JP2639144B2 - Exhaust gas recirculation valve control device - Google Patents
Exhaust gas recirculation valve control deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は排気ガス還流弁制御装置に係り、特に内燃機
関の排気ガスを吸入混合気中に再循環するための排気ガ
ス還流弁の開度を制御する排気ガス還流弁制御装置に関
する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas recirculation valve control device, and more particularly to an opening degree of an exhaust gas recirculation valve for recirculating exhaust gas of an internal combustion engine into an intake air-fuel mixture. The present invention relates to an exhaust gas recirculation valve control device that controls the exhaust gas.
従来より内燃機関の排気ガス中の一酸化炭素(CO),
炭化水素(HC)及び窒素酸化物(NOx)等の有害成分の
うち、NOxを低減する排気ガス再循環装置(EGR:エキゾ
ースト・ガス・リサーキュレーション)が知られてい
る。このEGR装置によれば、内燃機関の排気通路と吸気
通路とを連通する排気ガス還流通路の途中に設けられた
排気ガス還流弁(EGR弁)を通して排気ガスの一部を機
関に吸入される燃料混合気中に再循環し、機関シリンダ
内の燃焼による熱を排気ガス中の不活性ガスに奪わせて
最高燃焼温度を下げることにより、NOxを低減してい
る。Conventionally, carbon monoxide (CO) in the exhaust gas of internal combustion engines,
BACKGROUND ART An exhaust gas recirculation device (EGR: exhaust gas recirculation) that reduces NOx among harmful components such as hydrocarbons (HC) and nitrogen oxides (NOx) is known. According to this EGR device, a part of the exhaust gas is sucked into the engine through an exhaust gas recirculation valve (EGR valve) provided in the exhaust gas recirculation passage connecting the exhaust passage and the intake passage of the internal combustion engine. NOx is reduced by recirculating in the air-fuel mixture and causing heat from combustion in the engine cylinder to be deprived of the inert gas in the exhaust gas to lower the maximum combustion temperature.
しかし、排気ガス再循環を行なうと、出力の低下や燃
焼の不安定を招くため、運転性(ドライバビリティ)悪
化やHCの増加の問題が生じる。このため、これらの問題
を少なくするべく、運転状態に応じて排気ガス再循環量
を適切に制御する必要があり、そのためにEGR弁の開度
(開口面積)を制御する。このEGR弁は開ループのディ
ジタル制御で行なえ、位置精度にすぐれ、累積誤差も少
ないなどの理由から、従来より一般にステップモータを
使用し、ステップモータのロータの回転により弁体を上
昇又は下降させて開度を調整する構造が知られている
(例えば、実開昭62−136680号公報,特開昭61−76748
号公報)。However, when exhaust gas recirculation is performed, a decrease in output and instability of combustion are caused, so that drivability is deteriorated and HC is increased. For this reason, in order to reduce these problems, it is necessary to appropriately control the exhaust gas recirculation amount according to the operation state, and for that purpose, the opening degree (opening area) of the EGR valve is controlled. This EGR valve can be controlled by open-loop digital control, has a superior position accuracy, and has a small accumulated error.Because of this, a step motor is generally used, and the valve body is raised or lowered by rotating the step motor rotor. A structure for adjusting the opening is known (for example, Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 62-136680, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-76748).
No.).
かかる構造のEGR弁の開度を制御する従来の排気ガス
還流弁制御装置においては、ステップモータの少なくと
も一相の励磁コイル又は配線に断線,ショートの故障が
発生した場合は、正常時と同じ駆動方法でステップモー
タを駆動してEGR弁を全閉とし、EGRを停止させるように
している。In the conventional exhaust gas recirculation valve control device that controls the opening degree of the EGR valve having such a structure, if at least one phase of the excitation coil or wiring of the step motor is disconnected or short-circuited, the same drive as in normal operation is performed. The EGR valve is fully closed by driving the step motor by the method, and the EGR is stopped.
しかるに、従来はステップモータ故障発生時でも、正
常時と同じ駆動周期でステップモータを駆動しているた
め、故障発生によりステップモータのロータが脱調によ
り第11図に示す如く減衰振動し始めて間もなくまだ振動
量(オーバーシュート量,アンダーシュート量)が大な
るタイミングで駆動され、その時ロータが丁度本来駆動
されるべき方向と逆の方向に振動していると、ロータが
正常な回転位置から外れてしまう。However, conventionally, even when a step motor failure occurs, since the step motor is driven at the same drive cycle as in normal operation, the failure of the step motor causes the rotor of the step motor to step out due to step-out as shown in FIG. If the rotor is driven at a timing when the amount of vibration (the amount of overshoot and the amount of undershoot) is large, and the rotor is vibrating in the direction opposite to the direction in which the rotor should be driven, the rotor deviates from the normal rotation position. .
従って、従来はステップモータの励磁コイル,配線の
少なくとも一相の断線,ショート等の故障発生により脱
調が生じ、故障発生により閉弁方向にステップモータを
駆動しても、ロータが回転しなかったり、開弁方向にロ
ータが回転してしまうことがあり、ロータの回転が極め
て不安定である。このため、従来装置では、目標開度を
示す値(目標ステップ位置)をゼロ(すなわち全閉)と
し、ステップモータの回転制御に対応して変化させる現
在の開度を示す値(現在ステップ位置又は実ステップ位
置)が目標ステップ位置に等しくなるよう、排気ガス還
流弁のステップモータのコンピュータ制御を行なって
も、現在ステップ位置の値と排気ガス還流弁の開度とが
正しく対応せず、排気ガス還流弁が全閉状態となる前に
現在ステップ位置がゼロとなってしまい、その結果、従
来装置では現在ステップ位置が目標ステップ位置に等し
くなったと判断して制御を終了してしまう。Therefore, in the related art, step-out occurs due to occurrence of a failure such as disconnection of at least one phase of the excitation coil and wiring of the step motor, short-circuit, and the like. In some cases, the rotor may rotate in the valve opening direction, and the rotation of the rotor is extremely unstable. For this reason, in the conventional device, the value indicating the target opening (target step position) is set to zero (ie, fully closed), and the value indicating the current opening (current step position or position) to be changed corresponding to the rotation control of the step motor. Even if computer control of the step motor of the exhaust gas recirculation valve is performed so that the actual step position becomes equal to the target step position, the value of the current step position and the opening degree of the exhaust gas recirculation valve do not correspond correctly, and the exhaust gas Before the recirculation valve is fully closed, the current step position becomes zero. As a result, the conventional device determines that the current step position has become equal to the target step position and ends the control.
このため、従来はEGR弁開弁時に上記故障が発生する
と、EGR弁を全閉にしようとしても全閉とならず、機関
出力の低下,ドライバビリティの悪化,アイドル不安
定,機関ストールなどの不具合を発生することがある。For this reason, conventionally, if the above-mentioned failure occurs when the EGR valve is opened, the EGR valve will not be fully closed even if it is to be fully closed, causing problems such as a decrease in engine output, deterioration of drivability, idle instability, and engine stall. May occur.
本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、EGR弁の
ステップモータの上記故障発生時は正常時よりも長い周
期でステップモータを駆動することにより、EGR弁を全
閉に制御できる排気ガス還流弁制御装置を提供すること
を目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and when the above-described failure of the step motor of the EGR valve occurs, by driving the step motor at a longer cycle than at the normal time, the exhaust gas which can control the EGR valve to be fully closed is provided. It is an object to provide a recirculation valve control device.
