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DE19517005A1 - Luftdurchsatzregler für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Luftdurchsatzregler für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number
DE19517005A1
DE19517005A1 DE19517005A DE19517005A DE19517005A1 DE 19517005 A1 DE19517005 A1 DE 19517005A1 DE 19517005 A DE19517005 A DE 19517005A DE 19517005 A DE19517005 A DE 19517005A DE 19517005 A1 DE19517005 A1 DE 19517005A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
current values
throttle valve
current
rotor
target
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19517005A
Other languages
English (en)
Inventor
Hitoshi Tasaka
Kazunari Shirai
Yoshimasa Nakaya
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP9642194A external-priority patent/JPH07308097A/ja
Priority claimed from JP9642094A external-priority patent/JPH07308096A/ja
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
Publication of DE19517005A1 publication Critical patent/DE19517005A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P8/00Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
    • H02P8/12Control or stabilisation of current
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06Arrangements 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
    • F02D11/10Arrangements 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
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P8/00Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
    • H02P8/24Arrangements for stopping
    • H02P8/30Holding position when stopped

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Stepping Motors (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Luftdurchsatzregler für eine Brennkraftmaschine.
Die meisten Brennkraftmaschinen haben eine verstellbare Drosselklappe zum Steuern der in die Brennkammern der Ma­ schine strömenden Luftmenge. In manchen durch Brennkraftma­ schinen angetriebenen Kraftfahrzeugen wird eine Drossel­ klappe der Maschine mittels eines Elektromotors entspre­ chend Anforderungen des Fahrers eingestellt. In diesen Fäl­ len ist es erwünscht, daß die Drosselklappe der Maschine schnell auf die Anforderungen des Fahrers ansprechen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Brenn­ kraftmaschine einen verbesserten Luftdurchsatzregler zu schaffen, mit dem ein schnelles Ansprechen auf Anforderun­ gen des Fahrers gewährleistet ist. Ferner sollen hiefür mit der Erfindung eine Korrektureinrichtung sowie eine Schritt­ motor-Steuereinrichtung geschaffen werden.
Die Aufgabe der Erfindung wird mit einem Luftdurchsatzreg­ ler gemäß Patentanspruch 1, mit einer Korrektureinrichtung gemäß Patentanspruch 16 bzw. mit einer Schrittmotor-Steuer­ einrichtung gemäß Patentanspruch 27, 29 oder 32 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Reglers bzw. der erfindungsgemäßen Einrichtungen sind in den Un­ teransprüchen aufgeführt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 ist eine Darstellung eines elektronischen Brenn­ kraftmaschinen-Drosselsystems gemäß einem Ausführungsbei­ spiel der Erfindung.
Fig. 2 ist eine Darstellung eines elektronischen Brenn­ kraftmaschinen-Drosselsystems nach dem Stand der Technik.
Fig. 3 ist eine Darstellung eines Schrittmotors in dem in Fig. 2 dargestellten System nach dem Stand der Technik.
Fig. 4 ist ein Zeitdiagramm von Signalen in dem in Fig. 2 dargestellten System nach dem Stand der Technik.
Fig. 5 ist eine Darstellung eines Schrittmotors in dem Sy­ stem nach Fig. 1.
Fig. 6 ist eine Darstellung des Zusammenhangs zwischen der Winkelstellung der Ausgangswelle des Schrittmotors und dem Schrittmotor zugeführten Antriebsströmen für Phasen A und B in dem System nach Fig. 1.
Fig. 7 ist eine Darstellung des Zusammenhangs zwischen der Winkelstellung der Ausgangswelle des Schrittmotors, der Amplitude des A-Phasenstroms und der Amplitude des B-Pha­ senstroms in dem System nach Fig. 1.
Fig. 8 ist eine Darstellung einer Abwandlungsform des er­ findungsgemäßen elektronischen Drosselsystems für eine Brennkraftmaschine.
Fig. 9 zeigt einen Teil einer Stromführungsgrößentabelle in dem System nach Fig. 8.
Fig. 10 ist ein Ablaufdiagramm eines Teiles des Steuerpro­ gramms einer Zentraleinheit in dem System nach Fig. 8.
Fig. 11 ist eine Darstellung einer Abwandlungsform des er­ findungsgemäßen elektronischen Drosselsystems für eine Brennkraftmaschine.
Fig. 12 zeigt einen Teil einer Stromführungsgrößentabelle bei dem System nach Fig. 11.
Fig. 13 ist ein Ablaufdiagramm eines Teiles des Steuerpro­ gramms einer Zentraleinheit in dem System nach Fig. 11.
Fig. 14 ist eine Darstellung einer Abwandlungsform des er­ findungsgemäßen elektronischen Drosselsystems für eine Brennkraftmaschine.
Fig. 15 ist ein Ablaufdiagramm eines Teils des Steuerpro­ gramms einer Zentraleinheit in dem System nach Fig. 14.
Fig. 16 ist ein Ablaufdiagramm eines Teils des Steuerpro­ gramms einer Zentraleinheit in einem abgewandelten erfin­ dungsgemäßen elektronischen Drosselsystem für eine Brenn­ kraftmaschine.
Fig. 17 ist ein Ablaufdiagramm eines Teils des Steuerpro­ gramms einer Zentraleinheit in einem weiteren abgewandelten erfindungsgemäßen elektronischen Drosselsystem für eine Brennkraftmaschine.
Fig. 18 ist eine Darstellung einer Abwandlungsform des er­ findungsgemäßen elektronischen Drosselsystems für eine Brennkraftmaschine.
Fig. 19 ist eine Schnittansicht einer Drosselklappe, eines Schrittmotors und zugehöriger Teile in dem System nach Fig. 18.
Fig. 20 ist ein Ablaufdiagramm eines Teils des Steuerpro­ gramms einer Zentraleinheit in dem System nach Fig. 18.
Fig. 21, 22, 23, 24 und 25 sind Darstellungen des Schritt­ motors in dem System nach Fig. 18.
Fig. 26 ist eine Darstellung des Zusammenhangs zwischen der Winkelstellung der Drosselklappe und einem Belastungs­ drehmoment an dem Schrittmotor in dem System nach Fig. 18.
Fig. 27 zeigt einen Teil einer ersten Stromführungsgrößen­ tabelle in einem abgewandelten erfindungsgemäßen elektroni­ schen Drosselsystem für eine Brennkraftmaschine.
Fig. 28 zeigt einen Teil einer zweiten Stromführungsgrößen­ tabelle in dem System gemäß Fig. 27.
Fig. 29 ist ein Ablaufdiagramm eines Teils des Steuerpro­ gramms einer Zentraleinheit in dem System gemäß Fig. 27 und 28.
Fig. 30 zeigt einen Teil einer Stromführungsgrößentabelle in einem abgewandelten erfindungsgemäßen elektronischen Drosselsystem für eine Brennkraftmaschine.
Fig. 31 ist ein Ablaufdiagramm eines Teils des Steuerpro­ gramms einer Zentraleinheit in dem System gemäß Fig. 30.
Fig. 32 ist ein Ablaufdiagramm eines Teils des Steuerpro­ gramms einer Zentraleinheit in einem abgewandelten erfin­ dungsgemäßen elektronischen Drosselsystem für eine Brenn­ kraftmaschine.
Vor einer ausführlichen Beschreibung der Erfindung wird zu deren besseren Verständnis ein System nach dem Stand der Technik beschrieben.
Die Fig. 2 zeigt ein elektronisches Drosselsystem nach dem Stand der Technik für eine Brennkraftmaschine für den An­ trieb eines Fahrzeugs. Gemäß Fig. 2 ist in einem Luftein­ laßkanal der Maschine drehbar eine Drosselklappe 10 ange­ bracht, die zum Bestimmen der in die Brennkammern der Ma­ schine strömenden Luftmenge einstellbar ist. Zum Verstellen der Drosselklappe 10 dient ein Schrittmotor 6.
In dem System nach dem Stand der Technik gemäß Fig. 2 gibt ein mit einem (nicht dargestellten) Fahrpedal verbundener (nicht dargestellter) Fahrpedalstellung-Sensor ein Signal ab, welches das Ausmaß des Drückens des Fahrpedals durch den Fahrer darstellt. Das Ausgangssignal des Fahrpedalstel­ lung-Sensors, welches das Ausmaß der Betätigung des Fahrpe­ dals anzeigt, wird einer elektronischen Steuereinheit (ECU) zugeführt, die eine Zentraleinheit CPU1 und eine Treiber­ schaltung für den Schrittmotor 6 enthält.
Die elektronische Steuereinheit berechnet die Soll-Stell­ größe für die Drosselklappe 10 oder die Sollstellung der Drosselklappe 10 entsprechend dem Ausmaß der Betätigung des Fahrpedals. Entsprechend der Soll-Stellgröße für die Dros­ selklappe 10 oder der Sollstellung der Drosselklappe 10 er­ zeugt die elektronische Steuereinheit ein Stellsignal und gibt dieses an den Schrittmotor 6 ab. Durch das Ausgangs­ signal der elektronischen Steuereinheit wird der Schrittmo­ tor 6 derart angetrieben, daß der Öffnungsgrad der Drossel­ klappe 10, nämlich die Stellung der Drosselklappe 10 ent­ sprechend dem Ausmaß der Betätigung des Fahrpedals gesteu­ ert wird. Die Steuerung des Öffnungsgrades der Drossel­ klappe 10 ergibt eine Einstellung der in die Brennkammern der Maschine strömenden Luftmenge.
Da bei dem System nach dem Stand der Technik gemäß Fig. 2 der Öffnungsgrad der Drosselklappe 10 durch den Schrittmo­ tor 6 eingestellt wird, kann eine Leerlauf-Maschinendreh­ zahl mittels der Drosselklappe 10 gesteuert werden, ohne daß ein besonderes Ventil oder eine besondere Klappe für das Regeln der Leerlaufdrehzahl vorgesehen wird. Die "Maschinendrehzahl" ist die Drehzahl der Kurbelwelle (Ausgangswelle) der Maschine.
Die Zentraleinheit 1 arbeitet entsprechend einem Programm, das in einem internen Festspeicher (ROM) gespeichert ist. Das Programm ist zum Ausführen von nachfolgend erläuterten Prozessen ausgelegt.
Während des Leerlaufs der Maschine regelt die Zentralein­ heit 1 den Öffnungsgrad der Drosselklappe 10 derart, daß die Ist-Maschinendrehzahl einer Soll-Maschinendrehzahl an­ geglichen wird. Zum Steuern der Drosselklappe 10 gibt die Zentraleinheit 1 an eine Führungsgrößenschaltung 21 ein Steuersignal ab. Das Steuersignal ist zwischen einem hohen und einem niedrigen Pegel umschaltbar.
Die Führungsgrößenschaltung 21 enthält eine Reihenschaltung aus einer Schaltvorrichtung bzw. einem Transistor und einem Widerstand, die zwischen eine positive Stromversorgungslei­ tung 22 und eine negative Stromversorgungsleitung bzw. Masse 23 geschaltet sind. Das Ausgangssignal der Zentral­ einheit 1 wird an einen Steueranschluß der Schaltvorrich­ tung angelegt. Wenn das Ausgangssignal der Zentraleinheit 1 niedrigen Pegel annimmt, wird die Schaltvorrichtung lei­ tend, so daß die Spannung an einem Verbindungspunkt A zwi­ schen dem Widerstand und der Schaltvorrichtung auf ungefähr 0 V abfällt. Wenn das Ausgangssignal der Zentraleinheit 1 den hohen Pegel annimmt, wird die Schaltvorrichtung ge­ sperrt, so daß die Spannung an dem Verbindungspunkt A un­ gefähr auf die positive Speisespannung ansteigt. Die Span­ nung an dem Verbindungspunkt A wird einem Vergleicher 3 als Führungsgröße für einen durch den Schrittmotor 6 fließenden Strom zugeführt.
Zwischen eine positive Stromversorgungsleitung 12 und eine negative Stromversorgungsleitung bzw. Masse 13 ist eine Rei­ henschaltung aus einem Leistungs-MOSFET 5, einer Wicklung des Schrittmotors 6 und einem Widerstand 4 geschaltet. Der Leistungs-MOSFET 5 dient als Schaltvorrichtung. Der Wider­ stand 4 dient zum Messen eines tatsächlich durch den Schrittmotor 6 fließenden Stroms. Die Spannung an einem Verbindungspunkt B zwischen der Motorwicklung und dem Wi­ derstand 4 zeigt die tatsächliche Stärke des durch den Schrittmotor 6 fließenden Stroms an. Die Spannung an dem Verbindungspunkt B wird dem Vergleicher 3 zugeführt.
Der Ausgangsanschluß des Vergleichers 3 ist mit dem Gate des Leistungs-MOSFET 5 verbunden. Der Vergleicher 3 ver­ gleicht die Spannung an dem Verbindungspunkt A mit der Spannung an dem Verbindungspunkt B, d. h. den Soll-Stromwert mit dem Ist-Stromwert. Wenn die Spannung an dem Punkt A gleich der Spannung an dem Punkt B oder höher ist, nämlich der Soll-Stromwert gleich dem Ist-Stromwert oder höher ist, schaltet der Vergleicher 3 den Leistungs-MOSFET 5 ein, so daß von der positiven Stromversorgungsleitung her Strom durch den Schrittmotor 6 fließt. Wenn die Spannung an dem Punkt A niedriger als die Spannung an dem Punkt B ist, näm­ lich wenn der Soll-Stromwert geringer als der Ist-Stromwert ist, schaltet der Vergleicher 3 den Leistungs-MOSFET 5 aus, so daß von der positiven Stromversorgungsleitung 12 her kein Strom durch den Schrittmotor 6 fließt. Der durch den Schrittmotor 6 fließende Strom fließt über den Strommeßwi­ derstand 4 gegen Masse 13 ab. Gemäß der vorangehenden Be­ schreibung zeigt die Spannung an dem Punkt B den Ist-Wert des über den Schrittmotor 6 fließenden Stroms an. Der Ver­ gleicher 3 vergleicht die Spannung an dem Punkt B mit der Spannung an dem Punkt A, die die Stromführungsgröße dar­ stellt. Entsprechend dem Ergebnis des Spannungsvergleichs wird von dem Vergleicher 3 der Leistungs-MOSFET 5 ein- und ausgeschaltet.
Im allgemeinen wird der Leistungs-MOSFET 5 periodisch ein- und ausgeschaltet, wobei sich die Spannung an dem Punkt B periodisch ändert. Der Vergleicher 3, der Leistungs-MOSFET 5, der Schrittmotor 6 und der Verbindungspunkt B zwischen dem Schrittmotor 6 und dem Strommeßwiderstand 4 bilden eine Rückführungsregelschleife, die dazu dient, im zeitlichen Mittelwert die Spannung an dem Punkt B und die Spannung an dem Punkt A einander anzugleichen. Daher wird im zeitlichen Durchschnitt der Istwert des durch den Schrittmotor 6 flie­ ßenden Stroms ungefähr auf dem Sollwert des Stroms durch den Schrittmotor 6 gehalten.
Der Schrittmotor 6 enthält eine Vielzahl von Statorwicklun­ gen mit verschiedenen Phasen, die jeweils als Phase A, Phase B, Phase C und Phase D bezeichnet werden. Die Füh­ rungsgrößenschaltung 21, der Vergleicher 3, der Strommeßwi­ derstand 4 und der Leistungs-MOSFET 5 bilden eine A-Phasen­ schaltung, an welche die A-Phase-Statorwicklung des Schrittmotors 6 angeschlossen ist. An eine B-Phasenschal­ tung, eine C-Phasenschaltung und eine D-Phasenschaltung, welche der A-Phasenschaltung gleichartig sind, sind jeweils die Statorwicklungen der B-Phase, der C-Phase und der D-Phase des Schrittmotors 6 angeschlossen. Die Zentraleinheit 1 gibt jeweils Steuersignale in die Führungsgrößenschaltun­ gen 21 der A-Phasenschaltung, der B-Phasenschaltung, der C-Phasenschaltung und der D-Phasenschaltung ein.
Im einzelnen wählt die Zentraleinheit 1 eine oder zwei der Phasenschaltungen und führt der Führungsgrößenschaltung 21 oder den Führungsgrößenschaltungen 21 in der gewählten einen oder in den gewählten beiden Phasenschaltungen je­ weils ein wirksames Steuersignal zu. Demzufolge wird der Schrittmotor 6 betrieben und dadurch die Ausgangswelle des Schrittmotors 6 gedreht, wobei die Stellung der Ausgangs­ welle des Schrittmotors 6 auf eine erwünschte Sollstellung gesteuert wird.
Die Ausgangswelle des Schrittmotors 6 ist über Zahnräder mit der Achse der Drosselklappe 10 verbunden, so daß durch die Drehung des Schrittmotors 6 die Drosselklappe 10 geöff­ net und geschlossen wird. Durch das Öffnen und Schließen der Drosselklappe 10 wird die in die Brennkammern der Ma­ schine strömende Luftmenge verändert.
Der Öffnungsgrad der Drosselklappe 10, nämlich die Stellung der Drosselklappe 10 wird durch einen Drosselsensor 7 er­ faßt. Von dem Drosselsensor 7 wird an einen Analog/Digital- Umsetzer bzw. A/D-Umsetzer 8 ein analoges Signal abgegeben, welches den Öffnungsgrad der Drosselklappe 10, nämlich die Stellung der Drosselklappe 10 darstellt. Durch den A/D-Um­ setzer 8 wird das analoge Drosselstellungssignal in ein entsprechendes digitales Drosselstellungssignal umgesetzt. Der A/D-Umsetzer 8 gibt das digitale Drosselstellungssignal an die Zentraleinheit 1 ab. Daher wird der Zentraleinheit 1 der tatsächliche Öffnungsgrad der Drosselklappe 10, d. h., die Iststellung der Drosselklappe 10 gemeldet.
Gemäß der Darstellung in Fig. 3 enthält der Schrittmotor 6 einen Rotor 31, der aus einem Permanentmagneten besteht. Mit dem Rotor 31 ist die Motorausgangswelle verbunden, so daß diese zusammen mit dem Rotor 31 dreht. Außerdem enthält der Schrittmotor 6 eine A-Phasen-Statorwicklung 32, eine B-Phasen-Statorwicklung 33, eine C-Phasen-Statorwicklung 34 und eine D-Phasen-Statorwicklung 35, die in gleichen Win­ kelabständen, nämlich in Abständen von 90° um den Rotor 31 herum angeordnet sind.
Der Rotor 31 ist entlang seines Umfangs abwechselnd in gleichen Abständen zu N-Polen und S-Polen magnetisiert. Die Gesamtanzahl der N-Pole und der S-Pole an dem Rotor 31 be­ trägt beispielsweise 50. Der Rotor 31 dreht, wenn durch An­ triebsströme eine oder zwei benachbarte der Statorwicklun­ gen 32 bis 35 erregt wird oder erregt werden. Durch das Er­ regen der Statorwicklung oder der Statorwicklungen werden Magnetfelder erzeugt, welche an dem Permanentmagneten des Rotors 31 wirken. Ein Grund-Schrittwinkel bzw. eine Schrittwinkeleinheit entspricht einem Winkel, um den sich der Rotor 31 entsprechend einem Wechsel einer erregten Sta­ torwicklung von einer zu der nächsten der Statorwicklungen 32 bis 35 dreht.
