JPS62126897A - Controlling method for driving step motor - Google Patents
Controlling method for driving step motorInfo
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- H—ELECTRICITY
- 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
- H02P8/00—Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
- H02P8/36—Protection against faults, e.g. against overheating or step-out; Indicating faults
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明はステップモータの駆動制御方法に関し、詳しく
はステップモータに供給される電源電圧の低下に伴うス
テップモータの作動特性劣化を防止する、ステップモー
タの駆動制御方法に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a step motor drive control method, and more specifically, to a step motor drive control method that prevents deterioration of the operating characteristics of a step motor due to a decrease in the power supply voltage supplied to the step motor. The present invention relates to a motor drive control method.
[従来の技術]
従来より、ステップモータへ供給される電@i電圧が低
下すると、ステップモータの駆動トルクが低下し、ステ
ップモータの駆動制御を良好に実行できないといった問
題が知られている。そこで従来では、例えば特開昭57
−119135@公報に記載の如く、ステップモータの
電源電圧が低下した場合にその駆動制御を中止するとか
、あるいは特開昭59−10197号公報に記載の如く
、ステップモータの電源電圧が低下した場合に、ステッ
プモータのコイルに流れる電流を制限するためドライブ
回路に直列に設けられた抵抗器を、抵抗値の小ざいもの
に切替えることによって、電源電圧低下時にも所望の駆
動トルクが得られるようにするといったことが考えられ
ている。[Prior Art] Conventionally, it has been known that when the voltage supplied to the step motor decreases, the drive torque of the step motor decreases, making it impossible to perform drive control of the step motor satisfactorily. Therefore, in the past, for example,
- As described in Publication No. 119135@, when the power supply voltage of the step motor drops, the drive control is stopped, or as described in JP-A-59-10197, when the power supply voltage of the step motor decreases. In addition, by changing the resistor installed in series with the drive circuit to limit the current flowing through the step motor coil to one with a smaller resistance value, the desired drive torque can be obtained even when the power supply voltage drops. It is thought that this could be done.
[発明が解決しようとする問題点]
ところが上記前者のように電源電圧低下時にステップモ
ータの駆動制御を中止するよう構成すると、例えばステ
ップモータを内燃機関のスロットルバルブの開閉制御に
用いるような場合には、その開閉制御が一時的に中止さ
れることとなり、場合によっては機関を停止してしまう
といった問題が生ずることとなる。また上記後者のよう
にドライブ回路に設けられた電源制限用の抵抗器を抵抗
値の小さなものに切替えるようにした場合、ステップモ
ータの駆動制御を続行することはできるものの、抵抗器
か通常の2倍以上必要で、また抵抗器を切替えるための
スイッチが必要となり、更に、スイッチ切替えの為の駆
動回路を付加する必要が生じてくる。[Problems to be Solved by the Invention] However, if the step motor is configured to stop drive control when the power supply voltage drops as in the former case, for example, when the step motor is used to control the opening and closing of a throttle valve in an internal combustion engine, In this case, the opening/closing control will be temporarily stopped, and in some cases, the engine may have to be stopped. In addition, if the power supply limiting resistor installed in the drive circuit is changed to one with a smaller resistance value as in the latter case, although it is possible to continue drive control of the step motor, the resistor In addition, a switch for switching the resistor is required, and furthermore, it becomes necessary to add a drive circuit for switching the switch.
そこで本発明は、電源電圧が低下した場合であってもス
テップモータの駆動トルクを低下することなく駆動制御
を続行でき、しかもドライブ回路に抵抗器やスイッチ等
を付加することなく、従来のドライブ回路をそのまま用
いて実現できるステップモータの駆動制御方法を提供す
ることを目的としてなされたものである。Therefore, the present invention is capable of continuing drive control without reducing the drive torque of the step motor even when the power supply voltage decreases, and without adding resistors or switches to the drive circuit. The purpose of this invention is to provide a step motor drive control method that can be implemented using the same method as is.
[問題点を解決するための手段]
即ち、上記問題点を解決するためになされた本発明は、
第1図に示す如く、
ステップモータに供給される電源電圧を検出しくPl)
、
該検出された電m電圧が所定値以上であるとき(YES
)、上記ステップモータを1相励磁運転又は1相励磁運
転より小さい分解能で以て駆動制御しくP2)、
上記検出された電源電圧が所定電圧を下回ったとき(N
o) 、上記ステップモータを2相励磁運転で以て駆動
制御する(P3)、
ことを特徴とするステップモータの駆動制御方法を要旨
としている。[Means for solving the problems] That is, the present invention has been made to solve the above problems.
As shown in Figure 1, detect the power supply voltage supplied to the step motor (Pl)
, When the detected electric voltage is equal to or higher than a predetermined value (YES
), the step motor is controlled in one-phase excitation operation or with a resolution smaller than one-phase excitation operation (P2), when the detected power supply voltage falls below a predetermined voltage (N
The gist of the present invention is a step motor drive control method characterized in that: o) The step motor is drive-controlled by two-phase excitation operation (P3).
ここで、1相励磁運転より小さい分解能で以て駆動制御
するとは、具体的には、1−2相励磁運転、ダブル1−
2相励磁運転、あるいは更に分解能の高いマイクロステ
ップ運転等によりステップモータを駆動するということ
である。Here, driving control with a resolution smaller than that of 1-phase excitation operation specifically means 1-2 phase excitation operation, double 1-phase excitation operation,
This means that the step motor is driven by two-phase excitation operation or microstep operation with higher resolution.
また電源電圧が所定電圧を下回ったときステップモータ
を2相励磁運転で駆動制御するのは、電源電圧低下時に
生ずるステップモータの駆動トルクの低下を防止するた
めである。つまり、例えば4相ステツプモータを1相励
磁により駆動制御している場合、その駆動トルクは第2
図(イ)に実線で示す如く変化するが、このとき電源電
圧が低下すると駆動トルクは第2図(イ)に破線で示す
如く低下し、ステップモータの駆動制御ができなくなっ
てしまう。そこでこのような場合には、第2図(ロ)に
示す如く2相励磁に変更することによって、電源電圧低
下前の駆動トルクと同等の駆動トルクが得られるように
するのである。Furthermore, the reason why the step motor is controlled in two-phase excitation operation when the power supply voltage is lower than a predetermined voltage is to prevent a decrease in the drive torque of the step motor that occurs when the power supply voltage decreases. In other words, for example, when a four-phase step motor is driven and controlled by one-phase excitation, the drive torque is
At this time, when the power supply voltage decreases, the driving torque decreases as shown by the broken line in FIG. 2(A), making it impossible to control the drive of the step motor. Therefore, in such a case, by changing to two-phase excitation as shown in FIG. 2(b), a drive torque equivalent to the drive torque before the power supply voltage drop can be obtained.
[作用]
このように本発明のステップモータの駆動制御方法にお
いては、ステップモータの電源電圧が低下したとき、ス
テップモータの駆動制御が1相励磁運転又は1相励磁運
転より小さい分解能による駆動制御から2相励磁運転に
よる駆動制御に切り替えられる。従って、電源電圧が低
下してもステップモータを駆動する為に必要な駆動トル
クを確保することができる。[Function] As described above, in the step motor drive control method of the present invention, when the power supply voltage of the step motor decreases, the step motor drive control changes from one-phase excitation operation or drive control with a resolution smaller than one-phase excitation operation. Drive control is switched to two-phase excitation operation. Therefore, even if the power supply voltage decreases, the driving torque necessary to drive the step motor can be secured.
[実施例]
以下に本発明方法を、ステップモータを用いて内燃機関
のスロットルバルブを開閉するスロットルバルブの開閉
制御装置に適用した実施例を挙げ、図面と共に説明する
。尚、本実施例では、通常ステップモータを1−2相励
磁運転で以て駆動制御し、電源電圧が低下した際、2相
励磁運転に切替えるものとする。[Example] An example in which the method of the present invention is applied to a throttle valve opening/closing control device that opens and closes a throttle valve of an internal combustion engine using a step motor will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, it is assumed that the step motor is normally driven and controlled in 1-2 phase excitation operation, and when the power supply voltage decreases, it is switched to 2-phase excitation operation.
まず第3図は本実施例のスロットルバルブの開閉制御装
置が搭載された内燃機関及びその周辺装置を表わす概略
構成図である。First, FIG. 3 is a schematic diagram showing the internal combustion engine and its peripheral devices in which the throttle valve opening/closing control device of this embodiment is mounted.
図において1は内燃機関を示し、この内燃機関1の吸気
管2には、サージタンク3の上流で吸気量を制限するた
め、ステップモータ4により開閉され、その開度を検出
するスロットルセンサ5を備えたスロットルバルブ6が
設けられている。またスロットルバルブ6の上流には、
吸入空気を浄化するエアフィルタ7、及び吸気量を検出
するエアフロメータ8が備えられている。In the figure, 1 indicates an internal combustion engine, and the intake pipe 2 of this internal combustion engine 1 has a throttle sensor 5 that is opened and closed by a step motor 4 and detects its opening in order to limit the amount of intake air upstream of a surge tank 3. A throttle valve 6 is provided. Also, upstream of the throttle valve 6,
An air filter 7 that purifies intake air and an air flow meter 8 that detects the amount of intake air are provided.
一方9は内燃機関1の暖機状態を検知するため冷却水温
を検出する水温センサ、10は内燃機関1の回転と同期
してイグナイタ11より発生される高電圧を各気筒の点
火プラグに分配するディストリビュータを表わし、この
ディストリビュータ10にはその回転に応じてパルス信
号を出力する回転数センサ12が備えられている。また
13はアクセルペダル14の踏み込み量に応じて検出信
号を出力するアクセルポジションセンサ、15は当該内
燃機関1が搭載された車両の走行速度を検出する車速セ
ンサ、16はトランスミッションのシフト位置を検出す
るシフト位置検出センサを夫々表わしている。On the other hand, 9 is a water temperature sensor that detects the cooling water temperature to detect the warm-up state of internal combustion engine 1, and 10 is a water temperature sensor that distributes high voltage generated by igniter 11 to the spark plugs of each cylinder in synchronization with the rotation of internal combustion engine 1. This distributor 10 is equipped with a rotation speed sensor 12 that outputs a pulse signal according to its rotation. Further, 13 is an accelerator position sensor that outputs a detection signal according to the amount of depression of the accelerator pedal 14, 15 is a vehicle speed sensor that detects the traveling speed of the vehicle in which the internal combustion engine 1 is mounted, and 16 is a sensor that detects the shift position of the transmission. Each shows a shift position detection sensor.
上記エア70メータ8、水温センサ9、回転数センサ1
2、アクセルポジションセンサ13、車速センサ15、
及びシフト位置検出センサ16からの検出信号は夫々電
子制御回路20に出力される。電子制御回路20はマイ
クロコンピュータを中心に構成され、上記各センサを用
いて検出された内燃機関1の運転状態に応じて燃料噴射
量を算出し、燃料噴射弁22を駆動制御する燃料噴射制
御を実行すると共に、アクセルペダル14の踏み込み量
等、機関の運転状態に応じてスロットルバルブ6の開度
を求め、その開度を表わす開度情報をステップモータ4
の駆動制御回路24に出力するスロットル開度算出処理
を実行する。Air 70 meter 8, water temperature sensor 9, rotation speed sensor 1
2, accelerator position sensor 13, vehicle speed sensor 15,
The detection signals from the shift position detection sensor 16 and the shift position detection sensor 16 are output to the electronic control circuit 20, respectively. The electronic control circuit 20 is mainly composed of a microcomputer, and calculates the fuel injection amount according to the operating state of the internal combustion engine 1 detected using each of the above-mentioned sensors, and performs fuel injection control to drive and control the fuel injection valve 22. At the same time, the opening degree of the throttle valve 6 is determined according to the operating state of the engine, such as the amount of depression of the accelerator pedal 14, and the opening information representing the opening degree is transmitted to the step motor 4.