第1図は本発明の原理構成図を示す。同図中、11は内
燃機関で、吸気通路12を通して燃料混合気が吸入され、
また排気通路13を通して排気ガスを排気する。この排気
通路13と吸気通路12とを連通する排気ガス還流通路14の
途中には、ステップモータ15aと弁体15bとを有する排気
ガス還流弁15が設けられている。この排気ガス還流弁15
の開度は、ステップモータ15aを駆動して弁体15bのリフ
ト量を可変することにより調整制御される。FIG. 1 shows a principle configuration diagram of the present invention. In the figure, reference numeral 11 denotes an internal combustion engine, and a fuel mixture is sucked through an intake passage 12,
The exhaust gas is exhausted through the exhaust passage 13. An exhaust gas recirculation valve 15 having a step motor 15a and a valve body 15b is provided in the middle of an exhaust gas recirculation passage 14 that connects the exhaust passage 13 and the intake passage 12. This exhaust gas recirculation valve 15
Is controlled by driving the stepping motor 15a to vary the lift amount of the valve body 15b.
かかる構成の排気ガス還流弁制御装置において、本発
明は故障検出手段16、駆動信号発生手段17、カウンタ1
8、目標リフト量設定手段19及び計数値変更手段20を具
備する構成としたものである。ここで、故障検出手段16
はステップモータ15aの複数相のうち少なくとも一相の
励磁コイル又は配線の故障を検出する。カウンタ18はス
テップモータの作動ステップを計数する。目標リフト量
設定手段19は、内燃機関の運転状態に応じて弁体の目標
リフト量を設定すると共に、故障検出信号入力時に、目
標リフト量を0とする。駆動信号発生手段17は、カウン
タの計数値が弁体の目標リフト量に応じた値となるよう
にステップモータへ駆動信号を供給すると共に、故障検
出信号入力時にその駆動信号の周期を正常時に比して長
くする。また、計数値変更手段20は、故障検出信号入力
時に、カウンタの計数値を、現実に計数されていた値に
比して大なる値に変更する。In the exhaust gas recirculation valve control device having such a configuration, the present invention provides a failure detection unit 16, a drive signal generation unit 17, a counter 1
8. A configuration including target lift amount setting means 19 and count value changing means 20 is provided. Here, the failure detection means 16
Detects a failure in the exciting coil or wiring of at least one of the phases of the step motor 15a. The counter 18 counts operation steps of the step motor. The target lift amount setting means 19 sets the target lift amount of the valve body according to the operation state of the internal combustion engine, and sets the target lift amount to 0 when a failure detection signal is input. The drive signal generation means 17 supplies a drive signal to the stepping motor so that the count value of the counter becomes a value corresponding to the target lift amount of the valve body, and compares the cycle of the drive signal when a failure detection signal is input with that when the failure detection signal is normal. And make it longer. Further, the count value changing means 20 changes the count value of the counter to a value larger than the actually counted value when the failure detection signal is input.
本発明では、故障検出手段16によりステップモータ15
aの励磁コイルや配線の故障が検出されると、駆動信号
発生回路17からの駆動信号により、ステップモータ15a
は故障が無い正常時のときよりも長い周期で駆動され
る。このため、本発明ではステップモータ15aの通電期
間と通電周期が正常時より長くなり、上記の故障発生に
よりステップモータ15aのロータが減衰振動し始めて
も、振動が充分減衰してからステップモータ15aへの駆
動信号が供給されるため、脱調の影響を大幅に低減する
ことができる。In the present invention, the step motor 15
When a failure of the excitation coil or wiring of a is detected, a drive signal from the drive signal
Is driven in a longer cycle than in the normal state where there is no failure. For this reason, in the present invention, the energization period and energization cycle of the step motor 15a are longer than normal, and even if the rotor of the step motor 15a starts to attenuate and vibrate due to the above-described failure, the vibration is sufficiently attenuated before the step motor 15a , The influence of the step-out can be greatly reduced.
また、本発明では、故障検出手段16によりステップモ
ータ15aの励磁コイルや配線の故障が検出されると、弁
体15bの目標リフト量が0とされる。弁体15bの目標リフ
ト量が0とされると、ステップモータ15bの目標ステッ
プ数が、リフト量“0"に応じた値(以下、このステップ
数を全閉ステップ数と称する)に変更される。以後、駆
動信号発生手段17は、カウンタ18の計数値が全閉ステッ
プ数と一致するまで、ステップモータ15aに対して正常
時に比して周期の長い駆動信号を出力する。Further, in the present invention, when the failure detecting means 16 detects a failure in the excitation coil or the wiring of the step motor 15a, the target lift amount of the valve body 15b is set to zero. When the target lift amount of the valve body 15b is set to 0, the target step number of the step motor 15b is changed to a value corresponding to the lift amount “0” (hereinafter, this step number is referred to as a fully closed step number). . Thereafter, the drive signal generation means 17 outputs a drive signal having a longer cycle than that in the normal state to the step motor 15a until the count value of the counter 18 matches the fully closed step number.
カウンタ15aの計数値は、故障検出手段16によりステ
ップモータ15aの励磁コイルや配線の故障が検出された
際に、現実の計数値に比して大きな値に変更されてい
る。このため、駆動信号発生手段17からは、ステップモ
ータ15aのステップ数を全閉ステップ数とするために最
低限必要とされる回数を超える駆動信号を出力する。従
って、ステップ数が全閉ステップ数に至る過程でステッ
プモータ15aに脱調が生じても、弁体15bは確実に全閉状
態となる。The count value of the counter 15a is changed to a value larger than the actual count value when the failure detection means 16 detects a failure in the excitation coil or the wiring of the step motor 15a. For this reason, the drive signal generation means 17 outputs a drive signal exceeding the minimum number of times required to set the number of steps of the step motor 15a to the number of fully closed steps. Therefore, even if the step motor 15a loses synchronism in the process in which the number of steps reaches the number of fully closed steps, the valve body 15b is reliably brought into the fully closed state.
第2図は本発明になる排気ガス還流弁制御装置の一実
施例を有する内燃機関の排気ガス再循環装置の構成図を
示す。同図中、第1図と同一構成部分には同一符号を付
してある。本実施例は内燃機関11として4気筒4サイク
ル火花点火式内燃機関(エンジン)に適用した例で、後
述するマイクロコンピュータ21によって制御される。FIG. 2 is a configuration diagram of an exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine having one embodiment of the exhaust gas recirculation valve control device according to the present invention. In the figure, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. The present embodiment is an example in which the present invention is applied to a four-cylinder four-cycle spark ignition type internal combustion engine (engine) as the internal combustion engine 11, and is controlled by a microcomputer 21 described later.
第2図において、エアクリーナ22の下流側にはスロッ
トルバルブ23を介してサージタンク24が設けられてい
る。エアクリーナ22の近傍には吸気温を検出する吸気温
センサ25が取付けられ、またスロットルバルブ23には、
スロットルバルブ23が全閉状態でオンとなるアイドルス
イッチ26が取付けられている。また、サージタンク24に
はダイヤフラム式の圧力センサ27が取付けられている。In FIG. 2, a surge tank 24 is provided downstream of the air cleaner 22 via a throttle valve 23. An intake air temperature sensor 25 for detecting the intake air temperature is attached near the air cleaner 22.
An idle switch 26 that is turned on when the throttle valve 23 is fully closed is attached. Further, a diaphragm type pressure sensor 27 is attached to the surge tank 24.