Die Fig. 4 zeigt ein Beispiel für den zeitlichen Verlauf der von der Zentraleinheit 1 jeweils an die A-Phasenschal­ tung, die B-Phasenschaltung, die C-Phasenschaltung und die D-Phasenschaltung abgegebenen Steuersignale. Wenn gemäß Fig. 4 ein jeweiliges Steuersignal einen Einschaltzustand (hohen Pegel) annimmt, wird der betreffenden Statorwicklung des Schrittmotors 6 ein Antriebsstrom zugeführt. Wenn ande­ rerseits das jeweilige Steuersignal einen Ausschaltzustand (niedrigen Pegel) annimmt, wird die Stromzufuhr zu der be­ treffenden Statorwicklung gesperrt. Während der Drehung der Ausgangswelle des Schrittmotors 6 ändert die Zentraleinheit 1 die Zustände der Steuersignale für die A-Phasenschaltung, die B-Phasenschaltung, die C-Phasenschaltung und die D-Pha­ senschaltung auf die in Fig. 4 dargestellte Weise. Gemäß Fig. 4 wechseln die Steuersignale bezüglich der Statorwick­ lungen 32 bis 35 aufeinanderfolgend auf die Einschaltzu­ stände und von diesen weg, so daß die A-Phase-Statorwick­ lung 32, die B-Phase-Statorwicklung 33, die C-Phase-Stator­ wicklung 34 und die D-Phase-Statorwicklung 35 aufeinander­ folgend erregt werden.
Im allgemeinen ist ein Grund-Schrittwinkel bei einem Dre­ hungsschritt der Ausgangswelle des Schrittmotors 6 ein Win­ kel von 1,8° oder 3,6°. Bei einem solchen Grund-Schrittwin­ kel besteht die Tendenz, daß sich eine unzureichende Auflö­ sung hinsichtlich der Stellung der Drosselklappe 10 ergibt, was Regelschwingungen bei der Einregelung der Leerlaufma­ schinendrehzahl zur Folge hat. Die Auflösung hinsichtlich der Stellung der Drosselklappe 10 wird dadurch verbessert, daß das Drehzahluntersetzungsverhältnis der Zahnräder zwi­ schen der Ausgangswelle des Schrittmotors 6 und der Achse der Drosselklappe 10 erhöht wird. Sobald das Drehzahlunter­ setzungsverhältnis der Zahnräder erhöht wird, werden die Ansprecheigenschaften der Drosselklappe 10 verschlechtert.
In der Fig. 1 ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung ein elektronisches Drosselsystem für eine Brennkraftmaschine dargestellt. Mit der Brennkraftmaschine wird beispielsweise ein Fahrzeug angetrieben. In einem Lufteinlaß der Maschine ist gemäß Fig. 1 schwenkbar eine Drosselklappe 119 angeord­ net, welche zum Bestimmen der in die Brennkammern der Ma­ schine strömenden Luftmenge verstellbar ist. Zum Verstellen der Drosselklappe 110 dient ein Schrittmotor 106. Der Schrittmotor 106 wird gemäß der nachfolgenden Beschreibung durch eine elektronische Steuereinheit (ECU) gesteuert, die eine Zentraleinheit CPU 101 und eine Treiberschaltung für den Schrittmotor 106 enthält.
Gemäß Fig. 5 hat der Schrittmotor 106 einen Rotor 131, der aus einem Permanentmagneten besteht. Mit dem Rotor 131 ist die Ausgangswelle des Schrittmotors 106 verbunden, so daß diese zusammen mit dem Rotor 131 dreht. Außerdem enthält der Schrittmotor 106 eine A-Phase-Statorwicklung 132, eine B-Phase-Statorwicklung 133, eine C-Phase-Statorwicklung 134 und eine D-Phase-Statorwicklung 135, die um den Rotor 131 herum in gleichen Winkelabständen, nämlich in Abständen von 90° angeordnet sind.
Der Rotor 131 ist derart magnetisiert, daß jeweils an dia­ gonal gegenüberliegenden Stellen ein N-Pol und ein S-Pol gebildet sind. Somit haben der N-Pol und der S-Pol an dem Rotor 131 einen Winkelabstand von 180°. In diesem Fall ist ein Grund-Schrittwinkel bzw. eine Schrittwinkeleinheit des Schrittmotors 106 gleich 90°.
Es wäre anzumerken, daß der Rotor 131 gleich dem Rotor 31 nach Fig. 3 gestaltet werden kann. In diesem Fall würde der Grund-Schrittwinkel bzw. die Schrittwinkeleinheit des Schrittmotors 106 1,8° betragen.
Bei der Steuerung des Schrittmotors 106 werden Antriebs­ ströme jeweils zwei benachbarten bzw. aneinander angrenzen­ den der A-Phase-Statorwicklung 132, der B-Phase-Statorwick­ lung 133, der C-Phase-Statorwicklung 134 und der D-Phase- Statorwicklung 135 zugeführt.
Die Winkelstellung des Rotors 131, nämlich die Winkelstel­ lung der Ausgangswelle des Schrittmotors 106 wird mit "θ" bezeichnet. Gemäß der Darstellung in Fig. 6 entsprechen je­ weils vier Winkelstellungen der Ausgangswelle des Schritt­ motors 106 in gleichen Abständen der A-Phase-Statorwicklung 132, der B-Phase-Statorwicklung 133, der C-Phase-Stator­ wicklung 134 bzw. der D-Phase-Statorwicklung 135. Diese vier Winkelstellungen werden jeweils als A-Phasenpunkt, B-Phasenpunkt, C-Phasenpunkt und D-Phasenpunkt bezeichnet. Gemäß Fig. 6 wird die Winkelstellung θ der Ausgangsstelle des Schrittmotors 106 als ein Winkel definiert, der von dem A-Phasenpunkt weg im Uhrzeigersinn gemessen ist.
Zum Anhalten der Ausgangswelle des Schrittmotors 106 in einer Winkelstellung θ zwischen dem A-Phasenpunkt und dem B-Phasenpunkt (θ = 0° bis 90°) werden der A-Phase-Stator­ wicklung 132 und der B-Phase-Statorwicklung 133 jeweils An­ triebsströme IA und IB zugeführt. Die Größen der Antriebs­ ströme IA und IB werden jeweils auf IA = Icosθ bzw. IB = Isinθ eingestellt, wobei mit I ein vorbestimmter Stromwert oder eine vorbestimmte Stromkonstante bezeichnet ist. Außerdem werden der C-Phase-Statorwicklung 134 und der D-Phase-Statorwicklung 135 jeweils Antriebsströme IC und ID zugeführt. Die Stärken der Antriebsströme IC und ID werden auf IC = -Icosθ und ID = -Isinθ eingestellt.
Die Winkelstellung θ der Ausgangswelle des Schrittmotors 106 ist zwischen vorbestimmten Winkeln veränderbar, die in gleichen Abständen liegen, welche vorzugsweise kleiner als der Grund-Schrittwinkel bzw. die Schrittwinkeleinheit des Schrittmotors 106 von beispielsweise 90° sind. Im einzelnen wird der Grund-Schrittwinkel von 90° auf gleichmäßige Weise durch eine bestimmte natürliche Zahl N geteilt, die vor­ zugsweise gleich 2 oder größer ist. Der sich durch die Tei­ lung ergebende Schrittwinkel wird als Kleinstschrittwinkel bezeichnet, welcher einer Einheit bei der Änderung der Win­ kelstellung θ der Ausgangswelle des Schrittmotors 106 ent­ spricht. Für die schrittweise Einstellung der Winkelstel­ lung der Ausgangswelle des Schrittmotors 106 werden ent­ sprechend dem Kleinstschrittwinkel die Antriebsströme IA, IB, IC und ID für die A-Phase-Statorwicklung 132, die B-Phase-Statorwicklung 133, die C-Phase-Statorwicklung 134 und die D-Phase-Statorwicklung 135 Schritt für Schritt ge­ ändert.
Die Fig. 7 zeigt ein Beispiel für den Zusammenhang zwischen der Winkelstellung θ der Ausgangswelle des Schrittmotors 106 und den Stärken der Antriebsströme IA und IB, welche der A-Phase-Statorwicklung 132 und der B-Phase-Statorwick­ lung 133 zugeführt werden, um die Ausgangswelle des Schrittmotors 106 in die Winkelstellung θ zu bewegen und in dieser Stellung anzuhalten. Gemäß Fig. 7 werden die Stärken der Antriebsströme IA und IB entsprechend der Winkelstel­ lung θ der Ausgangswelle des Schrittmotors 106 stufenweise geändert. Bei dem Beispiel nach Fig. 7 ist der Kleinst­ schrittwinkel auf 90°/16 eingestellt. Gemäß der vorangehen­ den Beschreibung sind die Stärken der Antriebsströme IA und IB für die A-Phase-Statorwicklung 132 und die B-Phase-Sta­ torwicklung 133 zu IA = Icosθ und IB = Isinθ vorgegeben.
Im weiteren wird das System nach Fig. 1 beschrieben. In dem System nach Fig. 1 gibt ein mit einem (nicht dargestellten) Fahrpedal verbundener (nicht dargestellter) Fahrpedalstel­ lung-Sensor ein Signal ab, welches das Ausmaß des von dem Fahrer vorgenommenen Drückens des Fahrpedals darstellt. Das Ausgangssignal des Fahrpedalstellung-Sensors, welches das Ausmaß der Betätigung des Fahrpedals darstellt, wird der elektronischen Steuereinheit mit der Zentraleinheit 101 und der Treiberschaltung für den Schrittmotor 106 zugeführt.
Entsprechend dem Ausmaß der Betätigung des Fahrpedals be­ rechnet die elektronische Steuereinheit die erwünschte Soll-Steuergröße für die Drosselklappe 110 bzw. die Soll­ stellung der Drosselklappe 110. Gemäß der Soll-Steuergröße für die Drosselklappe 110 oder der Soll Stellung der Dros­ selklappe 110 erzeugt die elektronische Steuereinheit ein Antriebssignal, welches dem Schrittmotor 106 zugeführt wird. Der Schrittmotor 106 wird durch das Ausgangssignal der elektronischen Steuereinheit derart betrieben, daß der Öffnungsgrad der Drosselklappe 110, nämlich die Stellung der Drosselklappe 110 entsprechend dem Ausmaß der Betäti­ gung des Fahrpedals gesteuert wird. Die Steuerung des Öff­ nungsgrades der Drosselklappe 110 ergibt eine Einstellung der in die Brennkammern der Maschine strömenden Luftmenge.
Da bei dem System nach Fig. 1 der Öffnungsgrad der Drossel­ klappe 110 durch den Schrittmotor 106 eingestellt wird, kann mittels der Drosselklappe 110 eine Leerlauf-Maschinen­ drehzahl geregelt werden, ohne für deren Regelung ein ge­ sondertes Ventil bzw. eine gesonderte Klappe vorzusehen. Die "Maschinendrehzahl" ist die Drehzahl der Kurbelwelle bzw. der Ausgangswelle der Maschine.
Die Zentraleinheit 101 arbeitet gemäß einem Programm, das in einem internen Festspeicher gespeichert ist. Das Pro­ gramm ist für das Ausführen von nachfolgend erläuterten Prozessen ausgelegt. Während des Leerlaufs der Maschine re­ gelt die Zentraleinheit 101 den Öffnungsgrad der Drossel­ klappe 110 derart, daß die Ist-Maschinendrehzahl einer Soll-Maschinendrehzahl angeglichen wird. Zum Steuern der Drosselklappe 110 gibt die Zentraleinheit 101 ein Steuerim­ pulssignal an einem Binärzähler 124 ab. Das von der Zen­ traleinheit 101 abgegebene Steuerimpulssignal zeigt eine einer Sollstellung der Drosselklappe 110 (einem Soll-Öff­ nungsgrad der Drosselklappe 110) entsprechende Soll-Winkel­ stellung der Ausgangswelle des Schrittmotors 106 an. Die Soll-Winkelstellung der Ausgangswelle des Schrittmotors 106 wird in Einheiten des Kleinstschrittwinkels ausgedrückt, welcher sich aus der Teilung des Grund-Schrittwinkels durch die Zahl N ergibt. Im einzelnen besteht das von der Zen­ traleinheit 101 abgegebene Steuerimpulssignal aus einer Folge von aufeinanderfolgenden Impulsen, deren Gesamtanzahl von der Soll-Winkelstellung der Ausgangswelle des Schritt­ motors 106 abhängt.
Die Impulse des von der Zentraleinheit 101 abgegebenen Steuerimpulssignals werden durch den Binärzähler 124 ge­ zählt. Der Binärzähler 124 gibt ein Signal ab, welches die Gesamtanzahl der Impulse des von der Zentraleinheit 101 ab­ gegebenen Steuerimpulssignals darstellt. Das Ausgangssignal des Binärzählers 124 wird einem Festspeicher ROM 125 als Adressensignal zugeführt. In unterschiedlichen Speicherbe­ reichen des Festspeichers 125, die jeweils durch die unter­ schiedlichen Adressen bestimmt sind, sind im voraus Signale bzw. Datenwerte gespeichert, die unterschiedliche Führungs­ größen für einen Strom durch den Schrittmotor 106 darstel­ len. Aus dem durch das von dem Binärzähler 124 zugeführte Adressensignal bestimmten Speicherbereich des Festspeichers 125 wird ein Signal ausgelesen, welches einer Stromfüh­ rungsgröße entspricht. Das Ausgangssignal des Festspeichers 125 wird durch einen Digital/Analog- bzw. D/A-Umsetzer 102 in ein entsprechendes analoges Spannungssignal umgesetzt, welches die Stromführungsgröße darstellt. Der D/A-Umsetzer 102 gibt das analoge Signal ab, welches einem Vergleicher 103 als Führungsgröße für den über den Schrittmotor 106 fließenden Strom übertragen wird.
Zwischen eine positive Stromzuführungs- bzw. Speiseleitung 112 und eine negative Speiseleitung bzw. Masse 113 ist eine Reihenschaltung aus einem Leistungs-MOSFET 105, einer Wick­ lung des Schrittmotors 106 und einem Widerstand 104 ge­ schaltet. Der Leistungs-MOSFET 105 dient als Schaltvorrich­ tung. Der Widerstand 104 dient zum Messen eines tatsächlich durch den Schrittmotor 106 fließenden Stroms. Die Spannung an einem Verbindungspunkt B zwischen der Motorwicklung und dem Widerstand 104 zeigt den Istwert des durch den Schritt­ motor 106 fließenden Stroms an. Die Spannung an dem Verbin­ dungspunkt B wird dem Vergleicher 103 zugeführt.
Der Ausgangsanschluß des Vergleichers 103 ist mit dem Gate des Leistungs-MOSFET 105 verbunden. Der Vergleicher 103 vergleicht die von dem D/A-Umsetzer 102 abgegebene Spannung mit der Spannung an dem Verbindungspunkt B, nämlich den Soll-Stromwert mit dem Ist-Stromwert. Wenn die von dem D/A-Umsetzer 102 abgegebene Spannung gleich der Spannung an dem Verbindungspunkt B oder höher ist, nämlich wenn der Soll- Stromwert gleich dem Ist-Stromwert oder höher ist, schaltet der Vergleicher 103 den Leistungs-MOSFET 105 ein, so daß aus der positiven Speiseleitung 112 ein Strom über den Schrittmotor 106 fließt. Wenn die von dem D/A-Umsetzer 102 abgegebene Spannung niedriger als die Spannung an dem Ver­ bindungspunkt B ist, nämlich wenn der Soll-Stromwert gerin­ ger als der Ist-Stromwert ist, schaltet der Vergleicher 103 den Leistungs-MOSFET 105 aus, so daß von der positiven Speiseleitung 112 kein Strom über den Schrittmotor 106 fließt.
Der Strom, der den Schrittmotor 106 durchflossen hat, fließt über den Strommeßwiderstand 104 zu der Masse 113. Gemäß der vorangehenden Beschreibung zeigt die Spannung an dem Verbindungspunkt B den Istwert des durch den Schrittmo­ tor 106 fließenden Stroms an. Der Vergleicher 103 ver­ gleicht die Spannung an dem Verbindungspunkt B mit der Aus­ gangsspannung aus dem D/A-Umsetzer 102, die den Soll-Strom­ wert bzw. die Stromführungsgröße anzeigt. Entsprechend dem Ergebnis des Spannungsvergleichs wird der Leistungs-MOSFET 105 durch den Vergleicher 103 ein- und ausgeschaltet.
Im allgemeinen wird der Leistungs-MOSFET 105 periodisch ein- und ausgeschaltet und dadurch die Spannung an dem Ver­ bindungspunkt B periodisch verändert. Der Vergleicher 103, der Leistungs-MOSFET 105, der Schrittmotor 106 und der Ver­ bindungspunkt B zwischen dem Schrittmotor 106 und dem Strommeßwiderstand 104 bilden eine Rückführungs-Regel­ schleife, die dazu dient, im zeitlichen Mittelwert die Spannung an dem Verbindungspunkt B der Ausgangsspannung aus dem D/A-Umsetzer 102 anzugleichen. Daher wird im zeitlichen Mittelwert der Istwert des durch den Schrittmotor 106 flie­ ßenden Stroms ungefähr auf dem Sollwert des durch den Schrittmotor 106 fließenden Stroms gehalten.
Gemäß der vorangehenden Beschreibung enthält der Schrittmo­ tor 106 eine Vielzahl von Statorwicklungen mit unterschied­ lichen Phasen, die jeweils als A-Phase, B-Phase, C-Phase und D-Phase bezeichnet werden. Der Binärzähler 124, der Festspeicher 125, der D/A-Umsetzer 102, der Vergleicher 103, der Strommeßwiderstand 104 und der Leistungs-MOSFET 105 bilden eine A-Phasenschaltung, an die die A-Phase-Sta­ torwicklung des Schrittmotors 106 angeschlossen ist. An eine B-Phasenschaltung, eine C-Phasenschaltung und eine D-Phasenschaltung, die der A-Phasenschaltung gleichartig sind, ist jeweils die B-Phase-Statorwicklung, die C-Phase- Statorwicklung bzw. die D-Phase-Statorwicklung des Schritt­ motors 106 angeschlossen. Von der Zentraleinheit 101 werden jeweils Steuerimpulssignale für die A-Phasenschaltung, die B-Phasenschaltung, die C-Phasenschaltung und die D-Phasen­ schaltung abgegeben.
Die von der Zentraleinheit 101 an die A-Phasenschaltung, die B-Phasenschaltung, die C-Phasenschaltung und die D-Pha­ senschaltung abgegebenen Steuerimpulssignale sind derart ausgelegt, daß der A-Phase-Statorwicklung 132, der B-Phase- Statorwicklung 133, der C-Phase-Statorwicklung 134 und der D-Phase-Statorwicklung 135 jeweils Ströme IA, IB, IC und ID zugeführt werden. Gemäß der vorangehenden Beschreibung wer­ den die Stärken der Ströme IA und IB auf IA = Icosθ bzw. IB = Isinθ eingestellt, wobei mit θ eine erwünschte Soll-Win­ kelstellung der Ausgangswelle des Schrittmotors 106 be­ zeichnet ist. Außerdem werden die Stärken der Ströme IC und ID auf IC = -Icosθ bzw. ID = -Isinθ eingestellt. Als Folge hiervon wird der Schrittmotor 106 betrieben und damit die Ausgangswelle des Schrittmotors 106 gedreht, wobei die Stellung der Ausgangswelle des Schrittmotors 106 auf die Sollstellung θ eingeregelt wird, welche in Einheiten des Kleinstschrittwinkels ausgedrückt ist.
Die Ausgangswelle des Schrittmotors 106 ist über Zahnräder mit der Achse der Drosselklappe 110 verbunden, so daß durch die Drehung des Schrittmotors 106 die Drosselklappe 110 ge­ öffnet und geschlossen wird. Durch das Öffnen und Schließen der Drosselklappe 110 wird die in die Brennkammern der Ma­ schine strömende Luftmenge verändert.