A throttle opening calculation process is executed to output the throttle opening to the drive control circuit 24 of the controller.
また、後に詳しく説明するが、ステップモータ4の駆動
制御回路24も上記電子制御回路20と同様マイクロコ
ンピュータを中心に構成されており、電子制御回路20
から出力される開度情報及びスロットルセンサ5からの
検出信号に基づきステップモータ4を駆動し、スロット
ルバルブ6の開度を制御する。そしてこれら電子制御回
路20ヤ駆動制御回路24、あるいはステップモータ4
やイグナイタ11等には、イグニッションスイッチ26
を介してバッテリ28から電源電圧が供給される。Further, as will be explained in detail later, the drive control circuit 24 of the step motor 4 is also configured mainly with a microcomputer, similar to the electronic control circuit 20 described above.
The step motor 4 is driven based on the opening degree information outputted from the throttle sensor 5 and the detection signal from the throttle sensor 5, and the opening degree of the throttle valve 6 is controlled. These electronic control circuits 20, drive control circuits 24, or step motors 4
The ignition switch 26 is installed on the igniter 11, etc.
A power supply voltage is supplied from the battery 28 via.
ここで上記電子制御回路20から出力されるスロットル
バルブ6の開度情報は、内燃機関1の運転状態に応じて
痺出されるスロットル開度を表わすものであるが、本実
施例では、この開度情報をスロットルバルブ6の全開か
ら全開までの回転角度をO〜720ステップで表わすデ
ジタル信号として出力するよう構成されている。即ち電
子制御回路20は、内燃機関1の運転状態に応じて求め
たスロットル開度を、スロットルバルブの全開から全開
までの回転角度81度を720に分割した値0.112
5度で以て割算し、その割算結果をデジタル信号として
出力するよう構成されているのである。従って電子制御
回路20からは、スロットル開度を表わす開度情報とし
て10bitの情報が出力されることとなる。Here, the opening degree information of the throttle valve 6 outputted from the electronic control circuit 20 represents the throttle opening degree that is numbed depending on the operating state of the internal combustion engine 1. It is configured to output information as a digital signal representing the rotation angle of the throttle valve 6 from fully open to fully open in 0 to 720 steps. That is, the electronic control circuit 20 calculates the throttle opening degree determined according to the operating state of the internal combustion engine 1 by dividing the rotation angle of 81 degrees from fully open to fully open into 720 parts, which is 0.112.
It is configured to divide by 5 degrees and output the division result as a digital signal. Therefore, the electronic control circuit 20 outputs 10-bit information as opening degree information representing the throttle opening degree.
次に第4図はステップモータ4、スロットルセンサ5及
びスロットルバルブ6の組付状態を表わす構成図である
。Next, FIG. 4 is a configuration diagram showing the assembled state of the step motor 4, throttle sensor 5, and throttle valve 6.
図に示す如くスロットルバルブ6は、吸気管2の一部と
されるスロットルボディ31と、バタフライ弁32と、
バタフライ弁32を回動可能に固定するシャフト33、
とから構成され、シャフト33の一端に取り付けられた
スロットルセンサ5によりバタフライ弁32の回転角度
、即ちスロットル開度を検出できるようにされている。As shown in the figure, the throttle valve 6 includes a throttle body 31 that is part of the intake pipe 2, a butterfly valve 32,
a shaft 33 rotatably fixing the butterfly valve 32;
The rotation angle of the butterfly valve 32, that is, the throttle opening can be detected by a throttle sensor 5 attached to one end of the shaft 33.
またシャフト33の他端には、ステップモータ4の回転
軸4aに取り付けられたギヤ34に咬合されるギヤ35
が取り付けられ、ステップモータ4の回転によりバタフ
ライ弁32を開閉できるようにされている。更に、この
スロットルバルブ6には、一端がシャフト33に打ち込
まれたピン36に係止され、他端がスロットルボディ3
1に固定されたスプリング37、及び一端がシャフト3
3に打ち込まれ、他端がスロットルボディ31に当接さ
れるストッパ38が設けられ、スプリング37によって
バタフライ弁32を閉方向に付勢すると共に、シャフト
33によってバタフライ弁32の全開位置で閉方向の回
転を停止できるようにされている。Further, at the other end of the shaft 33, a gear 35 is engaged with a gear 34 attached to the rotating shaft 4a of the step motor 4.
is attached so that the butterfly valve 32 can be opened and closed by rotation of the step motor 4. Further, this throttle valve 6 has one end locked to a pin 36 driven into the shaft 33, and the other end locked to the throttle body 3.
1, and one end is fixed to the shaft 3.
A stopper 38 is provided, the other end of which is driven into the throttle body 31 and comes into contact with the throttle body 31.A spring 37 urges the butterfly valve 32 in the closing direction, and a shaft 33 pushes the butterfly valve 32 in the closing direction when the butterfly valve 32 is in the fully open position. It is possible to stop the rotation.
またスロットルセンサ5は、スロットルバルブ6の開度
に応じて抵抗値の変化する可変抵抗器5aと、スロット
ルバルブ6が全開状態となったときONされる全開スイ
ッチ5bとを備えており、可変抵抗器5aに所定電圧を
印加することにより、第5図に示す如きスロットル全開
時に0.5 [V]で、スロットル開度10度毎に0.
5 [V]上昇する電圧信号(実スロツ1−ル開度信@
)が得られると共に、仝閉スイッチ5bの0N−OFF
状態からスロットルバルブ6の全開が検出できるように
されている。The throttle sensor 5 also includes a variable resistor 5a whose resistance value changes depending on the opening degree of the throttle valve 6, and a full open switch 5b that is turned on when the throttle valve 6 is fully open. By applying a predetermined voltage to the device 5a, the voltage is 0.5 [V] when the throttle is fully open as shown in FIG.
5 [V] Increasing voltage signal (actual slot 1-le opening signal @
) is obtained, and the closing switch 5b is turned ON-OFF.
Fully opening of the throttle valve 6 can be detected from the state.
ここで本実施例ではギヤ34とギヤ35とのギヤ比は1
:2に設定され、ステップモータ4には、1−2相励磁
によって1ステツプ当たり0.9度回転する4相ステツ
プモータが用いられており、スロットルバルブ6は通常
(1−2相励磁により駆動制御されでいるとぎ)、ステ
ップモータ4の1ステツプ当たりに0.45度回転され
ることとなる。従ってこの場合、電子制御回路20から
出力される開度情報に応じてステップモータの目標ステ
ップ位置を算出するには、開度情報を4で割江すればよ
いということになる。つまり開度情報は1ステツプ当た
り0.1125度の分解能でもってスロットル開度を表
わす情報であることから、この開度情報を4で割算すれ
ばステップモータ4の分解能と同じ]ステップ当たり0
.45度の分解能で以てスロワ1〜ル開度を表わす情報
を得ることかでき、これをそのままステップモータ14
の目標ステップ位置として用いることができるのである
。In this embodiment, the gear ratio between gear 34 and gear 35 is 1.
:2, and the step motor 4 is a 4-phase step motor that rotates 0.9 degrees per step by 1-2 phase excitation, and the throttle valve 6 is normally (driven by 1-2 phase excitation). (uncontrolled), each step of the step motor 4 rotates 0.45 degrees. Therefore, in this case, in order to calculate the target step position of the step motor according to the opening information output from the electronic control circuit 20, it is sufficient to divide the opening information by 4. In other words, since the opening information represents the throttle opening with a resolution of 0.1125 degrees per step, dividing this opening information by 4 equals the resolution of the step motor 4] 0 per step
.. With a resolution of 45 degrees, it is possible to obtain information representing the opening degrees of the throwers 1 to 1, and this can be directly transmitted to the step motor 14.
This can be used as the target step position.
また本実施例では、ステップモータ4に供給される電源
電圧が低下すると2相励磁運転に切替えられるが、この
場合ステップモータ4は1ステツプ当たりに1.8度回
転するようになることから、スロットルバルブ6はステ
ップモータ4の1ステツプ当たりに0.9度開閉される
こととなる。従って、ステップモータ4を2相励磁で駆
動制御する場合の目標ステップ位置は、電子制御回路2
0から出力される開度情報を8で割算すればよい。Further, in this embodiment, when the power supply voltage supplied to the step motor 4 decreases, the operation is switched to two-phase excitation operation, but in this case, the step motor 4 rotates 1.8 degrees per step, so the throttle The valve 6 is opened and closed by 0.9 degrees per step of the step motor 4. Therefore, when driving and controlling the step motor 4 using two-phase excitation, the target step position is determined by the electronic control circuit 2.
The opening degree information output from 0 may be divided by 8.
尚、後に詳しく説明するが、本実施例では単に開度情報
を「4」又は「8」で割算した値をそのまま目標ステッ
プ位置として算出するのではなく、割算の結果得られる
余りに応じて目標ステップ位置をデユーティ制御するこ
とにより、スロットルバルブ6の平均開度が開度情報に
対応した開度となるようされており、ステップモータ4
の励磁方式を1−2相励磁から2相励磁に変更しても、
スロットルバルブ6の開閉制御精度が低下することはな
い。As will be explained in detail later, in this embodiment, the value obtained by simply dividing the opening degree information by "4" or "8" is not directly calculated as the target step position, but is calculated according to the remainder obtained as a result of the division. By duty-controlling the target step position, the average opening of the throttle valve 6 corresponds to the opening information, and the step motor 4
Even if you change the excitation method from 1-2 phase excitation to 2 phase excitation,
The opening/closing control accuracy of the throttle valve 6 does not deteriorate.
次に第6図は駆動制御回路24の構成を表わすブロック
図である。Next, FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the drive control circuit 24.
図に示す如く駆動制御回路24は、ステップモータ4の
駆動制御処理を実行するワンチップマイクロコンピュー
タ41と、ワンチップマイクロコンピュータ41に基準
クロックパルスを供給するクロックジェネレータ42と
、ワンチップマイクロコンピュータ41より出力される
制御信号に応じてステップモータ4を駆動するドライブ
回路43と、バッテリ電圧の低下を検知するためバッテ
リ電圧を分圧して入力する分圧力回路44と、ワンチッ
プマイクロコンピュータ41やクロックジェネレータ4
2に定電圧を供給する定電圧電源45とから構成されて
いる。As shown in the figure, the drive control circuit 24 includes a one-chip microcomputer 41 that executes drive control processing for the step motor 4, a clock generator 42 that supplies reference clock pulses to the one-chip microcomputer 41, and a clock generator 42 that supplies reference clock pulses to the one-chip microcomputer 41. A drive circuit 43 that drives the step motor 4 according to an output control signal, a partial pressure circuit 44 that divides and inputs the battery voltage to detect a decrease in battery voltage, and a one-chip microcomputer 41 and a clock generator 4.
2 and a constant voltage power supply 45 that supplies a constant voltage.
またワンチップマイクロコンピュータ41は、クロック
ジェネレータ42からの基準クロック信号に基づき2
[m5ec]毎にフラグX2m5をセットする時計51
と、同じくクロックジェネレータ42からの基準クロッ
ク信号に基づき所定周期(600[μsec]又は12
00 [μsec])毎に割込要求を発生するプログラ
マブルタイマ52と、この割込要求に応じて割込処理を
実行させる割込制御回路53と、ステップモータ4駆勅
制御の為の演算処理を実行するCPL、+54と、CP
U54で演算処理を実行するのに必要な制御プログラム
やデータが予め記録されたROM55と、CPU54で
演算処理を実行するのに必要なデータが一時的に読み書
きされるRAM56と、電子制御回路20から出力され
るスロットルバルブ6の開度情報及びスロットルセンサ
5の仝閉スイッチ5bからの検出信号を入力すると共に
、ドライブ回路43に制御信号を出力する人出力バツフ
757と、スロットルセンサ5の可変抵抗器5aで検出
された検出信号及び分圧回路44で分圧されたバッテリ
電圧をA/D変換するA/D変換器58とから構成され
ている。The one-chip microcomputer 41 also operates two clocks based on the reference clock signal from the clock generator 42.