また、スロットルバルブ23を迂回し、かつ、スロット
ルバルブ23の上流側と下流側とを連通するバイパス通路
28が設けられ、そのバイパス通路28の途中にソレノイド
によって開弁度が制御されるアイドル・スピード・コン
トロール・バルブ(ISCV)29が取付けられている。この
ISCV29に流れる電流をデューティ比制御して開弁度を制
御し、これによりバイパス通路28に流れる空気量を調節
することにより、アイドリング回転数が目標回転数に制
御される。Also, a bypass passage bypassing the throttle valve 23 and communicating between the upstream side and the downstream side of the throttle valve 23.
An idle speed control valve (ISCV) 29 whose degree of opening is controlled by a solenoid is provided in the middle of the bypass passage. this
The idling rotational speed is controlled to the target rotational speed by controlling the valve opening degree by controlling the duty ratio of the current flowing through the ISCV 29 and thereby adjusting the amount of air flowing through the bypass passage 28.
サージタンク24は前記吸気通路12に相当するインテー
クマニホルド30及び吸気ポート31を介してエンジン32
(前記内燃機関11に相当する)の燃焼室33に連通されて
いる。インテークマニホルド30内に一部が突出するよう
各気筒毎に燃料噴射弁10が配設されており、この燃料噴
射弁10でインテークマニホルド30を通る空気流中に燃料
が噴射される。A surge tank 24 is connected to an engine 32 through an intake manifold 30 and an intake port 31 corresponding to the intake passage 12.
(Corresponding to the internal combustion engine 11). A fuel injection valve 10 is provided for each cylinder so that a part thereof projects into the intake manifold 30, and fuel is injected into the air flow passing through the intake manifold 30 by the fuel injection valve 10.
燃焼室33は排気ポート34及び前記排気通路13に相当す
るエキゾーストマニホルド35を介して触媒装置36に連通
されている。また、37は点火フラグで、一部が燃焼室33
に突出するように設けられている。また、38はピストン
で、図中、上下方向に往復運動する。The combustion chamber 33 is connected to a catalyst device 36 via an exhaust port 34 and an exhaust manifold 35 corresponding to the exhaust passage 13. 37 is an ignition flag, a part of which is in the combustion chamber 33.
It is provided so as to protrude. Reference numeral 38 denotes a piston which reciprocates vertically in the figure.
イグナイタ39は高電圧を発生し、この高電圧をディス
トリビュータ40により各気筒の点火プラグ37へ分配供給
する。回転角センサ41はディストリビュータ40のシャフ
トの回転を検出して例えば30゜CA毎にエンジン回転信号
をマイクロコンピュータ21へ出力する。The igniter 39 generates a high voltage, and the high voltage is distributed and supplied to the ignition plug 37 of each cylinder by the distributor 40. The rotation angle sensor 41 detects the rotation of the shaft of the distributor 40 and outputs an engine rotation signal to the microcomputer 21 every 30 ° CA, for example.
また、42は水温センサで、エンジンブロック43を貫通
して一部がウォータジャケット内に突出するように設け
られており、エンジン冷却水の水温を検出して水温セン
サ信号を出力する。更に、44は酸素濃度検出センサ(O2
センサ)で、その一部がエキゾーストマニホルド35を貫
通突出するように配置され、触媒装置36に入る前の排気
ガス中の酸素濃度を検出する。A water temperature sensor 42 is provided so as to penetrate through the engine block 43 and partially project into the water jacket, and detects the temperature of the engine cooling water to output a water temperature sensor signal. Further, 44 is an oxygen concentration detection sensor (O 2
Sensor), a part of which is disposed so as to protrude through the exhaust manifold 35, and detects the oxygen concentration in the exhaust gas before entering the catalyst device 36.
また、O2センサ44の上流側のエキゾーストマニホルド
35とスロットルバルブ23の下流側のインテークマニホル
ド30とが、前記排気ガス還流通路14に相当する還流通路
45によって連通されており、更にこの還流通路45の途中
にはEGRクーラ46と前記排気ガス還流弁(以下、EGRVと
記す)15が夫々設けられている。Further, the upstream side exhaust manifold of the O 2 sensor 44
A recirculation passage corresponding to the exhaust gas recirculation passage 14 is provided between the exhaust gas recirculation passage 14 and the intake manifold 30 downstream of the throttle valve 23.
The EGR cooler 46 and the exhaust gas recirculation valve (hereinafter referred to as EGRV) 15 are provided in the middle of the recirculation passage 45.
EGRクーラ46は還流通路45を流れる排気ガスの温度を
下げるためのものである。また、EGRV15は後述するマイ
クロコンピュータ21からモータ駆動回路47及び断線検出
回路48を通して入力される駆動信号に応じてバルブの開
度が変化する公知の構造である。The EGR cooler 46 is for lowering the temperature of the exhaust gas flowing through the recirculation passage 45. The EGRV 15 has a known structure in which the opening degree of the valve changes according to a drive signal input from the microcomputer 21 to be described later through the motor drive circuit 47 and the disconnection detection circuit 48.
すなわち、第9図に示す如く、EGRV15はステップモー
タ15a,弁体15bなどから構成されており、ステップモー
タ15aはステータ111,ロータ112からなり、弁体15bはバ
ルブ113とバルブ113が先端部に固定され、図中上下方向
に移動自在なロッド114とからなる。また115は入口ポー
トで排気ガスが流入し、116は出口ポートで、排気ガス
を導出する。That is, as shown in FIG. 9, the EGRV 15 includes a step motor 15a, a valve body 15b, etc., the step motor 15a includes a stator 111 and a rotor 112, and the valve body 15b has a valve 113 and a valve 113 at the tip. It comprises a rod 114 which is fixed and is movable in the vertical direction in the figure. Reference numeral 115 denotes an inlet port through which exhaust gas flows, and reference numeral 116 denotes an outlet port from which exhaust gas is discharged.
ステップモータ15aへの駆動信号入力によりロータ112
が回転すると、その回転運動がスクリュ117により直線
運動に変換されてモータシャフト118に伝達される。こ
のとき、ステップモータ15aの回転方向が正転方向のと
きはモータシャフト118がスプリング119のバネ力に抗し
て図中、上方向にロッド114を引き上げることにより、
バルブ113がシート部材120から離れる方向(開方向)へ
移動され、他方、回転方向が逆転方向のときはスプリン
グ119のばね力と共にモータシャフト118がロッド114を
図中、下方向に移動させ、バルブ113をシート部材120へ
近付く方向(閉方向)へ移動される。The drive signal input to the step motor 15a
Is rotated, the rotational motion is converted to linear motion by the screw 117 and transmitted to the motor shaft 118. At this time, when the rotation direction of the step motor 15a is the forward rotation direction, the motor shaft 118 pulls the rod 114 upward in the drawing against the spring force of the spring 119,
When the valve 113 is moved away from the seat member 120 (opening direction), while the rotation direction is the reverse direction, the motor shaft 118 moves the rod 114 downward in the drawing together with the spring force of the spring 119, The sheet 113 is moved in a direction to approach the sheet member 120 (close direction).
これにより、入口ポート115に流入する排気ガスは、
バルブ113とシート部材120との間の距離(開度)に応じ
た流量だけ出口ポート116から導出される。なお、図示
の如くバルブ113とシート部材120とが密着している全閉
状態では排気ガスは導出されない。従って、このEGRV47
の開弁度を制御することにより、EGRクーラ46を通して
入力される排気ガスの通過流量が制御され、これにより
インテークマニホルド30への排気ガス再循環量が制御さ
れる。As a result, the exhaust gas flowing into the inlet port 115 is
It is led out of the outlet port 116 by a flow rate corresponding to the distance (opening degree) between the valve 113 and the seat member 120. As shown in the figure, in the fully closed state where the valve 113 and the seat member 120 are in close contact, no exhaust gas is led out. Therefore, this EGRV47
By controlling the opening degree of the exhaust gas, the flow rate of the exhaust gas input through the EGR cooler 46 is controlled, whereby the amount of exhaust gas recirculated to the intake manifold 30 is controlled.