Durch einen Drosselsensor wird der Öffnungsgrad der Dros­ selklappe 110, nämlich die Stellung der Drosselklappe 110 erfaßt. Von dem Drosselsensor 107 wird ein den Öffnungsgrad bzw. die Stellung der Drosselklappe 110 darstellendes ana­ loges Signal an einen A/D-Umsetzer 108 abgegeben. Durch den A/D-Umsetzer 108 wird das analoge Drosselstellungssignal in ein entsprechendes digitales Drosselstellungssignal umge­ setzt. Der A/D-Umsetzer 108 gibt das digitale Drosselstel­ lungssignal an die Zentraleinheit 101 ab. Damit wird der Zentraleinheit 101 der Ist-Öffnungsgrad der Drosselklappe 110, nämlich deren Ist-Stellung gemeldet. Die Zentralein­ heit 101 berechnet die Differenz zwischen der Ist-Stellung der Drosselklappe 110 und der Soll-Stellung der Drossel­ klappe 110 und stellt entsprechend der berechneten Diffe­ renz zwischen der Ist-Stellung und der Soll-Stellung der Drosselklappe 110 die Steuerimpulssignale für die Binärzäh­ ler 124 ein. Diese Gestaltung ermöglicht es, die Ist-Stel­ lung der Drosselklappe 110 durch eine Rückführungsschleife auf die Soll-Stellung einzuregeln.
Die Fig. 8 zeigt eine Abwandlung des Systems nach Fig. 1. Das abgewandelte System nach Fig. 8 ist dem System nach Fig. 1 mit Ausnahme von nachstehend angeführten Ausle­ gungsänderungen gleichartig. Das abgewandelte System nach Fig. 8 enthält statt der Zentraleinheit 101 nach Fig. 1 eine Zentraleinheit 101A. Während des Leerlaufs der Brenn­ kraftmaschine dient die Zentraleinheit 101A zum Regeln des Öffnungsgrades bzw. der Stellung der Drosselklappe 110 der­ art, daß die Maschinendrehzahl auf einer erwünschten Soll- Maschinendrehzahl gehalten wird.
Wenn ein Befehl für das Verstellen der Drosselklappe 110 erzeugt wird, werden von der Zentraleinheit 101A aus einem Schreib/Lesespeicher RAM 114 digitale Signale bzw. Daten­ werte als Führungsgrößen für die Antriebsströme für die A-Phase und die B-Phase ausgelesen und die ausgelesenen digi­ talen Signale an die D/A-Umsetzer 102 abgegeben. Der Schreib/Lesespeicher 114 wird mittels einer geeigneten Stromquelle wie einer Datensicherungs-Stromquelle ständig in Betrieb gehalten. Die digitalen Signale für die Füh­ rungsgrößen für den A-Phasen-Antriebsstrom und den B-Pha­ sen-Antriebsstrom werden durch die D/A-Umsetzer 102 in ent­ sprechende analoge Signale umgesetzt, welche an die Ver­ gleicher 103 angelegt werden.
Auf gleichartige Weise wie bei dem System nach Fig. 1 wer­ den die den Führungsgrößen entsprechenden Antriebsströme einer A-Phase-Statorwicklung und einer B-Phase-Statorwick­ lung in einem Schrittmotor 106A zugeführt. Damit wird der Schrittmotor 106A derart betrieben, daß dessen Ausgangs­ welle eine erwünschte Winkelstellung einnehmen kann. Die Ausgangswelle des Schrittmotors 106A ist mit der Achse der Drosselklappe 110 verbunden, so daß die Ausgangswelle des Schrittmotors 106A und die Achse der Drosselklappe 110 zu­ sammen mit gleichen Winkelgeschwindigkeiten drehen können. Somit kann die Winkelstellung der Drosselklappe 110 als gleich der Winkelstellung der Ausgangswelle des Schrittmo­ tors 106A angesehen werden.
Die Fig. 9 zeigt einen Teil einer Tabelle für den Zusammen­ hang zwischen der Winkelstellung bzw. dem Öffnungsgrad der Drosselklappe 110 und anfänglichen Führungsgrößen für die Antriebsströme für die A-Phase und die B-Phase. Die Strom­ führungsgrößentabelle nach Fig. 9 ist durch Daten gebildet, die in dem Schreib/Lesespeicher 114 gespeichert sind. Der Schrittmotor 106A ist derart gestaltet, daß dessen Grund- Schrittwinkel beispielsweise gleich 1,8° ist. Die Winkel­ stellung θ der Drosselklappe 110 ist in Einheiten eines Kleinstschrittwinkels ausgedrückt, der gleich dem durch eine bestimmte Zahl N (von beispielsweise 18) geteilten Grund-Schrittwinkel ist. Damit ist der Kleinstschrittwinkel beispielsweise gleich 0,1°. Die Führungsgrößen für den A-Phase-Antriebsstrom IA und den B-Phase-Antriebsstrom IB in bezug auf eine jeweilige Winkelstellung θ der Drosselklappe 110 werden nach folgenden Gleichungen eingestellt: IA = Icosθ und IB = Isinθ.
Die Zentraleinheit 101A arbeitet gemäß einem Programm, wel­ ches in einem internen Festspeicher gespeichert ist. Die Fig. 10 ist ein Ablaufdiagramm eines Teils des Programms, der eine Tabellenkorrektur durch einen Lernprozeß betrifft. Der Programmteil nach Fig. 10 wird einmalig ausgeführt, wenn ein (nicht dargestellter) Zündschalter für die Ma­ schine eingeschaltet wird. Der Programmteil nach Fig. 10 kann ausgeführt werden, während die Drosselklappe 110 ge­ schlossen bleibt, z. B. während des Leerlaufs der Maschine.
Gemäß Fig. 10 wird bei einem ersten Schritt S100 des Pro­ grammteils ein Signal erzeugt, welches eine Anforderung zu einer Bewegung der Drosselklappe 110 in eine vorbestimmte Winkelstellung, z. B. einer einem Winkel von 0,2° entspre­ chende Stellung in einer Richtung von einem A-Phasenpunkt zu einem B-Phasenpunkt hin darstellt. Bei dem Schritt S100 werden aus der Tabelle in dem Schreib/Lesespeicher 114 ent­ sprechend der geforderten Winkelstellung der Drosselklappe 110 die digitalen Signale bzw. Datenwerte als Führungsgrö­ ßen für die Antriebsströme für die A-Phase und die B-Phase ausgelesen. Falls die geforderte Winkelstellung der Dros­ selklappe 110 dem Winkel 0,2° entspricht, sind die durch die aus dem Schreib/Lesespeicher 114 ausgelesenen digitalen Signale dargestellten Sollwerte für den A-Phase-Antriebs­ strom und den B-Phase-Antriebsstrom jeweils gleich 3,43 A und 0,68 A (siehe Fig. 9). Bei dem Schritt S100 werden die digitalen Signale für die Sollwerte der Antriebsströme für die A-Phase und die B-Phase an die D/A-Umsetzer 102 ausge­ geben. Infolgedessen werden die den Sollwerten entsprechen­ den Antriebsströme tatsächlich der A-Phase-Statorwicklung und der B-Phase-Statorwicklung in dem Schrittmotor 106A zu­ geführt. Nach dem Schritt S100 schreitet das Programm zu einem Schritt S101 weiter.
Bei dem Schritt S101 wird durch Abfrage des Ausgangssignals aus dem Drosselsensor 107 die tatsächliche Ist-Winkelstel­ lung der Drosselklappe 110 ermittelt. Bei einem auf den Schritt S101 folgenden Schritt S102 wird ermittelt, ob die Ist-Winkelstellung der Drosselklappe 110 gleich einer der geforderten Winkelstellung der Drosselklappe entsprechenden Soll-Winkelstellung der Drosselklappe 110 ist oder nicht. Wenn die Ist-Winkelstellung der Drosselklappe 110 nicht gleich der Soll-Winkelstellung der Drosselklappe 110 ist, schreitet das Programm von dem Schritt S102 zu einem Schritt S103 weiter. Wenn die Ist-Winkelstellung der Dros­ selklappe 110 gleich der Soll-Winkelstellung der Drossel­ klappe 110 ist, schreitet das Programm von dem Schritt S102 zu einem Schritt S106 weiter.
Bei dem Schritt S103 wird die Ist-Winkelstellung der Dros­ selklappe 110 mit der Soll-Winkelstellung der Drosselklappe 110 verglichen. Wenn die Ist-Winkelstellung der Drossel­ klappe 110 nicht größer als die Soll-Winkelstellung der Drosselklappe 110 ist, schreitet das Programm von dem Schritt S103 zu einem Schritt S104 weiter. Wenn die Ist- Winkelstellung der Drosselklappe 110 größer als die Soll- Winkelstellung der Drosselklappe 110 ist, schreitet das Programm von dem Schritt S103 zu einem Schritt S105 weiter.
Bei dem Schritt S104 werden die Führungsgrößen bzw. Soll­ werte für die Antriebsströme für die A-Phase und die B-Phase korrigiert. Im einzelnen wird bei dem Schritt S104 der Sollwert für den A-Phasen-Antriebsstrom um 0,01 A ver­ ringert und der Sollwert für den B-Phasen-Antriebsstrom um 0,01 A erhöht. Bei dem Schritt S104 werden an die D/A-Um­ setzer 102 Signale abgegeben, welche die sich aus der Kor­ rektur ergebenden Stromführungsgrößen bzw. Stromsollwerte darstellen. Infolgedessen werden die der A-Phase-Stator­ wicklung und der B-Phase-Statorwicklung des Schrittmotors 106A zugeführten Ströme jeweils verringert oder verstärkt, so daß die Drosselklappe 110 zu einem größeren Winkel hin geschwenkt wird. Nach dem Schritt S104 kehrt das Programm zu dem Schritt S101 zurück.
Bei dem Schritt S105 werden die Führungsgrößen bzw. Soll­ werte für den A-Phasen-Antriebsstrom und den B-Phasen-An­ triebsstrom korrigiert. Im einzelnen wird bei dem Schritt S105 der Sollwert für den A-Phasen-Antriebsstrom um 0,01 A erhöht und der Sollwert für den B-Phasen-Antriebsstrom um 0,01 A verringert. Bei dem Schritt S105 werden an die D/A- Umsetzer 102 Signale abgegeben, welche die sich durch die Korrektur ergebenden Sollstromwerte darstellen. Als Ergeb­ nis werden die der A-Phase-Statorwicklung und der B-Phase- Statorwicklung des Schrittmotors 106A zugeführten Ströme jeweils verstärkt bzw. verringert, so daß die Drosselklappe 110 zu einem kleineren Winkel hin geschwenkt wird. Nach dem Schritt S105 kehrt das Programm zu dem Schritt S101 zurück.
Die Programmschleife mit den Schritten S101, S102, S103 und S103 oder S105 wird wiederholt ausgeführt, bis die Ist-Win­ kelstellung der Drosselklappe 110 gleich der Soll-Winkel­ stellung der Drosselklappe 110 wird. Durch die Schritte S101, S102, S103, S104, S105 und S106 wird ein Lernprozeß ausgeführt.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung schreitet dann, wenn die Ist-Winkelstellung der Drosselklappe 110 gleich der Soll-Winkelstellung der Drosselklappe 110 ist, das Programm von dem Schritt S102 zu dem Schritt S106 weiter. Bei dem Schritt S106 werden die Stromführungsgrößen bzw. Sollstrom- Werte in der Tabelle in dem Schreib/Lesespeicher 114 ent­ sprechend den letzten Sollwerten für den A-Phasen-An­ triebsstrom und den B-Phasen-Antriebsstrom auf den neuesten Stand gebracht. Im einzelnen werden bei dem Schritt S106 die Sollstromwerte in der Tabelle durch die letzten Soll­ werte für den A-Phasen-Antriebsstrom und den B-Phasen-An­ triebsstrom ersetzt. Nach dem Schritt S106 tritt das Pro­ gramm aus dem Programmteil aus und kehrt dann zu einer (nicht dargestellten) Hauptroutine zurück.
Die Fig. 11 zeigt eine Abwandlungsform des Systems nach Fig. 1. Das abgewandelte System nach Fig. 11 ist dem System nach Fig. 1 mit Ausnahme von nachstehend aufgeführten Aus­ legungsänderungen gleichartig. Das abgewandelte System nach Fig. 11 enthält statt der Zentraleinheit 101 nach Fig. 1 eine Zentraleinheit 101B. Während des Leerlaufs der Brenn­ kraftmaschine dient die Zentraleinheit 101B dazu, den Öff­ nungsgrad bzw. die Stellung der Drosselklappe 110 derart einzuregeln, daß die Maschinendrehzahl auf einer erwünsch­ ten Sollmaschinendrehzahl gehalten wird.
Bei dem System nach Fig. 11 wird eine Spannung an einem Verbindungspunkt B zwischen einer Statorwicklung in einem Schrittmotor 106A und einem Strommeßwiderstand 104 über ein Tiefpaßfilter 109 einem A/D-Umsetzer 108 als Anzeige für einen Istwert eines durch die Statorwicklung in dem Schrittmotor 106A fließenden Stroms zugeführt. Das Tiefpaß­ filter 109 bildet zeitliche Mittelwerte der an den A/D-Um­ setzer 108 angelegten Signalspannung, um die Zuverlässig­ keit der Signalspannung zu erhöhen. Die Signalspannung wird durch den A/D-Umsetzer 108 in ein entsprechendes digitales Signal umgesetzt, welches den Ist-Wert des durch die Sta­ torwicklung in dem Schrittmotor 106A fließenden Stroms dar­ stellt. Der A/D-Umsetzer 108 gibt das sich ergebende digi­ tale Signal an die Zentraleinheit 101B ab.
Wenn ein Befehl zum Verstellen der Drosselklappe 110 er­ zeugt wird, werden von der Zentraleinheit 101B aus einem Schreib/Lesespeicher RAM 114A digitale Signale bzw. Daten­ werte für Sollwerte der Antriebsströme für die A-Phase und die B-Phase ausgelesen und die ausgelesenen digitalen Si­ gnale werden an D/A-Umsetzer 102 abgegeben. Der Schreib/Lesespeicher 114A wird mittels einer geeigneten Stromversorgung wie einer Datensicherung-Stromquelle stän­ dig in Betrieb gehalten. Die digitalen Signale für die Sollwerte des A-Phasen-Antriebsstroms und des B-Phasen-An­ triebsstroms werden durch die D/A-Umsetzer 102 in entspre­ chende analoge Signale umgesetzt, welche an Vergleicher 103 angelegt werden.
Die den Sollwerten entsprechenden Ströme werden auf gleiche Weise wie bei dem System nach Fig. 1 tatsächlich der A-Phase-Statorwicklung und der B-Phase-Statorwicklung in dem Schrittmotor 106A zugeführt. Auf diese Weise wird der Schrittmotor 106A derart angetrieben, daß dessen Ausgangs­ welle eine erwünschte Winkelstellung einnehmen kann. Die Ausgangswelle des Schrittmotors 106A ist mit der Achse der Drosselklappe 110 derart verbunden, daß die Ausgangswelle des Schrittmotors 106A und die Achse der Drosselklappe 110 zusammen mit gleichen Winkelgeschwindigkeiten drehen kön­ nen. Somit kann die Winkelstellung der Drosselklappe 110 als gleich der Winkelstellung der Ausgangswelle des Schrittmotors 106A angesehen werden.
Die Fig. 12 zeigt einen Teil einer Tabelle für den Zusam­ menhang zwischen der Winkelstellung, d. h. dem Öffnungsgrad der Drosselklappe 110, anfänglichen Führungsgrößen für An­ triebsströme für die A-Phase und die B-Phase und Sollwerten der Antriebsströme für die A-Phase und die B-Phase. Die Stromführungsgrößentabelle nach Fig. 12 ist durch Daten ge­ bildet, die in dem Schreib/Lesespeicher 114A gespeichert sind. Der Schrittmotor 106A ist derart ausgelegt, daß des­ sen Grund-Schrittwinkel beispielsweise gleich 1,8° ist. Die Winkelstellung θ der Drosselklappe 110 wird in Einheiten eines Kleinstschrittwinkels ausgedrückt, der gleich dem durch eine bestimmte Zahl N (z. B. 18) geteilten Grund- Schrittwinkel ist. Damit ist der Kleinstschrittwinkel bei­ spielsweise gleich 0,1°. Die Führungsgrößen IA und IB für den A-Phasen-Antriebsstrom und den B-Phasen-Antriebsstrom in bezug auf eine jeweilige Winkelstellung θ der Drossel­ klappe 110 werden entsprechen den Gleichungen IA = Icosθ und IB = Isinθ eingestellt.
Die Zentraleinheit 101B arbeitet entsprechend einem Pro­ gramm, das in einem internen Festspeicher gespeichert ist.
Die Fig. 13 ist ein Ablaufdiagramm eines Teils des Pro­ gramms, der eine Tabellenkorrektur durch einen Lernprozeß betrifft. Der Programmteil nach Fig. 13 wird einmalig aus­ geführt, wenn ein (nicht dargestellter) Maschinenzündschal­ ter eingeschaltet wird. Der Programmteil nach Fig. 13 kann ausgeführt werden, während die Drosselklappe 110 geschlos­ sen bleibt, z. B. während des Leerlaufs der Maschine.
Gemäß Fig. 13 wird bei einem ersten Schritt 200 des Pro­ grammteils ein Signal erzeugt, welches eine Anforderung zum Bewegen der Drosselklappe 110 in eine vorbestimmte Winkel­ stellung, beispielsweise eine einem Winkel von 0,2° in der Richtung von einem A-Phasenpunkt zu einem B-Phasenpunkt hin entspricht. Bei dem Schritt 200 werden aus der Tabelle in dem Schreib/Lesespeicher 114A entsprechend der geforderten Winkelstellung der Drosselklappe 110 die digitalen Signale (Datenwerte) für die Führungsgrößen oder Sollwerte für den A-Phasen-Antriebsstrom und den B-Phasen-Antriebsstrom aus­ gelesen. Falls die geforderte Winkelstellung der Drossel­ klappe 110 gleich 0,2° ist, sind die Führungsgrößen oder Sollwerte für den A-Phasen-Antriebsstrom und den B-Phasen- Antriebsstrom, die durch die aus dem Schreib/Lesespeicher 114A ausgelesenen digitalen Signale dargestellt sind, je­ weils gleich 3,43 A bzw. 0,68 A (siehe Fig. 12). Bei dem Schritt 200 werden die digitalen Signale für die Führungs­ größen bzw. Sollwerte für den A-Phasen-Antriebsstrom und den B-Phasen-Antriebsstrom an die D/A-Umsetzer 102 abgege­ ben. Folglich werden der A-Phase-Statorwicklung und der B-Phase-Statorwicklung in dem Schrittmotor 106A jeweils die den Führungsgrößen bzw. Sollwerten entsprechenden Ströme zugeführt. Nach dem Schritt 200 schreitet das Programm zu einem Schritt 201 weiter.
Bei dem Schritt 201 werden durch Abrufen der Ausgangs­ signale aus den Tiefpaßfiltern 109 die Istwerte der durch die A-Phase-Statorwicklung und die B-Phase-Statorwicklung des Schrittmotors 106A fließenden Ströme ermittelt.
Bei einem auf den Schritt 201 folgenden Schritt 202 wird in bezug auf jeden der durch die A-Phase-Statorwicklung und die B-Phase-Statorwicklung fließenden Ströme ermittelt, ob der Istwert gleich dem Sollwert ist oder nicht. Wenn minde­ stens ein Ist-Stromwert nicht gleich dem entsprechenden Soll-Stromwert ist, schreitet das Programm von dem Schritt 202 zu einem Schritt 203 weiter. Wenn die Ist-Stromwerte gleich den Soll-Stromwerten sind, schreitet das Programm von dem Schritt 202 zu einem Schritt 206 weiter.
Bei dem Schritt 203 wird in bezug auf jeden der Ströme für die A-Phase und die B-Phase der Ist-Wert mit dem Sollwert verglichen. Wenn der Ist-Stromwert nicht größer als der Soll-Stromwert ist, schreitet das Programm von dem Schritt 203 zu einem Schritt 204 weiter. Wenn der Ist-Stromwert größer als der Soll-Stromwert ist, schreitet das Programm von dem Schritt 203 zu einem Schritt 205 weiter.
