と回転子
磁極位置学習手段による学習値とに基づいて通電固定子
巻き線を決定して回転子回転角を求めるようにしたの
で、請求項９の発明の効果を達成できる。
【００５１】請求項１４の発明によれば、請求項９の発
明において、学習した回転子磁極位置から次の回転子磁
極位置の間を上記スロットルバルブ開度センサの出力信
号により補間して回転角を求めることにより、安価なシ
ステムで通電を行う固定子巻き線を切り換えるときに生
じるブラシレスモータの急激なトルク変動を防止するこ
とができる。
明において、学習した回転子磁極位置から次の回転子磁
極位置の間を上記スロットルバルブ開度センサの出力信
号により補間して回転角を求めることにより、安価なシ
ステムで通電を行う固定子巻き線を切り換えるときに生
じるブラシレスモータの急激なトルク変動を防止するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１〜５に係るエンジンの
吸入空気量制御装置の全体構成を示す図である。
吸入空気量制御装置の全体構成を示す図である。
【図２】 実施の形態１における制御装置の回路構成図
である。
である。
【図３】 実施の形態１における通電相切り換え位置学
習の説明図である。
習の説明図である。
【図４】 実施の形態１における通電相切り換え位置学
習の処理を示すフローチャートである。
習の処理を示すフローチャートである。
【図５】 実施の形態１における通電相切り換え位置学
習の処理を示すフローチャートである。
習の処理を示すフローチャートである。
【図６】 実施の形態１における通電相切り換え位置学
習失敗判定の処理を示すフローチャートである。
習失敗判定の処理を示すフローチャートである。
【図７】 実施の形態２における通電相切り換え位置学
習失敗判定の処理を示すフローチャートである。
習失敗判定の処理を示すフローチャートである。
【図８】 実施の形態２における通電相切り換え位置学
習失敗判定の処理を示すフローチャートである。
習失敗判定の処理を示すフローチャートである。
【図９】 実施の形態３における通電相切り換え位置学
習失敗判定の処理を示すフローチャートである。
習失敗判定の処理を示すフローチャートである。
【図１０】 実施の形態４における通電方式の動作原理
図である。
図である。
【図１１】 実施の形態４における制御装置の回路構成
図である。
図である。
【図１２】 実施の形態５における制御装置の回路構成
図である。
図である。
【図１３】 実施の形態５における通電相切り換え位置
学習の説明図である。
学習の説明図である。
【図１４】 実施の形態５における通電方式の動作原理
図である。
図である。
１０ スロットルアクチュエータ、１１ スロットルバ
ルブ、１２ 回転軸、１３ スロットル開度センサ、１
４ リターンスプリング、１５ ブラシレスモータ、１
６ 減速機、２０ モータ制御装置、２１ 目標開度設
定手段、２２ モータ制御手段、 ２２ａ ＰＷＭデュ
ーティ信号出力手段、２２ｂ 回転子磁極位置学習手
段、２２ｃ 通電固定子巻き線決定手段、２２ｄ 回転
角検出手段、２３，２３Ａ，２３Ｂ モータ駆動手段、
２３ａ，２３ｂ ドライバ、２３ｃ 前段スイッチング
素子群、２３ｄ，２３ｅ 最終段スイッチング素子群、
２３ｈ，２３ｉ ＡＮＤ論理群、２３ｊ 反転論理群、
２０１，２０１Ａ，２０２Ａ マイクロコンピュータ。
ルブ、１２ 回転軸、１３ スロットル開度センサ、１
４ リターンスプリング、１５ ブラシレスモータ、１
６ 減速機、２０ モータ制御装置、２１ 目標開度設
定手段、２２ モータ制御手段、 ２２ａ ＰＷＭデュ
ーティ信号出力手段、２２ｂ 回転子磁極位置学習手
段、２２ｃ 通電固定子巻き線決定手段、２２ｄ 回転
角検出手段、２３，２３Ａ，２３Ｂ モータ駆動手段、
２３ａ，２３ｂ ドライバ、２３ｃ 前段スイッチング
素子群、２３ｄ，２３ｅ 最終段スイッチング素子群、
２３ｈ，２３ｉ ＡＮＤ論理群、２３ｊ 反転論理群、
２０１，２０１Ａ，２０２Ａ マイクロコンピュータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 45/00 ３４０ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３４０Ｚ ３４０Ｃ ３６４ ３６４Ｇ Ｈ０２Ｐ 6/08 Ｈ０２Ｐ 6/02 ３５１Ｊ
Claims (14)
- 【請求項１】 エンジンの吸入空気通路に回転軸で支持
されたスロットルバルブと、上記回転軸と減速機を介し
て連結される回転子と固定子巻き線を有するブラシレス
モータと、上記回転軸の回転角を検出して上記スロット
ルバルブの開度を検出するスロットル開度センサと、各
種車両情報から上記スロットルバルブの開度を設定する
目標開度設定手段と、上記スロットル開度センサから得
られる実際のスロットルバルブ開度と上記目標開度設定
手段で設定された目標のスロットルバルブ開度との開度
偏差に基づいて上記各固定子巻き線に通電される相電流
値を演算し、この演算された相電流値に相当するＰＷＭ
デューティ信号を出力するＰＷＭデューティ信号出力手
段と、上記回転子の磁極位置を検出し学習する回転子磁
極位置学習手段と、上記スロットルバルブ開度と上記回
転子磁極位置学習手段による学習値とから通電固定子巻
き線を決定する通電固定子巻き線決定手段と、上記ＰＷ
Ｍデューティ信号出力手段からのＰＷＭデューティ信号
と上記通電固定子巻き線決定手段で決定された通電固定