モータ駆動回路47は、ステップモータ15aの複数相の
励磁コイルを順次通電する複数相の駆動信号を発生する
回路で、その出力駆動信号は断線検出回路48を介してス
テップモータ15aの励磁コイルへ供給される。また、断
線検出回路48はステップモータ15aの励磁コイルの断線
を検出する回路で、その検出信号をマイクロコンピュー
タ21へ供給する。また、49はイグニッションスイッチで
ある。The motor drive circuit 47 is a circuit that generates a multi-phase drive signal for sequentially energizing the multi-phase excitation coils of the step motor 15a, and the output drive signal is supplied to the excitation coil of the step motor 15a via the disconnection detection circuit 48. Is done. The disconnection detecting circuit 48 detects a disconnection of the exciting coil of the stepping motor 15a, and supplies a detection signal to the microcomputer 21. Reference numeral 49 denotes an ignition switch.
このような構成の各部の動作を制御するマイクロコン
ピュータ21は第3図に示す如きハードウェア構成とされ
ている。同図中、第2図と同一構成部分に同一符号を付
し、その説明を省略する。第3図において、マイクロコ
ンピュータ21は中央処理装置(CPU)60,処理プログラム
や後述のマップを格納したリード・オンリ・メモリ(RO
M)61,作業領域として使用されるランダム・アクセス・
メモリ(RAM)62,エンジン停止後もテータを保持するバ
ックアップRAM63,CPU60へそのマスタークロックを供給
するクロック発生器64を有し、これらを双方向のバスラ
イン65を介して互いに接続すると共に、入出力ポート6
6,入力ポート67,出力ポート68〜71に夫々接続した構成
とされている。The microcomputer 21 for controlling the operation of each unit having such a configuration has a hardware configuration as shown in FIG. 2, the same components as those of FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In FIG. 3, the microcomputer 21 has a central processing unit (CPU) 60, a read-only memory (RO) storing a processing program and a map described later.
M) 61, random access used as work area
A memory (RAM) 62, a backup RAM 63 for holding data even after the engine is stopped, and a clock generator 64 for supplying the master clock to the CPU 60 are connected to each other via a bidirectional bus line 65, and are connected to each other. Output port 6
6. The input port 67 is connected to the output ports 68 to 71, respectively.
また、マイクロコンピュータ21はフィルタ73及びバッ
ファ74を直列に介して取り出した圧力センサ27からの圧
力検出信号と、バッファ75を介して取り出した吸気温セ
ンサ25からの吸気温検出信号と、バッファ76を介して取
り出した水温センサ42からの水温センサ信号(THW)と
をマルチプレクサ78で選択出力する構成とされている。
なお、上記のフィルタ73は、圧力センサ27の出力検出信
号中に含まれる、吸気管圧力の脈動成分を除去するため
のフィルタである。Further, the microcomputer 21 converts the pressure detection signal from the pressure sensor 27 extracted through the filter 73 and the buffer 74 in series, the intake temperature detection signal from the intake air temperature sensor 25 extracted through the buffer 75, and the buffer 76. A multiplexer 78 selectively outputs a water temperature sensor signal (THW) from the water temperature sensor 42 taken out via the multiplexer 78.
The above-described filter 73 is a filter for removing a pulsating component of the intake pipe pressure included in the output detection signal of the pressure sensor 27.
これにより、マルチプレクサ78に入力される各センサ
の出力信号はCPU60の制御の下に順次マルチプレクサ78
より選択出力された後、A/D変換器79でディジタル信号
に変換された後、RAM62に記憶される。Thereby, the output signals of the respective sensors input to the multiplexer 78 are sequentially controlled under the control of the CPU 60.
After being selectively output, the digital signal is converted into a digital signal by the A / D converter 79 and then stored in the RAM 62.
また、マイクロコンピュータ21はO2センサ44からの酸
素濃度検出信号をバッファ80を介してコンパレータ81に
入力し、ここで波形整形して入力ポート67に供給すると
共に、波形整形回路82により回転角センサ41及び断線検
出回路48からの各検出信号を波形整形した信号と、バッ
ファ(図示せず)を経たアイドルスイッチ26の出力信号
とを夫々入力ポート67に供給する。Also, the microcomputer 21 inputs the oxygen concentration detection signal from the O 2 sensor 44 to the comparator 81 via the buffer 80, shapes the waveform here and supplies it to the input port 67, and the waveform shaping circuit 82 controls the rotation angle sensor. A signal obtained by shaping each detection signal from the disconnection detection circuit 41 and the disconnection detection circuit 48 and an output signal of the idle switch 26 through a buffer (not shown) are supplied to an input port 67, respectively.
更に、マイクロコンピュータ21は駆動回路83〜86を有
しており、出力ポート68からの信号を駆動回路83を介し
てイグナイタ39へ供給し、出力ポート69からの信号をダ
ウンカウンタを備えた駆動回路84を介して燃料噴射弁10
へ供給し、出力ポート70からの信号を駆動回路85を介し
てISCV29へ供給し、そして出力ポート71の出力信号を駆
動回路86を介してモータ駆動回路47へ供給する構成とさ
れている。Further, the microcomputer 21 has drive circuits 83 to 86, supplies a signal from the output port 68 to the igniter 39 via the drive circuit 83, and outputs a signal from the output port 69 to a drive circuit having a down counter. 84 through fuel injector 10
, The signal from the output port 70 is supplied to the ISCV 29 via the drive circuit 85, and the output signal from the output port 71 is supplied to the motor drive circuit 47 via the drive circuit 86.
かかるハードウェア構成のマイクロコンピュータ21
は、モータ駆動回路47と共に、前記した駆動信号発生手
段17を構成している。The microcomputer 21 having such a hardware configuration
Together with the motor drive circuit 47 constitute the drive signal generation means 17 described above.
次に、前記した故障検出手段16を構成する断線検出回
路48の構成及び作用について第4図及び第5図と共に説
明する。第4図は断線検出回路48の一実施例の回路図を
示す。同図に示すように、断線検出回路48はNPNトラン
ジスタTr1〜Tr4,エミッタ抵抗R1〜R4,コンパレータC1〜
C4,ディレイ回路511〜514,D型フリップフロップ521〜52
4,AND回路53より構成される。Next, the configuration and operation of the disconnection detection circuit 48 that constitutes the failure detection means 16 will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a circuit diagram of one embodiment of the disconnection detecting circuit 48. As shown in the figure, the disconnection detection circuit 48 NPN transistors Tr1 to Tr4, an emitter resistor R 1 to R 4, comparators C 1 ~
C 4 , delay circuits 51 1 to 51 4 , D-type flip-flops 52 1 to 52
4 , composed of an AND circuit 53.