Bei dem Schritt 204 wird die Führungsgröße bzw. der Soll­ wert für den A-Phasen-Antriebsstrom und/oder den B-Phasen- Antriebsstrom korrigiert. Im einzelnen wird bei dem Schritt 204 der Soll-Stromwert um 0,01 A erhöht. Bei dem Schritt 204 wird an den D/A-Umsetzer 102 ein Signal abgegeben, wel­ ches den sich durch die Korrektur ergebenden Sollwert dar­ stellt. Infolgedessen wird der A-Phasen-Antriebsstrom und/oder der B-Phasen-Antriebsstrom verstärkt. Nach dem Schritt 204 kehrt das Programm zu dem Schritt 201 zurück.
Bei dem Schritt 205 wird der Sollwert für den A-Phasen-An­ triebsstrom und/oder den B-Phasen-Antriebsstrom korrigiert. Im einzelnen wird bei dem Schritt 205 der Sollstromwert um 0,01 A vermindert. Bei dem Schritt 205 wird an den D/A-Um­ setzer 102 ein Signal abgegeben, welches den sich durch die Korrektur ergebenden Sollwert darstellt. Infolgedessen wird der A-Phasen-Antriebsstrom und/oder der B-Phasen-An­ triebsstrom verringert. Nach dem Schritt 205 kehrt das Pro­ gramm zu dem Schritt 201 zurück.
Die Programmschleife mit den Schritten 201, 202, 203 und 204 oder 205 wird wiederholt durchlaufen, bis die Ist-Werte des A-Phasen-Antriebsstroms und des B-Phasen-Antriebsstroms jeweils gleich den Sollwerten für diese Ströme werden. Mit den Schritten 201, 202, 203, 204, 205 und 206 wird somit ein Lernprozeß ausgeführt.
Wenn die Ist-Stromwerte des A-Phasen-Antriebsstroms und des B-Phasen-Antriebsstroms jeweils gleich den Soll-Stromwerten für diese Ströme sind, schreitet gemäß der vorangehenden Beschreibung das Programm von dem Schritt 202 zu dem Schritt 206 weiter. Bei dem Schritt 206 werden die Strom­ führungsgrößen bzw. Sollstromwerte in der Tabelle in dem Schreib/Lesespeicher 114A entsprechend den neuesten Soll­ werten für den A-Phasen-Antriebsstrom und den B-Phasen-An­ triebsstrom auf den letzten Stand gebracht. Im einzelnen werden bei dem Schritt 206 die Soll-Stromwerte in der Ta­ belle durch die letzten Sollwerte für den A-Phasen-An­ triebsstrom und den B-Phasen-Antriebsstrom ersetzt. Nach dem Schritt 206 tritt das Programm aus dem Programmteil heraus und kehrt dann zu einer (nicht dargestellten) Haupt­ routine zurück.
Die Fig. 14 zeigt eine Abwandlung des Systems nach Fig. 1. Das abgewandelte System nach Fig. 14 ist dem System nach Fig. 1 mit Ausnahme von nachfolgend angeführten Ausle­ gungsänderungen gleichartig. Das abgewandelte System nach Fig. 14 enthält statt der Zentraleinheit 101 nach Fig. 1 eine Zentraleinheit CPU 101C. Während des Leerlaufs der Brennkraftmaschine dient die Zentraleinheit 101C dazu, den Öffnungsgrad bzw. die Stellung der Drosselklappe 110 derart zu steuern, daß die Maschinendrehzahl auf einer erwünschten Soll-Maschinendrehzahl gehalten wird.
In dem System nach Fig. 14 wird eine Spannung an einem Ver­ bindungspunkt 13 zwischen einer Statorwicklung eines Schrittmotors 106A und einem Strommeßwiderstand 104 über ein Tiefpaßfilter 109 zu einem A/D-Umsetzer 108 als Anzeige für einen Istwert des durch die Statorwicklung des Schritt­ motors 106A fließenden Stroms übertragen. Das Tiefpaßfilter 109 bildet den zeitlichen Mittelwert der an den A/D-Umset­ zer 108 angelegten Signalspannung, um die Zuverlässigkeit der Signalspannung zu erhöhen. Durch den A/D-Umsetzer 108 wird die Signalspannung in ein entsprechendes digitales Si­ gnal umgesetzt, welches den Istwert des durch die Stator­ wicklung des Schrittmotors 106A fließenden Stroms dar­ stellt. Der A/D-Umsetzer 108 gibt das sich ergebende digi­ tale Signal an die Zentraleinheit 101C ab.
Wenn ein Befehl zum Verstellen der Drosselklappe 110 er­ zeugt wird, werden von der Zentraleinheit 101C aus einem Schreib/Lesespeicher RAM 114A die digitalen Signale bzw. Datenwerte für die Sollwerte der Ströme für die A-Phase und die B-Phase ausgelesen und die ausgelesenen digitalen Si­ gnale an D/A-Umsetzer 102 abgegeben. Der Schreib/Lesespei­ cher 114A wird durch eine geeignete Stromversorgung wie eine Datensicherungs-Stromquelle ständig in Betrieb gehal­ ten. Die digitalen Signale für die Sollwerte des A-Phasen- Antriebsstroms und des B-Phasen-Antriebsstroms werden durch die D/A-Umsetzer 102 in entsprechende analoge Signale umge­ setzt, welche an Vergleicher 103 angelegt werden.
Auf gleiche Weise wie bei dem System nach Fig. 1 werden die den Sollwerten entsprechenden Ströme effektiv der A-Phase- Statorwicklung und der B-Phase-Statorwicklung des Schritt­ motors 106A zugeführt. Auf diese Weise wird der Schrittmo­ tor 106A derart angetrieben, daß dessen Ausgangswelle eine erwünschte Winkelstellung annehmen kann. Die Ausgangswelle des Schrittmotors 106A ist mit der Achse der Drosselklappe 110 verbunden, so daß die Ausgangswelle des Schrittmotors 106A und die Achse der Drosselklappe 110 gemeinsam mit gleicher Winkelgeschwindigkeit drehen können. Somit kann die Winkelstellung der Drosselklappe 110 als gleich der Winkelstellung der Ausgangswelle des Schrittmotors 106A angesehen werden.
In dem Schreib/Lesespeicher 114A werden Daten gespeichert, die eine Tabelle für den Zusammenhang zwischen der Winkel­ stellung, nämlich dem Öffnungsgrad der Drosselklappe 110, anfänglichen Führungsgrößen für den A-Phasen- und den B-Phasen-Antriebsstrom und Sollwerten für diese Ströme bil­ den. Die Tabelle ist der in Fig. 12 dargestellten gleichar­ tig. Der Schrittmotor 106A ist derart gestaltet, daß ein Grund-Schrittwinkel desselben beispielsweise gleich 1,8° ist. Die Winkelstellung θ der Drosselklappe 110 wird in Einheiten eines Kleinst-Schrittwinkels ausgedrückt, der gleich dem durch eine vorgegebene Zahl N (z. B. 18) geteil­ ten Grund-Schrittwinkel ist. Der Kleinst-Schrittwinkel ist somit beispielsweise 0,1°. Die Führungsgrößen bzw. Soll­ werte IA und IB für den A-Phasen-Antriebsstrom und den B-Phasen-Antriebsstrom in bezug auf eine jeweilige Winkel­ stellung θ der Drosselklappe 110 werden jeweils gemäß den Gleichungen IA = Icosθ und IB = Isinθ angesetzt.
Die Zentraleinheit 101C arbeitet gemäß einem Programm, wel­ ches in einem internen Festspeicher gespeichert ist. Die Fig. 15 ist ein Ablaufdiagramm eines Teils des Programms, der eine Tabellenkorrektur mittels einer Vielzahl von Lern­ prozessen betrifft. Der Programmteil nach Fig. 15 wird ein­ malig ausgeführt, wenn ein (nicht dargestellter) Maschinen­ zündschalter eingeschaltet wird. Der Programmteil nach Fig. 15 kann ausgeführt werden, während die Drosselklappe 110 geschlossen bleibt, z. B. während des Leerlaufs der Ma­ schine.
Bei einem ersten Schritt 300 des Programmteils gemäß Fig. 15 wird ein Signal erzeugt, welches eine Anforderung zum Bewegen der Drosselklappe 110 in eine vorbestimmte Winkel­ stellung, z. B. zu einem Winkel von 0,2° in der Richtung von einem A-Phasenpunkt zu einem B-Phasenpunkt hin darstellt. Bei dem Schritt 300 werden aus der Tabelle in dem Schreib/Lesespeicher 114A entsprechend der geforderten Win­ kelstellung der Drosselklappe 110 digitale Signale bzw. Da­ tenwerte für Führungsgrößen oder Sollwerte für den A-Pha­ sen- und den B-Phasen-Antriebsstrom ausgelesen. Im Falle der geforderten Winkelstellung der Drosselklappe 110 von 0,2° sind die Führungsgrößen oder Sollwerte für den A-Pha­ sen-Antriebsstrom und den B-Phasen-Antriebsstrom gemäß den aus dem Schreib/Lesespeicher 114A ausgelesenen digitalen Signalen jeweils gleich 3,43 A und 0,68 A (siehe Fig. 12). Bei dem Schritt 300 werden die digitalen Signale für die Führungsgrößen bzw. Sollwerte für den A-Phasen-Antriebs­ strom und den B-Phasen-Antriebsstrom an die D/A-Umsetzer 102 abgegeben. Folglich werden die den Führungsgrößen bzw. Sollwerten entsprechenden Antriebsströme effektiv der A-Phase-Statorwicklung und der B-Phase-Statorwicklung des Schrittmotors 106A zugeführt. Nach dem Schritt 300 schrei­ tet das Programm zu einem Schritt 301 weiter.
Bei dem Schritt 301 werden durch Abfrage der Ausgangssi­ gnale aus den Tiefpaßfiltern 109 die Istwerte der durch die A-Phase-Statorwicklung und die B-Phasen-Statorwicklung des Schrittmotors 106A fließenden Ströme ermittelt.
Bei einem auf dem Schritt 301 folgenden Schritt 302 wird ermittelt, ob hinsichtlich der jeweils durch die A-Phase- Statorwicklung und die B-Phase-Statorwicklung fließenden Antriebsströme der Istwert gleich dem Sollwert ist. Wenn mindestens ein Ist-Stromwert nicht gleich dem entsprechen­ den Soll-Stromwert ist, schreitet das Programm von dem Schritt 302 zu einem Schritt 303 weiter. Wenn die Ist- Stromwerte gleich den Soll-Stromwerten sind, schreitet das Programm von dem Schritt 302 zu einem Schritt 306 weiter. Bei dem Schritt 303 wird jeweils bezüglich des A-Phasen-An­ triebsstroms und des B-Phasen-Antriebsstroms der Istwert mit dem Sollwert verglichen. Wenn der Ist-Stromwert nicht größer als der Soll-Stromwert ist, schreitet das Programm von dem Schritt 303 zu einem Schritt 304 weiter. Wenn der Ist-Stromwert größer als der Sollstromwert ist, schreitet das Programm von dem Schritt 303 zu einem Schritt 305 wei­ ter.
Bei dem Schritt 304 wird der Sollwert für den A-Phasen-An­ triebsstrom und/oder den B-Phasen-Antriebsstrom korrigiert. Im einzelnen wird bei dem Schritt 304 die Stromführungs­ größe um 0,01 A erhöht. Bei dem Schritt 304 wird an den D/A-Umsetzer 102 ein Signal abgegeben, welches den sich durch die Korrektur ergebenden Sollwert darstellt. Infolge­ dessen wird der A-Phasen-Antriebsstrom und/oder der B-Pha­ sen-Antriebsstrom verstärkt. Nach dem Schritt 304 kehrt das Programm zu dem Schritt 301 zurück. Bei dem Schritt 305 wird der Sollwert für den A-Phasen-Antriebsstrom und/oder den B-Phasen-Antriebsstrom korrigiert. Im einzelnen wird bei dem Schritt 305 der Soll-Stromwert um 0,01 A verrin­ gert. Bei dem Schritt 305 wird an den D/A-Umsetzer 102 ein Signal abgegeben, welches den sich durch die Korrektur er­ gebenden Sollwert darstellt. Folglich wird der A-Phasen-An­ triebsstrom und/oder der B-Phasen-Antriebsstrom verringert. Nach dem Schritt 305 kehrt das Programm zu dem Schritt 301 zurück.
Die Programmschleife mit den Schritten 301, 302, 303 und 304 oder 305 wird wiederholt durchlaufen, bis die Istwerte für den A-Phasen-Antriebsstrom und den B-Phasen-Antriebs- Strom jeweils gleich den Sollwerten für diese Ströme wer­ den. Mit den Schritten 301, 302, 303, 304, 305 und 306 wird ein erster Lernprozeß ausgeführt.
Wenn die Ist-Stromwerte für den A-Phasen-Antriebsstrom und den B-Phasen-Antriebsstrom jeweils gleich den Sollstromwer­ ten für diese Ströme sind, schreitet gemäß der vorangehen­ den Beschreibung das Programm von dem Schritt 302 zu dem Schritt 306 weiter. Bei dem Schritt 306 werden die Strom­ führungsgrößen in der Tabelle in dem Schreib/Lesespeicher 114A entsprechend den letzten Sollwerten für den A-Phasen- Antriebsstrom und den B-Phasen-Antriebsstrom erneuert. Im einzelnen werden bei dem Schritt 306 die Stromführungsgrö­ ßen bzw. Strom-Sollwerte in der Tabelle durch die neuesten Sollwerte für den A-Phasen-Antriebsstrom und den B-Phasen- Antriebsstrom ersetzt. Nach dein Schritt 306 schreitet das Programm zu einem Schritt 307 weiter.
Bei dem Schritt 307 wird aus dem Ausgangssignal eines Dros­ selsensors 107 die tatsächliche Winkelstellung bzw. der tatsächliche Öffnungsgrad der Drosselklappe 110 ermittelt.
Bei einem auf den Schritt 307 folgenden Schritt 308 wird ermittelt, ob die Ist-Winkelstellung der Drosselklappe 110 gleich einer mit der geforderten Winkelstellung der Dros­ selklappe übereinstimmenden Soll-Winkelstellung derselben ist oder nicht. Wenn die Ist-Winkelstellung der Drossel­ klappe 110 nicht gleich der Soll-Winkelstellung der Dros­ selklappe 110 ist, schreitet das Programm von dem Schritt 308 zu einem Schritt 309 weiter. Wenn die Ist-Winkelstel­ lung der Drosselklappe 110 gleich der Soll-Winkelstellung der Drosselklappe 110 ist, schreitet das Programm von dem Schritt 308 zu einem Schritt 312 weiter.
Bei dem Schritt 309 wird die Ist-Winkelstellung der Dros­ selklappe 110 mit der Soll-Winkelstellung der Drosselklappe 110 verglichen. Wenn die Ist-Winkelstellung der Drossel­ klappe 110 nicht größer als die Soll-Winkelstellung der Drosselklappe 110 ist, schreitet das Programm von dem Schritt 309 zu einem Schritt 310 weiter. Wenn die Ist-Win­ kelstellung der Drosselklappe 110 größer als die Soll-Win­ kelstellung der Drosselklappe 110 ist, schreitet das Pro­ gramm von dem Schritt 309 z 47062 00070 552 001000280000000200012000285914695100040 0002019517005 00004 46943u einem Schritt 311 weiter.
Bei dem Schritt 310 werden die Sollwerte für den A-Phasen- Antriebsstrom und den B-Phasen-Antriebsstrom korrigiert. Im einzelnen wird bei dem Schritt 310 der Sollwert für den A-Phasen-Antriebsstrom um 0,01 A verringert und der Sollwert für den B-Phasen-Antriebsstrom um 0,01 A erhöht. Bei dem Schritt 310 werden an die D/A-Umsetzer 102 Signale abgege­ ben, welche die sich durch die Korrektur ergebenden Soll- Stromwerte darstellen. Folglich werden die der A-Phase-Sta­ torwicklung und der B-Phase-Statorwicklung des Schrittmo­ tors 106A zugeführten Ströme jeweils verringert bzw. ver­ stärkt, so daß die Drosselklappe 110 zu einem größeren Win­ kel hin gedreht wird. Nach dem Schritt 301 kehrt das Pro­ gramm zu dem Schritt 307 zurück.
Bei dem Schritt 311 werden die Sollwerte für den A-Phasen- Antriebsstrom und den B-Phasen-Antriebsstrom korrigiert. Im einzelnen wird bei dem Schritt 311 der Sollwert für den A-Phasen-Antreibsstrom um 0,01 A erhöht und der Sollwert für den B-Phasen-Antriebsstrom um 0,01 A verringert. Bei dem Schritt 311 werden an die D/A-Umsetzer 102 Signale abgege­ ben, welche die sich durch die Korrektur ergebenden Soll­ stromwerte darstellen. Folglich werden die der A-Phase-Sta­ torwicklung und der B-Phase-Statorwicklung des Schrittmo­ tors 106A zugeführten Ströme jeweils verstärkt bzw. verrin­ gert, so daß das Drosselventil 110 zu einem kleineren Win­ kel hin gedreht wird. Nach dem Schritt 311 kehrt das Pro­ gramm zu dem Schritt 307 zurück.
Die Programmschleife mit den Schritten 307, 308, 309 und 310 oder 311 wird wiederholt durchlaufen, bis die Ist-Win­ kelstellung der Drosselklappe 110 gleich der Soll-Winkel­ stellung der Drosselklappe 110 wird. Durch die Schritte 307, 308, 309, 310, 311 und 312 wird ein zweiter Lernprozeß ausgeführt.
Wenn die Ist-Winkelstellung der Drosselklappe 110 gleich der Soll-Winkelstellung der Drosselklappe 110 ist, schrei­ tet gemäß der vorangehenden Beschreibung das Programm von dem Schritt 308 zu dem Schritt 312 weiter. Bei dem Schritt 312 werden die Sollstromwerte bzw. Stromführungsgrößen in der Tabelle in dem Schreib/Lesespeicher 114A entsprechend den neuesten Sollwerten für den A-Phasen-Antriebsstrom und den B-Phasen-Antriebsstrom auf den neuesten Stand gebracht. Im einzelnen werden bei dem Schritt 312 die Soll-Stromwerte in der Tabelle durch die neuesten Sollwerte für den A-Pha­ sen-Antriebsstrom und dem B-Phasen-Antriebsstrom ersetzt. Nach dem Schritt 312 tritt das Programm aus dem Programm­ teil heraus und kehrt dann zu einer nicht dargestellten Hauptroutine zurück.
Die Fig. 16 betrifft eine Abwandlung des Systems nach Fig. 8 bis 10. Das abgewandelte System nach Fig. 16 ist dem Sy­ stem nach Fig. 8 bis 10 mit Ausnahme von nachstehend ange­ führten Auslegungsänderungen gleichartig. Die Fig. 16 ist ein Ablaufdiagramm eines Teils eines Programms zum Steuern der Zentraleinheit 101A (siehe Fig. 8).
Gemäß Fig. 16 wird bei einem ersten Schritt 400 des Pro­ grammteils ein Signal erzeugt, welches eine Anforderung zum Bewegen der Drosselklappe 110 nach Fig. 8 zu einer vorbe­ stimmten Winkelstellung, z. B. zu einer einem Winkel von 0,2° in Richtung von dem A-Phasenpunkt zu dem B-Phasenpunkt entsprechenden Stellung darstellt. Bei dem Schritt 400 wer­ den aus der Tabelle in dem Schreib/Lesespeicher 114 nach Fig. 8 entsprechend der geforderten Winkelstellung der Drosselklappe digitale Signale bzw. Datenwerte für die Sollwerte der Antriebsströme für die A-Phase und die B-Phase ausgelesen. Wenn die geforderte Winkelstellung der Drosselklappe 110 0,2° ist, sind die durch die aus dem Schreib/Lesespeicher 114 ausgelesenen digitalen Signale dargestellten Sollwerte für den A-Phasen-Antriebsstrom und den B-Phasen-Antriebsstrom jeweils gleich 3,43 A bzw. 0,68 A (siehe Fig. 9). Bei dem Schritt 400 werden an die D/A-Um­ setzer 102 nach Fig. 8 die digitalen Signale für die Soll­ werte der Antriebsströme für die A-Phase und die B-Phase abgegeben. Demzufolge werden der A-Phase-Statorwicklung und der B-Phase-Statorwicklung des Schrittmotors 106A nach Fig. 8 jeweils die den Sollwerten entsprechenden Ströme zuge­ führt.