Clock 51 that sets flag X2m5 every [m5ec]
Similarly, a predetermined period (600 [μsec] or 12
A programmable timer 52 that generates an interrupt request every 00 [μsec]), an interrupt control circuit 53 that executes an interrupt process in response to this interrupt request, and an arithmetic process for controlling the step motor 4 drive. Execute CPL, +54, and CP
A ROM 55 in which control programs and data necessary for executing arithmetic processing in the U 54 are recorded in advance, a RAM 56 in which data necessary for executing arithmetic processing in the CPU 54 is temporarily read and written, and an electronic control circuit 20. A human output buffer 757 that inputs the output opening degree information of the throttle valve 6 and a detection signal from the close/close switch 5b of the throttle sensor 5 and outputs a control signal to the drive circuit 43, and a variable resistor of the throttle sensor 5. It is composed of an A/D converter 58 that A/D converts the detection signal detected by the voltage dividing circuit 5a and the battery voltage divided by the voltage dividing circuit 44.
そして、この駆動制御回路24では、上記電子制御回路
20から出力される開度情報に基づきステップモータ4
の目標ステップ位置を算出し、ステップモータ4を1−
2相励磁又は2相励磁で以て駆動制御する他、スロット
ルセンサ5から出力される検出信号に基づき、ステップ
モータ4とスロットルバルブ6との相対位置のずれ、及
び当該制御装置の異常を検出し、制御を正常状態に復帰
する制御も合わせて実行する。The drive control circuit 24 controls the step motor 4 based on the opening degree information output from the electronic control circuit 20.
The target step position is calculated, and the step motor 4 is set to 1-
In addition to controlling the drive using two-phase excitation or two-phase excitation, it also detects a deviation in the relative position between the step motor 4 and the throttle valve 6 and an abnormality in the control device based on the detection signal output from the throttle sensor 5. , control is also executed to return the control to a normal state.
次に、第7図はステップモータ4及びドライブ回路43
を表わす電気回路図である。Next, FIG. 7 shows the step motor 4 and the drive circuit 43.
FIG.
図において4aないし4bはステップモータ4の固定子
に巻かれたコイルを示し、コイル4aと4b、コイル4
Cと4dは、各々バイファイラ巻され、互いに逆相に接
続されている。そしてこれら各コイル4aないし4dの
一端には電流制限用の抵抗Rを介してバッテリ28の子
端子が接続され、バッテリ電圧vbが印加されている。In the figure, 4a and 4b indicate coils wound around the stator of the step motor 4; coils 4a and 4b;
C and 4d are each bifilar wound and connected to each other in opposite phases. A child terminal of a battery 28 is connected to one end of each of these coils 4a to 4d via a current limiting resistor R, and a battery voltage vb is applied thereto.
ドライブ回路43は、上記のように一端にバッテリ電圧
vbの印加された各コイル4aないし4dの他端を、入
出力バッフ757から出力される制御信号に応じて接地
して各コイル4aないし4dに電流を流し、ステップモ
ータ4を駆動するよう、各コイル4aないし4dの他端
にコレクタが接続され、エミッタが接地されたトランジ
スタTaないしTdと、各コイル4aないし4dに生じ
た逆起電力を吸収して各トランジスタTaないしTdを
保護するために、各トランジスタTaないしTdのベー
ス−コレクタ間に設けられたツェナダイオードDaない
しDdと、各トランジスタTaないしTdのベース−ア
ース間に設けられた抵抗RatないしRdlと、端子A
ないしDと各トランジスタTaないしTdのベースとの
間に設けられた抵抗Ra2ないしRd2とから構成され
ている。そして、上記各端子AないしDは人出力バツフ
?57に接続され、人出力バッフ757より出力される
制御信号が入力される。従って、例えば端子AにHig
hレベルの制御信号が入力されると、トランジスタTa
がON状態となってステップモータ4のコイル4aに電
流が流れ、逆に1awレベルの制御信号が入力されると
、トランジスタTaが0FFt、、コイル4aには電流
が流れないようになる。よってワンチップマイクロコン
ピュータ41ではこれら各端子に出力する制御信号の組
み合わせを種々変更することによってステップモータ4
を駆動し、スロットルバルブ6の開閉制御を実行する。The drive circuit 43 connects each coil 4a to 4d by grounding the other end of each of the coils 4a to 4d, to which the battery voltage vb is applied as described above, in accordance with the control signal output from the input/output buffer 757. Transistors Ta to Td whose collectors are connected to the other ends of each of the coils 4a to 4d and whose emitters are grounded so as to pass current and drive the step motor 4 absorb the back electromotive force generated in each of the coils 4a to 4d. In order to protect each transistor Ta to Td, a Zener diode Da to Dd is provided between the base and collector of each transistor Ta to Td, and a resistor Rat is provided between the base and ground of each transistor Ta to Td. or Rdl and terminal A
. . . D and the bases of the transistors Ta to Td. And are the above terminals A to D human output buffs? 57, and a control signal output from the human output buffer 757 is input. Therefore, for example, a high signal is applied to terminal A.
When a control signal of h level is input, the transistor Ta
is turned on and a current flows through the coil 4a of the step motor 4. Conversely, when a control signal of 1 aw level is input, the transistor Ta becomes 0FFt, and no current flows through the coil 4a. Therefore, the one-chip microcomputer 41 can control the step motor 4 by changing various combinations of control signals output to these terminals.
to control the opening and closing of the throttle valve 6.
以上、本実施例のスロットルバルブ開閉制御装置各部の
構成について説明したが、次に上記ワンチップマイクロ
コンピュータ41で実行されるステップモータ4駆動の
為の演算処理について、第8図ないし第10図に示すフ
ローチャートに沿って詳しく説明する。尚、第8図は割
込制御回路53の動作によって所定周期(600[μs
ec]又は1200[μsec] )毎に実行され、上
記ドライブ回路43に制御信号を出力してステップモー
タ4を駆動する駆動制御ルーチンを、第9図は内燃機関
1の始動後繰り返し実行され、駆動制御ルーチンでステ
ップモータ4を駆動するのに必要なステップモータ4の
目標ステップ位置TSTEPを算出すると共に、ステッ
プモータ4の脱調等当該装置の異常を検出し、更にバッ
テリ電圧に応じてステップモータ4の励磁方式を切替え
る目標ステップ位置算出ルーチンを、第10図は、制御
開始時又は異常検出時に、スロットルバルブ全開位置で
のステップモータ4への制御信号からステップモータ4
とスロットルバルブ6との相対位置のずれを求め、その
後目標ステップ位置算出ルーチンでステップモータ4の
目標ステップ位置を算出するのに用いる補正値ZSTE
Pとする補正値算出ルーチンを、夫々表わしている。The configuration of each part of the throttle valve opening/closing control device of this embodiment has been explained above.Next, the arithmetic processing for driving the step motor 4 executed by the one-chip microcomputer 41 will be explained in FIGS. 8 to 10. This will be explained in detail according to the flowchart shown below. In addition, FIG. 8 shows a predetermined period (600 [μs
ec] or every 1200 [μsec]) and outputs a control signal to the drive circuit 43 to drive the step motor 4. FIG. 9 shows a drive control routine that is repeatedly executed after starting the internal combustion engine 1 to In the control routine, the target step position TSTEP of the step motor 4 necessary for driving the step motor 4 is calculated, and abnormalities in the device such as step-out of the step motor 4 are detected. FIG. 10 shows the target step position calculation routine for switching the excitation method of
and the throttle valve 6, and then a correction value ZSTE used to calculate the target step position of the step motor 4 in the target step position calculation routine.
Each of the correction value calculation routines denoted by P is shown.
第8図の駆動制御ルーチンにおいては、まずステップ1
01を実行し、後述の目標ステップ算出ルーチンでステ
ップモータ4の脱調等、当該制御装置の異常が検出され
たときセットされる異常検出フラグ)<taXがセット
状態であるか否かを判断する。そしてフラグX fai
Iがセット状態であればステップ102に移行して、
ステップモータ4の駆動を停止するためドライブ回路4
3に出力する制御信号の出力を停止し、そのまま本ルー
チンの処理を終了する。In the drive control routine shown in FIG.
01, and determine whether or not the abnormality detection flag (which is set when an abnormality of the control device, such as step-out of the step motor 4, is detected in the target step calculation routine described later) is set. . And flag X fai
If I is in the set state, proceed to step 102,
Drive circuit 4 to stop driving step motor 4
The output of the control signal output to step 3 is stopped, and the processing of this routine is immediately terminated.
次に上記ステップ101にて異常検出フラグXfail
がリセット状態である旨判断された場合には、ステップ
103に移行して、A/D変換器58を介して入力され
るスロットルセンサ5の可変抵抗器5aで検出された検
出信号からスロットルバルブ6の実際のスロットル開度
(実スロツトル開度)THIを読み込み、次ステツプ1
04に移行する。Next, in step 101, the abnormality detection flag
If it is determined that the is in the reset state, the process proceeds to step 103, and the throttle valve 6 is adjusted based on the detection signal detected by the variable resistor 5a of the throttle sensor 5 input via the A/D converter 58. Read the actual throttle opening (actual throttle opening) THI and proceed to the next step 1.
Move to 04.
ステップ104においては、今度は目標ステップ算出ル
ーチンでバッテリ電圧vbが所定電圧以下であるときセ
ットされる電圧低下フラグxlvbがセット状態である
か否かを判断する。そして電圧低下フラグXIVbがセ
ット状態であればステップ105に移行して、次式
%式%
を用いてスロットルバルブ6のスロットル開度(推定ス
ロットル開度)TH2を推定し、電圧低下フラグ)(l
Vbがリセット状態であればステップ106に移行して
、次式
%式%
を用いてスロットルバルブ6のスロットル開度(推定ス
ロットル開度)TH2を推定する(但し、N5TEPは
ステップモータ4のステップ位置)。In step 104, it is determined whether the voltage drop flag xlvb, which is set when the battery voltage vb is below a predetermined voltage in the target step calculation routine, is set. If the voltage drop flag
If Vb is in the reset state, the process moves to step 106, and the throttle opening (estimated throttle opening) TH2 of the throttle valve 6 is estimated using the following formula (% formula %) (However, N5TEP is the step position of the step motor 4. ).
ここで上記ステップ105とステップ106とで推定ス
ロットル開度の演算式が異なるのは、本実施例ではバッ
テリ電圧vbが所定電圧以下となったとき、ステップモ
ータ4の励磁方式が1−2相励磁から2相励磁に切替え
られ、各励磁方式に対応してステップ位置N5TEPが
異なるからである。つまり、ステップモータ4を1−2
相励磁で以て駆動制御する場合、スロットルバルブ6は
、ステップモータ4の1ステツプ当たりに0.45度開
閉され、またステップモータ4を2相励磁で以て駆動制
御する場合、スロットルバルブ6は、ステップモータ4
の1ステツプ当たりに0.9度開閉されることから、上
記の如く異なる2種の演算式が用いられるのである。The reason why the calculation formula for the estimated throttle opening is different between step 105 and step 106 is that in this embodiment, when the battery voltage vb is below a predetermined voltage, the excitation method of the step motor 4 is 1-2 phase excitation. This is because the step position N5TEP is changed depending on each excitation method. In other words, the step motor 4 is
When the drive is controlled by phase excitation, the throttle valve 6 is opened and closed by 0.45 degrees per step of the step motor 4, and when the step motor 4 is drive controlled by two-phase excitation, the throttle valve 6 is , step motor 4
Since the opening and closing are performed by 0.9 degrees per step, two different calculation formulas are used as described above.