NPNトランジスタTr1,Tr2,Tr3及びTr4はコレクタがス
テップモータ15aの励磁コイルS1,S2,S3及びS4の各一端
に接続され、エミッタが抵抗R1,R2,R3及びR4を介して接
地され、ベースがモータ駆動回路47の出力端に接続され
ている。また、トランジスタTr1,Tr2,Tr3及びTr4のエミ
ッタは、コンパレータC1,C2,C3及びC4の非反転入力端子
に接続されている。コンパレータC1〜C4の各出力端子は
D型フリップフロップ521〜524のデータ入力端子に接続
されてるい。ディレイ回路511〜514は入力駆動信号を一
定時間τ遅延してD型フリップフロップ521〜524のトリ
ガ入力端子Tに印加する。AND回路53はD型フリップフ
ロップ521〜524の各Q出力信号の論理積をとり、その出
力信号をマイクロコンピュータ21へ供給する。NPN transistors Tr1, Tr2, Tr3 and Tr4 are connected to each one end of the exciting coil S 1, S 2, S 3 and S 4 of the collector step motor 15a, emitter resistors R 1, R 2, R 3 and R 4 , And the base is connected to the output terminal of the motor drive circuit 47. The emitter of the transistor Tr1, Tr2, Tr3 and Tr4 are connected to the non-inverting input terminal of the comparator C 1, C 2, C 3 and C 4. Each output terminal of the comparator C 1 -C 4 is connected to the data input terminal of the D-type flip-flop 52 1-52 4 Rui. Delay circuits 51 1 to 51 4 are delayed a predetermined time τ the input drive signal is applied to the trigger input terminal T of the D-type flip-flop 52 1-52 4. AND circuit 53 takes a logical product of the Q output signal of the D-type flip-flop 52 1-52 4, and supplies its output signal to the microcomputer 21.
かかる構成において、いまモータ駆動回路47からトラ
ンジスタTr1〜Tr4の各ベースへ第5図に示す如く位相が
90゜ずつ異なる4相の駆動信号(対称方形波)が供給さ
れると、トランジスタTr1〜Tr4はベース入力駆動信号が
ハイレベルの時間オンとされ、ローレベルの期間オフと
される。トランジスタTr1のオン期間は抵抗R7→励磁コ
イルS1→トランジスタTr1のコレクタ,エミッタ→抵抗R
1の順で電流が流れるため、励磁コイルS1が通電される
と共に、抵抗R1による電圧降下によってコンパレータC1
の非反転入力端子の電圧がハイレベルとなる。コンパレ
ータC1の反転入力端子には電源電圧Vcを抵抗R5及びR6で
分圧して得た電圧が印加されているが、上記抵抗R1に流
れる電流によって抵抗R1の両端に生ずる電圧(コンパレ
ータC1の非反転入力端子の入力電圧)はこの分圧電圧よ
りも高くなるように設定してあるため、このときコンパ
レータC1の出力電圧はハイレベルとなる。In such a configuration, the phase is now shifted from the motor drive circuit 47 to each base of the transistors Tr1 to Tr4 as shown in FIG.
When four-phase drive signals (symmetric square waves) different by 90 ° are supplied, the transistors Tr1 to Tr4 are turned on while the base input drive signal is at a high level and turned off during a low level. The collector of the on-period of the transistor Tr1 resistor R 7 → the exciting coil S 1 → transistors Tr1, the emitter → the resistor R
A current flows first order with, the exciting coil S 1 is being energized, the comparator C 1 by the voltage drop due to the resistance R 1
Becomes high level. The inverting input terminal of the comparator C 1 voltage obtained by dividing the power supply voltage Vc by the resistors R 5 and R 6 is applied, but a voltage generated across the resistor R 1 by a current flowing through the resistor R 1 ( since the input voltage) of the non-inverting input terminal of the comparator C 1 is set to be higher than the divided voltage, the output voltage of the comparator C 1 this time is high.
一方、トランジスタTr1のオフ期間は上記の電流が励
磁コイルS1及び抵抗R1に流れないから、コンパレータC1
の非反転入力端子の入力電圧は前記分圧電圧より低くな
り、コンパレータC1の出力電圧はローレベルとなる。On the other hand, the off period of the transistor Tr1 from the above current does not flow to the exciting coil S 1 and resistor R 1, the comparator C 1
The input voltage at the non-inverting input terminal becomes lower than the divided voltage, the output voltage of the comparator C 1 becomes low.
他のトランジスタTr2〜Tr4についても上記と同様の動
作原理により、トランジスタTr2〜Tr4のオン期間,励磁
コイルS2〜S4が通電され、かつ、コンパレータC2〜C4の
出力電圧がハイレベルとなり、他方、トランジスタTr2
〜Tr4のオフ期間は励磁コイルS2〜S4は通電されず、コ
ンパレータC2〜C4の出力電圧はローレベルとなる。これ
により、ステップモータ15aは2相励磁方式で回転駆動
される。By the same operation principle as the for the other transistors Tr2~Tr4, the ON period of the transistor Tr2~Tr4, exciting coils S 2 to S 4 is energized, and the output voltage of the comparator C 2 -C 4 becomes high level , On the other hand, transistor Tr2
Off period of ~Tr4 exciting coil S 2 to S 4 is not energized, the output voltage of the comparator C 2 -C 4 becomes low. As a result, the step motor 15a is driven to rotate by the two-phase excitation method.
また、コンパレータC1〜C4の出力電圧は第5図にC1〜
C4で示す如くになる(ただし後述する如く、コンパレー
タC3の出力電圧だけは第5図では断線時のものを示して
いる)。Further, the output voltage of the comparator C 1 -C 4 is C 1 ~ in Figure 5
Becomes as indicated by C 4 (as will be provided that will be described later, only the output voltage of the comparator C 3 show things burnout in FIG. 5).
このコンパレータC1〜C4の出力電圧はD型フリップフ
ロップ521〜522のデータ入力端子に印加され、ここでデ
ィレイ回路511〜514により一定時間τ遅延されてトリガ
端子T1〜T4へ入力される第5図にT1〜T4で示す駆動信号
の立上りエッジ入力時点でラッチされる。The output voltage of the comparator C 1 -C 4 is applied to the data input terminal of the D-type flip-flop 52 1-52 2, wherein the delay circuit 51 1 to 51 4 by a predetermined time τ delayed the trigger terminal T 1 through T in FIG. 5 to be input to the 4 are latched on the rising edge input point of the drive signal shown in T 1 through T 4.
上記の一定時間τはトリガ端子T1〜T4の入力駆動信号
の立上りエッジ位置が、D型フリップフロップ521〜524
のデータ入力端子への入力電圧(コンパレータC1〜C4の
出力電圧)のハイレベル期間になるように設定されてい
るため正常時はD型フリップフロップ521〜524の各Q出
力端子の出力信号はすべてハイレベルとなる。従って、
AND回路53からはハイレベルの信号が正常に取り出され
る。When the rising edge position of the input drive signal of the trigger terminals T 1 to T 4 is equal to the predetermined time τ, the D-type flip-flops 52 1 to 52 4
Of normal for that is set to a high level period of the input voltage to the data input terminal (the output voltage of the comparator C 1 -C 4) are each Q output terminal of the D-type flip-flop 52 1-52 4 All output signals are at high level. Therefore,
A high-level signal is normally extracted from the AND circuit 53.
ここで、仮に励磁コイルS3に断線が生じたものとする
と、トランジスタTr3のベースにハイレベルの駆動信号
が供給されても、抵抗R7及び励磁コイルS3を介してトラ
ンジスタTr3のコレクタに流れるべき電流が流れず、ト
ランジスタTr3がオフのままであるため、コンパレータC
3の出力電圧は第5図にC3で示す如く、本来破線で示す
ようにハイレベルとなるべき期間がローレベルとなる。Here, if assuming that disconnection exciting coil S 3 occurs, even if the driving signal of high level to the base of the transistor Tr3 is supplied, flows to the collector of the transistor Tr3 via a resistor R 7 and the excitation coil S 3 Current does not flow and the transistor Tr3 remains off.