Bei einem auf den Schritt 400 folgenden Schritt 401 wird aus dem Ausgangssignal des Drosselsensors 107 nach Fig. 8 die Ist-Winkelstellung der Drosselklappe 110 ermittelt.
Bei einem auf den Schritt 401 folgenden Schritt 402 wird ermittelt, ob die Ist-Winkelstellung der Drosselklappe 110 gleich einer mit der geforderten Winkelstellung überein­ stimmenden Soll-Winkelstellung der Drosselklappe 110 ist oder nicht. Wenn die Ist-Winkelstellung der Drosselklappe 110 nicht gleich der Soll-Winkelstellung der Drosselklappe 110 ist, schreitet das Programm von dem Schritt 402 zu einem Schritt 403 weiter. Wenn die Ist-Winkelstellung der Drosselklappe 110 gleich der Soll-Winkelstellung der Dros­ selklappe 110 ist, tritt das Programm aus dem Programmteil heraus und kehrt dann zu einer (nicht dargestellten) Haupt­ routine zurück.
Bei dem Schritt 403 werden Werte des A-Phasen-Antriebs­ stroms und des B-Phasen-Antriebsstroms berechnet oder ver­ anschlagt, bei denen die Drosselklappe 110 die Soll-Winkel­ stellung einnimmt. Diese Berechnung oder Veranschlagung er­ folgt beispielsweise entsprechend der Differenz zwischen der Ist-Winkelstellung der Drosselklappe 110 und der Soll- Winkelstellung der Drosselklappe 119. Bei dem Schritt 403 werden die Differenzen zwischen den Soll-Stromwerten und den berechneten oder veranschlagten Stromwerten berechnet.
Bei einem auf dem Schritt 403 folgenden Schritt 404 werden die Sollwerte für den A-Phasen-Antriebsstrom und den B-Pha­ sen-Antriebsstrom entsprechend den bei dem Schritt 403 be­ rechneten Stromwertdifferenzen korrigiert. Bei dem Schritt 404 werden an die D/A-Umsetzer 102 digitale Signale für die sich durch die Korrektur ergebenden Sollwerte des A-Phasen- und des B-Phasen-Antriebsstroms abgegeben. Folglich werden die der A-Phase-Statorwicklung und der B-Phase-Statorwick­ lung des Schrittmotors 106 A zugeführten Ströme dementspre­ chend korrigiert.
Bei einem auf dem Schritt 404 folgenden Schritt 405 werden die Soll-Stromwerte in der Tabelle in dem Schreib/Lesespei­ cher 114 entsprechend den letzten Sollwerten für den A-Pha­ sen-Antriebsstrom und den B-Phasen-Antriebsstrom auf den neuesten Stand gebracht. Im einzelnen werden bei dem Schritt 405 die Soll-Stromwerte in der Tabelle durch die neuesten Sollwerte für die Ströme für die A-Phase und die B-Phase ersetzt. Nach dem Schritt 405 tritt das Programm aus dem Programmteil heraus und kehrt dann zu der Haupt­ routine zurück.
Die Fig. 17 betrifft eine Abwandlung des Systems nach Fig. 11 bis 13. Das abgewandelte System nach Fig. 17 ist dem Sy­ stem nach Fig. 11 bis 13 mit Ausnahme von nachstehend auf­ geführten Auslegungsänderungen gleichartig. Die Fig. 17 ist ein Ablaufdiagramm eines Teils eines Programms zum Steuern der Zentraleinheit 101B nach Fig. 11.
Bei einem ersten Schritt 500 des Programmteils gemäß Fig. 17 wird ein Signal erzeugt, welches eine Anforderung zum Bewegen der Drosselklappe 110 nach Fig. 11 in eine vorbe­ stimmte Winkelstellung, z. B. in eine Stellung darstellt, die einem Winkel von 0,2° in Richtung von dem A-Phasenpunkt zu dem B-Phasenpunkt hin entspricht. Bei dem Schritt 500 werden aus der Tabelle in dem Schreib/Lesespeicher 114A nach Fig. 11 entsprechend der geforderten Winkelstellung der Drosselklappe 110 digitale Signale bzw. Datenwerte für Führungsgrößen oder Sollwerte für den A-Phasen-Antriebs­ strom und den B-Phasen-Antriebsstrom ausgelesen. Wenn die geforderte Winkelstellung der Drosselklappe 110 0,2° be­ trägt, sind die durch die aus dem Schreib/Lesespeicher 114A ausgelesenen digitalen Signale dargestellten Führungsgrößen oder Sollwerte für den A-Phasen-Antriebsstrom und den B-Phasen-Antriebsstrom jeweils gleich 3,43 A und 0,68 A (siehe Fig. 12). Bei dem Schritt 500 werden an die D/A-Um­ setzer 102 nach Fig. 11 die digitalen Signale für die Füh­ rungsgrößen bzw. Sollwerte des A-Phasen-Antriebsstroms und des B-Phasen-Antriebsstroms abgegeben. Folglich werden ef­ fektiv die den Führungsgrößen bzw. Sollwerten entsprechen den Ströme jeweils der A-Phase-Statorwicklung und der B-Phase-Statorwicklung des Schrittmotors 106A nach Fig. 11 zugeführt.
Bei einem auf den Schritt 500 folgenden Schritt 501 werden aus den Ausgangssignalen der Tiefpaßfilter 109 gemäß Fig. 11 die Istwerte der durch die A-Phase-Statorwicklung und die B-Phase-Statorwicklung des Schrittmotors 106A fließen­ den Ströme ermittelt.
Bei einem auf den Schritt 501 folgenden Schritt 502 wird ermittelt, ob hinsichtlich der jeweiligen Antriebsströme durch die A-Phase-Statorwicklung und die B-Phase-Stator­ wicklung der Istwert gleich dem Sollwert ist oder nicht. Wenn mindestens ein Ist-Stromwert nicht gleich dem entspre­ chenden Soll-Stromwert ist, schreitet das Programm von dem Schritt 502 zu einem Schritt 503 weiter. Wenn die Ist- Stromwerte gleich den Soll-Stromwerten sind, tritt das Pro­ gramm aus dem Programmteil heraus und kehrt dann zu einer (nicht dargestellten) Hauptroutine zurück.
Bei dem Schritt 503 werden die Differenzen zwischen den Soll-Stromwerten und den Ist-Stromwerten berechnet.
Bei einem auf den Schritt 503 folgenden Schritt 504 werden die Soll-Werte für den A-Phasen-Antriebsstrom und dem B-Phasen-Antriebsstrom entsprechend den bei dem Schritt 503 berechneten Stromwertdifferenzen korrigiert. Bei dem Schritt 504 werden an die D/A-Umsetzer 102 die digitalen Signale für die sich durch die Korrektur ergebenden Soll­ werte des A-Phasen-Antriebsstroms und des B-Phasen-An­ triebsstroms abgegeben. Infolgedessen werden die der A-Phase-Statorwicklung und der B-Phase-Statorwicklung des Schrittmotors 106A zugeführten Ströme dementsprechend kor­ rigiert.
Bei einem auf den Schritt 504 folgenden Schritt 505 werden die Sollstromwerte in der Tabelle in dem Schreib/Lesespei­ cher 114 A entsprechend den letzten Sollwerten für den A-Phasen-Antriebsstrom und den B-Phasen-Antriebsstrom erneu­ ert. Im einzelnen werden bei dem Schritt 505 die Soll- Stromwerte in der Tabelle durch die neuesten Sollwerte für den A-Phasen-Antriebsstrom und den B-Phasen-Antriebsstrom ersetzt. Nach dem Schritt 505 tritt das Programm aus dem Programmteil heraus und kehrt dann zu der Hauptroutine zu­ rück.
Das System nach Fig. 16 und das System nach der Fig. 17 können kombiniert werden, so daß die Stromführungsgrößen oder Sollstromwerte entsprechend der Abweichung bzw. Diffe­ renz zwischen der Ist-Winkelstellung der Drosselklappe 110 und der Soll-Winkelstellung der Drosselklappe 110 sowie auch entsprechend den Abweichungen oder Differenzen zwi­ schen den Ist-Stromwerten und den Soll-Stromwerten korri­ giert werden können. Das System nach Fig. 16 und das System nach Fig. 11 bis 13 können kombiniert werden. Das System nach Fig. 17 und das System nach Fig. 8 bis 10 können kom­ biniert werden.
Die Systeme nach Fig. 8 bis 17 können folgendermaßen abge­ wandelt werden: Es wird ein Festspeicher vorgesehen, der Daten speichert, welche anfängliche Sollwerte für Antriebs­ ströme darstellen. Eine Kennung wird als eine Anzeige dar­ über verwendet, ob eine Tabellenkorrektur durch einen Lern­ prozeß ausgeführt werden kann oder nicht. Auf geeignete Weise wird ermittelt, ob ein eine Stromführungsgrößenta­ belle speichernder Schreib/Lesespeicher fehlerhaft ist oder nicht. Falls die Kennung anzeigt, daß die Tabellenkorrektur nicht ausgeführt werden kann, oder falls der Schreib/Lese­ speicher als fehlerhaft festgestellt wird, wird durch eine Zentraleinheit bei der Luftdurchsatzregelung (Drosselklap­ pensteuerung) statt des Schreib/Lesespeichers der Festspei­ cher herangezogen.
Die Fig. 18 zeigt eine Abwandlung des Systems nach Fig. 1. Das abgewandelte System nach Fig. 18 ist dem System nach Fig. 1 mit Ausnahme von nachstehend aufgeführten Ausle­ gungsänderungen gleichartig. Das abgewandelte System nach Fig. 18 enthält statt der Zentraleinheit 101 nach Fig. 1 eine Zentraleinheit 601. Während des Leerlaufs der Brenn­ kraftmaschine dient die Zentraleinheit 601 dazu, den Öff­ nungsgrad, nämlich die Stellung einer Drosselklappe 610 derart zu steuern, daß die Maschinendrehzahl auf einer er­ wünschten Soll-Maschinendrehzahl gehalten wird.
Wenn ein Befehl zum Verstellen der Drosselklappe 610 er­ zeugt wird, werden von der Zentraleinheit 601 aus einem Festspeicher ROM 625 digitale Signale bzw. Datenwerte für Sollwerte von A-Phasen- und B-Phasen-Antriebsströmen ausge­ lesen und die ausgelesenen digitalen Signale an D/A-Umset­ zer 602 abgegeben. Die digitalen Signale für die Sollwerte des A-Phasen-Antriebsstroms und des B-Phasen-Antriebsstroms werden durch die D/A-Umsetzer 602 in entsprechende analoge Signale umgesetzt, die an Vergleicher 603 angelegt werden.
Die den Sollwerten entsprechenden Ströme werden auf gleich­ artige Weise wie bei dem System nach Fig. 1 effektiv einer A-Phase-Statorwicklung und einer B-Phase-Statorwicklung eines Schrittmotors 606 zugeführt. Dadurch wird der Schrittmotor 606 derart angetrieben, daß dessen Ausgangs­ welle eine erwünschte Winkelstellung einnehmen kann. Die Ausgangswelle des Schrittmotors 606 ist mit der Achse der Drosselklappe 610 verbunden, so daß die Ausgangswelle des Schrittmotors 606 und die Achse der Drosselklappe 610 ge­ meinsam mit gleicher Winkelgeschwindigkeit drehen können. Somit kann die Winkelstellung der Drosselklappe 610 als gleich der Winkelstellung der Ausgangswelle des Schrittmo­ tors 606 angesehen werden.
Gemäß Fig. 19 ist die Ausgangswelle des Schrittmotors 606 über Zahnräder 641 mit einer Achse 640 der Drosselklappe 610 verbunden. Wenn die Ausgangswelle des Schrittmotors 606 dreht, wird die Drosselklappe 610 geschwenkt und somit der Öffnungsgrad der Drosselklappe 610 verändert. Eine Rückhol­ feder 611 drückt die Drosselklappe 610 in der Richtung zum Schließen der Drosselklappe 610. Die Rückholfeder 611 ist an der Außenfläche eines Gehäuses 643 angebracht, welches ein Ende der Achse 640 aufnimmt. Die Rückholfeder 611 und die Achse 640 werden durch eine Hülse 645 angedrückt und festgehalten. Die beiden einander gegenüberliegenden Enden der Achse 640 sind durch Lager 642 gehalten. Ein in die La­ ger 642 eingebrachtes Öl bildet Öldichtungen die sich um die Achse 640 herum erstrecken. Die Lager 642 und das Öl ermöglichen eine glatte Drehung der Achse 640.
Im allgemeinen ergibt sich eine Reibung aus der Berührung zwischen einem drehenden (bewegten) Teil und einer Halte­ rung für das drehende (bewegte) Teil. Infolgedessen treten Reibungen zwischen der Rückholfeder 611 und der Hülse 645, zwischen der Rückholfeder 611 und dem Gehäuse 643, zwischen der Öldichtung und der Achse 640 und zwischen den Zahnrä­ dern 641 auf. Ferner treten Reibungen in den Lagern 642 auf. Diese Reibungen werden unmittelbar vor dem Beginn der Bewegung der Ausgangswelle des Schrittmotors 606 und der Drosselklappe 610 maximal. Die maximalen Reibungskräfte werden als maximale statische Reibungskräfte bezeichnet.
Der Festspeicher 625 speichert Daten, die eine Tabelle für den Zusammenhang zwischen der Winkelstellung der Drossel­ klappe 610, nämlich dem Öffnungsgrad der Drosselklappe 610 und Anfangssollwerten für den A-Phasen-Antriebsstrom und den B-Phasen-Antriebsstrom bilden. Die Tabelle ist der in Fig. 9 dargestellten gleichartig. Der Schrittmotor 606 ist derart gestaltet, daß sein Grund-Schrittwinkel beispiels­ weise gleich 1,8° ist. Die Winkelstellung θ der Drossel­ klappe 610 wird ein Einheiten eines Kleinstschrittwinkels ausgedrückt, der gleich dem durch eine bestimmte Zahl N (z. B. 18) geteilten Grund-Schrittwinkel ist. Somit ist der Kleinstschrittwinkel beispielsweise 0,1°. Die Sollwerte IA und IB des A-Phasen-Antriebsstroms und des B-Phasen-An­ triebsstroms in bezug auf die jeweilige Winkelstellung θ der Drosselklappe 610 werden gemäß den Gleichungen IA = Icosθ und IB = Isinθ angesetzt.
Gemäß der nachfolgenden Erläuterung werden während eines bestimmten kurzen Zeitabschnittes in Verbindung mit dem Be­ ginn der Drehung der Ausgangswelle des Schrittmotors 606 die Sollwerte des A-Phasen-Antriebsstroms und des B-Phasen- Antriebsstroms gegenüber den aus der Tabelle in dem Fest­ speicher 625 ausgelesenen erhöht, während das Verhältnis zwischen den erhöhten Sollwerten gleich dem Verhältnis zwi­ schen den Sollwerten in der Tabelle bleibt. Die Erhöhungen der Soll-Stromwerte sind derart, daß eine durch den Schrittmotor 606 an der Drosselklappe 610 aufgebracht An­ triebskraft die vorstehend genannten maximalen statischen Reibungskräfte überwinden kann. Die Ausgangswelle des Schrittmotors 606 beginnt entsprechend den erhöhten Soll- Stromwerten zu drehen. Der bestimmte kurze Zeitabschnitt wird derart gewählt, daß eine Zeitdauer überspannt ist, in welcher die Vibration des Rotors in dem Schrittmotor 606 aufgehört hat. Nach dem Ablauf des bestimmten kurzen Zeit­ abschnittes werden die Steigerungen der Soll-Stromwerte aufgehoben und es werden daher zum Steuern des Schrittmo­ tors 606 die aus der Tabelle ausgelesenen Soll-Stromwerte auf direkte Weise angesetzt.
Die Zentraleinheit 601 arbeitet gemäß einem Programm, das in einem internen Festspeicher gespeichert ist. Die Fig. 20 ist ein Ablaufdiagramm eines Teils des Programms, der die Steuerung des Schrittmotors 606, nämlich die Steuerung der Drosselklappe 610 betrifft.
Bei einem ersten Schritt 700 des Programmteils gemäß Fig. 20 wird ermittelt, ob eine Anforderung zum Bewegen der Drosselklappe 610 vorliegt oder nicht. Wenn keine Anforde­ rung vorliegt, schreitet das Programm von dem Schritt 700 zu einem Schritt 701 weiter. Wenn die Anforderung vorliegt, schreitet das Programm von dem Schritt 700 zu einem Schritt 702 weiter.
Bei dem Schritt 701 werden an die D/A-Umsetzer 602 digitale Signale für gegenwärtige Sollwerte des A-Phasen-Antriebs­ stroms und des B-Phasen-Antriebstriebsstroms abgegeben, um die Drosselklappe 610 in der gegenwärtigen Winkelstellung zu halten. Die digitalen Signale für die gegenwärtigen Sollwerte des A-Phasen-Antriebsstroms und des B-Phasen-An­ triebsstroms wurden zuvor aus der Tabelle in dem Festspei­ cher 625 ausgelesen. Falls die gegenwärtige Winkelstellung der Drosselklappe 610 einem Winkel 0° entspricht, sind die gegenwärtigen Sollwerte des A-Phasen-Antriebsstroms und des B-Phasen-Antriebsstroms jeweils gleich 3,47 A bzw. 0,00 A (siehe Fig. 9). Als Ergebnis des Ausführens des Schrittes 701 bleibt die Drosselklappe 610 in der gegenwärtigen Win­ kelstellung stehen. Nach dem Schritt 701 kehrt das Programm zu dem Schritt 700 zurück. Bei dem Schritt 702 werden ent­ sprechend der Winkelstellung, in die die Drosselklappe 610 bewegt werden soll, aus der Tabelle in dem Festspeicher 625 die digitalen Signale bzw. Datenwerte für die Sollwerte des A-Phasen- und des B-Phasen-Antriebsstroms ausgelesen. Wenn in diesem Fall die Drosselklappe 610 zu einer einem Winkel von 0,10 entsprechenden Winkelstellung bewegt werden soll, sind die durch die aus der Tabelle in dem Festspeicher 625 ausgelesenen digitalen Signale dargestellten Sollwerte für den A-Phasen-Antriebsstrom und den B-Phasen-Antriebsstrom jeweils gleich 3,47 A und 0,34 A (siehe Fig. 9). Bei dem Schritt 702 werden die Soll-Stromwerte durch Multiplizieren derselben mit einem Faktor über 1, z. B. mit einem Faktor 2 erhöht. Wenn der Multiplikationsfaktor gleich 2 ist, werden die Sollwerte für den A-Phasen-Antriebsstrom und den B-Phasen-Antriebsstrom jeweils auf 6,94 A bzw. 0,68 A erhöht. Bei dem Schritt 702 werden an die D/A-Umsetzer 602 digitale Signale für die erhöhten Sollwerte des A-Phasen-Antriebs­ stroms und des B-Phasen-Antriebsstroms abgegeben. Demzufol­ ge werden effektiv der A-Phase-Statorwicklung und der B-Phasen-Statorwicklung des Schrittmotors 606 jeweils die den erhöhten Sollwerten entsprechenden Ströme zugeführt. Nach dem Schritt 702 schreitet das Programm zu einem Schritt 703 weiter.