次にステップ107においては、前回本ルーチンの処理
を実行した際、次ステツプ108で算出された実スロツ
トル開度TH1と推定スロットル開度TH2との偏差Δ
THを後述の処理でステップモータ4の脱調を検出する
のに必要な基準値ΔTHOに置き換え、ステップ108
に移行する。Next, in step 107, the difference Δ between the actual throttle opening TH1 calculated in the next step 108 and the estimated throttle opening TH2 when the process of this routine was executed last time is determined.
In step 108, TH is replaced with a reference value ΔTHO necessary for detecting step-out of the step motor 4 in the process described later.
to move to.
そしてステップ108では、上記ステップ103にて読
み込んだ実スロツトル開度TH1と、ステップ105又
は106にて求めた推定スロットル開度TH2と、の偏
差ΔT)−1@算出し、次ステツプ109に移行する。Then, in step 108, the deviation ΔT)-1@ between the actual throttle opening TH1 read in step 103 and the estimated throttle opening TH2 obtained in step 105 or 106 is calculated, and the process moves to the next step 109. .
ステップ109においては、上記ステップ107で設定
された基準値ΔTHO、ステップ108で求めた偏差Δ
TH1及び当該駆動制御ルーチンの割込局+MTをパラ
メータとする次式6式%)
を用いて偏差ΔTHの変化速度ΔSを算出し、ステップ
110に移行する。この処理は本ルーチンが600 [
μsec]又は1200[μsec]の割込周期Tで以
て実行されることから、この時間T内の偏差ΔTHの変
化量を求めることによってその変化速度ΔSを算出して
いるのである。そして次ステツプ110では、この求め
られた変化速度ΔSが所定値α(但しαは負の値である
)以下であるか否か、即ら、ステップモータ4が脱調し
、スロットルバルブ6が閉方向に急速に閉じたか否かを
判断する。In step 109, the reference value ΔTHO set in step 107, the deviation ΔTHO determined in step 108,
The rate of change ΔS of the deviation ΔTH is calculated using the following equation (6) using TH1 and the interrupt station +MT of the drive control routine as parameters, and the process proceeds to step 110. This process is performed by this routine at 600 [
Since the process is executed with an interrupt period T of 1200 [μsec] or 1200 [μsec], the rate of change ΔS is calculated by determining the amount of change in the deviation ΔTH within this time T. In the next step 110, it is determined whether or not the obtained rate of change ΔS is less than or equal to a predetermined value α (α is a negative value). Determine whether it has closed rapidly in the direction.
ステップ110にて、ΔS〉αでステップモータ4には
脱調が生じていないと判断されると、続くステップ11
1が実行され、今度は上記ステップ108で求めた偏差
ΔTHの絶対値が所定値に1以上でおるか否かを判断す
る。これはステップモータ4の脱調以外の制御系の異常
、つまりステップモータ4に駆動信号が良好に伝達され
なかったとか、あるいはステップモータ4とスロットル
バルブ6との間の動力伝達系に何らかの異常が生じ、ス
ロットルバルブ6の開度が大きくずれたといった異常を
検出するための処理であって、1ΔTHI≧に1である
場合には異常が発生していると判断し、ステップ112
に移行してカウンタC1の値をインクリメントする。一
方、ステップ111にてlΔTH1<K1である旨判断
された場合、即ち上記ステップ110にてステップモー
タ4の脱調が検出されず、ステップ111にて制御系の
異常も検出されなかった場合には、ステップ113に移
行して、カウンタC’1の値から10を減算する。If it is determined in step 110 that there is no step-out in the step motor 4 because ΔS>α, the following step 11
1 is executed, and it is then determined whether the absolute value of the deviation ΔTH obtained in step 108 is equal to or greater than a predetermined value by 1 or not. This is due to an abnormality in the control system other than step motor 4 stepping out, that is, the drive signal was not properly transmitted to step motor 4, or some abnormality in the power transmission system between step motor 4 and throttle valve 6. This is a process for detecting an abnormality such as a large deviation in the opening degree of the throttle valve 6. If 1ΔTHI≧1, it is determined that an abnormality has occurred, and step 112
Then, the value of the counter C1 is incremented. On the other hand, if it is determined in step 111 that lΔTH1<K1, that is, if step-out of the step motor 4 is not detected in step 110, and if no abnormality in the control system is detected in step 111, , the process moves to step 113, and 10 is subtracted from the value of the counter C'1.
次に上記ステップ110にてΔS≦αでステップモータ
4に脱調が生じた旨判断されると、°ステップ114を
実行し、カウンタC1の値に20を加算し、ステップ1
15に移行する。そして、ステップ115においては、
上記ステップ111と同様、偏差ΔTHの絶対値が所定
値に1以上であるか否かを判断し、1ΔTHI≧に1で
あればステップ116にてカウンタC1の(直をインク
リメントする。尚、上記ステップ111及びステップ1
15にて用いられる所定値に1の値にはスロットル開度
センサ5の検出誤差に所定の設計マージンを加えた値が
設定されている。つまりこのに1の値としては、スロッ
トル開度センサ5の検出誤差が、製品ばらつき等を考慮
すると実際には第4図における同一スロットル開度に対
して±0.25[v〕程度の値となることから、この値
に設計マージンを含めた適度な値が設定され、これによ
って異常の誤検出が低減されることとなるのである。Next, when it is determined in step 110 that ΔS≦α that step motor 4 has lost synchronization, step 114 is executed, 20 is added to the value of counter C1, and step 1
15. Then, in step 115,
Similar to step 111 above, it is determined whether the absolute value of the deviation ΔTH is greater than or equal to the predetermined value, and if 1ΔTHI≧1, the counter C1 is incremented at step 116. 111 and step 1
The predetermined value used in step 15 is set to a value equal to the detection error of the throttle opening sensor 5 plus a predetermined design margin. In other words, as a value of 1, the detection error of the throttle opening sensor 5 is actually a value of about ±0.25 [v] for the same throttle opening in Fig. 4, considering product variations. Therefore, this value is set to an appropriate value including the design margin, thereby reducing erroneous detection of abnormalities.
一方、上記ステップ115にて1ΔTHl <K1であ
る旨判断された場合、あるいは上記ステップ112、ス
テップ113またはステップ116にてカウンタC1の
値が変更された場合にはステップ117が実行され、カ
ウンタC1の値が負であるか否かを判断する。そして、
C1<0であれば次ステツプ118でカウンタC1の値
をOに設定してステップ119に移行し、そうでなけれ
ば、そのままステップ119に移行する。尚、この処理
はステップモータ4及び制御系が共に正常である場合、
ステップ113にてC1の値が減算され、C1の値が負
になることから、これを防止し、C1の値が負にならな
いようにするための処理である。On the other hand, if it is determined in step 115 that 1ΔTHl <K1, or if the value of counter C1 is changed in step 112, step 113 or step 116, step 117 is executed, and the value of counter C1 is changed. Determine whether the value is negative. and,
If C1<0, the value of the counter C1 is set to O in the next step 118, and the process moves to step 119; otherwise, the process moves to step 119. Note that this process is performed when both the step motor 4 and the control system are normal.
Since the value of C1 is subtracted in step 113 and the value of C1 becomes negative, this process is performed to prevent this and prevent the value of C1 from becoming negative.
次にステップ119においては、後述の目標ステップ位
置算出ルーチンで算出されたステップモータ4の目標ス
テップ位置TSTEPから現在のステップ位置N3丁E
Pを減算することにより、偏差Δ5TEPを算出する。Next, in step 119, the process moves from the target step position TSTEP of the step motor 4 calculated in a target step position calculation routine to be described later to the current step position N3-E.
By subtracting P, the deviation Δ5TEP is calculated.
そして続くステップ120では、この偏差Δ5TEPが
正であるか否かを判断し、Δ5TEP>Oであればステ
ップ121に移行して、ステップモータ4のステップ位
置N5TEPを目標ステップ位置TSTEPに近づける
べく、N5TEPの値に「1」を加算し、ステップ12
2に移行する。Then, in the following step 120, it is determined whether this deviation Δ5TEP is positive or not. If Δ5TEP>O, the process moves to step 121, and in order to bring the step position N5TEP of the step motor 4 closer to the target step position TSTEP, the N5TEP Add "1" to the value of and step 12
Move to 2.
次に上記ステップ120にてΔ5TEPの値が正でない
旨判断された場合には、ステップ123に移行して、今
度はΔ5TEPの値が負であるか否かを判断する。そし
てΔ5TEPの値が負であれば次ステツプ124に移行
し、N5TEPの値から「1」を減算し、ステップ12
2に移行する。Next, if it is determined in step 120 that the value of Δ5TEP is not positive, the process moves to step 123, and it is then determined whether the value of Δ5TEP is negative. If the value of Δ5TEP is negative, the process moves to the next step 124, "1" is subtracted from the value of N5TEP, and step 12
Move to 2.
またΔ5TEPの値が負でなければ、即ちΔ5TEPが
rOJで目標ステップ位置TSTEPと現在のステップ
位置N5TEPとが一致している場合には、そのままス
テップ122に移行する。Further, if the value of Δ5TEP is not negative, that is, if Δ5TEP is rOJ and the target step position TSTEP and the current step position N5TEP match, the process directly proceeds to step 122.
ステップ122においては、上記ステップ104と同様
に、電圧低下フラグ)(lvbがセット状態であるか否
かを判断する。そして電圧低下フラグX1vbがリセッ
ト状態であれば、ステップ125に移行して、ステップ
モータ4を1−2相励磁で以て駆動すべくステップ位置
N5TEPの下位3bitの値をパラメータとする表−
1に示すデータマツプを用いてドライブ回路43に出力
する制御信号パターンを算出し、ステップ128に移行
する。一方、ステップ122にて電圧低下フラグX1v
bがセット状態である旨判断されると、ステップ126
に移行して、ステップモータ4を2相励磁で駆動するた
め、ステップ位置N5TEPの下位2bitをパラメー
タとする表−2に示すデータマツプを用いてドライブ回
路43に出力する制御パターンを算出し、ステップ12
7に移行する。In step 122, similarly to step 104, it is determined whether the voltage drop flag (lvb) is in the set state. If the voltage drop flag A table in which the values of the lower 3 bits of the step position N5TEP are used as parameters to drive the motor 4 with 1-2 phase excitation.
A control signal pattern to be output to the drive circuit 43 is calculated using the data map shown in FIG. 1, and the process proceeds to step 128. On the other hand, in step 122, the voltage drop flag X1v
If it is determined that b is in the set state, step 126
In order to drive the step motor 4 with two-phase excitation, a control pattern to be output to the drive circuit 43 is calculated using the data map shown in Table 2, which uses the lower 2 bits of the step position N5TEP as parameters.
Move to 7.
そしてステップ127では上記ステップ125又はステ
ップ126にて得られた制御信号パターンに応じた制御
信号を出力し、本ルーチンの処理を一旦終了する。Then, in step 127, a control signal corresponding to the control signal pattern obtained in step 125 or step 126 is output, and the processing of this routine is temporarily terminated.