As indicated by C3 in FIG. 5, the output voltage of No. 3 is at a low level during a period which should be at a high level as indicated by a broken line.
このため、D型フリップフロップ521〜524の各出力信
号のうち、D型フリップフロップ523の出力信号だけ
が、そのT3入力駆動信号立上り時点t1でローレベルとな
るため、このローレベルのAND回路53の出力信号は、断
線検出信号としてマイクロコンピュータ21へ入力され
る。マイクロコンピュータ21はこの断線検出信号が入力
されると、故障フラグFEGRFAILの値を“1"とし、CPU60
内のレジスタにセットする。Therefore, among the output signals of the D-type flip-flop 52 1-52 4, since only the output signal of the D-type flip-flop 52 3 becomes the low level at its T 3 input drive signal rise time t 1, the low The output signal of the level AND circuit 53 is input to the microcomputer 21 as a disconnection detection signal. When this disconnection detection signal is input, the microcomputer 21 sets the value of the failure flag FEGRFAIL to “1” and sets the CPU 60
Set to the register inside.
次に、前記駆動信号発生手段17を実現するためのマイ
クロコンピュータ21のソフトウェア動作について、第6
図乃至第8図と共に説明する。第6図は本発明の要部の
一実施例の動作説明用フローチャートで、EGRV15の開度
を制御するメインルーチンを示す。同図中、前記CPU60
はまずステップ91で圧力センサ27の検出信号に基づく吸
気管圧力PM,回転角センサ41の出力回転信号から得た回
数速度NEなどをRAM62から読み出すと共に、レジスタか
ら前記故障フラグFEGRFAILを読み取る。Next, the software operation of the microcomputer 21 for realizing the drive signal generation means 17 will be described in the sixth.
This will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of one embodiment of the main part of the present invention, and shows a main routine for controlling the opening of the EGRV15. In the figure, the CPU 60
First, in step 91, the intake pipe pressure PM based on the detection signal of the pressure sensor 27, the number of times NE obtained from the output rotation signal of the rotation angle sensor 41, and the like are read from the RAM 62, and the failure flag FEGRFAIL is read from a register.
続いて、ステップ92でいま読み出した故障フラグFEGR
FAILの値が“1"か否か判定し、“1"でないとき(すなわ
ち“0"のときで正常時)はステップ93へ進んで、EGRオ
ン条件判定フラグFEGRONの値が“1"が否か判定する。こ
のEGRオン条件判定フラグFEGRONは、CPU60が予めRAM62
から読み込んだ、スロットルバルブ23の開度(スロット
ル開度)TAや水温センサ42の出力に基づくエンジン冷却
水温THW等に基づき、例えばオフアイドルでTHWが所定値
以上であるというEGRオン条件を満たしているとき“1"
とされ、満たしていないときは“0"とされてCPU60のレ
ジスタにセットされている。Subsequently, the failure flag FEGR just read in step 92
It is determined whether or not the value of FAIL is “1”. If the value is not “1” (ie, “0” is normal when normal), the process proceeds to step 93, and the value of the EGR on condition determination flag FEGRON is not “1”. Is determined. The EGR ON condition determination flag FEGRON is
For example, based on the opening degree (throttle opening degree) TA of the throttle valve 23 and the engine cooling water temperature THW based on the output of the water temperature sensor 42, the EGR on condition that the THW is equal to or more than a predetermined value at off-idling is satisfied. When "1"
If not satisfied, it is set to “0” and set in the register of the CPU 60.
これにより、上記フラグFEGRONの値が“1"であるとス
テップ93で判定されたときは、EGR動作を行なうべくス
テップ94へ進んでEGRV15の目標ステップ位置STEPを、テ
ーブルサーチにより算出する。このテーブルは第7図に
示す如く機関回線速度NEと吸気管圧力PMとの2次元テー
ブルで、予めRAM61に格納されている。なお、第7図に
おいて、各セルの間の値は補間計算により算出される。
上記の目標ステップ位置STEPは、EGRV15の開度の指示値
に相当する。Accordingly, when it is determined in step 93 that the value of the flag FEGRON is "1", the process proceeds to step 94 to perform the EGR operation, and the target step position STEP of the EGRV15 is calculated by a table search. This table is a two-dimensional table of the engine line speed NE and the intake pipe pressure PM as shown in FIG. In FIG. 7, values between cells are calculated by interpolation calculation.
The target step position STEP corresponds to an instruction value of the opening of the EGRV15.
一方、前記したステップ93で前記フラグFEGRONの値が
“0"であると判定されたときは、EGR条件を満たしてい
ないためEGR動作を停止するべくステップ95へ進んで目
標ステップ位置STEPの値を“0"とし、EGRV15の開度をゼ
ロ(全閉)とするよう指示する。On the other hand, when it is determined in step 93 that the value of the flag FEGRON is “0”, the flow proceeds to step 95 to stop the EGR operation because the EGR condition is not satisfied, and the value of the target step position STEP is changed. Set to “0” and instruct the opening degree of EGRV15 to be zero (fully closed).
上記のステップ94又は95の処理が終了すると、ステッ
プ96でイグニションスイッチ49のオンフラグFIGONの値
が“1"であるか否か判定し、“1"のとき(オンのとき)
には再び前記ステップ91へ戻り、“0"のときはこのメイ
ンルーチンを終了する。When the processing of step 94 or 95 described above is completed, it is determined in step 96 whether or not the value of the ON flag FIGON of the ignition switch 49 is “1”. When the value is “1” (when it is ON)
Returns to step 91 again, and when it is "0", this main routine ends.
ところで、以上は正常の処理動作で従来と同様のEGRV
15の開度制御処理であるが、本実施例ではステップ92で
故障フラグFEGRFAILの値が“1"であると判定したとき
(すなわち、ステップモータ15aに断線等の故障が発生
したと判定したとき)には、ステップ97の処理を行なう
点が従来と異なる。By the way, the above is a normal processing operation and the same EGRV
In this embodiment, the opening degree control processing is 15, but when it is determined in step 92 that the value of the failure flag FEGRFAIL is "1" (that is, when it is determined that a failure such as a disconnection has occurred in the step motor 15a). ) Is different from the related art in that the process of step 97 is performed.
すなわち、上記のステップ97では、CPU60はRAM62から
読み出した現在のEGRV15のステップ位置(開度)ESTEP
の値を2倍した値を現在のステップ位置(以下、実ステ
ップ位置ともいう)ESTEPとして変更してRAM62に格納し
直すと共に、目標ステップ位置STEPの値を“0"に設定す
る。そして、このステップ97の処理後にステップ96へ進
んでイグニッションスイッチオンフラグFIGONの値が
“1"であるか否かの判定を行なう。That is, in the above step 97, the CPU 60 reads the current step position (opening degree) ESTEP of the EGRV 15 read from the RAM 62.
Is changed as a current step position (hereinafter, also referred to as an actual step position) ESTEP and stored in the RAM 62 again, and the value of the target step position STEP is set to “0”. Then, after the processing of step 97, the routine proceeds to step 96, where it is determined whether or not the value of the ignition switch on flag FIGON is "1".