Bei dem Schritt 703 wird ermittelt, ob von dem Zeitpunkt der ersten Ausführung des Schrittes 702 an eine vorgegebene Zeit von beispielsweise 100 ms abgelaufen ist oder nicht. Wenn die vorgegebene Zeit noch nicht abgelaufen ist, kehrt das Programm von dem Schritt 703 zu dem Schritt 702 zurück. Wenn die vorgegebene Zeit abgelaufen ist, schreitet das Programm von dem Schritt 703 zu einem Schritt 704 weiter.
Demzufolge werden während des vorgegebenen Zeitabschnittes an die D/A-Umsetzer 602 die digitalen Signale für die er­ höhten Sollwerte des A-Phasen-Antriebsstroms und des B-Pha­ sen-Antriebsstroms abgegeben und es werden der A-Phase-Sta­ torwicklung und der B-Phase-Statorwicklung des Schrittmo­ tors 606 jeweils fortgesetzt die den erhöhten Sollwerten entsprechenden Ströme zugeführt.
Bei dem Schritt 704 werden entsprechend der Winkelstellung, in die die Drosselklappe 610 zu bewegen ist, aus der Ta­ belle in dem Festspeicher 625 die digitalen Signale bzw. Datenwerte für die Sollwerte des A-Phasen-Antriebsstroms und des B-Phasen-Antriebsstroms ausgelesen. In dem Fall, daß die Drosselklappe 610 zu einer Winkelstellung bewegt werden soll, die einem Winkel von 0,1° entspricht, sind die den durch die aus der Tabelle in dem Festspeicher 625 aus­ gelesenen digitalen Signale dargestellten Sollwerte für den A-Phasen-Antriebsstrom und den B-Phasen-Antriebsstrom je­ weils gleich 3,47 A bzw. 0,34 A (siehe Fig. 9). Bei dem Schritt 704 werden an die D/A-Umsetzer 602 die digitalen Signale für die Sollwerte des A-Phasen-Antriebsstroms und des B-Phasen-Antriebsstroms abgegeben. Infolgedessen werden der A-Phase-Statorwicklung und der B-Phase-Statorwicklung des Schrittmotors 606 jeweils Effektivströme zugeführt, die den Sollwerten entsprechen. Der Schritt 704 unterscheidet sich von dem Schritt 702 darin, daß bei dem Schritt 704 die Sollstromwerte nicht erhöht werden. Nach dem Schritt 704 tritt das Programm aus dem Programmteil heraus und kehrt dann zu einer (nicht dargestellten) Hauptroutine zurück.
Bevor der Rotor in dem Schrittmotor 606 in einer erwünsch­ ten Soll-Winkelstellung anhält, tendiert der Rotor infolge der Trägheitskraft dazu, um die Soll-Winkelstellung zu schwingen. Im Ablauf der Zeit wird die Schwingung des Ro­ tors gedämpft und fällt dann weg. Bei dem Schritt 703 wird das Wegfallen dieser Schwingung des Rotors abgewartet.
Es wird im weiteren die Funktion des Systems nach Fig. 18 beschrieben. Es sei nun angenommen, daß der Rotor in dem Schrittmotor 606, nämlich die Drosselklappe 610 aus einer Winkelstellung 0° gemäß Fig. 21 zu einer Winkelstellung 0,1° gemäß Fig. 25 bewegt werden soll. Bezüglich der Win­ kelstellung 0,1° sind in der Tabelle die Sollwerte des A-Phasen-Ahtriebsstroms und des B-Phasen-Antriebsstroms je­ weils gleich 3,47 A und 0,34 A (siehe Fig. 9). Wenn der A-Phase-Statorwicklung und der B-Phase-Statorwicklung des Schrittmotors 606 jeweils ein Strom von 3,47 A bzw. ein Strom von 0,34 A zugeführt wird, entsteht an dem Rotor des Schrittmotors 606 eine Drehkraft, die gemäß Fig. 22 schwä­ cher als die Resultierende der vorangehend genannten maxi­ malen statischen Reibungskräfte ist. Daher kann sich bei diesem angenommenen Fall der Rotor in dem Schrittmotor 606 nicht von der Winkelstellung 0° wegbewegen. Andererseits werden bei dem System nach Fig. 18 die Sollwerte des A-Pha­ sen-Antriebsstroms und des B-Phasen-Antriebsstroms durch das Verdoppeln jeweils auf beispielsweise 6,94 A bzw. 0,68 A erhöht. Demzufolge werden der A-Phase-Statorwicklung und der B-Phase-Statorwicklung des Schrittmotors 606 jeweils ein Strom von 6,94 A und ein Strom von 0,68 A zugeführt und an dem Rotor des Schrittmotors 606 entsteht eine Drehkraft, die gemäß Fig. 23 stärker als die Resultierende der voran­ gehend genannten maximalen statischen Reibungskräfte ist. Daher wird der Rotor des Schrittmotors 606 gemäß der Dar­ stellung in Fig. 24 aus der Winkelstellung 0° zu der Win­ kelstellung 0,1° hin bewegt. Bevor der Rotor des Schrittmo­ tors 606 an der Winkelstellung 0,1° anhält, neigt der Rotor dazu, infolge der Trägheitskraft um die Winkelstellung 0,1° herum zu schwingen. Die Schwingung des Motors wird mit Ab­ lauf der Zeit gedämpft und verschwindet dann. Bei dem Sy­ stem nach Fig. 18 wird bei dem Schritt 703 nach Fig. 20 ein Prozeß zum Abwarten des Wegfallens dieser Schwingung des Rotors ausgeführt. Nach Ablauf der bestimmten Zeitdauer (von beispielsweise 100 ms) werden die Sollwerte des A-Pha­ sen-Antriebsstroms und des B-Phasen-Antriebsstroms jeweils auf 3,47 A bzw. 0,34 A verringert. Infolgedessen werden die der A-Phase-Statorwicklung und der B-Phase-Statorwicklung des Schrittmotors 606 zugeführten Ströme dementsprechend verringert. Die Verringerung der Antriebsströme ist hin­ sichtlich der Verminderung des Verbrauchs an elektrischer Leistung vorteilhaft.
Es wird eine erste Abwandlungsform des Systems nach Fig. 18 bis 25 beschrieben. Allgemein wird die Kraft der Rückholfe­ der 611 nach Fig. 19 derart gewählt, daß bei einer Fehl­ funktion des Schrittmotors 606 die Drosselklappe 610 ge­ schlossen wird. Im Hinblick auf die vorhandene Rückholfeder 611 ist es vorteilhaft, daß die Stärke einer durch den Schrittmotor 606 zum Öffnen der Drosselklappe 610 erzeugten Antriebskraft von der Stärke einer durch den Schrittmotor 606 zum Schließen der Drosselklappe 610 erzeugten Antriebs­ kraft verschieden ist. Das heißt, es ist vorteilhaft, eine Hysterese-Charakteristik der Antriebskraft an der Drossel­ klappe 610 vorzusehen.
Da die Rückholfeder 611 die Drosselklappe 610 in der Rich­ tung zum Schließen der Drosselklappe 610 drückt, wird gemäß Fig. 26 ein Belastungsdrehmoment an dem Stellglied für die Drosselklappe 610, nämlich an dem Schrittmotor 606 größer, sobald der Öffnungsgrad der Drosselklappe 610 größer wird. Zum Öffnen der Drosselkappe 610 ist eine durch den Schritt­ motor 606 an der Drosselklappe 610 aufgebrachte Stellkraft stärker als die Resultierende aus der Kraft der Rückholfe­ der 611 und der Reibungskraft. Zum Schließen der Drossel­ klappe 610 ist die durch den Schrittmotor 606 an der Dros­ selklappe 610 aufgebrachte Stellkraft schwächer als die Kraft der Rückholfeder 611 abzüglich der Reibungskraft.
Bei der ersten Abwandlungsform des Systems nach Fig. 18 bis 25 sind zwei voneinander verschiedene Stromführungsgrößen­ tabellen bzw. Soll-Stromwertetabellen vorgesehen, nämlich eine Soll-Stromwertetabelle für das Öffnen der Drossel­ klappe 610 und eine Soll-Stromwertetabelle für das Schlie­ ßen der Drosselklappe 610. Die Fig. 27 zeigt einen Teil der Soll-Stromwertetabelle für das Öffnen der Drosselklappe 610. Die Fig. 28 zeigt einem Teil der Soll-Stromwerteta­ belle für das Schließen der Drosselklappe 610. Die Schritt­ motorstellungen "0", "1", "2", "3", . . . nach Fig. 27 und 28 entsprechen jeweils den Drosselklappenwinkeln "0°", "0,1°", "0,2°", "0,3°", . . . . Gemäß der Darstellung in Fig. 27 und 28 sind bei der gleichen Schrittmotorstellung die Soll­ stromwerte für das Öffnen der Drosselklappe 610 höher als die Sollstromwerte für das Schließen der Drosselklappe 610. Eine jede der Tabellen in Fig. 27 und 28 stellt den Zusammenhang zwischen der Schrittmotorstellung und den Sollwerten für den A-Phasen- und den B-Phasen-Antriebsstrom dar. Die Stromführungsgrößentabellen bzw. Soll-Stromwerte­ tabellen in Fig. 27 und 28 sind durch Daten gebildet, die in dem Festspeicher 625 nach Fig. 18 gespeichert sind.
Bei der ersten Abwandlungsform des Systems nach Fig. 18 bis 25 arbeitet die Zentraleinheit 601 nach Fig. 18 entspre­ chend einem Programm, das in einem internen Festspeicher gespeichert ist. Die Fig. 29 ist ein Ablaufdiagramm eines Teils des Programms, der die Steuerung des Schrittmotors 606, nämlich der Drosselklappe 610 betrifft. Der Programm­ teil nach Fig. 29 beginnt bei dem Auftreten einer Anforde­ rung zum Bewegen der Drosselklappe 610.
Bei einem ersten Schritt 750 des Programmteils nach Fig. 29 wird die Richtung der geforderten Verstellung der Drossel­ klappe 610 erfaßt.
Bei einem auf den Schritt 750 folgenden Schritt 751 wird ermittelt, ob die Richtung der geforderten Verstellung der Drosselklappe 610 die Richtung zum Öffnen der Drosselklappe 610 oder die Richtung zum Schließen der Drosselklappe 610 ist. Wenn die Richtung der geforderten Verstellung die Schließrichtung ist, schreitet das Programm von dem Schritt 751 zu einem Schritt 752 weiter. Wenn die Richtung der ge­ forderten Verstellung die Öffnungsrichtung ist, schreitet das Programm von dem Schritt 751 zu einem Schritt 753 wei­ ter.
Bei dem Schritt 752 wird in dem Festspeicher 625 die Soll- Stromwertetabelle für das Schließen der Drosselklappe 610 gewählt. Nach dem Schritt 752 schreitet das Programm zu einem Schritt 754 weiter.
Bei dem Schritt 753 wird in dem Festspeicher 625 die Soll- Stromwertetabelle für das Öffnen der Drosselklappe 610 ge­ wählt. Nach dem Schritt 753 schreitet das Programm zu dem Schritt 754 weiter.
Bei dem Schritt 754 wird die zuletzt bei dem Schritt 752 oder 753 gewählte Soll-Stromwertetabelle abgerufen und es werden die digitalen Signale bzw. Datenwerte für die Soll­ werte des A-Phasen- und des B-Phasen-Antriebsstroms aus der Tabelle entsprechend der Winkelstellung ausgelesen, zu der die Drosselklappe 610 bewegt werden soll. Falls die Dros­ selklappe 610 auf eine dem Winkel 0,1° entsprechende Win­ kelstellung geschlossen werden soll, sind die durch die aus der Tabelle für das Schließen der Drosselklappe 610 ausge­ lesenen digitalen Signale dargestellten Sollwerte des A-Phasen-Antriebsstroms und des B-Phasen-Antriebsstroms je­ weils gleich 3,46 A bzw. 0,33 A (siehe Fig. 28). Falls die Drosselklappe 610 zu einer dem Winkel 0,3° entsprechenden Winkelstellung geöffnet werden soll, sind die durch die aus der Tabelle für das Öffnen der Drosselklappe 610 ausgelese­ nen digitalen Signale dargestellten Sollwert des A-Phasen- Antriebsstroms und des B-Phasen-Antriebsstroms jeweils gleich 3,36 A bzw. 1,02 A (siehe Fig. 27).
Bei einem auf den Schritt 754 folgenden Schritt 755 werden an die D/A-Umsetzer 602 nach Fig. 18 die digitalen Signale für die Sollwerte des A-Phasen-Antriebsstroms und des B-Phasen-Antriebsstroms abgegeben. Infolgedessen werden ef­ fektiv der A-Phase-Statorwicklung und der B-Phasen-Stator­ wicklung des Schrittmotors 606 jeweils die den Sollwerten entsprechenden Ströme zugeführt. Nach dem Schritt 755 tritt das Programm aus dem Programmteil heraus und kehrt dann zu einer (nicht dargestellten) Hauptroutine zurück.
Es wird eine zweite Abwandlungsform des Systems nach Fig. 18 bis 25 beschrieben. Die zweite Abwandlungsform des Sy­ stems nach Fig. 18 bis 25 ergibt an der Drosselklappe 610 eine Stellkraft mit Hysterese-Charakteristik.
Die zweite Abwandlungsform des Systems nach Fig. 18 bis 25 enthält eine Sollstromwertetabelle, welche den Zusammenhang zwischen der Schrittmotorstellung und ursprünglichen Soll­ werten des A-Phasen- und des B-Phasen-Antriebsstroms dar­ stellt. Die Fig. 30 zeigt einen Teil dieser Soll-Stromwer­ tetabelle. Schrittmotorstellungen "0", "1", "2", "3", . . . in Fig. 30 entsprechen jeweils Drosselklappenwinkeln "0°", "0,1°", "0,2°", "0,3°", . . . . Allgemein werden die ursprüng­ lichen Sollwerte IA und IB des A-Phasen-Antriebsstroms und des B-Phasen-Antriebsstroms in bezug auf eine jeweilige Schrittmotorstellung θ gemäß den Gleichungen IA = Icosθ und IB = Isinθ angesetzt. Die Soll-Stromwertetabelle nach Fig. 30 wird nach Daten gebildet, die in dem Festspeicher 625 nach Fig. 18 gespeichert sind.
Bei der zweiten Ausführungsform des Systems nach Fig. 18 bis 25 arbeitet die Zentraleinheit 601 nach Fig. 18 gemäß einem Programm, daß in einem internen Festspeicher gespei­ chert ist. Die Fig. 31 ist ein Ablaufdiagramm eines Teils des Programms, der die Steuerung des Schrittmotors 606, nämlich der Drosselklappe 610 betrifft. Der Programmteil nach Fig. 31 wird durch das Auftreten einer Anforderung zum Bewegen der Drosselklappe 610 eingeleitet.
Bei einem ersten Schritt 800 des Programmteils nach Fig. 31 wird die Richtung der geforderten Verstellung der Drossel­ klappe 610 erfaßt.
Bei einem auf den Schritt 800 folgenden Schritt 801 wird ermittelt, ob die Richtung der geforderten Verstellung der Drosselklappe 610 die Richtung zum Öffnen der Drosselklappe 610 oder die Richtung zum Schließen der Drosselklappe 610 ist. Wenn die Richtung der geforderten Verstellung die Öff­ nungsrichtung ist, schreitet das Programm von dem Schritt 801 zu einem Schritt 802 weiter. Wenn die Richtung der ge­ forderten Verstellung die Schließrichtung ist, schreitet das Programm von dem Schritt 801 zu einem Schritt 803 wei­ ter.
Bei dem Schritt 802 wird ein Koeffizient α auf einen ersten vorbestimmten Wert eingestellt, der beispielsweise gleich 1,1 ist. Nach dem Schritt 802 schreitet das Programm zu einem Schritt 804 weiter.
Bei dem Schritt 803 wird der Koeffizient α auf einen zwei­ ten vorbestimmten Wert eingestellt, der beispielsweise 0,9 ist. Der zweite vorbestimmte Wert ist kleiner als der erste vorbestimmte Wert. Nach dem Schritt 803 schreitet das Pro­ gramm zu dem Schritt 804 weiter.
Bei dem Schritt 804 werden entsprechend der Winkelstellung, in die die Drosselklappe 610 verstellt werden soll, aus der Tabelle in dem Festspeicher 625 die digitalen Signale bzw. Datenwerte für die ursprünglichen Sollwerte des A-Phasen- Antriebsstroms und des B-Phasen-Antriebsstroms ausgelesen. Wenn die Drosselklappe 610 in eine dem Winkel 0,1° entspre­ chende Winkelstellung bewegt werden soll, sind die durch die aus der Tabelle ausgelesenen digitalen Signale darge­ stellten ursprünglichen Sollwerte des A-Phasen-Antriebs­ stroms und des B-Phasen-Antriebsstroms jeweils gleich 3,48 A bzw. 0,35 A (siehe Fig. 30). Wenn die Drosselklappe 610 in eine dem Winkel 0,3° entsprechende Winkelstellung ver­ stellt werden soll, sind die durch die aus der Tabelle aus­ gelesenen digitalen Signale dargestellten ursprünglichen Sollwerte des A-Phasen-Antriebsstroms und des B-Phasen-An­ triebsstroms jeweils gleich 3,36 A bzw. 1,02 A (siehe Fig. 30).
Bei einem auf den Schritt 804 folgenden Schritt 805 wird für den A-Phasen-Antriebsstrom ein endgültiger Sollwert be­ rechnet, der gleich dem Produkt aus dem Koeffizienten α und dem ursprünglichen Sollwert für den A-Phasen-Antriebsstrom ist. Außerdem wird bei dem Schritt 805 für den B-Phasen-An­ triebsstrom ein endgültiger Sollwert berechnet, der gleich dem Produkt aus dem Koeffizienten α und dem ursprünglichen Sollwert für den B-Phasen-Antriebsstrom ist. Wenn die Dros­ selklappe 610 zu einer dem Winkel 0,1° entsprechenden Win­ kelstellung geschlossen werden soll, sind die endgültigen Sollwerte des A-Phasen-Antriebsstroms und des B-Phasen-An­ triebsstroms jeweils ungefähr gleich 3,13 A bzw. 0,32 A, da der Koeffizient α gleich 0,9 ist. Wenn die Drosselklappe 610 zu einer dem Winkel 0,3° entsprechenden Winkelstellung geöffnet werden soll, sind die endgültigen Sollwerte des A-Phasen-Antriebsstroms und des B-Phasen-Antriebsstroms je­ weils ungefähr 3,70 A bzw. 1,12 A, da der Koeffizient α gleich 1,1 ist.
Bei einem auf den Schritt 805 folgenden Schritt 806 werden an die D/A-Umsetzer 602 nach Fig. 18 die digitalen Signale für die endgültigen Sollwerte des A-Phasen-Antriebsstroms und des B-Phasen-Antriebsstroms abgegeben. Infolgedessen werden der A-Phase-Statorwicklung und der B-Phase-Stator­ wicklung des Schrittmotors 606 jeweils effektiv die den endgültigen Sollwerten entsprechenden Ströme zugeführt. Nach dem Schritt 806 tritt das Programm aus dem Programm­ teil heraus und kehrt dann zu einer (nicht dargestellten) Hauptroutine zurück.
Eine dritte Abwandlungsform des Systems nach Fig. 18-25 ist eine Kombination aus dem System nach Fig. 28 bis 25 und dem System nach Fig. 26 bis 29. Bei der dritten Abwandlungsform des Systems nach Fig. 18 bis 25 arbeitet die Zentraleinheit 601 nach Fig. 18 gemäß einem Programm, das in einem inter­ nen Festspeicher gespeichert ist. Die Fig. 32 ist ein Ab­ laufdiagramm eines Teils des Programms, der die Steuerung des Schrittmotors 606, nämlich der Drosselklappe 610 be­ trifft. Der Programmteil nach Fig. 32 wird wiederholt in Zeitabständen von beispielsweise 4 ms ausgeführt.