子巻き線に対応する通電相選択信号とに基づいて上記ブ
ラシレスモータに電流を供給するモータ駆動手段とを備
えたことを特徴とするエンジンの吸入空気量制御装置。 - 【請求項２】 上記回転子磁極位置学習手段は、上記ス
ロットル開度センサの出力により上記回転子の磁極位置
を検出し学習することを特徴とする請求項第１項記載の
エンジンの吸入空気量制御装置。 - 【請求項３】 上記ブラシレスモータをステップ的に駆
動させ、上記回転子磁極位置学習手段は、上記ブラシレ
スモータのステップ駆動位置により、上記回転子の磁極
位置を検出し学習することを特徴とする請求項第１項記
載のエンジンの吸入空気量制御装置。 - 【請求項４】 上記回転子磁極位置学習手段は、スロッ
トルバルブ全閉から全開方向での回転子磁極位置学習値
とスロットルバルブ全開から全閉方向での回転子磁極位
置学習値の平均値を回転子磁極位置として学習すること
を特徴とする請求項第１項記載のエンジンの吸入空気量
制御装置。 - 【請求項５】 上記回転子磁極位置学習手段は、学習合
否判定手段を備え、この学習合否判定手段で学習失敗と
判定した場合、再度、回転子磁極位置学習処理を行うこ
とを特徴とする請求項第１項記載のエンジンの吸入空気
量制御装置。 - 【請求項６】 上記回転子磁極位置学習手段は、スロッ
トルバルブの開方向での学習値と閉方向での学習値が所
定値以上差がある場合は学習失敗と判定し、再度、回転
子磁極位置学習処理を行うことを特徴とする請求項第５
項記載のエンジンの吸入空気量制御装置。 - 【請求項７】 上記回転子磁極位置学習手段は、回転子
磁極位置学習値間隔が所定値以上あるいは所定値以内の
差がある場合は学習失敗と判定し、再度、回転子磁極位
置学習処理を行うことを特徴とする請求項第５項記載の
エンジンの吸入空気量制御装置。 - 【請求項８】 上記回転子磁極位置学習手段は、スロッ
トルバルブ全閉から全開までの間で学習した回転子磁極
位置の数が設定値と合致しない場合は学習失敗と判定
し、再度、回転子磁極位置学習処理を行うことを特徴と
する請求項第５項記載のエンジンの吸入空気量制御装
置。 - 【請求項９】 エンジンの吸入空気通路に回転軸で支持
されたスロットルバルブと、上記回転軸と減速機を介し
て連結される回転子と固定子巻き線を有するブラシレス
モータと、上記回転軸の回転角を検出して上記スロット
ルバルブの開度を検出するスロットル開度センサと、各
種車両情報から上記スロットルバルブの開度を設定する
目標開度設定手段と、上記スロットル開度センサから得
られる実際のスロットルバルブ開度と上記目標開度設定
手段で設定された目標のスロットルバルブ開度との開度
偏差に基づいて上記各固定子巻き線に通電される相電流
値を各巻き線毎に独立して演算し、各相電流値に相当す
るＰＷＭデューティ信号を出力するＰＷＭデューティ信
号出力手段と、上記回転子の磁極位置を検出し学習する
回転子磁極位置学習手段と、上記スロットルバルブ開度
と上記回転子磁極位置学習手段による学習値とに基づい
て、上記回転子回転角を求める回転角検出手段と、上記
ＰＷＭデューティ信号出力手段からのＰＷＭデューティ
信号と回転角検出手段からの回転子回転角とに基づいて
上記ブラシレスモータに電流を供給するモータ駆動手段
とを備えたことを特徴とするエンジンの吸入空気量制御
装置。 - 【請求項１０】 上記回転子磁極位置学習手段は、上記
スロットル開度センサの出力により上記回転子の磁極位
置を検出し学習することを特徴とする請求項第９項記載
のエンジンの吸入空気量制御装置。 - 【請求項１１】 上記ブラシレスモータをステップ的に
駆動させ、上記回転子磁極位置学習手段は、上記ブラシ
レスモータのステップ駆動位置により、上記回転子の磁
極位置を検出し学習することを特徴とする請求項第９項
記載のエンジンの吸入空気量制御装置。 - 【請求項１２】 上記回転子磁極位置学習手段は、学習
合否判定手段を備え、この学習合否判定手段により学習
失敗と判定した場合、再度、回転子磁極位置学習処理を
行うことを特徴とする請求項第９項記載のエンジンの吸
入空気量制御装置。 - 【請求項１３】 上記回転角検出手段は、上記スロット
ルバルブ開度と上記回転子磁極位置学習手段による学習
値とに基づいて通電固定子巻き線を決定して上記回転子
回転角を求めることを特徴とする請求項第９項記載のエ
ンジンの吸入空気量制御装置。 - 【請求項１４】 上記回転角検出手段は、上記回転子磁
極位置学習手段により学習した回転子磁極位置から次の
回転子磁極位置の間を上記スロットルバルブ開度センサ
の出力信号により補間して回転角を求めることを特徴と
する請求項第９項記載のエンジンの吸入空気量制御装
置。
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|---|---|---|---|
| JP16019896A JP3543896B2 (ja) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | エンジンの吸入空気量制御装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16019896A JP3543896B2 (ja) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | エンジンの吸入空気量制御装置 |
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