表−1
ここで、上記表−1及び表−2において、制御信号パタ
ーンを表わすA、B、C,Dは、第7図に示したドライ
ブ回路43の端子A、B、C,Dに対応するものであっ
て、「1」は該当する端子をHighレベル(例えば5
[V] )に、rOJは該当する端子をLOWレベル
(O[V] )に、制御することを表わしている。Table 1 Here, in Tables 1 and 2 above, A, B, C, and D representing control signal patterns correspond to terminals A, B, C, and D of the drive circuit 43 shown in FIG. "1" sets the corresponding terminal to High level (for example, 5
[V]), and rOJ indicates that the corresponding terminal is controlled to the LOW level (O[V]).
また、電圧低下フラグXIvbがリセット状態でおる場
合、ステップ位置N5TEPの下位3bitから制御信
号パターンを算出し、電圧低下フラグXIVbがセット
状態でおる場合、ステップ位置N5TEPの下位2bi
tから制御信号パターンを算出するのは、ステップモー
タ4が4相で、1−2相励磁によって駆動する際(Xl
vb=O)には制御信号パターンが8パターンとなり、
2相励磁によって駆動する際(XIvb−1>には制御
信号パターンが4パターンとなるからである。In addition, when the voltage drop flag XIVb is in the reset state, the control signal pattern is calculated from the lower 3 bits of the step position N5TEP, and when the voltage drop flag XIVb is in the set state, the lower 2 bits of the step position N5TEP are calculated.
The control signal pattern is calculated from t when the step motor 4 has four phases and is driven by 1-2 phase excitation (Xl
vb=O), there are 8 control signal patterns,
This is because there are four control signal patterns when driving by two-phase excitation (XIvb-1>).
更に、上記ステップ102にて制御信号の出力を停止す
るには、具体的には上記制御信号パターンをroooO
Jとし、ドライブ回路43の各端子A、B、C,Dを全
て10wレベルにすればよい。Furthermore, in order to stop outputting the control signal in step 102, specifically, the control signal pattern is changed to roooOO.
J, and all terminals A, B, C, and D of the drive circuit 43 are set to the 10W level.
次に第9図に示す目標ステップ位置算出ルーチンにおい
ては、まずステップ201を実行し、分圧回路44で分
圧されA/D変換器58を介して入力されるバッテリ電
圧vbを読み込み、ステップ202に移行する。ステッ
プ202では、ステップモータ4の駆動制御を、1−2
相励磁で実行するか、2相励磁で実行するかを決定する
ため、上記読み込まれたバッテリ電圧vbが所定電圧V
O1例えば10[V]以下でおるが否かを判断する。モ
してVb>Voでおる場合には、ステップモータ4を1
−2相励磁で以て駆動するものとし、次ステツプ203
に移行する。Next, in the target step position calculation routine shown in FIG. 9, step 201 is first executed, the battery voltage vb divided by the voltage dividing circuit 44 and inputted via the A/D converter 58 is read, and step 202 to move to. In step 202, the drive control of the step motor 4 is performed in steps 1-2.
In order to determine whether to execute with phase excitation or two-phase excitation, the battery voltage vb read above is set to a predetermined voltage V.
It is determined whether or not O1 is, for example, 10 [V] or less. If Vb > Vo, step motor 4 is set to 1.
- It is assumed to be driven by two-phase excitation, and the next step 203
to move to.
ステップ203においては、電圧低下フラグXIvbが
リセット状態であるか否かを判断することにより、現在
ステップモータ4を1−2相励磁で駆動制御中であるか
否かを判断する。そして電圧低下フラグX1vbがセッ
ト状態で、現在ステップモータ4を2相励磁で以て駆動
制御している旨判断された場合には、ステップ204に
移行し、前述の駆動制御ルーチンの割込を禁止して、次
ステツプ205でその割込周期を600 [μsec]
にセットする。In step 203, by determining whether the voltage drop flag XIvb is in a reset state, it is determined whether or not the step motor 4 is currently under drive control with 1-2 phase excitation. If the voltage drop flag X1vb is set and it is determined that the step motor 4 is currently being drive-controlled by two-phase excitation, the process moves to step 204 and interrupts in the drive control routine described above are prohibited. Then, in the next step 205, the interrupt period is set to 600 [μsec]
Set to .
次にステップ206では、ステップモータ4のステップ
位置N5TEP、目標ステップ位置TSTEP、及び補
正値ZSTEPを各々2倍することにより、これら多値
を1−2相励磁に対応した値に変更し、ステップ207
に移行する。そしてステップ207においては、電圧低
下フラグXIVbをリセットし、次ステツプ208に移
行して、駆動制御ルーチンのタイマ割込を許可する。Next, in step 206, the step position N5TEP, target step position TSTEP, and correction value ZSTEP of the step motor 4 are each doubled to change these multi-values to values corresponding to 1-2 phase excitation, and step 207
to move to. Then, in step 207, the voltage drop flag XIVb is reset, and the process proceeds to the next step 208, in which timer interrupt of the drive control routine is permitted.
ステップ208にてタイマ割込が許可されると、続くス
テップ209に移行して、今度は電子制御回路20より
出力された1Qbitの開度情報ITS TE Pを読
み込みステップ210に移行する。When the timer interrupt is permitted in step 208, the process moves to the following step 209, in which 1Qbit opening degree information ITS TE P outputted from the electronic control circuit 20 is read, and the process moves to step 210.
そしてステップ210では、上記読み込まれた開度情報
ITSTEPのうち上位8bitをステップモータ4の
目標ステップ基準位置BTSTEPとして設定し、ステ
ップ211に移行する。この処理は上述したように、ス
テップモータ4を1−2相励磁で以て駆動する際には、
1ステツプ当たり0.1125度で表わされる開度情報
を4で割算すれば、ステップモータ4の分解能と同じ分
解能の開度情報が19られることがら、開度情報173
丁EPの下位2 bitを取り除くことにより開度情報
173丁EPを4で割り、その値を後述の処理にてステ
ップモータ4の目標ステップ位置を決定する際基準とな
る目標ステップ基準位置BTSTEPとするようしてい
るのである。Then, in step 210, the upper 8 bits of the read opening degree information ITSTEP are set as the target step reference position BTSTEP of the step motor 4, and the process proceeds to step 211. As mentioned above, this process is performed when driving the step motor 4 with 1-2 phase excitation.
If the opening information expressed as 0.1125 degrees per step is divided by 4, the opening information with the same resolution as the step motor 4 will be obtained by 19, so the opening information 173
By removing the lower 2 bits of EP, the opening information 173 EP is divided by 4, and the value is set as the target step reference position BTSTEP, which will be the reference when determining the target step position of the step motor 4 in the process described later. That's what I'm doing.
次にステップ211では、今度は上記ステップ209に
て読み込まれた開度情報ITsTEPのうち下位2bi
t、即ち開度情報ITsTEPを「4」で割った余りを
、後述の処理にてステップモータ4のステップ位置をデ
ユーティ制御するために用いるデユーティデータDTS
TEPとして設定し、次ステツプ212に移行する。そ
してステップ212では当該装置の異常を表わす異常検
出フラグXfailがセット状態であるか否かを判断し
、このフラグXfailがセット状態であればそのまま
ステップ20’1に移行する。Next, in step 211, the lower 2bis of the opening information ITsTEP read in step 209 are
t, that is, the remainder when the opening information ITsTEP is divided by "4", is used as duty data DTS to be used for duty-controlling the step position of the step motor 4 in the processing described later.
It is set as TEP, and the process moves to the next step 212. Then, in step 212, it is determined whether an abnormality detection flag Xfail indicating an abnormality in the device is set, and if this flag Xfail is set, the process directly proceeds to step 20'1.
一方上記ステップ212にて異常検出フラグXfail
がリセット状態でおる旨判断されるとステップ213を
実行し、前記駆動制御ルーチンでカウントされるカウン
タC1の値が所定値に2、例えば100以上となったか
否かを判断する。モしてC1≧に2であれば当該制御装
置に異常が発生したものとしてステップ214に移行し
、異常検出フラグXfailのセット及びステップ位1
1NsTEP、カウンタC1の初期化の処理を行ない、
逆にC1<K2であればステップ215に移行してカウ
ンタC2の値をクリアし、ステップ201に移行する。On the other hand, in step 212, the abnormality detection flag
When it is determined that is in the reset state, step 213 is executed, and it is determined whether the value of the counter C1 counted in the drive control routine has reached a predetermined value of 2, for example 100 or more. If C1≧2, it is assumed that an abnormality has occurred in the control device and the process moves to step 214, where the abnormality detection flag Xfail is set and step 1 is set.
1NsTEP, initialize the counter C1,
Conversely, if C1<K2, the process moves to step 215, the value of the counter C2 is cleared, and the process moves to step 201.
ここで、ステップ213の処理はスロットルバルブ6の
急開又は急閉時に生ずる制御の応答遅れによって装置の
異常を誤検出するのを防止するための処理であって、上
記駆動制御ルーチンでステップモータ4の脱調検出時に
20ずつカウントアツプされ、その他の制御系の異常発
生時には1ずつカウントアツプされるカウントC1の値
が所定値異常か否かを判断することにより装置の異常を
充分W1認した上で異常検出フラグXfailをセット
するようされている。従ってに2の値を100とすれば
、ΔTH≧に1の状態が60 [m5ec](=100
X0.6 [m5ec])JX上継続した場合とか、Δ
S≦αの状態が3 [m5ec] (=100x0.6
/20 [m5ec] )以上継続した場合に装置に異
常が生じたものと判断されることとなる。またステップ
214では異常検出フラグXfal+をセットすると共
にステップ位置N5TEP、カウンタC1を初期化する
が、これは異常検出フラグXfailをセットすること
により上記駆動制御ルーチンで制御信号を出力するのを
停止して、スプリング37によってスロットルバルブ6
を仝閉状態にすると共に、ステップN5TEPを初期化
してスロットルバルブ6の開閉制御をスロットルバルブ
仝閉の初期状態から再度実行させるための処理である。Here, the process of step 213 is a process for preventing erroneous detection of an abnormality in the device due to a delay in control response that occurs when the throttle valve 6 is suddenly opened or closed. By determining whether the value of count C1, which is incremented by 20 when a step-out is detected, and which is incremented by 1 when an abnormality occurs in other control systems, is an abnormality of a predetermined value, the abnormality of the device is sufficiently recognized by W1. The abnormality detection flag Xfail is set in this step. Therefore, if the value of 2 is 100, the state of 1 in ΔTH≧ is 60 [m5ec] (=100
X0.6 [m5ec]) If continued on JX, Δ
The state of S≦α is 3 [m5ec] (=100x0.6
/20 [m5ec]) or more, it will be determined that an abnormality has occurred in the device. Further, in step 214, the abnormality detection flag Xfal+ is set, and the step position N5TEP and the counter C1 are initialized. , throttle valve 6 by spring 37
This is a process for bringing the throttle valve into the closed state, initializing step N5TEP, and re-executing the opening/closing control of the throttle valve 6 from the initial state of the throttle valve being closed.
次に上記ステップ203にて電圧低下フラグXIvbが
リセット状態で、現在既にステップモータ4の1−2相
励磁運転がなされている旨判断された場合には、ステッ
プ220に移行する。そしてステップ220では時計5
1によって2 lm5ecl毎にセットされるフラグX
2m5がセット状態でおるか否かを判断し、フラグX2
m5がリセット状態であれば、ステップ209に移行し
て、上記ステップ209以降の処理を実行する。Next, in step 203, if it is determined that the voltage drop flag XIvb is in a reset state and the step motor 4 is currently in 1-2 phase excitation operation, the process moves to step 220. And in step 220, clock 5
Flag X set every 2 lm5ecl by 1
Determine whether 2m5 is set and set flag X2.
If m5 is in the reset state, the process moves to step 209 and the processes from step 209 described above are executed.