Bei einem ersten Schritt 900 des Programmteils nach Fig. 32 wird ermittelt, ob eine Anforderung zum Verstellen der Drosselklappe 610 vorliegt oder nicht. Falls keine Anforde­ rung vorliegt, schreitet das Programm von dem Schritt 900 zu einem Schritt 901 weiter. Wenn die Anforderung vorliegt, schreitet das Programm von dem Schritt 900 zu einem Schritt 902 weiter.
Bei dem Schritt 901 werden an die D/A-Umsetzer 602 nach Fig. 18 die digitalen Signale für die gegenwärtigen Soll­ werte des A-Phasen-Antriebsstroms und des B-Phasen-An­ triebssstroms abgegeben, um die Drosselklappe 610 in der gegenwärtigen Winkelstellung zu halten. Als Ergebnis der Ausführung des Schrittes 901 verbleibt die Drosselklappe 610 in der gegenwärtigen Winkelstellung. Nach dem Schritt 901 kehrt das Programm zu dem Schritt 900 zurück.
Bei dem Schritt 902 wird die Richtung der geforderten Ver­ stellung der Drosselklappe 610 erfaßt.
Bei einem auf den Schritt 902 folgenden Schritt 903 wird ermittelt, ob die Richtung der geforderten Verstellung der Drosselklappe 610 die Richtung zum Öffnen der Drosselklappe 610 oder die Richtung zum Schließen der Drosselklappe 610 ist. Wenn die Richtung der geforderten Verstellung die Schließrichtung ist, schreitet das Programm von dem Schritt 903 zu einem Schritt 904 weiter. Wenn die Richtung der ge­ forderten Verstellung die Öffnungsrichtung ist, schreitet das Programm von dem Schritt 903 zu einem Schritt 905 wei­ ter.
Bei dem Schritt 904 wird in dem Festspeicher 625 die Soll- Stromwertetabelle für das Schließen der Drosselklappe 610 gewählt. Nach dem Schritt 904 schreitet das Programm zu einem Schritt 906 weiter.
Bei dem Schritt 905 wird in dem Festspeicher 625 die Soll- Stromwertetabelle für das Öffnen der Drosselklappe 610 ge­ wählt. Nach dem Schritt 905 schreitet das Programm zu dem Schritt 906 weiter.
Bei dem Schritt 906 wird die zuletzt bei dem Schritt 904 oder 905 gewählte Soll-Stromwertetabelle abgerufen und es werden aus der Tabelle entsprechend der Winkelstellung, in die die Drosselklappe 610 verstellt werden soll, die digi­ talen Signale bzw. Datenwerte für die Sollwerte des A-Pha­ sen-Antriebsstroms und des B-Phasen-Antriebsstroms ausgele­ sen. Bei dem Schritt 906 werden die Sollstromwerte dadurch erhöht, daß sie mit einem vorbestimmten Faktor über 1, bei­ spielsweise mit einem Faktor 2 multipliziert werden. Bei dem Schritt 906 werden an die D/A-Umsetzer 602 die digita­ len Signale für die erhöhten Sollwerte des A-Phasen-An­ triebsstroms und des B-Phasen-Antriebsstroms abgegeben. In­ folgedessen werden effektiv der A-Phase-Statorwicklung und der B-Phase-Statorwicklung des Schrittmotors 606 jeweils die den erhöhten Sollwerten entsprechenden Ströme zuge­ führt. Nach dem Schritt 906 schreitet das Programm zu einem Schritt 907 weiter.
Bei dem Schritt 907 wird ermittelt, ob seit dem ersten Aus­ führen des Schrittes 906 eine vorgegebene Zeit von bei­ spielsweise 100 ms abgelaufen ist oder nicht. Wenn die vor­ gegebene Zeit noch nicht abgelaufen ist, kehrt das Programm von dem Schritt 907 zu dem Schritt 906 zurück. Wenn die vorgegebene Zeit abgelaufen ist, schreitet das Programm von dem Schritt 907 zu einem Schritt 908 weiter. Demzufolge werden während der vorgegebenen Zeit an die D/A-Umsetzer 602 weiterhin die digitalen Signale für die erhöhten Soll­ werte des A-Phasen-Antriebsstroms und des B-Phasen-An­ triebsstroms abgegeben und fortgesetzt der A-Phase-Stator­ wicklung und der B-Phase-Statorwicklung des Schrittmotors 602 jeweils die den erhöhten Sollwerten entsprechenden Ströme zugeführt.
Bei dem Schritt 908 werden entsprechend der Winkelstellung, in die die Drosselklappe 610 verstellt werden soll, aus der zuletzt bei dem Schritt 904 oder 905 gewählten Tabelle die digitalen Signale bzw. Datenwerte für die Sollwerte des A-Phasen-Antriebsstroms und des B-Phasen-Antriebsstroms aus­ gelesen. An die D/A-Umsetzer 602 werden bei dem Schritt 908 die digitalen Singale für die Sollwerte des A-Phasen-An­ triebsstroms und des B-Phasen-Antriebsstroms abgegeben. In­ folgedessen werden der A-Phase-Statorwicklung und der B-Phase-Statorwicklung des Schrittmotors 606 jeweils die den Sollwerten entsprechenden Ströme zugeführt. Der Schritt 908 unterscheidet sich von dem Schritt 906 dadurch, daß bei dem Schritt 908 die Soll-Stromwerte nicht erhöht sind. Nach dem Schritt 908 tritt das Programm aus dem Programmteil heraus und kehrt dann zu einer (nicht dargestellten) Hauptroutine zurück.
Bevor der Rotor in dem Schrittmotor 606 in einer gewünsch­ ten Soll-Winkelstellung anhält, besteht die Tendenz, daß infolge der Trägheitskraft der Rotor um die Soll-Winkel- Stellung herum vibriert. Im Ablauf der Zeit wird die Vibra­ tion des Rotors gedämpft und dann verschwindet sie. Bei dem Schritt 907 wird das Wegfallen dieser Vibration des Rotors abgewartet.
Es ist anzumerken, daß das System nach Fig. 18 bis 25 und das System nach Fig. 30 und 31 kombiniert werden können.
Ein Luftdurchsatzregler für eine Brennkraftmaschine weist einen Schrittmotor auf. Der Schrittmotor hat eine Vielzahl von Wicklungen und einen Rotor, der durch Erregen der Wick­ lungen gedreht wird. Eine mit dem Rotor verbundene Drossel­ klappe wird zusammen mit dem Rotor gedreht und steuert eine in die Brennkraftmaschine eingesaugte Luftmenge. Eine Steu­ ereinrichtung bewirkt das Zuführen von Sollströmen mit einem ersten und einem zweiten Sollstromwert zu einer er­ sten und zweiten Wicklung der Vielzahl der Wicklungen und damit zum Steuern des Öffnungsgrades der Drosselklappe. Der erste und der zweite Soll-Stromwert entsprechen einem Soll- Öffnungsgrad der Drosselklappe, auf den die Steuereinrich­ tung die Drosselklappe einregeln soll. Eine Richtung der Resultierenden von Vektorkräften, die jeweils durch den er­ sten und den zweiten Sollstrom erzeugt werden, welche gleichzeitig der ersten und der zweiten Wicklung zugeführt werden, entspricht einer Anhaltestellung des Rotors. Die Größe der Resultierenden der Vektorkräfte entspricht der Stärke einer Haltekraft für den Rotor.

Claims (35)

1. Luftdurchsatzregler für eine Brennkraftmaschine, der einen Schrittmotor mit einer Vielzahl von Wicklungen und einem durch Erregen der Wicklungen drehbaren Rotor und eine mit dem Rotor zu einer Bewegung mit demselben verbun­ dene Drosselklappe zum Steuern einer in die Brennkraftma­ schine eingesaugten Luftmenge aufweist, gekennzeichnet durch
eine Steuereinrichtung (101; 601), die zum Steuern eines Öffnungsgrades (θ) der Drosselklappe (110; 610) einer er­ sten und einer zweiten Wicklung aus der Vielzahl der Wick­ lungen (132 bis 135) jeweils Ströme mit einem ersten bzw. zweiten Soll-Stromwert zuführt,
wobei der erste und der zweite Soll-Stromwert (IA, IB) einem Soll-Öffnungsgrad (θ) der Drosselklappe (110; 610) entspricht, auf den die Steuereinrichtung die Drosselklappe einstellen soll, und
die Richtung einer Resultierenden von Vektorkräften, die durch den ersten und den zweiten Strom erzeugt werden, wel­ che gleichzeitig der ersten und der zweiten Wicklung zuge­ führt werden, einer Anhaltestellung des Rotors (131) ent­ spricht und die Größe der Resultierenden der Vektorkräfte der Stärke einer Haltekraft für den Rotor entspricht.
2. Luftdurchsatzregler nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mit der Drosselklappe (110; 610) von der Luftmengensteuerung zum Regeln der Maschinenleerlaufdreh­ zahl, der Luftmengensteuerung zum Regeln des Fahrzeugan­ triebs, der Luftmengensteuerung zum Regeln einer Fahrzeug­ reisegeschwindigkeit und der Luftmengensteuerung entspre­ chend dem Ausmaß der Betätigung eines Fahrpedals mindestens eine Luftmengensteuerung ausgeführt wird.
3. Luftdurchsatzregler nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch
eine Speichereinrichtung (114) zum Speichern von Sollstell­ größen, die die Ausmaße der durch die Steuereinrichtung (101) zu steuernden Verstellung der Drosselklappe (110) sind, sowie zum Speichern der den Sollstellgrößen entspre­ chenden Soll-Stromwerte als gespeicherte Stromwerte,
eine Detektoreinrichtung (107) zum Erfassen einer Iststell­ größe, um die die Drosselklappe tatsächlich verstellt ist, wenn durch die Steuereinrichtung die Soll-Stromwerte zuge­ führt werden, und
eine Korrektureinrichtung (101), die dann, wenn die Ist­ stellgröße von der Sollstellgröße verschieden ist, die ge­ speicherten Stromwerte in einer Richtung zum Angleichen der Iststellgröße an die Sollstellgröße korrigiert.
4. Luftdurchsatzregler nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Detektoreinrichtung (107) als Iststell­ größe einen Ist-Öffnungsgrad erfaßt, der ein tatsächlicher Grad der Öffnung der Drosselklappe (110) ist,
daß die Sollstellgröße der Soll-Öffnungsgrad ist,
daß die Korrektureinrichtung (101) dann, wenn der Soll-Öff­ nungsgrad und der Ist-Öffnungsgrad voneinander verschieden sind, die Soll-Stromwerte zum Angleichen des Ist-Öffnungs­ grades an den Soll-Öffnungsgrad korrigiert, und
daß die Korrektureinrichtung dann, wenn der Soll-Öffnungs­ grad und der Ist-Öffnungsgrad einander gleich werden, die gespeicherten Stromwerte derart korrigiert, daß durch die Steuereinrichtung die Soll-Stromwerte zugeführt werden.
5. Luftdurchsatzregler nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Korrektureinrichtung (101) die gespei­ cherten Stromwerte zu jeweils vorgegebenen Zeitpunkten kor­ rigiert, die korrigierten gespeicherten Stromwerte für einen bestimmten Zeitpunkt festgelegt sind und die festge­ legten Stromwerte einem Minimalwert entsprechen, der durch die Steuereinrichtung steuerbar ist.
6. Luftdurchsatzregler nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Korrektureinrichtung (101) die gespei­ cherten Stromwerte zu jeweils vorgegebenen Zeitpunkten kor­ rigiert, die korrigierten gespeicherten Stromwerte für einen bestimmten Zeitpunkt festgelegt sind und die festge­ legten Stromwerte gleich Stromwerten sind, die einer Diffe­ renz zwischen dem Soll-Öffnungsgrad und dem Ist-Öffnungs­ grad entsprechen.
7. Luftdurchsatzregeler nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet,
daß die Detektoreinrichtung (104) als Iststellgröße einen Ist-Stromwert erfaßt, der der Wert des tatsächlich durch den Schrittmotor (106) fließenden Stroms ist,
daß die Sollstellgröße ein Soll-Stromwert ist, der der Wert eines durch den Schrittmotor fließenden Stroms zum Erzielen des Soll-Öffnungsgrades ist,
daß die Korrektureinrichtung (101) dann, wenn der Soll- Stromwert und der Ist-Stromwert voneinander verschieden sind, die Steuerstromwerte zum Angleichen des Ist-Stromwer­ tes an den Soll-Stromwert korrigiert, und
daß die Korrektureinrichtung dann, wenn der Sollstromwert und der Ist-Stromwert einander gleich werden, die gespei­ cherten Stromwerte derart korrigiert, daß durch die Steuer­ einrichtung die Steuerstromwerte zugeführt werden.
8. Luftdurchsatzregler nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Korrektureinrichtung (101) die gespei­ cherten Stromwerte zu jeweils vorgegebenen Zeitpunkten kor­ rigiert, die korrigierten gespeicherten Stromwerte für einen bestimmten Zeitpunkt festgelegt sind und die festge­ legten Stromwerte einem Minimalwert entsprechen, der durch die Steuereinrichtung steuerbar ist.
9. Luftdurchsatzregler nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Korrektureinrichtung (101) die gespei­ cherten Stromwerte zu jeweils vorgegebenen Zeitpunkten kor­ rigiert, die korrigierten gespeicherten Stromwerte für einen bestimmten Zeitpunkt festgelegt werden und die fest­ gelegten Stromwerte gleich Stromwerten sind, die einer Dif­ ferenz zwischen dem Soll-Stromwert und dem Ist-Stromwert entsprechen.
10. Luftdurchsatzregler nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet,
daß die Detektoreinrichtung (104, 107) als Iststellgröße einen Ist-Stromwert, der ein Wert des tatsächlich durch den Schrittmotor (106) fließenden Stromes ist, sowie einen Ist- Öffnungsgrad erfaßt der der tatsächliche Grad der Öffnung der Drosselklappe (110) ist,
daß die Sollstellgröße der Soll-Öffnungsgrad und ein Soll- Stromwert ist, welcher der Wert eines zum Einstellen des Soll-Öffnungsgrades durch den Schrittmotor fließenden Stro­ mes ist,
daß die Korrektureinrichtung (101) dann, wenn der Soll­ stromwert und der Ist-Stromwert voneinander verschieden sind, die Steuerstromwerte zum Angleichen des Ist-Stromwer­ tes an den Soll-Stromwert korrigiert,
daß die Korrektureinrichtung dann, wenn der Sollstromwert und der Ist-Stromwert einander gleich werden, die gespei­ cherten Stromwerte derart korrigiert, daß durch die Steuer­ einrichtung die Steuerstromwerte zugeführt werden,
daß die Korrektureinrichtung dann, wenn der Soll-Öffnungs­ grad und der Ist-Öffnungsgrad voneinander verschieden sind, die Steuerstromwerte zum Angleichen des Ist-Öffnungsgrades an den Soll-Öffnungsgrad korrigiert, und
daß die Korrektureinrichtung dann, wenn der Soll-Öffnungs­ grad und der Ist-Öffnungsgrad einander gleich werden, die gespeicherten Stromwerte und die Sollstromwerte derart kor­ rigiert, daß durch die Steuereinrichtung die Steuerstrom­ werte zugeführt werden.
11. Luftdurchsatzregler nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Speichereinrichtung (625) die Steuer­ stromwerte als gespeicherte Stromwerte speichert und daß dann, wenn der Rotor aus einem stationären Zustand zu einer anderen Anhaltestellung verstellt wird, die Steuer­ einrichtung (601) Steuerströme mit Stromwerten zuführt, die gleich den mit einem bestimmten Wert von 1 oder größer mul­ tiplizierten, der Anhaltestellung entsprechenden gespei­ cherten Stromwerten sind.
12. Luftdurchsatzregler nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch
eine Feder (611), die die Drosselklappe (610) in einer Drehrichtung der Drosselklappe drückt, und
eine Speichereinrichtung (625) zum Speichern der Steuer­ stromwerte als gespeicherte Stromwerte,
wobei die gespeicherten Stromwerte Werte einer ersten und einer zweiten Art sind und die gespeicherten Stromwerte der ersten und der zweiten Art in Abhängigkeit von einer durch die Feder ausgeübten Druckkraft vorbestimmt sind und
wobei die Steuereinrichtung (601) entsprechend der Dreh­ richtung der Drosselklappe die gespeicherten Stromwerte der ersten Art oder die gespeicherten Stromwerte der zweiten Art wählt und den Wicklungen zum Steuern des Öffnungsgrades der Drosselklappe Steuerströme mit den gewählten Stromwer­ ten zuführt.
13. Luftdurchsatzregler nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß von den gespeicherten Stromwerten der ersten und der zweiten Art diejenigen gespeicherten Stromwerte, die bei der Verstellung in einer zur Druckrichtung der Fe­ der (611) entgegengesetzten Richtung gewählt werden, einer Kraft entsprechen, die größer als eine Resultierende aus einer bei der Drehung des Rotors entstehenden Reibungskraft und der Druckkraft der Feder ist, und die eine Stellkraft in der zu der Druckrichtung der Feder entgegengesetzten Richtung ist, und diejenigen gespeicherten Stromwerte; die bei der Verstellung in einer zur Druckrichtung der Feder gleichen Richtung gewählt werden, einer Kraft entsprechen, die kleiner als die Resultierende aus der bei der Drehung des Rotors entstehenden Reibungskraft und der Druckkraft der Feder ist und eine Stellkraft in der Druckrichtung der Fe­ der ist.
14. Luftdurchsatzregler nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch
eine Feder (611), die die Drosselklappe (610) in einer Drehrichtung der Drosselklappe drückt, und
eine Speichereinrichtung (625) zum Speichern der Steuer­ stromwerte als gespeicherte Stromwerte,
wobei entsprechend den beiden Drehrichtungen der Drossel­ klappe jeweils ein erster und ein zweiter Koeffizient vor­ bestimmt ist, welche von einer durch die Feder ausgeübten Druckkraft abhängig sind und
wobei die Steuereinrichtung (601) entsprechend einer Dreh­ richtung der Drosselklappe den ersten oder den zweiten Koeffizienten wählt, Produkte aus dem gewählten Koeffizien­ ten und den gespeicherten Stromwerten berechnet und den Wicklungen zum Steuern des Öffnungsgrades der Drosselklappe Steuerströme zuführt, die den Produkten entsprechen.
15. Luftdurchsatzregler nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß von dem ersten und dem zweiten Koeffizienten derjenige Koeffizient, der bei einer Verstellung in einer zur Druckrichtung der Feder (611) entgegengesetzten Rich­ tung gewählt wird, einer Kraft entspricht, die größer als eine Resultierende aus einer bei der Drehung des Rotors entstehenden Reibungskraft und der Druckkraft der Feder ist und die eine Stellkraft in der zu der Druckrichtung der Fe­ der entgegengesetzten Richtung ist, und derjenige Koeffizient, der bei der Verstellung in der Druckrichtung der Feder gewählt wird, einer Kraft ent­ spricht, die kleiner als die Resultierende aus der bei der Drehung des Rotors entstehenden Reibungskraft und der Druckkraft der Feder ist und die eine Stellkraft in der Druckrichtung der Feder ist.