上記のメインルーチンで算出された目標ステップ位置
STEPに基づいて、EGRV15は第8図に示すルーチンによっ
て開度が制御される。第8図はEGRVの開度制御ルーチン
で、上記のメインルーチンの動作の合間に4ms毎に割込
み起動される。このルーチンが割込み起動されると、ま
ず前記故障フラグFEGRFAILの値が“1"であるか否か判定
され、“1"のときはステップ102でカウンタ値CECNTが
“16"であるか否か判定される。このカウンタ値CECNTは
初期状態ではゼロに設定されているから、このルーチン
が最初に起動されたときはCECNTは“16"ではないため、
ステップ103へ進んで、1つ加算した値に更新されてこ
のルーチンを抜ける。Target step position calculated by the above main routine
Based on the STEP, the opening of the EGRV 15 is controlled by the routine shown in FIG. FIG. 8 shows an EGRV opening control routine, which is interrupted every 4 ms during the operation of the main routine. When this routine is started by interruption, it is first determined whether or not the value of the failure flag FEGRFAIL is "1". When the value is "1", it is determined in step 102 whether or not the counter value CECNT is "16". Is done. Since this counter value CECNT is initially set to zero, the CECNT is not “16” when this routine is started for the first time.
Proceeding to step 103, the value is updated to the value obtained by adding one and the process exits this routine.
このようにして、故障フラグFEGRFAILが“1"の状態に
おいて、このルーチンが16回起動されると、ステップ10
2においてカウンタ値CECNTの値が“16"であると判定さ
れるため、始めてステップ104へ進む。なお、故障フラ
グFEGRFAILが“0"のときは、ステップ102を経由するこ
となく、直ちにステップ104へ進む。In this way, when this routine is started 16 times while the failure flag FEGRFAIL is “1”, the step 10
Since it is determined in Step 2 that the value of the counter value CECNT is “16”, the process proceeds to Step 104 for the first time. When the failure flag FEGRFAIL is “0”, the process immediately proceeds to step 104 without passing through step 102.
ステップ104では前記したメインルーチンで算出した
目標ステップ位置STEPを、現在のステップ位置ESTEPと
大小比較し、STEP>ESTEPのときは開方向へ1ステップ
分,ステップモータ15aを回転させた後(ステップ10
5)、ESTEPの値を“1"だけインクリメントし(ステップ
106)、他方、STEP>ESTEPのときは閉方向へ1ステップ
分,ステップモータ15aを回転させた後(ステップ10
7)、ESTEPの値を“1"だけデクリメントし(ステップ10
8)、その後にカウンタ値CECNTを“0"にリセットして
(ステップ109)、この割込みルーチンを終了してメイ
ンルーチンへ戻る。なお、ステップ104において、STEP
=ESTEPのときは、ステップモータ15aを駆動することな
く、上記ステップ109を経由してこの割込みルーチンを
終了する。In step 104, the target step position STEP calculated in the main routine described above is compared in magnitude with the current step position ESTEP. When STEP> ESTEP, the step motor 15a is rotated in the opening direction by one step (step 10).
5) Increment the value of ESTEP by “1” (step
106) On the other hand, when STEP> ESTEP, the step motor 15a is rotated by one step in the closing direction (step 10).
7), decrement the value of ESTEP by “1” (step 10)
8) After that, the counter value CECNT is reset to "0" (step 109), and this interrupt routine is ended and the process returns to the main routine. It should be noted that, in Step 104, STEP
When = ESTEP, the interrupt routine is terminated via step 109 without driving the step motor 15a.
このように、第8図に示すEGRV制御ルーチンによれ
ば、EGRV15の実際の開度を示す現在ステップ位置ESTEP
が目標ステップ位置STEPよりも小なるときはEGRV15の開
度を開方向に1ステップ駆動し、大なるときは閉方向に
1ステップ駆動し、また両者が等しいときは、そのとき
の開度をそのままホールドすることになり、かかるEGRV
制御動作を故障検出時にはこの制御ルーチンが16回起動
される毎に行なう。従って、本実施例によれば、マイク
ロコンピュータ21からモータ駆動回路47へ出力される駆
動信号の周期が、正常時の周期の16倍となる。Thus, according to the EGRV control routine shown in FIG. 8, the current step position ESTEP indicating the actual opening of the EGRV 15
When is smaller than the target step position STEP, the opening of the EGRV15 is driven by one step in the opening direction, when it is larger, the opening is driven by one step in the closing direction, and when both are equal, the opening at that time is left as it is. EGRV will be held
The control operation is performed every time this control routine is started 16 times when a failure is detected. Therefore, according to the present embodiment, the cycle of the drive signal output from the microcomputer 21 to the motor drive circuit 47 is 16 times the cycle in the normal state.
これにより、駆動回路47の出力信号は位相が90゜ずつ
順次異なる4相の対称方形波である点は正常時と同じで
あるが、そのパルス幅及び周期が正常時の夫々16倍とな
る。As a result, the output signal of the drive circuit 47 is the same as that in the normal state in that the output signal is a four-phase symmetrical square wave whose phase is sequentially different by 90 °, but the pulse width and the period are 16 times those in the normal state.
これにより、ステップモータ15aの第4図に示した励
磁コイルS1〜S4のうち断線した励磁コイル(例えばS3)
を除いた残りの励磁コイルS1,S2及びS4は、正常時の16
倍の周期でかつ、正常時の16倍の期間継続して通電され
ることとなる。この結果、上記の断線によってステップ
モータ15aのロータが減衰振動しても、逆振動が充分に
減衰してからステップモータ15aに駆動信号が供給され
るためステップモータの脱調を極力回避できる。また例
えばステップモータの潤滑油の粘性が大きい時は、モー
タは回転しにくくなっているがEGRV15内に設けられてい
るスプリング(第9図の119)により、弁体15bは常に閉
じる方向に付勢されているため弁体を閉じる際には脱調
の発生を低減できる。As a result, the disconnected excitation coil (for example, S 3 ) of the excitation coils S 1 to S 4 of the step motor 15 a shown in FIG.
Excitation coils S 1 , S 2 and S 4 except for
The power is continuously supplied at twice the period and 16 times the normal period. As a result, even if the rotor of the step motor 15a is attenuated due to the disconnection, the drive signal is supplied to the step motor 15a after the reverse vibration is sufficiently attenuated, so that the step motor can be prevented from stepping out as much as possible. Also, for example, when the viscosity of the lubricating oil of the step motor is large, the motor is hard to rotate, but the spring (119 in FIG. 9) provided in the EGRV 15 always urges the valve body 15b in the closing direction. Therefore, when closing the valve element, the occurrence of step-out can be reduced.
そして、上記の脱調により、閉方向へ1ステップ分、
ステップモータ15aを回転させる駆動信号を出力した場
合、実ステップ位置ESTEPの値は1つ減っても、必ずし
も、ステップモータ15aが回転しないことがあり、その
ためにESTEPの値が正確にEGRV15の開度に対応しなくな
るが、本実施例では第10図(B)にIIIで示す如く実ス
テップ位置ESTEPの値を故障発生時刻t0で2倍の値に変
更しているから(第6図のステップ97)、同図(B)に
実線IVで示した目標ステップ位置STEPが示すゼロに変化
していく過程で、EGRV15は第10図(A)にIIで示す如く
必ず閉弁することになる。Then, due to the above-mentioned step-out, one step is performed in the closing direction.
When the drive signal for rotating the step motor 15a is output, even if the value of the actual step position ESTEP is reduced by one, the step motor 15a may not always rotate, so that the value of ESTEP is accurately set to the opening of the EGRV15. Although not correspond to, because in the present embodiment is changed to twice the value of the value of the actual step position ESTEP at fault time t 0, as shown by III in FIG. 10 (B) of (Figure 6 step 97), in the process of changing to the zero indicated by the target step position STEP indicated by the solid line IV in FIG. 10B, the EGRV 15 always closes as indicated by II in FIG. 10A.
このように、本実施例によれば、上記故障時にEGRV15
を全閉にできるため、EGRV15に故障発生時のためのフェ
イルセーフ機構を設ける必要がなくなり、フェイルセー
フ機構を設けたEGRVに比しEGRV15のサイズがコンパクト
になり、コストも安くできる。Thus, according to the present embodiment, the EGRV15
Can be fully closed, so that there is no need to provide a fail-safe mechanism for the occurrence of a failure in the EGRV 15, and the size of the EGRV 15 can be made smaller and the cost can be reduced as compared with an EGRV provided with a fail-safe mechanism.
また、電気的制御で故障時のEGRV15の閉弁制御が可能
なためEGRV15の閉弁の時刻が略予測できるため、点火時
期及び空燃比制御の精度が向上し、ノッキング等による
エンジンの損傷を避けることができる。In addition, since the EGRV 15 valve closing control can be performed in the event of a failure by electrical control, the closing time of the EGRV 15 can be substantially predicted, so that the accuracy of ignition timing and air-fuel ratio control is improved, and damage to the engine due to knocking or the like is avoided. be able to.
なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではな
く、断線検出回路48は励磁コイルS1〜S4の一端が接地に
ショートした場合も検出することができ、またステップ
モータ15aは他の励磁方式でもよい。更に、ステップモ
ータ15aの励磁コイル、あるいは配線の故障時に、実ス
テップ位置ESTEPの値を2倍にしているが、要はEGRV15
が全閉となるように、実ステップ位置ESTEPの値を大な
る値に変更設定すればよく、2倍に限定されるものでは
ない。The present invention is not limited to the above examples, the disconnection detecting circuit 48 can detect even if the one end of the exciting coil S 1 to S 4 is short-circuited to ground, also the step motor 15a other May be used. Furthermore, the value of the actual step position ESTEP is doubled when the excitation coil of the stepping motor 15a or the wiring is faulty.
The value of the actual step position ESTEP may be changed and set to a large value so that is completely closed, and is not limited to twice.
上述の如く、本発明によれば、ステップモータの励磁
コイル,配線の故障時は、励磁コイルへの通電期間及び
通電周期を正常時より大なる値に変更すると共に、カウ
ンタの計数値を現実の値に比して大きな値に変更するた
め、ステップモータの脱調による影響を大幅に低減する
ことができ、また、ステップモータに対して十分な回数
の駆動信号を供給することができる。よって上記故障時
に排気ガス還流弁を全閉状態にすることができる等の特
長を有するものである。As described above, according to the present invention, when the exciting coil and the wiring of the step motor fail, the energizing period and energizing cycle to the exciting coil are changed to values larger than the normal state, and the count value of the counter is set to the actual value. Since the value is changed to a value larger than the value, the influence of the step-out of the step motor can be significantly reduced, and a sufficient number of drive signals can be supplied to the step motor. Therefore, the exhaust gas recirculation valve can be fully closed at the time of the above failure.
第1図は本発明の原理構成図、第2図は本発明装置の一
実施例を有する内燃機関の排気ガス再循環装置の構成
図、第3図は第2図中のマイクロコンピュータのハード
ウェア構成を示す図、第4図は断線検出回路の一実施例
の回路図、第5図は第4図の動作説明用信号波形図、第
6図は本発明の要部の一実施例の動作説明用フローチャ
ート、第7図は第6図中の所定ステップでサーチされる
テーブルの説明図、第8図は本発明の他の要部の一実施
例のフローチャート、第9図は排気ガス還流弁の一例の
構造断面図、第10図は本発明装置と従来装置のバルブリ
フトの変化等を説明する図、第11図は脱調時のステップ
ロータの変位説明図である。 11……内燃機関、12……吸気通路、13……排気通路、14
……排気ガス還流通路、15……排気ガス還流弁(EGR
V)、15a……ステップモータ、15b……弁体、16……故
障検出手段、17……駆動信号発生手段、21……マイクロ
コンピュータ、48……断線検出回路。FIG. 1 is a block diagram showing the principle of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of an exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine having an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a hardware diagram of the microcomputer in FIG. FIG. 4 is a circuit diagram of an embodiment of a disconnection detecting circuit, FIG. 5 is a signal waveform diagram for explaining operation of FIG. 4, and FIG. 6 is an operation of an embodiment of a main part of the present invention. FIG. 7 is an explanatory view of a table searched at a predetermined step in FIG. 6, FIG. 8 is a flowchart of another embodiment of the main part of the present invention, and FIG. 9 is an exhaust gas recirculation valve. FIG. 10 is a view for explaining a change in valve lift and the like of the apparatus of the present invention and the conventional apparatus, and FIG. 11 is an explanatory view of displacement of a step rotor at the time of step-out. 11 ... internal combustion engine, 12 ... intake passage, 13 ... exhaust passage, 14
…… Exhaust gas recirculation passage, 15 …… Exhaust gas recirculation valve (EGR
V), 15a: Step motor, 15b: Valve element, 16: Failure detection means, 17: Drive signal generation means, 21: Microcomputer, 48: Disconnection detection circuit.
Claims (1)
る排気ガス還流通路の途中に設けられた、ステップモー
タ及び弁体を有する排気ガス還流弁の開度を、運転状態
に応じて該ステップモータを駆動して該弁体のリフト量
を可変することにより制御する排気ガス還流弁制御装置
において、 前記ステップモータの複数相のうち少なくとも一相の励
磁コイル又は配線の故障を検出する故障検出手段と、 前記ステップモータの作動ステップを計数するカウンタ
と、 内燃機関の運転状態に応じて前記弁体の目標リフト量を
設定すると共に、前記故障検出手段から故障検出信号が
入力されたときに、前記目標リフト量を0とする目標リ
フト量設定手段と、 前記カウンタの計数値が前記目標リフト量に応じた値と
なるように、前記ステップモータへ駆動信号を供給する
と共に、前記故障検出手段から故障検出信号が入力され
たときに、前記駆動信号の周期を正常時に比して長くす
る駆動信号発生手段と、 前記故障検出手段から故障検出信号が入力されたとき
に、前記カウンタの計数値を、現実に該カウンタに計数
されていた値に比して大なる値に変更する計数値変更手
段と、 を具備したことを特徴とする排気ガス還流弁制御装置。An opening degree of an exhaust gas recirculation valve having a step motor and a valve body provided in the middle of an exhaust gas recirculation passage communicating an exhaust gas passage of an internal combustion engine with an intake passage is adjusted in accordance with an operation state. An exhaust gas recirculation valve control device which controls a stepping motor by driving a valve lift to vary a lift amount of the valve body, wherein a failure detection for detecting a failure of an exciting coil or a wiring of at least one phase among a plurality of phases of the stepping motor. Means, a counter for counting operation steps of the step motor, and a target lift amount of the valve body is set according to an operation state of the internal combustion engine, and when a failure detection signal is input from the failure detection means, Target lift amount setting means for setting the target lift amount to 0; and driving the step motor so that the count value of the counter becomes a value corresponding to the target lift amount. A drive signal generating unit that supplies a dynamic signal and, when a failure detection signal is input from the failure detection unit, lengthens a cycle of the drive signal as compared with a normal state, and a failure detection signal from the failure detection unit. Exhaust gas recirculation characterized by comprising: count value changing means for changing, when input, the count value of the counter to a value larger than the value actually counted by the counter. Valve control device.
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