一方、ステップ220にてフラグX 2msがセット状
態である旨判断された場合には、ステップ221に移行
して、フラグX 2msをリセットすると共に、カウン
タC3の値をインクリメントする。そして、ステップ2
22ではこのインクリメントされたカウンタC3の値が
4以上か否かを判断し、C3≧4であればステップ22
3に移行して、カウンタC3の1直をクリアする。On the other hand, if it is determined in step 220 that the flag X 2ms is set, the process proceeds to step 221, where the flag X 2ms is reset and the value of the counter C3 is incremented. And step 2
In step 22, it is determined whether the incremented value of the counter C3 is 4 or more, and if C3≧4, the process proceeds to step 22.
3, and the first shift of the counter C3 is cleared.
一方上記ステップ222にてC3く4で必る旨判断され
た場合、あるいはステップ223にてカウンタC3の値
がクリアされた場合には、ステップ224に移行して、
今度はカウンタC3の値が、上記ステップ211で設定
されたデユーティデータDTSTEP、即ら開度情報を
4で割った余り以上であるか否かを判断する。そしてこ
のステップ224にてC3≧DTSTEPである旨判断
されると、ステップ225に移行して、ステップモータ
4の目標ステップ位置TSTEPに上記ステップ210
で設定された目標ステップ位置BTSTEPと、後述の
補正値算出ルーチンで算出され、上記ステップ206で
補正された補正値ZSTEPとを加算した値を設定し、
ステップ226に移行する。また上記ステップ224に
てC3<DSTEPである旨判断された場合には、ステ
ップ227に移行して、今度は目標ステップ位置BTS
TEPと補正値ZSTEPとを加算した値に1を加えた
値を目標ステップ位置TSTEPとして設定し、ステッ
プ226に移行する。On the other hand, if it is determined in step 222 that C3-4 is necessary, or if the value of counter C3 is cleared in step 223, the process moves to step 224,
This time, it is determined whether the value of the counter C3 is greater than or equal to the duty data DTSTEP set in step 211, that is, the remainder of the opening degree information divided by 4. If it is determined in this step 224 that C3≧DTSTEP, the process moves to step 225, and the target step position TSTEP of the step motor 4 is adjusted to the step 210 described above.
Set a value that is the sum of the target step position BTSTEP set in step 206 and the correction value ZSTEP calculated in the correction value calculation routine described later and corrected in step 206,
The process moves to step 226. Further, if it is determined in step 224 that C3<DSTEP, the process moves to step 227, and this time the target step position BTS is
A value obtained by adding 1 to the sum of TEP and the correction value ZSTEP is set as the target step position TSTEP, and the process moves to step 226.
ここで上記ステップ221ないしステップ225、及び
ステップ227の処理は、ステップ211にて求められ
たデユーティデータDTSTEPに応じて目標ステップ
位置TSTEPをデユーティ制御することにより、スロ
ットルバルブ6の平均開度が開度情報ITSTEPに対
応した値となるようにするための処理であって、この場
合(1−2相励磁の場合)には8 [m5ec] (
2[m5ec]X4)の周期で以てデユーティ制御が実
行される。またステップ224、ステップ225、ステ
ップ227の処理は、後述するようにステップモータ4
を2相励磁運転で以て駆動する際にも実行されるが、こ
の場合の制御周期は16[m5ec]となる。Here, the processing in steps 221 to 225 and step 227 is performed by duty-controlling the target step position TSTEP according to the duty data DTSTEP obtained in step 211, so that the average opening degree of the throttle valve 6 is increased. This is a process to make the value correspond to the degree information ITSTEP, and in this case (in the case of 1-2 phase excitation), 8 [m5ec] (
Duty control is executed at a cycle of 2 [m5ec]×4). Further, the processing of steps 224, 225, and 227 is performed by the step motor 4 as described later.
This is also executed when the motor is driven in two-phase excitation operation, but the control cycle in this case is 16 [m5ec].
次にステップ226においては異常検出フラグXfai
lがセット状態であるが否かを判断し、異常検出フラグ
Xfailがリセット状態であればそのままステップ2
01に移行する。一方、異常検出フラグXfailがセ
ット状態である場合、即ち上記ステップ213にて当該
装置に異常が生じている旨判断された場合には、ステッ
プ228に移行してカウンタC2の1直をインクリメン
トする。そして次ステツプ229にてこのカウンタc2
の値が所定値に3、例えば100を越えたが否かを判断
し、C2>K3であればそのままステップ201に移行
する。またC2≦に3である場合には後述の補正値算出
ルーチンへ移行する。Next, in step 226, the abnormality detection flag
Determine whether l is in the set state or not, and if the abnormality detection flag Xfail is in the reset state, proceed directly to step 2.
01. On the other hand, if the abnormality detection flag Xfail is set, that is, if it is determined in step 213 that an abnormality has occurred in the device, the process proceeds to step 228, where the counter C2 is incremented by one. Then, in the next step 229, this counter c2
It is determined whether the value of has exceeded a predetermined value of 3, for example 100, and if C2>K3, the process directly proceeds to step 201. If C2≦3, the process moves to a correction value calculation routine to be described later.
ここでこのステップ226ないしステップ229の処理
は装置の異常が検出され、異常検出フラグXfailが
セットされた後、駆動制御ルーチンでステップモータ4
の制御信号の出力を停止している状態が所定時間以上と
なるよう制御するための処理であって、これによってス
ロットルバルブ6か完全に全開状態とされる。つまりス
テップモータ4の制御信号の出力を停止するとスロット
ルバルブ6は、スプリング37によって閉方向に回転さ
れ、ストッパ38によって全開位置で停止されるが、こ
のときその反動でストッパ38がバウンドし、スロット
ル開度が変動するといったことがあることから、上記の
処理によってスロットルバルブ6が確実に全閉状態とな
るまでの時間、制御信号の出力を停止するようにしてい
るのである。Here, the processing in steps 226 to 229 is performed after an abnormality in the device is detected and the abnormality detection flag Xfail is set, and then the step motor 4 is
This is a process for controlling the state in which the output of the control signal is stopped for a predetermined time or more, and thereby the throttle valve 6 is completely opened. That is, when the output of the control signal of the step motor 4 is stopped, the throttle valve 6 is rotated in the closing direction by the spring 37 and stopped at the fully open position by the stopper 38, but at this time, the stopper 38 bounces due to the reaction, and the throttle valve 6 Since the temperature may fluctuate, the output of the control signal is stopped until the throttle valve 6 is reliably fully closed through the above process.
尚、上記の処理において所定値に3の値を100とした
場合、カウンタC2は2 [m5ec]毎にカウントさ
れることから、制御信号の出力停止時間は200 [m
5ec] (=100x2 [m5eC])というこ
とになる。Note that in the above process, if the predetermined value of 3 is 100, the counter C2 counts every 2 [m5ec], so the output stop time of the control signal is 200 [m5ec].
5ec] (=100x2 [m5eC]).
次に上記ステップ202にてバッテリ電圧vbが所定電
圧Vo以下である旨判断された場合には、ステップモー
タ4の駆動制御を2相励磁で行なうためにステップ23
3に移行する。ステップ233では電圧低下フラグX1
vbがセット状態であるか否かを判断することにより、
現在ステップモータ4の駆動が1−2相励磁で実行され
ているが、2相励磁で実行されているかを判別する。そ
して電圧低下フラグX1vbがリセット状態であり、現
在ステップモータ4の駆動が1−2相励磁で以て実行さ
れていると判断すると、ステップ234に移行する。Next, if it is determined in step 202 that the battery voltage vb is less than the predetermined voltage Vo, step 23 is performed to control the drive of the step motor 4 by two-phase excitation.
Move to 3. In step 233, the voltage drop flag
By determining whether vb is in the set state,
The step motor 4 is currently being driven by 1-2 phase excitation, but it is determined whether it is being driven by 2-phase excitation. If it is determined that the voltage drop flag X1vb is in the reset state and that the step motor 4 is currently being driven by 1-2 phase excitation, the process moves to step 234.
ステップ234ないしステップ238の処理は、前述の
ステップ204ないしステップ208の処理に対応する
ものであって、ステップモータ4の励磁方式を1−2相
励磁から2相励磁に切替える為に、駆動制御ルーチンの
割込周期や各種ステップ位@N5TEP、TSTEP、
ZSTEPを2相励磁に対応した値に変更する処理が実
行される。The processing from step 234 to step 238 corresponds to the processing from step 204 to step 208 described above, and in order to switch the excitation method of the step motor 4 from 1-2 phase excitation to 2-phase excitation, the drive control routine Interrupt cycle and various step positions @N5TEP, TSTEP,
A process of changing ZSTEP to a value corresponding to two-phase excitation is executed.
即ち、ステップ234にてタイマ割込を禁止した後、ス
テップ235にてその割込周期を1200[μsec]
にセットすると共に、ステップ236にてステップモー
タ4のステップ位置N5TEP、目標ステップ位置TS
TEP及び補正値ZSTEPを1/2に変更し、更にス
テップ237で電圧低下フラグX1vbをセットして、
ステップ238にてタイマV]込を許可するのである。That is, after prohibiting timer interrupts in step 234, the interrupt period is set to 1200 [μsec] in step 235.
At the same time, in step 236, the step position N5TEP of the step motor 4 and the target step position TS are set.
Change TEP and correction value ZSTEP to 1/2, and further set voltage drop flag X1vb in step 237.
In step 238, the timer V] is permitted to be included.
このようにして励磁方式切替えの為の処理が実行される
と、続くステップ239に移行して、前記ステップ20
9と同様、電子制御回路2oより出力される1 0bi
tの開度情報ITSTEPを読み込み、ステップ240
に移行する。そしてステップ240では上記読み込まれ
た開度情報ITSTEPのうち上位7 bitを目標ス
テップ基準位置BTSTEPとして設定し、次ステツプ
241に移行する。またステップ241では開度情報I
TSTEPのうち下位3bitをデユーティデータDT
STEPとして設定する。When the process for switching the excitation method is executed in this way, the process moves to the following step 239, and the step 20 described above proceeds to step 239.
Similar to 9, 1 0bi output from the electronic control circuit 2o
Read the opening degree information ITSTEP of t, and step 240
to move to. Then, in step 240, the upper 7 bits of the read opening degree information ITSTEP are set as the target step reference position BTSTEP, and the process moves to the next step 241. Also, in step 241, the opening information I
The lower 3 bits of TSTEP are used as duty data DT.
Set as STEP.
尚、このステップ240及びステップ241の処理は、
開鎖情報ITSTEPを8で割ることにより、ステップ
モータ4を2相励磁で駆動する際の分解能に対応した目
標ステップ基準位置BTSTEPを算出すると共に、そ
の余りに応じてデユーティ制御し、目標ステップ位置T
STEP′を算出するためのデユーティデータDTST
EPを算出するための処理である。Note that the processing in steps 240 and 241 is as follows:
By dividing the open chain information ITSTEP by 8, the target step reference position BTSTEP corresponding to the resolution when driving the step motor 4 with two-phase excitation is calculated, and the duty is controlled according to the remainder to calculate the target step position T.
Duty data DTST for calculating STEP'
This is a process for calculating EP.
そして、上記ステップ241にてデユーティデータDT
STEPが算出されると、前述のステップ212に移行
して、ステップ2]2ないしステップ215の処理を実
行する。Then, in step 241, the duty data DT
Once STEP is calculated, the process moves to step 212 described above, and the processes from step 2]2 to step 215 are executed.
次に上記ステップ233にて電圧低下フラグX1vbが
セット状態である旨判断された場合、即ち現在数にステ
ップモータ4の駆動制御が2相励磁運転で以て実行され
ている場合にはステップ250に移行する。そしてステ
ップ250では前記ステップ220と同様フラグX 2
msがセット状態でおるか否かを判断し、フラグX2m
5がリセット状態であれば、上記ステップ239以降の
処理に移行する。Next, if it is determined in step 233 that the voltage drop flag Transition. Then, in step 250, the flag X 2 is set as in step 220.