16. Einrichtung für eine adaptive Korrektur, gekennzeichnet durch
einen Schrittmotor (106) mit einer Vielzahl von Wicklungen (132 bis 135) und einem durch Zuführen von Strömen zu den Wicklungen drehbaren Rotor (131), wobei zwei Wicklungen gleichzeitig Ströme mit verschiedenen Stärken zugeführt werden und dadurch in Abhängigkeit von den Stromwerten der­ selben der Rotor in einer beliebigen Stellung angehalten wird,
eine Speichereinrichtung (114) zum Speichern von Stromwer­ ten für den Antriebs des Schrittmotors gemäß den Anhalte­ stellungen des Rotors,
eine Steuereinrichtung (101), die Stromwerte gemäß einer erwünschten Anhaltestellung des Rotors aus den in der Spei­ chereinrichtung gespeicherten Stromwerten bestimmt und dem Schrittmotor Ströme mit den bestimmten Stromwerten zuführt,
eine Stellgrößen-Erfassungseinrichtung (104, 107), die dann, wenn durch die Steuereinrichtung dem Schrittmotor zu dessen Verstellung die Ströme zugeführt werden, das Ausmaß der Verstellung des Schrittmotors erfaßt, und
eine lernfähige Korrektureinrichtung (101), die entspre­ chend der durch die Stellgrößen-Erfassungseinrichtung er­ faßten Stellgröße durch einen Lernprozeß die in der Spei­ chereinrichtung gespeicherten Stromwerte korrigiert.
17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine durch den Schrittmotor (106) verstellbare Drossel­ klappe (110) eine in eine Brennkraftmaschine strömende Luftmenge steuert,
daß die Stellmengen-Erfassungseinrichtung einen Drosselsen­ sor (107) aufweist, der einen Öffnungsgrad (θ) der Drossel­ klappe erfaßt, und
daß die Korrektureinrichtung (101) eine erste Drosselklap­ penöffnungsgrad-Korrektureinrichtung aufweist, welche die in der Speichereinrichtung (114) gespeicherten Stromwerte derart korrigiert, daß der durch den Drosselsensor erfaßte Öffnungsgrad der Drosselklappe gleich einem Öffnungsgrad der Drosselklappe wird, der den durch die Steuereinrichtung bestimmten Stromwerten entspricht.
18. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Drosselklappenöffnungsgrad-Korrektureinrich­ tung
eine erste Drosselklappenöffnungsgrad-Bewertungseinrichtung für die Ermittlung, ob der durch den Drosselsensor (107) erfaßte Öffnungsgrad der Drosselklappe (110) gleich dem Öffnungsgrad der Drosselklappe ist, der den durch die Steu­ ereinrichtung bestimmten Stromwerten entspricht, und
eine zweite Drosselklappenöffnungsgrad-Korrektureinrichtung aufweist, die dann, wenn durch die erste Drosselklappenöff­ nungsgrad-Bewertungseinrichtung ermittelt wird, daß der durch den Drosselsensor erfaßte Öffnungsgrad der Drossel­ klappe nicht gleich dem Öffnungsgrad der Drosselklappe ist, welcher den durch die Steuereinrichtung bestimmten Strom­ werten entspricht, zu dem Stromwert für eine der beiden Wicklungen einen bestimmten Wert addiert und von dem Strom­ wert für die andere der beiden Wicklungen den bestimmten Wert subtrahiert, um die in der Speichereinrichtung (114) gespeicherten Sollwerte zu korrigieren.
19. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Drosselklappenöffnungsgrad-Korrektureinrich­ tung
eine erste Drosselklappenöffnungsgrad-Bewertungseinrichtung für die Ermittlung, ob der durch den Drosselsensor (107) erfaßte Öffnungsgrad der Drosselklappe (110) gleich dem Öffnungsgrad der Drosselklappe ist, der den durch die Steu­ ereinrichtung (101) bestimmten Stromwerten entspricht, und
eine dritte Drosselklappenöffnungsgrad- Korrektureinrichtung aufweist, die dann, wenn durch die erste Drosselklappenöff­ nungsgrad-Bewertungseinrichtung ermittelt wird, daß der durch den Drosselsensor erfaßte Öffnungsgrad der Drossel­ klappe nicht gleich dem Öffnungsgrad der Drosselklappe ist, der den durch die Steuereinrichtung bestimmten Stromwerten entspricht, die in der Speichereinrichtung gespeicherten Stromwerte in einer Richtung zum Verringern einer Differenz zwischen dem Öffnungsgrad der Drosselklappe, der den durch die Steuereinrichtung bestimmten Stromwerten entspricht, und dem durch den Drosselsensor erfaßten Öffnungsgrad der Drosselklappe in einem Ausmaß korrigiert, welches der Dif­ ferenz zwischen dem Öffnungsgrad der Drosselklappe, der den durch die Steuereinrichtung bestimmten Stromwerten ent­ spricht, und dem durch den Drosselsensor erfaßten Öffnungs­ grad der Drosselklappe entspricht.
20. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellgrößen-Erfassungseinrichtung eine Strommeßvor­ richtung (104) zum Erfassen von Werten der tatsächlich durch den Schrittmotor (106) fließenden Ströme aufweist, daß die lernfähige Korrektureinrichtung (101) eine Soll- Stromwerte-Speichereinrichtung zum Speichern von Sollwerten für Ströme aufweist, die durch den Schrittmotor entspre­ chend der Stellgröße des Schrittmotors fließen, und daß die lernfähige Korrektureinrichtung ferner eine erste Stromkorrektureinrichtung aufweist, welche die in der Spei­ chereinrichtung gespeicherten Stromwerte derart korrigiert, daß die in der Sollstromwerte-Speichereinrichtung gespei­ cherten Sollstromwerte gleich den durch die Stromerfas­ sungseinrichtung erfaßten Stromwerten werden.
21. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Stromkorrektureinrichtung
eine Strombewertungseinrichtung für die Ermittlung, ob die durch die Stromerfassungseinrichtung erfaßten Stromwerte größer oder kleiner als die Sollwerte sind, und
eine zweite Stromkorrektureinrichtung aufweist, die zum Korrigieren der in der Speichereinrichtung gespeicherten Stromwerte dann, wenn durch die Strombewertungseinrichtung die durch die Erfassungseinrichtung erfaßten Stromwerte als größer als die Sollwerte ermittelt werden, von den durch die Steuereinrichtung bestimmten Stromwerten einen bestimm­ ten Wert subtrahiert, bzw. dann, wenn durch die Strombewer­ tungseinrichtung die durch die Erfassungseinrichtung erfaß­ ten Stromwerte als kleiner als die Sollwerte ermittelt wer­ den, zu den durch die Steuereinrichtung bestimmten Strom­ werten den bestimmten Wert addiert.
22. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Stromkorrektureinrichtung
eine Strombewertungseinrichtung für die Ermittlung, ob die durch die Stromerfassungseinrichtung erfaßten Stromwerte gleich den Sollwerten sind,
eine Recheneinrichtung, die dann, wenn die durch die Erfas­ sungseinrichtung erfaßten Stromwerte durch die Strombewer­ tungseinrichtung nicht als gleich den Sollwerten ermittelt werden, die Differenzen zwischen den durch die Erfassungs­ einrichtung erfaßten Stromwerten und den Sollwerten berech­ net, und
eine dritte Stromkorrektureinrichtung aufweist, welche die in der Speichereinrichtung gespeicherten Stromwerte in einer Richtung zum Verringern der Differenzen zwischen der durch die Erfassungseinrichtung erfaßten Stromwerten und den Sollwerten in einem Ausmaß korrigiert, welches der Größe der Differenz zwischen den durch die Erfassungsein­ richtung erfaßten Stromwerten und den durch die Rechenein­ richtung berechneten Sollwerten entspricht.
23. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stellgrößen-Erfassungseinrichtung eine Strommeßein­ richtung (104) zum Erfassen der Werte der tatsächlich durch den Schrittmotor (106) fließenden Ströme und einen Drossel­ sensor (107) zum Erfassen des Öffnungsgrades der Drossel­ klappe (110) aufweist,
daß die lernfähige Korrektureinrichtung eine Sollstrom­ werte-Speichereinrichtung zum Speichern von Sollwerten für die durch den Schrittmotor fließenden Ströme entsprechend der Stellgröße für den Schrittmotor aufweist,
daß eine Strombewertungseinrichtung ermittelt, ob die durch die Strommeßeinrichtung erfaßten Stromwerte gleich den in der Sollstromwerte-Speichereinrichtung gespeicherten Soll­ stromwerten sind,
daß eine vierte Stromkorrektureinrichtung dann, wenn durch die Strombewertungseinrichtung ermittelt wird, daß die durch die Strommeßeinrichtung erfaßte Stromwerte nicht gleich den in der Sollstromwerte-Speichereinrichtung ge­ speicherten Sollstromwerten sind, die in der Speicherein­ richtung gespeicherten Stromwerte derart korrigiert, daß die durch die Strommeßeinrichtung erfaßten Stromwerte gleich den in der Sollstromwerte-Speichereinrichtung ge­ speicherten Sollstromwerten werden,
daß eine zweite Drosselklappenöffnungsgrad-Bewertungsein­ richtung ermittelt, ob der durch den Drosselsensor erfaßte Öffnungsgrad der Drosselklappe gleich dem Öffnungsgrad der Drosselklappe ist, welcher den durch die Steuereinrichtung bestimmten Stromwerten entspricht, und
daß eine fünfte Stromkorrektureinrichtung dann, wenn die zweite Drosselklappenöffnungsgrad- Bewertungseinrichtung er­ mittelt, daß der durch den Drosselsensor erfaßte Öffnungs­ grad der Drosselklappe nicht gleich dem Öffnungsgrad der Drosselklappe ist, der den durch die Steuereinrichtung be­ stimmten Stromwerten entspricht, die in der Speicherein­ richtung gespeicherten Stromwerte derart korrigiert, daß der durch den Drosselsensor erfaßte Öffnungsgrad der Dros­ selklappe gleich dem Öffnungsgrad der Drosselklappe wird, welcher den durch die Steuereinrichtung bestimmten Strom­ werten entspricht.
24. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der bestimmte Wert gleich einem von einer Ausgabeein­ richtung ausgebbaren minimalen Wert ist.
25. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die lernfähige Korrektureinrichtung
eine Lerneinrichtung für das Ausführen eines Lernprozesses zum Korrigieren der in der Speichereinrichtung gespeicher­ ten Stromwerte gemäß der durch die Stellgrößen-Erfassungs­ einrichtung erfaßten Stellgröße und
eine Korrektureinrichtung aufweist, welche die durch die Steuereinrichtung bestimmten Stromwerte derart korrigiert, daß sie der durch die Stellgrößen-Erfassungseinrichtung er­ faßten Stellgröße entsprechen.
26. Einrichtung nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch ein Drosselsystem mit nur einer durch den Schrittmotor (106) verstellbaren Drosselklappe (110).
27. Schrittmotor-Steuereinrichtung für einen Schrittmotor, der eine Vielzahl von Wicklungen und einen durch das Zufüh­ ren von Strömen zu den Wicklungen drehbaren Rotor enthält, wobei zwei Wicklungen gleichzeitig Ströme mit verschiedenen Stärken zugeführt werden und dadurch entsprechend den Stromwerten derselben der Rotor in einer beliebigen Stel­ lung zwischen den beiden Wicklungen gehalten wird, gekenn­ zeichnet durch eine Ausgabeeinrichtung, welche entsprechend einer er­ wünschten Anhaltestellung des Rotors an die beiden Wicklun­ gen, die an den einander gegenüberliegenden Seiten der er­ wünschten Anhaltestellung des Rotors liegen, Ströme zum Er­ regen der beiden Wicklungen und zum Festhalten des Rotors abgibt, wobei die Ausgabeeinrichtung dann, wenn eine Anhal­ testellung des Schrittmotors von einem stationären Zustand weg verändert wird, an den Schrittmotor verstärkte Ströme zum Erregen der beiden Wicklungen ohne Verändern eines Ver­ hältnisses zwischen den Strömen abgibt.
28. Schrittmotor-Steuereinrichtung nach Anspruch 27, ge­ kennzeichnet durch eine Speichereinrichtung zum Speichern von Stromwerten, die erwünschten Anhaltestellungen des Ro­ tors entsprechen und die an die an den einander gegenüber­ liegende Seiten der erwünschten Anhaltestellung des Rotors liegenden Wicklungen abgegeben werden, wobei die Ausgabe­ einrichtung dann, wenn eine Anhaltestellung des Schrittmo­ tors von einem stationären Zustand weg geändert wird, an die beiden Wicklungen Ströme abgibt, die gleich den mit einem bestimmten Wert multiplizierten, in der Speicherein­ richtung gespeicherten Stromwerten sind.
29. Schrittmotor-Steuereinrichtung für einen Schrittmotor mit einer Vielzahl von Wicklungen und einem durch Zuführen von Strömen zu den Wicklungen drehbaren Rotor, wobei zwei Wicklungen gleichzeitig Ströme mit verschiedenen Stärken zugeführt werden und dadurch entsprechend Stromwerten der­ selben der Rotor in einer beliebigen Stellung zwischen den beiden Wicklungen gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rückholfeder (611) eine Vorspannungskraft in einer Drehrichtung des Rotors des Schrittmotors (606) ausübt und daß eine Ausgabeeinrichtung (601 bis 605) entsprechend einer erwünschten Anhaltestellung des Rotors an zwei an den einander gegenüberliegenden Seiten der erwünschten Anhalte­ stellung des Rotors Ströme zum Erregen der beiden Wicklun­ gen und zum Drehen des Rotors abgibt, wobei die Ausgabeein­ richtung dann, wenn der Rotor in einer von der Richtung der Vorspannungskraft der Rückholfeder verschiedenen Richtung gedreht wird, den Rotor mit einer Kraft verstellt, die grö­ ßer als eine Resultierende aus der Vorspannungskraft der Rückholfeder und einer Reibungskraft ist, bzw. dann, wenn der Rotor in einer der Richtung der Vorspannungskraft der Rückholfeder gleichen Richtung gedreht wird, den Rotor mit einer Kraft verstellt, die kleiner als die Resultierende aus der Vorspannungskraft der Rückholfeder und der Rei­ bungskraft ist, und wobei die Ausgabeeinrichtung entspre­ chend der Drehrichtung des Rotors die Stärken der dem Schrittmotor zugeführten Ströme verändert.
30. Schrittmotor-Steuereinrichtung nach Anspruch 29, ge­ kennzeichnet durch eine Speichereinrichtung (625) zum Spei­ chern von Stromwerten, die den erwünschten Anhaltestellun­ gen des Rotors entsprechen und die an die beiden an den einander gegenüberliegenden Seiten der erwünschten Anhalte­ stellung des Rotors liegenden Wicklungen abgegeben werden, wobei die gespeicherten Stromwerte von der Richtung einer bei einem Wechsel der Anhaltestellung auftretenden Drehung des Rotors abhängig sind und wobei die gespeicherten Strom­ werte bezüglich einer Richtung, die von der Richtung-der Vorspannungskraft der Rückholfeder (611) verschieden ist, größer als die gespeicherten Stromwerte für die Richtung sind, die gleich der Richtung der Vorspannungskraft der Rückholfeder ist, und wobei die Ausgabeeinrichtung an die beiden Wicklungen Ströme mit den in der Speichereinrichtung gespeicherten Stromwerten entsprechend der Drehrichtung des Rotors abgibt.
31. Schrittmotor-Steuereinrichtung nach Anspruch 29, ge­ kennzeichnet durch eine Speichereinrichtung zum Speichern von Stromwerten, die den erwünschten Anhaltestellungen des Rotors entsprechen und die an die beiden Wicklungen abgege­ ben werden, welche an den einander gegenüberliegenden Sei­ ten der erwünschten Anhaltestellung des Rotors liegen, wo­ bei die Ausgabeeinrichtung Produkte aus den in der Spei­ chereinrichtung gespeicherten Stromwerten und von der Dreh­ richtung des Rotors abhängigen bestimmten Werten berechnet und an die beiden Wicklungen Ströme entsprechend den be­ rechneten Produkten abgibt.
32. Schrittmotor-Steuereinrichtung für einen Schrittmotor
mit einer Vielzahl von Wicklungen und einem durch Zuführen von Strömen zu den Wicklungen drehbaren Rotor, wobei zwei Wicklungen gleichzeitig Ströme mit verschiedenen Stärken zugeführt werden und dadurch entsprechend den Stromwerten derselben der Rotor in einer beliebigen Stellung zwischen den beiden Wicklungen angehalten wird, gekennzeichnet durch eine Rückholfeder (611), die eine Vorspannungskraft in einer Drehrichtung des Rotors des Schrittmotors (606) aus­ übt, und
eine Ausgabeeinrichtung (601 bis 605), die entsprechend einer erwünschten Anhaltestellung des Rotors an die beiden, an den einander gegenüberliegenden Seiten der erwünschten Anhaltestellung des Rotors liegenden Wicklungen Ströme zum Erregen der beiden Wicklungen und zum Drehen des Rotors ab­ gibt,
wobei die Ausgabeeinrichtung dann, wenn der Rotor in einer Richtung gedreht wird, die von der Richtung der Vorspan­ nungskraft der Rückholfeder verschieden ist, den Rotor mit einer Kraft verstellt, die größer als eine Resultierende aus der Vorspannungskraft der Rückholfeder und einer Rei­ bungskraft ist,
die Ausgabeeinrichtung dann, wenn der Rotor in einer Rich­ tung gedreht wird, die gleich der Richtung der Vorspan­ nungskraft der Rückholfeder ist, den Rotor mit einer Kraft verstellt, die geringer als die Resultierende aus der Vor­ spannungskraft der Rückholfeder und der Reibungskraft ist, die Ausgabeeinrichtung entsprechend der Drehrichtung des Rotors die Stärken der dem Schrittmotor zugeführten Ströme verändert und
die Ausgabeeinrichtung dann, wenn eine Anhaltestellung des Schrittmotors von einem stationären Zustand weg verändert wird, an den Schrittmotor zum Erregen der beiden Wicklungen verstärkte Ströme abgibt, ohne ein Verhältnis zwischen den Strömen zu verändern.
33. Schrittmotor-Steuereinrichtung nach Anspruch 32, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Speichereinrichtung (625) Stromwerte speichert, die den erwünschten Anhaltestellungen des Rotors entsprechen und die an die beiden, an den einan­ der gegenüberliegenden Seiten der erwünschten Anhaltestel­ lung des Rotors liegenden Wicklungen abgegeben werden,
daß die Ausgabeeinrichtung Produkte aus den in der Spei­ chereinrichtung gespeicherten Stromwerten und von der Dreh­ richtung des Rotors abhängigen bestimmten Werten berechnet und an die beiden Wicklungen Ströme entsprechend den be­ rechneten Produkten abgibt und
daß die Ausgabeeinrichtung dann, wenn eine Anhaltestellung des Schrittmotors (606) gegenüber einem stationären Zustand verändert wird, an die beiden Wicklungen Ströme abgibt, die gleich den mit einem bestimmten Wert multiplizierten, den beiden Wicklungen zugeführten und von einer Stellrichtung abhängigen Stromwerten sind.
34. Schrittmotor-Steuereinrichtung nach Anspruch 32, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Speichereinrichtung (625) Stromwerte speichert, die jeweils erwünschten Anhaltestel­ lungen des Rotors entsprechen und die an die beiden Wick­ lungen abgegeben werden, welche an den einander gegenüber­ liegenden Seiten der erwünschten Anhaltestellung des Rotors liegen, wobei die gespeicherten Stromwerte von der Richtung einer bei einer Änderung der Anhaltestellung vorzunehmenden Drehung des Rotors abhängig sind und wobei die gespeicher­ ten Stromwerte für eine Richtung, die von der Richtung der Vorspannungskraft der Rückholfeder verschieden ist, größer als die gespeicherten Stromwerte für eine Richtung sind, die gleich der Richtung der Vorspannungskraft der Rückhol­ feder ist, und daß die Ausgabeeinrichtung dann, wenn sich eine Anhalte­ stellung des Schrittmotors gegenüber einem stationären Zu­ stand ändert, an die beiden Wicklungen Ströme abgibt, die gleich den mit einem bestimmten Wert multiplizierten, in der Speichereinrichtung gespeicherten Stromwerten sind.
35. Schrittmotor-Steuereinrichtung nach Anspruch 27, ge­ kennzeichnet durch ein Drosselsystem mit nur einer durch den Schrittmotor (606) verstellbaren Drosselklappe (610).
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