Determine whether ms is set and set flag X2m.
If 5 is in the reset state, the process moves to step 239 and subsequent steps.
一方、ステップ250にてフラグX2m5がセット状態
である旨判断された場合には、ステップ251に移行し
て、フラグX2m5をリセットすると共に、カウンタC
3をインクリメントし、次ステツプ252に移行する。On the other hand, if it is determined in step 250 that the flag X2m5 is set, the process proceeds to step 251, where the flag X2m5 is reset and the counter C
3 is incremented and the process moves to the next step 252.
ステップ252ではカウンタC3の値が8以上であるか
否かを判断し、C3≧8であればステップ253にてカ
ウンタC3の値をOとし、そうでなければそのままステ
ップ224に移行する。尚、このステップ250ないし
ステップ253の処理は、続くステップ224以降の処
理で、目標ステップ位置TSTEPをステップ241で
算出されたデユーティデータDTSTEPに応じてデユ
ーティ制御するための処理である。In step 252, it is determined whether the value of the counter C3 is 8 or more. If C3≧8, the value of the counter C3 is set to O in step 253, and if not, the process directly proceeds to step 224. Note that the processing in steps 250 to 253 is processing for duty-controlling the target step position TSTEP according to the duty data DTSTEP calculated in step 241 in the subsequent processing in step 224 and thereafter.
そしてステップ224では、上記ステップ250ないし
ステップ253で2 [m58C]毎にO〜7へと変化
されるカウンタC3の値が、ステップ241にて求めら
れたデユーティデータDTSTEP以上か否かを判断し
、ステップ225以降の処理を実行する。Then, in step 224, it is determined whether the value of the counter C3, which is changed from 0 to 7 every 2 [m58C] in steps 250 to 253, is greater than or equal to the duty data DTSTEP obtained in step 241. , executes the processing from step 225 onwards.
次に上記ステップ229にてカウンタC2の値が所定値
に3より大きいと判断された場合、即ち上記目標ステッ
プ位置算出ルーチンにて当該制御装置の異常が検出され
、駆動制御ルーチンでステップモータ4の制御信号が出
力されなくなってから、所定時間以上経過した場合、あ
るいは当該制WJ開始時に実行される第10図の補正1
a算出ルーチンでは、まずステップ301にて駆動制御
ルーチンのタイマ割込を禁止した後、ステップ302に
移行してタイマ割込周期を1200 [μsec]にセ
ットする。Next, if it is determined in step 229 that the value of the counter C2 is greater than the predetermined value 3, that is, an abnormality in the control device is detected in the target step position calculation routine, and the step motor 4 is stopped in the drive control routine. Correction 1 in Figure 10 is executed when a predetermined period of time or more has elapsed since the control signal was no longer output, or when the relevant control WJ is started.
In the a calculation routine, first, in step 301, timer interrupts of the drive control routine are prohibited, and then the process proceeds to step 302, where the timer interrupt period is set to 1200 [μsec].
次にステップ303では電圧低下フラグXIVbをセッ
トし、次ステツプ304に移行して、タイマ割込を許可
する。続くステップ305ではステップ位置N5TEP
及び目標ステップ位置T S TEPを夫々80、具体
的にはMOlooooJにセットし、ステップ306に
移行して、異常検出フラグXfailをクリアする。そ
して続くステップ307では2相励磁の際のステップモ
ータ4のOステップ位置の制御信号パターン、即ち前述
の表−2のN5TEPの下位2bitがroOJの制御
信号パターンに応じた制御信号を出力し、次ステツプ3
08に移行する。Next, in step 303, the voltage drop flag XIVb is set, and the process moves to the next step 304, where timer interrupts are enabled. In the following step 305, step position N5TEP
and the target step position T S TEP are set to 80, specifically MOlooooJ, and the process proceeds to step 306 to clear the abnormality detection flag Xfail. Then, in the following step 307, the control signal pattern of the O step position of the step motor 4 during two-phase excitation, that is, the lower 2 bits of N5TEP in Table 2 above outputs a control signal according to the control signal pattern of roOJ. Step 3
Move to 08.
ステップ308においては目標ステップTSTEPを8
8ステツプに設定し、ステップ309にて目標ステップ
TSTEPとステップ位置N5TEPとが一致するのを
待つ。するとその間に1200[μsec]毎に実行さ
れる駆動制御ルーチンでステップモータ4が8ステツプ
(88−80>分だけ開方向に駆動され、ステップ位置
N5TEPか88ステツプに制御されることとなる。In step 308, the target step TSTEP is set to 8.
8 steps and waits at step 309 until the target step TSTEP and step position N5TEP match. Then, in the drive control routine executed every 1200 μsec, the step motor 4 is driven in the opening direction by 8 steps (88-80>), and the step position N5TEP is controlled to 88 steps.
ここで上記ステップ305ないしステップ309の処理
は、内燃機関始動時や異常検出時にはステップモータ4
への制御信号が出力されておらず、通常スプリング37
とストッパ38との動作によってスロットルバルブが仝
閉以下の開度となっていることから、その状態から2相
励磁で8ステツプ分だけスロットルバルブ6を開方向に
駆動し、その1変の処理でスロットルバルブ6を1ステ
ツプずつ閉方向に駆動することによってスロットルバル
ブ6が仝閉となった時のステップ位置を検出し、そのス
テップ位置をスロットルバルブ6とステップモータ4と
の位置ずれ量として目標ステップ位置の補正値を算出す
るための処理である。Here, the processing in steps 305 to 309 described above is performed when starting the internal combustion engine or when an abnormality is detected.
No control signal is output to the normal spring 37.
Since the throttle valve is opened less than the closed position due to the operation of the stopper 38 and the stopper 38, the throttle valve 6 is driven in the opening direction by 8 steps using two-phase excitation from that state. By driving the throttle valve 6 in the closing direction one step at a time, the step position when the throttle valve 6 is closed is detected, and the step position is used as the amount of positional deviation between the throttle valve 6 and the step motor 4 to determine the target step. This is a process for calculating a position correction value.
このようにして目標ステップ位置TSTEPとステップ
位i!tNsTEPとが88ステツプで一致するよう制
御されると、今度はステップ310にて2 [m5ec
]毎にセットされるフラグX2m5の値をリセットし、
次ステツプ3′11に移行する。そしてステップ311
ではフラグX2m5かセット状態になるのを待ち、フラ
グF1がセラ1〜状態になると次ステツプ312に移行
してスロットルセンサ5の全開スイッチ56がON状態
となり、スロットルバルブ6が仝閉になったか否かを判
断する。In this way, the target step position TSTEP and the step position i! When tNsTEP is controlled to match in 88 steps, 2 [m5ec
] resets the value of flag X2m5 that is set every time,
The process moves to the next step 3'11. and step 311
Then, wait for the flag X2m5 to be set, and when the flag F1 is set to Sera 1~, proceed to the next step 312, the full open switch 56 of the throttle sensor 5 will be in the ON state, and it will be determined whether the throttle valve 6 is closed or not. to judge.
ステップ312にてスロットル開度が全開でないと判断
されると、次ステツプ313にて目標ステップTSTE
Pをデクリメントすると共に、ステップ314にてその
値がrOJになったか否かを判断する。そして目標ステ
ップTSTEPがrOJでなければステップ309に移
行し、ステップ312にてスロットルバルブの仝閉が検
知されるか、ステップ314にて目標ステップ位置がr
OJである旨判断されるまでの間、ステップ309ない
しステップ314の処理をくり返し実行する。If it is determined in step 312 that the throttle opening is not fully open, the next step 313 is to set the target step TSTE.
P is decremented, and at step 314 it is determined whether the value has reached rOJ. Then, if the target step TSTEP is not rOJ, the process moves to step 309, and in step 312, the closing of the throttle valve is detected, or in step 314, the target step position is rOJ.
The processes from step 309 to step 314 are repeatedly executed until it is determined that it is OJ.
一方ステップ312にてスロットルバルブ6の全開が検
出されたとき、あるいは目標ステップ位置TSTEPが
rOJである旨判断されたときにはステップ315に移
行して、その時の目標ステップTSTEPの下位2bi
tを補正値ZSTEPとして設定すると共に、次ステツ
プ316にてその値ZSTEPをステップ位置N5TE
P及び目標ステップ位置TSTEP1.:設定し、ステ
ップ317に移行する。そして、ステップ317ではフ
ラグX2m5をリセットすると共にカウンタC1の値を
クリアし、目標ステップ位置算出ルーチンに移行する。On the other hand, when it is detected in step 312 that the throttle valve 6 is fully open, or it is determined that the target step position TSTEP is rOJ, the process moves to step 315, and the lower 2 bis of the target step TSTEP at that time
t is set as the correction value ZSTEP, and in the next step 316, the value ZSTEP is set as the step position N5TE.
P and target step position TSTEP1. : Set and proceed to step 317. Then, in step 317, the flag X2m5 is reset and the value of the counter C1 is cleared, and the routine shifts to the target step position calculation routine.
以上詳述した如く、本実施例のスロットルバルブの開閉
制御装置においては、バッテリ電圧vbが低くなったと
き、制御信号の出カバターンが表−1から表−2に変更
され、ステップモータ4の励磁方式が1−2相励磁から
2相励磁に切替えられる。これは前述したようにバッテ
リ電圧低下時にも続けてステップモータ4を1−2相励
磁で以て駆動制御していると、1相のみを励磁する際の
駆動トルクが低下してステップモータ4に税調を生じ、
ステップモータ4を良好に駆動制御できなくなってしま
うことから、このような場合には2相励磁運転に切替え
てステップモータ4を駆動制御し得る駆動トルクが得ら
れるようにしようとするものである。つまり、1−2相
励磁によるステップモータ4のトルク変化は第11図(
イ)に示す如く表わすことができるが、この場合上記ド
ライブ回路43における一端子A、B、C又はDにのみ
Highレベルの制御信号を出力するような1相励磁に
おいてはバッテリ電圧vbが低下すると駆動トルクが低
下してしまうことから、このようなことがないよう励磁
方式を2相励磁に切り替え、第11図(ロ)に示す如き
駆動トルクを得ようとするのである。尚、図においてA
、B、C,Dはステップモータ4の各相を表わしている
。As detailed above, in the throttle valve opening/closing control device of this embodiment, when the battery voltage vb becomes low, the output pattern of the control signal is changed from Table 1 to Table 2, and the step motor 4 is excited. The method is switched from 1-2 phase excitation to 2-phase excitation. This is because, as mentioned above, if the step motor 4 is continuously controlled by 1-2 phase excitation even when the battery voltage is low, the drive torque when exciting only 1 phase decreases and the step motor 4 causing a tax adjustment,
Since it becomes impossible to drive and control the step motor 4 well, in such a case, the drive torque that can drive and control the step motor 4 is obtained by switching to two-phase excitation operation. In other words, the torque change of the step motor 4 due to 1-2 phase excitation is shown in Figure 11 (
In this case, in one-phase excitation in which a high-level control signal is output to only one terminal A, B, C, or D in the drive circuit 43, the battery voltage vb decreases. Since the driving torque decreases, in order to prevent this from happening, the excitation method is switched to two-phase excitation in an attempt to obtain the driving torque as shown in FIG. 11(b). In addition, in the figure A
, B, C, and D represent each phase of the step motor 4.
また本実施例では、電子制御回路20から出力される開
度情報を、各励磁方式で以て実現可能な分解能まで割算
した結果をそのままステップモータ4の目標ステップ位
置とせず、その値に、余りに応じたデユーティ比で以て
1を加算した値を目標ステップ位置として、ステップモ
ータ4を駆動制御していることから、スロットルバルブ
6の開度を開度情報に対応した分解能で以て制御するこ
とができるようになる。従ってステップモータ4の励磁
方式を1−2相励磁から2相励磁に切替えても開閉制御
の分解能が低下されることはなく、常時安定した分解能
でもってスロットルバルブ6を開閉制御することが可能
となる。Furthermore, in this embodiment, the result obtained by dividing the opening degree information output from the electronic control circuit 20 to the resolution that can be achieved with each excitation method is not directly used as the target step position of the step motor 4; Since the step motor 4 is driven and controlled using the value obtained by adding 1 to the duty ratio corresponding to the remainder as the target step position, the opening degree of the throttle valve 6 is controlled with a resolution corresponding to the opening information. You will be able to do this. Therefore, even if the excitation method of the step motor 4 is switched from 1-2 phase excitation to 2-phase excitation, the resolution of opening/closing control will not be reduced, and it is possible to control opening/closing of the throttle valve 6 with stable resolution at all times. Become.
更に、本実施例ではステップモータ4の励磁方式を1−
2相励磁から2相励磁に切替えた際、それに応じて駆動
制御ルーチンの割込周期を600[、usec3から1
200 [μsec]に切替えるようにされている。従
って、ステップモータ4の励磁方式を切替えてもスロッ
トルバルブ6の開閉速度を常に一定とすることができる
。即ち、1−2相励磁の場合、スロットルバルブ6はス
テップモータ4の1ステツプ当たりに0.45度開閉し
、2相励磁の場合、1ステツプ当たりに0.9度開閉さ
れるが、駆動制御ルーチンの割込周期が2相励磁で2倍
に変更されるので、結局時間当たりのスロットル開度の
変化1は同一となり、スロワ1〜ルバルブ6の開閉速度
が一定となるのである。Furthermore, in this embodiment, the excitation method of the step motor 4 is set to 1-
When switching from 2-phase excitation to 2-phase excitation, the interrupt period of the drive control routine is changed from 600[, usec3 to 1].
200 [μsec]. Therefore, even if the excitation method of the step motor 4 is changed, the opening/closing speed of the throttle valve 6 can always be kept constant. That is, in the case of 1-2 phase excitation, the throttle valve 6 opens and closes 0.45 degrees per step of the step motor 4, and in the case of 2-phase excitation, it opens and closes 0.9 degrees per step, but the drive control Since the interrupt period of the routine is doubled by two-phase excitation, the change 1 in the throttle opening degree per time is ultimately the same, and the opening/closing speed of the thrower 1 to the valve 6 becomes constant.
また更に本実施例では、制御開始時、あるいは異常検出
時に、スロットルバルブ6を全開位置に制御して、その
とき出力されている制御信号からスロットルバルブ6と
ステップモータ4のステップ位置とのずれを求め、目標
ステップ位置TsTEPを算出する除用いる補正値ZS
TEPとするようされている。従って、ギヤ34やギヤ
35が摩耗して相対位置がずれたような場合にも、その
ずれlを良好に補正することができ、スロットルバルブ
の開閉制御を常に精度よく実行できる。またステップモ
ータ4の組付時にステップモータ4とスロットルバルブ
6との相対位置を調整する必要もない。Furthermore, in this embodiment, when control is started or when an abnormality is detected, the throttle valve 6 is controlled to the fully open position, and the deviation between the throttle valve 6 and the step position of the step motor 4 is determined from the control signal output at that time. and the correction value ZS used to calculate the target step position TsTEP.
It is supposed to be TEP. Therefore, even if the gears 34 and 35 are worn out and their relative positions shift, the shift l can be well corrected, and the opening/closing control of the throttle valve can always be executed with high precision. Furthermore, there is no need to adjust the relative positions of the step motor 4 and the throttle valve 6 when assembling the step motor 4.
ここで上記実施例では、本発明方法を、ステップモータ
4を通常1−2相励磁で以て駆動制御し、バッテリ電圧
低下時に2相励磁運転に切替えるよう構成されたスロッ
トルバルブの開閉制御装置に適用した場合について説明
したが、例えばステップモータ4をダブル1−2相励磁
で以て駆動制御する場合にも、上記のようにバッテリ電
圧低下時に2相励磁運転に切替えることによって駆動ト
ルクの低下を防止することができる。In the above embodiment, the method of the present invention is applied to an opening/closing control device for a throttle valve configured to control the drive of the step motor 4 normally with 1-2 phase excitation, and switch to 2-phase excitation operation when the battery voltage drops. Although we have explained the case where it is applied, for example, when controlling the drive of the step motor 4 with double 1-2 phase excitation, the drop in drive torque can be prevented by switching to 2-phase excitation operation when the battery voltage drops as described above. It can be prevented.
即ら、ダブル1−2相励磁方式ではステップ位置す如く
、ステップモータ各相のコイル4a′ないし4d−の一
端をバッテリに接続すると共に、電流制限用の抵抗R−
を各コイル4a”ないし4d′の他端に並列に2個設け
、前記実施例と同様のトランジスタ回路を用いて各抵抗
R′の他端を接地するよう構成され、図に示す端子AI
、 A2 。That is, in the double 1-2 phase excitation method, one end of the coils 4a' to 4d- of each phase of the step motor is connected to the battery, and a current limiting resistor R-
are arranged in parallel at the other end of each of the coils 4a" to 4d', and the other end of each resistor R' is grounded using a transistor circuit similar to that of the previous embodiment, and the terminal AI shown in the figure is
, A2.
B1 、B2 、CI 、C2、Di 、D2に表−3
に示す励磁パターンで以て制御信号が出力されるが、バ
ッテリ電圧低下時には制御信号を表−4に示す励磁パタ
ーンで以て出力するようすればよい。Table 3 for B1, B2, CI, C2, Di, D2
The control signal is output using the excitation pattern shown in Table 4. However, when the battery voltage drops, the control signal may be output using the excitation pattern shown in Table 4.
表−3
表−4
[発明の効果]
以上、詳述したように本発明のステップモータの駆動制
御方法によれば、電源電圧の低下によるステップモータ
の駆動トルクの低下を防止することができ、電源電圧低
下時にもステップモータの駆動制御が可能となる。また
本発明では、電源電圧低下時に、ステップモータの励磁
方式を、1相励磁又は1相励磁より小さい分解能による
励磁方式から2相励磁に切替えるようにしていることか
ら、ドライブ回路はそのままの状態で用いることができ
、従来のように電流制限用の抵抗器を2倍以上にすると
か、おるいはその切替えの為のスイッチを設けるといっ
た必要もない。Table 3 Table 4 [Effects of the Invention] As detailed above, according to the step motor drive control method of the present invention, it is possible to prevent a decrease in the drive torque of the step motor due to a decrease in power supply voltage. Drive control of the step motor becomes possible even when the power supply voltage drops. Furthermore, in the present invention, when the power supply voltage drops, the excitation method of the step motor is switched from one-phase excitation or an excitation method with a resolution smaller than one-phase excitation to two-phase excitation, so the drive circuit remains unchanged. There is no need to double or more the number of current-limiting resistors or to provide a switch for switching them, unlike in the conventional case.
第1図は本発明の方法を表わすフローチャート、第2図
はその動作を説明する説明図、第3図ないし第11図は
本発明の一実施例を示し、第3図はスロットルバルブの
開閉制御装置が搭載されたエンジン及びその周辺装置を
表わす概略構成図、第4図はスロットルバルブ、ステッ
プモータ及びスロットル開度センサの構成を表わす構成
図、第5図はスロットル開度センサから出力される実ス
ロツトル開度信号を表わす線図、第6図はステップモー
タを駆動する駆動制御回路を表わすブロック図、第7図
は駆動回路の構成を表わす電気回路図、第8図は駆動制
御回路で所定周期毎に実行される駆動制御ルーチンを表
わすフローチャート、第9図は駆動制御回路でくり返し
実行される目標ステップ位置算出ルーチンを表わすフロ
ーチャート、第10図は駆動制御回路で制御開始時ある
いは異常検出時に実行される補正値算出ルーチンを表わ
すフローチャート、第11図は本実施例でステップモー
タの励磁方式を切替えた場合の駆動トルクの変化の違い
を表わす説明図、第12図はステップモータをダブル1
−2相励磁で以て駆動する場合の駆動回路を表わす電気
回路図である。
1・・・内燃機関
4・・・ステップモータ
5・・・スロットルセンサ
6・・・スロットルバルブ
20・・・電子制御回路
24・・・駆動制御回路
41・・・ワンチップマイクロコンピュータ43・・・
ドライブ回路Fig. 1 is a flowchart showing the method of the present invention, Fig. 2 is an explanatory diagram explaining its operation, Figs. 3 to 11 show an embodiment of the invention, and Fig. 3 is a throttle valve opening/closing control. A schematic configuration diagram showing the engine on which the device is mounted and its peripheral equipment, Figure 4 is a configuration diagram showing the configuration of the throttle valve, step motor, and throttle opening sensor, and Figure 5 shows the actual output from the throttle opening sensor. A diagram showing the throttle opening signal, Fig. 6 is a block diagram showing the drive control circuit that drives the step motor, Fig. 7 is an electric circuit diagram showing the configuration of the drive circuit, and Fig. 8 shows the drive control circuit at a predetermined period. FIG. 9 is a flowchart showing a target step position calculation routine that is repeatedly executed in the drive control circuit. FIG. 10 is a flowchart that is executed in the drive control circuit at the start of control or when an abnormality is detected. FIG. 11 is an explanatory diagram showing the difference in drive torque change when the excitation method of the step motor is switched in this embodiment, and FIG. 12 is a flowchart showing the correction value calculation routine for the step motor.
- It is an electric circuit diagram showing a drive circuit in the case of driving with two-phase excitation. 1... Internal combustion engine 4... Step motor 5... Throttle sensor 6... Throttle valve 20... Electronic control circuit 24... Drive control circuit 41... One-chip microcomputer 43...
drive circuit
Claims (1)
された電源電圧が所定電圧以上であるとき、上記ステッ
プモータを1相励磁運転又は1相励磁運耘より小さい分
解能で以て駆動制御し、上記検出された電源電圧が所定
電圧を下回つたとき、上記ステップモータを2相励磁運
転で以て駆動制御する、 ことを特徴とするステップモータの駆動制御方法。[Claims] When the power supply voltage supplied to the step motor is detected, and the detected power supply voltage is equal to or higher than a predetermined voltage, the step motor is operated in one-phase excitation operation or with a resolution smaller than one-phase excitation operation. 1. A step motor drive control method, comprising: controlling the drive of the step motor with a two-phase excitation operation when the detected power supply voltage falls below a predetermined voltage.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26587285A JPH0667278B2 (en) | 1985-11-25 | 1985-11-25 | Drive control method for stepping motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26587285A JPH0667278B2 (en) | 1985-11-25 | 1985-11-25 | Drive control method for stepping motor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62126897A true JPS62126897A (en) | 1987-06-09 |
JPH0667278B2 JPH0667278B2 (en) | 1994-08-24 |
Family
ID=17423263
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26587285A Expired - Fee Related JPH0667278B2 (en) | 1985-11-25 | 1985-11-25 | Drive control method for stepping motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0667278B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02101999A (en) * | 1988-10-07 | 1990-04-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Step motor drive |
JPH10267153A (en) * | 1997-03-24 | 1998-10-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Controller for fluid control valve |
-
1985
- 1985-11-25 JP JP26587285A patent/JPH0667278B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02101999A (en) * | 1988-10-07 | 1990-04-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Step motor drive |
JPH10267153A (en) * | 1997-03-24 | 1998-10-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Controller for fluid control valve |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0667278B2 (en) | 1994-08-24 |
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---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |