JP2821969B2 - エンジンの電子制御装置 - Google Patents
エンジンの電子制御装置Info
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- step motor
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- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの吸気量や燃
料供給量を増減制御する機構に連結され、該機構を閉鎖
方向に付勢する戻しスプリングの付勢力に抗してこれら
機構を駆動するステップモータに駆動信号を出力する電
子制御装置に関する。
料供給量を増減制御する機構に連結され、該機構を閉鎖
方向に付勢する戻しスプリングの付勢力に抗してこれら
機構を駆動するステップモータに駆動信号を出力する電
子制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】エンジンの吸気量や燃料量を制御する機
構には、この機構を駆動するためのステップモータが取
り付けられており、エンジンの状態や走行状態を基に吸
気量や燃料供給量を演算し、演算された吸気量や燃料供
給量になるようにステップモータに駆動信号を出力する
ように構成されている。一方、この機構には、エンジン
が停止しステップモータに駆動信号が出力されなくなる
と、この機構をアイドル運転よりも低いエンジン回転数
となる初期位置に設けられた全閉ストッパに戻すスプリ
ングが取り付けられている。ところがこの全閉ストッパ
は機械的に絞り弁或いはステップモータの全閉位置を規
制するものであって、この位置を基準としてもステップ
モータはステップ駆動されるために１ステップ当たり例
えば１．８度の間隔があり、ある励磁相（全閉開度にお
ける基準励磁相）に励磁した場合には全閉ストッパが当
接しない状態となる。
構には、この機構を駆動するためのステップモータが取
り付けられており、エンジンの状態や走行状態を基に吸
気量や燃料供給量を演算し、演算された吸気量や燃料供
給量になるようにステップモータに駆動信号を出力する
ように構成されている。一方、この機構には、エンジン
が停止しステップモータに駆動信号が出力されなくなる
と、この機構をアイドル運転よりも低いエンジン回転数
となる初期位置に設けられた全閉ストッパに戻すスプリ
ングが取り付けられている。ところがこの全閉ストッパ
は機械的に絞り弁或いはステップモータの全閉位置を規
制するものであって、この位置を基準としてもステップ
モータはステップ駆動されるために１ステップ当たり例
えば１．８度の間隔があり、ある励磁相（全閉開度にお
ける基準励磁相）に励磁した場合には全閉ストッパが当
接しない状態となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような、ステップ
モータは目標指示開示に対して開弁、閉弁の両方向に対
して付勢力を持つために駆動中に戻しスプリングの欠損
が生じた場合であっても戻し駆動が可能なためスプリン
グ欠損の異常検知がしにくく、戻しスプリングが正常で
あってもエンジン停止中に絞り弁またはステップモータ
の軸摩擦の増大、或いはステップモータの断線等が生じ
た場合は、エンジンの自立運転前に異常状態を検知し適
切な処理を行う必要があると共に故障箇所の特定もメン
テナンス性の向上のために必要である。一方、絞り弁の
全閉ストッパ位置とステップモータの全閉基準位置を絞
り弁の組立時に一致させようとすると作業性が悪化す
る。
モータは目標指示開示に対して開弁、閉弁の両方向に対
して付勢力を持つために駆動中に戻しスプリングの欠損
が生じた場合であっても戻し駆動が可能なためスプリン
グ欠損の異常検知がしにくく、戻しスプリングが正常で
あってもエンジン停止中に絞り弁またはステップモータ
の軸摩擦の増大、或いはステップモータの断線等が生じ
た場合は、エンジンの自立運転前に異常状態を検知し適
切な処理を行う必要があると共に故障箇所の特定もメン
テナンス性の向上のために必要である。一方、絞り弁の
全閉ストッパ位置とステップモータの全閉基準位置を絞
り弁の組立時に一致させようとすると作業性が悪化す
る。
【０００４】そこで本発明は上記問題に鑑み、エンジン
自立運転時のステップモータと絞り弁の全閉時に的確に
全閉位置にあることを確認し、異常があった場合には絞
り弁系の異常か、戻しスプリングの異常かを判別できる
ものとし、的確に全閉状態が確認された際には基準励磁
相に対する励磁状態での全閉開度を記憶するようにした
ので信頼性の高い、組立容易なエンジンの電子制御装置
を提供することを目的とする。
自立運転時のステップモータと絞り弁の全閉時に的確に
全閉位置にあることを確認し、異常があった場合には絞
り弁系の異常か、戻しスプリングの異常かを判別できる
ものとし、的確に全閉状態が確認された際には基準励磁
相に対する励磁状態での全閉開度を記憶するようにした
ので信頼性の高い、組立容易なエンジンの電子制御装置
を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、エンジンの吸気量もしくは燃料
供給量を制御すると共にこれら制御量を減少させる方向
に付勢するスプリングを備えた増減制御機構に取り付け
られ該スプリングの付勢力に抗して該機構を作動させる
ステップモータを制御する電子制御装置において、ステ
ップモータの非励磁状態または全閉ストッパ近傍の励磁
相に励磁した状態でステップモータの回転位置が所定開
度以下であることを検知する初期位置検知手段と、該初
期位置検知手段により初期位置が検知できない場合にス
テップモータに対して上記機構を減少方向に所定量戻す
戻し駆動信号を出力する戻し駆動手段と、該戻し駆動信
号の出力により上記初期位置検知手段が初期位置を検知
した場合に上記スプリングが異常と判断し、上記戻し駆
動信号の出力により上記初期位置検知手段が初期位置を
検知しない場合はステップモータが異常であると判断す
る異常判断手段とを有することを特徴とする。
に、請求項１の発明は、エンジンの吸気量もしくは燃料
供給量を制御すると共にこれら制御量を減少させる方向
に付勢するスプリングを備えた増減制御機構に取り付け
られ該スプリングの付勢力に抗して該機構を作動させる
ステップモータを制御する電子制御装置において、ステ
ップモータの非励磁状態または全閉ストッパ近傍の励磁
相に励磁した状態でステップモータの回転位置が所定開
度以下であることを検知する初期位置検知手段と、該初
期位置検知手段により初期位置が検知できない場合にス
テップモータに対して上記機構を減少方向に所定量戻す
戻し駆動信号を出力する戻し駆動手段と、該戻し駆動信
号の出力により上記初期位置検知手段が初期位置を検知
した場合に上記スプリングが異常と判断し、上記戻し駆
動信号の出力により上記初期位置検知手段が初期位置を
検知しない場合はステップモータが異常であると判断す
る異常判断手段とを有することを特徴とする。
【０００６】また、請求項２の発明は、エンジンの吸気
量もしくは燃料供給量を制御すると共にこれら制御量を
減少させる方向に付勢するスプリングを備えた増減制御
機構に取り付けられ該スプリングの付勢力に抗して該機
構を作動させるステップモータを制御する電子制御装置
において、ステップモータの非励磁状態または全閉スト
ッパ近傍の励磁相に励磁した状態でステップモータの回
転位置が所定開度以下であることを検知する初期位置検
知手段と、該初期位置検知手段により初期位置が検知さ
れた場合に上記全閉ストッパ近傍の励磁相に励磁を行う
基準励磁相励磁手段と、該基準励磁相の励磁状態での上
記機能の位置を初期位置として記憶する初期位置記憶手
段とを備えたことを特徴とする。
量もしくは燃料供給量を制御すると共にこれら制御量を
減少させる方向に付勢するスプリングを備えた増減制御
機構に取り付けられ該スプリングの付勢力に抗して該機
構を作動させるステップモータを制御する電子制御装置
において、ステップモータの非励磁状態または全閉スト
ッパ近傍の励磁相に励磁した状態でステップモータの回
転位置が所定開度以下であることを検知する初期位置検
知手段と、該初期位置検知手段により初期位置が検知さ
れた場合に上記全閉ストッパ近傍の励磁相に励磁を行う
基準励磁相励磁手段と、該基準励磁相の励磁状態での上
記機能の位置を初期位置として記憶する初期位置記憶手
段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
【作用】ステップモータ及びスプリングの双方とも正常
である場合にはエンジン停止中にスプリングにより上記
増減制御機構はアイドリング運転時に相当する初期位置
に戻るはずである。ところが、ステップモータもしくは
スプリングに異常が生じていると、この上記増減制御機
構はエンジン停止中に初期位置に戻らない。ここで、ス
テップモータに対し所定の戻し駆動信号を出力すると、
スプリングに異常が生じて初期位置に戻っていない場合
にはステップモータが戻り方向に回動して初期位置まで
戻すことができ、ステップモータに異常が生じている場
合にはこの戻し駆動信号を出力しても初期位置に戻るこ
とはない。この差に基づいてステップモータとスプリン
グとのいずれに異常が生じたかを判別することができ
る。
である場合にはエンジン停止中にスプリングにより上記
増減制御機構はアイドリング運転時に相当する初期位置
に戻るはずである。ところが、ステップモータもしくは
スプリングに異常が生じていると、この上記増減制御機
構はエンジン停止中に初期位置に戻らない。ここで、ス
テップモータに対し所定の戻し駆動信号を出力すると、
スプリングに異常が生じて初期位置に戻っていない場合
にはステップモータが戻り方向に回動して初期位置まで
戻すことができ、ステップモータに異常が生じている場
合にはこの戻し駆動信号を出力しても初期位置に戻るこ
とはない。この差に基づいてステップモータとスプリン
グとのいずれに異常が生じたかを判別することができ
る。
【０００８】
【実施例】図１を参照して、エンジン１には先端にエア
フィルタ２１を備えた吸気通路２が備えられており、該
吸気通路２には燃料ポンプ２３から圧送される燃料を噴
射する燃料噴射弁２２が取り付けられている。また、エ
アフィルタ２１と燃料噴射弁２２との間には、ステップ
モータ３に連結された絞り弁３１が配設されている。該
ステップモータ３は内部の励磁コイルへの通電状態とし
て１〜４の励磁相が設定されており、第１励磁相から第
４励磁相に向かって順次通電状態を変えることにより絞
り弁３１を開放する方向へ駆動する。また、該絞り弁３
１には該絞り弁３１の実際の開度を検知する開度センサ
３２、及び該絞り弁３１を常時閉鎖方向に付勢するリタ
ーンスプリング３３が取り付けられており、ステップモ
ータ３に対する励磁が行われていない時にはリターンス
プリングにより絞り弁３１は全閉位置に戻されるよう設
計されている。また、エンジン１には点火プラグ１１及
び該エンジン１の回転角度位置を検知する回転角センサ
１１が取り付けられており、該回転角センサ１１及び開
度センサ３２から出力される検知信号は各々コントロー
ラ４に入力されており、該コントローラ４は運転者Ｄに
よりイグニッションスイッチ４１がオンされると燃料噴
射弁２２及びステップモータ３に対して制御を行う。ス
テップモータ３には運転者Ｄのアクセルペダル操作量を
示すアクセルペダル角度センサ４２からの信号等に基づ
いて絞り弁の制御位置としてコントローラ４から指示が
出力され、一方、燃料噴射弁２２は、図示しない吸入空
気量センサまたは吸気管負圧センサからの信号及び絞り
弁開度、回転角度位置等の信号に基づいて燃料供給量及
び燃料供給時期がコントローラ４により演算され制御さ
れる。
フィルタ２１を備えた吸気通路２が備えられており、該
吸気通路２には燃料ポンプ２３から圧送される燃料を噴
射する燃料噴射弁２２が取り付けられている。また、エ
アフィルタ２１と燃料噴射弁２２との間には、ステップ
モータ３に連結された絞り弁３１が配設されている。該
ステップモータ３は内部の励磁コイルへの通電状態とし
て１〜４の励磁相が設定されており、第１励磁相から第
４励磁相に向かって順次通電状態を変えることにより絞
り弁３１を開放する方向へ駆動する。また、該絞り弁３
１には該絞り弁３１の実際の開度を検知する開度センサ
３２、及び該絞り弁３１を常時閉鎖方向に付勢するリタ
ーンスプリング３３が取り付けられており、ステップモ
ータ３に対する励磁が行われていない時にはリターンス
プリングにより絞り弁３１は全閉位置に戻されるよう設
計されている。また、エンジン１には点火プラグ１１及
び該エンジン１の回転角度位置を検知する回転角センサ
１１が取り付けられており、該回転角センサ１１及び開
度センサ３２から出力される検知信号は各々コントロー
ラ４に入力されており、該コントローラ４は運転者Ｄに
よりイグニッションスイッチ４１がオンされると燃料噴
射弁２２及びステップモータ３に対して制御を行う。ス
テップモータ３には運転者Ｄのアクセルペダル操作量を
示すアクセルペダル角度センサ４２からの信号等に基づ
いて絞り弁の制御位置としてコントローラ４から指示が
出力され、一方、燃料噴射弁２２は、図示しない吸入空
気量センサまたは吸気管負圧センサからの信号及び絞り
弁開度、回転角度位置等の信号に基づいて燃料供給量及
び燃料供給時期がコントローラ４により演算され制御さ
れる。
【０００９】該コントローラ４によるステップモータ３
に対する制御の内容は図２乃至図４に示す。図２に示す
ルーチンはイグニッションスイッチがオンされた時から
１０ミリ秒毎に処理が実行されるタイマールーチンであ
って、このルーチンでは絞り弁制御系のセンサー入力処
理、センサーとアクチュエータの異常検知、およびステ
ップモータの制御量の演算処理が行われる。まず、本ル
ーチンのステップＳ２１において、絞り弁開度センサ３
２の出力値ＴＨが読み込まれ、同時に該ＴＨが通常取り
得る上下限値の間に入っているかがチェックされる。こ
れは開度センサ３２の回路構成によって、該センサの回
路に断線またはショートが生じた場合にＴＨがこの上下
限値の間からはずれるよう設計されており、本チェック
によってＴＨが上下限値の間に入っている場合には絞り
弁開度センサ３２に断線やショートの異常該生じている
可能性が否定されることになる。次にステップＳ２２に
おいて、アクセルペダル角度センサ４２の出力値ＡＰが
読み込まれ、ここでも上記した絞り弁開度センサ３２の
出力値ＴＨに対するチェックと同様のチェックが行われ
る。尚、絞り弁開度センサ３２又はアクセルペダル角度
センサ４２のいずれかに断線やショートの異常が生じて
いた場合には、予め設定した代替値を制御用の値として
用い、以後のフローを行う。
に対する制御の内容は図２乃至図４に示す。図２に示す
ルーチンはイグニッションスイッチがオンされた時から
１０ミリ秒毎に処理が実行されるタイマールーチンであ
って、このルーチンでは絞り弁制御系のセンサー入力処
理、センサーとアクチュエータの異常検知、およびステ
ップモータの制御量の演算処理が行われる。まず、本ル
ーチンのステップＳ２１において、絞り弁開度センサ３
２の出力値ＴＨが読み込まれ、同時に該ＴＨが通常取り
得る上下限値の間に入っているかがチェックされる。こ
れは開度センサ３２の回路構成によって、該センサの回
路に断線またはショートが生じた場合にＴＨがこの上下
限値の間からはずれるよう設計されており、本チェック
によってＴＨが上下限値の間に入っている場合には絞り
弁開度センサ３２に断線やショートの異常該生じている
可能性が否定されることになる。次にステップＳ２２に
おいて、アクセルペダル角度センサ４２の出力値ＡＰが
読み込まれ、ここでも上記した絞り弁開度センサ３２の
出力値ＴＨに対するチェックと同様のチェックが行われ
る。尚、絞り弁開度センサ３２又はアクセルペダル角度
センサ４２のいずれかに断線やショートの異常が生じて
いた場合には、予め設定した代替値を制御用の値として
用い、以後のフローを行う。
【００１０】ステップＳ２１及びＳ２２でＴＨ及びＡＰ
のチェックが完了した場合は、ステップＳ２３に進み、
図３に示す絞り弁３１の全閉チェックがステップモータ
３の駆動制御を開始する前に一度だけ行われる。
のチェックが完了した場合は、ステップＳ２３に進み、
図３に示す絞り弁３１の全閉チェックがステップモータ
３の駆動制御を開始する前に一度だけ行われる。
【００１１】図３において、ＦＭ１及びＦＭ２はステッ
プモータの制御系に関する異常第１回目フラグ及び異常
２回目フラグを示し、ＦＳ１及びＦＳ２はリターンスプ
リング３３に関する異常１回目フラグ及び異常２回目フ
ラグを示し、更にＦＥ１及びＦＥ２はそれぞれ全閉予備
チェック及び全閉チェックの処理完了フラグを示してお
り、全てのフラグは処理開始前の初期値である０にセッ
トされている。
プモータの制御系に関する異常第１回目フラグ及び異常
２回目フラグを示し、ＦＳ１及びＦＳ２はリターンスプ
リング３３に関する異常１回目フラグ及び異常２回目フ
ラグを示し、更にＦＥ１及びＦＥ２はそれぞれ全閉予備
チェック及び全閉チェックの処理完了フラグを示してお
り、全てのフラグは処理開始前の初期値である０にセッ
トされている。
【００１２】まず、ステップＳ３０１において絞り弁の
全閉予備チェックが既に完了したことを示すフラグＦＥ
１が１にセットされているかが判断されるが、この時の
フラグＦＥ１は０のままであるのでステップＳ３０２に
進む。ステップＳ３０２では上述したステップＳ２１で
絞り弁開度センサ３２に断線やショートの異常が認めら
れたか否かが判別され、異常が認められた場合はステッ
プＳ３０９を経てＳ３０８に飛び、全閉チェックが完了
したことを示すフラグＦＥ２及び予備チェックが完了し
たことを示すフラグＦＥ１に１をセットし、絞り弁開度
センサー３２が正常の場合は、ステップＳ３０３に進ん
で絞り弁全閉予備チェックの異常検出用カウンタＣ１に
所定の数値をセットする。次に、ステップＳ３０４にお
いて、絞り弁開度センサー値３２の出力値ＴＨが、予め
設定されている判別開度ＴＣ以下であるか否かの判断を
する。この判別開度ＴＣはステップモータ３の非励磁状
態において絞り弁３１が取り得る最大開度を用いてお
り、このＳ３０４の時点ではステップモータ３には未だ
励磁電流を供給しておらず、絞り弁３１はリターンスプ
リング３３により図外の機械的な全閉ストッパーに係止
されている状態にあるので、ＴＨがＴＣ以下であれば絞
り弁３１が全閉状態にあることになる。従って、リター
ンスプリング３３が正常であるか、或いは絞り弁３１が
途中で固着していない限りこの判断は満足されステップ
Ｓ３０８に進む。ところが、絞り弁開度であるＴＨが判
別開度ＴＣを超えている場合、即ち絞り弁３１がエンジ
ン１の停止時に全閉状態に戻っていない場合には、ステ
ップＳ３０３でセットしたカウンタＣ１によりステップ
Ｓ３０５及びＳ３０６で異常状態の継続性が確認され、
本異常状態の継続性が確認された場合にはステップＳ３
０７でモーター制御系異常の１回目フラグＦＭ１に１が
たてられてステップＳ３０８で予備チェック終了フラグ
ＦＥ１に１がセットされ、予備チェックが完了する。
全閉予備チェックが既に完了したことを示すフラグＦＥ
１が１にセットされているかが判断されるが、この時の
フラグＦＥ１は０のままであるのでステップＳ３０２に
進む。ステップＳ３０２では上述したステップＳ２１で
絞り弁開度センサ３２に断線やショートの異常が認めら
れたか否かが判別され、異常が認められた場合はステッ
プＳ３０９を経てＳ３０８に飛び、全閉チェックが完了
したことを示すフラグＦＥ２及び予備チェックが完了し
たことを示すフラグＦＥ１に１をセットし、絞り弁開度
センサー３２が正常の場合は、ステップＳ３０３に進ん
で絞り弁全閉予備チェックの異常検出用カウンタＣ１に
所定の数値をセットする。次に、ステップＳ３０４にお
いて、絞り弁開度センサー値３２の出力値ＴＨが、予め
設定されている判別開度ＴＣ以下であるか否かの判断を
する。この判別開度ＴＣはステップモータ３の非励磁状
態において絞り弁３１が取り得る最大開度を用いてお
り、このＳ３０４の時点ではステップモータ３には未だ
励磁電流を供給しておらず、絞り弁３１はリターンスプ
リング３３により図外の機械的な全閉ストッパーに係止
されている状態にあるので、ＴＨがＴＣ以下であれば絞
り弁３１が全閉状態にあることになる。従って、リター
ンスプリング３３が正常であるか、或いは絞り弁３１が
途中で固着していない限りこの判断は満足されステップ
Ｓ３０８に進む。ところが、絞り弁開度であるＴＨが判
別開度ＴＣを超えている場合、即ち絞り弁３１がエンジ
ン１の停止時に全閉状態に戻っていない場合には、ステ
ップＳ３０３でセットしたカウンタＣ１によりステップ
Ｓ３０５及びＳ３０６で異常状態の継続性が確認され、
本異常状態の継続性が確認された場合にはステップＳ３
０７でモーター制御系異常の１回目フラグＦＭ１に１が
たてられてステップＳ３０８で予備チェック終了フラグ
ＦＥ１に１がセットされ、予備チェックが完了する。
【００１３】以上の予備チェックが終了すると、ステッ
プＳ３１０に進み、全閉チェックが完了したことを示す
フラグＦＥ２が１か否かが判断される。最初に全閉チェ
ックが行われる場合はこのフラグは０であるので、ステ
ップＳ３１１に進み基準励磁相である１−４励磁相を励
磁する。この基準励磁相は、絞り弁３１にステップモー
タ３を組み付ける際に、ステップモータ３の第１励磁相
及び第４励磁相を励磁した状態で組み付け、上述の全閉
ストッパに当接した際に確保される最小開度より大きく
エンジンのアイドル運転に必要なアイドル開度よりも小
さい組み付け時の基準開度を機械的に調整するために用
いられるものである。この状態では絞り弁開度は通常ア
イドル開度以下であるので、ステップＳ３１２により絞
り弁開度であるＴＨが前述の判別開度ＴＣよりも小さい
かを再度判断するとステップＳ３１３に進むことにな
る。しかし、基準励磁相を励磁した状態でＴＨがＴＣよ
りも大きくなった場合、又は予備チェックでフラグＦＭ
１が１にセットされている場合はステップＳ３１６に進
む。そして、全てが正常の場合にはステップＳ３１４に
進むので、ステップＳ３１４ではその時点の絞り弁開度
であるＴＨをステップモータ制御中の全閉基準開度とし
て記憶し、全閉チェックを完了させるためステップＳ３
１５でフラグＦＥ２に１がセットされる。
プＳ３１０に進み、全閉チェックが完了したことを示す
フラグＦＥ２が１か否かが判断される。最初に全閉チェ
ックが行われる場合はこのフラグは０であるので、ステ
ップＳ３１１に進み基準励磁相である１−４励磁相を励
磁する。この基準励磁相は、絞り弁３１にステップモー
タ３を組み付ける際に、ステップモータ３の第１励磁相
及び第４励磁相を励磁した状態で組み付け、上述の全閉
ストッパに当接した際に確保される最小開度より大きく
エンジンのアイドル運転に必要なアイドル開度よりも小
さい組み付け時の基準開度を機械的に調整するために用
いられるものである。この状態では絞り弁開度は通常ア
イドル開度以下であるので、ステップＳ３１２により絞
り弁開度であるＴＨが前述の判別開度ＴＣよりも小さい
かを再度判断するとステップＳ３１３に進むことにな
る。しかし、基準励磁相を励磁した状態でＴＨがＴＣよ
りも大きくなった場合、又は予備チェックでフラグＦＭ
１が１にセットされている場合はステップＳ３１６に進
む。そして、全てが正常の場合にはステップＳ３１４に
進むので、ステップＳ３１４ではその時点の絞り弁開度
であるＴＨをステップモータ制御中の全閉基準開度とし
て記憶し、全閉チェックを完了させるためステップＳ３
１５でフラグＦＥ２に１がセットされる。
【００１４】一方、ステップＳ３１６に進んだ場合は、
ステップモータ３に対して所定量の戻し駆動信号を出力
する。この戻し駆動量は絞り弁開度であるＴＨから演算
されるもので、現在の開度であるＴＨを全閉状態にする
のに必要な戻し量である。そしてこの戻し駆動信号を出
力し、戻し駆動終了後に前述の基準励磁相、すなわち１
−４励磁相に励磁信号を出力する。この基準励磁相に対
する励磁出力後にステップＳ３１７で絞り弁開度である
ＴＨが判別開度ＴＣよりも小さいかが判断される。この
状態でＴＨがＴＣよりも小さくなっていた場合は、ステ
ップＳ３１８で上述のステップＳ３１４の場合と同様に
絞り弁３１のこの新たなＴＨを全閉基準開度として記憶
し、ステップＳ３１９でステップモータ系の異常を示す
フラグＦＭ１を０にリセットすると共にリターンスプリ
ング異常があったことを示すフラグＦＳ２を１にセット
する。そして更にステップＳ３１５に進み、全閉チェッ
クが完了したことを示すフラグＦＥ２に１をセットして
本処理を終了する。
ステップモータ３に対して所定量の戻し駆動信号を出力
する。この戻し駆動量は絞り弁開度であるＴＨから演算
されるもので、現在の開度であるＴＨを全閉状態にする
のに必要な戻し量である。そしてこの戻し駆動信号を出
力し、戻し駆動終了後に前述の基準励磁相、すなわち１
−４励磁相に励磁信号を出力する。この基準励磁相に対
する励磁出力後にステップＳ３１７で絞り弁開度である
ＴＨが判別開度ＴＣよりも小さいかが判断される。この
状態でＴＨがＴＣよりも小さくなっていた場合は、ステ
ップＳ３１８で上述のステップＳ３１４の場合と同様に
絞り弁３１のこの新たなＴＨを全閉基準開度として記憶
し、ステップＳ３１９でステップモータ系の異常を示す
フラグＦＭ１を０にリセットすると共にリターンスプリ
ング異常があったことを示すフラグＦＳ２を１にセット
する。そして更にステップＳ３１５に進み、全閉チェッ
クが完了したことを示すフラグＦＥ２に１をセットして
本処理を終了する。
【００１５】ステップＳ３１７でも絞り弁開度であるＴ
Ｈが判別開度ＴＣよりも小さくならないときは、ステッ
プＳ３２０においてステップＳ３１６以下のステップモ
ータ戻し駆動処理の許容繰り返し回数を示すカウンタＣ
２を増大歩進させて、ステップＳ３２１で許容繰り返し
回数ＣＬＭ（例えば３回）行ったかを判別する。許容繰
り返し回数ＣＬＭに達するまでは、ステップＳ３２２に
進み全閉異常の１回目フラグＦＭ１に１をセットして、
ＴＨがＴＣ以下になるかをチェックしながら本処理を繰
り返す。そして、許容繰り返し回数ＣＬＭに亘って戻し
駆動を行い、それでも尚ＴＨがＴＣ以下にならなかった
場合はステップＳ３２３でステップモータ系の異常を示
す２回目フラグＦＭ２に１をセットし、ステップモータ
３が駆動不能或いは絞り弁３１が固着異常であるため絞
り弁３１が駆動不能状態であることを確定した後、ステ
ップＳ３１５において全閉チェック終了フラグＦＥ２に
１をセットする。
Ｈが判別開度ＴＣよりも小さくならないときは、ステッ
プＳ３２０においてステップＳ３１６以下のステップモ
ータ戻し駆動処理の許容繰り返し回数を示すカウンタＣ
２を増大歩進させて、ステップＳ３２１で許容繰り返し
回数ＣＬＭ（例えば３回）行ったかを判別する。許容繰
り返し回数ＣＬＭに達するまでは、ステップＳ３２２に
進み全閉異常の１回目フラグＦＭ１に１をセットして、
ＴＨがＴＣ以下になるかをチェックしながら本処理を繰
り返す。そして、許容繰り返し回数ＣＬＭに亘って戻し
駆動を行い、それでも尚ＴＨがＴＣ以下にならなかった
場合はステップＳ３２３でステップモータ系の異常を示
す２回目フラグＦＭ２に１をセットし、ステップモータ
３が駆動不能或いは絞り弁３１が固着異常であるため絞
り弁３１が駆動不能状態であることを確定した後、ステ
ップＳ３１５において全閉チェック終了フラグＦＥ２に
１をセットする。
【００１６】このように図３に示す全閉チェックが図２
のステップＳ２３で行われたあとは、ステップＳ２４の
サブルーチンでステップモータ３の作動チェックが行わ
れる。このサブルーチンは図４に示すものであり、図４
においてＦＥ３はステップモータ作動チェック終了フラ
グを、Ｆ１は作動異常１回目フラグを、Ｆ２は作動異常
２回目フラグを、ＦＭＴはステップモータ駆動済みフラ
グを各々示しており、全てのフラグは処理開始時に０に
セットされており、また燃料噴射制御を許可するフラグ
ＦＩＪも禁止を意味する０にセットされている。
のステップＳ２３で行われたあとは、ステップＳ２４の
サブルーチンでステップモータ３の作動チェックが行わ
れる。このサブルーチンは図４に示すものであり、図４
においてＦＥ３はステップモータ作動チェック終了フラ
グを、Ｆ１は作動異常１回目フラグを、Ｆ２は作動異常
２回目フラグを、ＦＭＴはステップモータ駆動済みフラ
グを各々示しており、全てのフラグは処理開始時に０に
セットされており、また燃料噴射制御を許可するフラグ
ＦＩＪも禁止を意味する０にセットされている。
【００１７】処理がスタートすると、ステップＳ４０１
でスロットル弁の全閉チェックが完了したことを示すフ
ラグＦＥ２が１になっているかが判断される。全閉チェ
ックが完了していない場合、即ちＦＥ２＝０の場合は本
処理ができる状況にないので終了するが、全閉チェック
が完了した場合はＦＥ２＝１と成っているのでステップ
Ｓ４０２に進む。ステップＳ４０２では、ステップＳ２
１で絞り弁開度センサ３２の異常が検知されたかが判断
され、異常が検知されていた場合はステップＳ４１１に
進み、本サブルーチンの終了フラグＦＥ３に１がセット
されるが、絞り弁開度センサ３２の正常時はステップＳ
４０３に進む。ＦＥ３及びＦＭＴは当初０にセットされ
ているのでステップＳ４０３及びＳ４０４を経てステッ
プＳ４１８に進む。ここで、ステップモータ３の目標開
弁角度ＴＯに所定の開度ＴＤを入力し、ステップＳ４０
５へと進んでステップモータ３に対して絞り弁３１がＴ
Ｄ分だけ開放するように駆動信号を出力する。この所定
開度ＴＤは、ステップモータの励磁相が第１励磁相から
第４励磁相まである本実施例においては５ステップ分に
相当し、全ての励磁相を用いて開動させ全閉チェック時
の基準励磁相と同じ励磁相を励磁した状態の開度に設定
することでステップモータ３の励磁駆動が正常に行われ
ることが一応確認される様に設定されている。このよう
にステップモータ３に駆動信号を出力した後は、ステッ
プＳ４０６においてフラグＦＭＴを１にセットすると共
に、ステップＳ４０７で減算カウンタＣ３を所定値にセ
ットし、本処理を終了する。再度、本サブルーチンが実
行されると、ステップＳ４０４の判断では前回の処理で
フラグＦＭＴが１にされているので、ステップＳ４０８
へと進む。ステップＳ４０８とＳ４０９とで絞り弁開度
であるＴＨが所定開度ＴＤになるようにステップモータ
３に駆動信号を出力した際に検出される開度の許容上限
開度ＴＬＨと許容下限開度ＴＬＬとで挟まれる範囲内に
あるか否かが判別される。ここで用いるＴＨは、図３の
全閉チェックサブルーチン内で全閉基準開度が求めら
れ、全閉基準開度からのストローク量をＴＨとして図２
のステップＳ２１内で演算しているので、正確な検知が
可能となっている。絞り弁開度であるＴＨがこの許容範
囲内にある場合にはステップＳ４１０へと進み、ステッ
プＳ４１０でフラグＦ１は０にリセットされ、更にステ
ップＳ４１１でステップモータ作動チェックが完了した
ことを示すフラグＦＥ３を１にセットし本サブルーチン
を終了する。すると、次回本サブルーチンの実行時にス
テップＳ４０３からステップＳ４１２に処理が流れ、燃
料噴射の禁止フラグＦＩＪに禁止を解除する１がセット
され、燃料噴射制御が実行されるようになる。
でスロットル弁の全閉チェックが完了したことを示すフ
ラグＦＥ２が１になっているかが判断される。全閉チェ
ックが完了していない場合、即ちＦＥ２＝０の場合は本
処理ができる状況にないので終了するが、全閉チェック
が完了した場合はＦＥ２＝１と成っているのでステップ
Ｓ４０２に進む。ステップＳ４０２では、ステップＳ２
１で絞り弁開度センサ３２の異常が検知されたかが判断
され、異常が検知されていた場合はステップＳ４１１に
進み、本サブルーチンの終了フラグＦＥ３に１がセット
されるが、絞り弁開度センサ３２の正常時はステップＳ
４０３に進む。ＦＥ３及びＦＭＴは当初０にセットされ
ているのでステップＳ４０３及びＳ４０４を経てステッ
プＳ４１８に進む。ここで、ステップモータ３の目標開
弁角度ＴＯに所定の開度ＴＤを入力し、ステップＳ４０
５へと進んでステップモータ３に対して絞り弁３１がＴ
Ｄ分だけ開放するように駆動信号を出力する。この所定
開度ＴＤは、ステップモータの励磁相が第１励磁相から
第４励磁相まである本実施例においては５ステップ分に
相当し、全ての励磁相を用いて開動させ全閉チェック時
の基準励磁相と同じ励磁相を励磁した状態の開度に設定
することでステップモータ３の励磁駆動が正常に行われ
ることが一応確認される様に設定されている。このよう
にステップモータ３に駆動信号を出力した後は、ステッ
プＳ４０６においてフラグＦＭＴを１にセットすると共
に、ステップＳ４０７で減算カウンタＣ３を所定値にセ
ットし、本処理を終了する。再度、本サブルーチンが実
行されると、ステップＳ４０４の判断では前回の処理で
フラグＦＭＴが１にされているので、ステップＳ４０８
へと進む。ステップＳ４０８とＳ４０９とで絞り弁開度
であるＴＨが所定開度ＴＤになるようにステップモータ
３に駆動信号を出力した際に検出される開度の許容上限
開度ＴＬＨと許容下限開度ＴＬＬとで挟まれる範囲内に
あるか否かが判別される。ここで用いるＴＨは、図３の
全閉チェックサブルーチン内で全閉基準開度が求めら
れ、全閉基準開度からのストローク量をＴＨとして図２
のステップＳ２１内で演算しているので、正確な検知が
可能となっている。絞り弁開度であるＴＨがこの許容範
囲内にある場合にはステップＳ４１０へと進み、ステッ
プＳ４１０でフラグＦ１は０にリセットされ、更にステ
ップＳ４１１でステップモータ作動チェックが完了した
ことを示すフラグＦＥ３を１にセットし本サブルーチン
を終了する。すると、次回本サブルーチンの実行時にス
テップＳ４０３からステップＳ４１２に処理が流れ、燃
料噴射の禁止フラグＦＩＪに禁止を解除する１がセット
され、燃料噴射制御が実行されるようになる。
【００１８】以上は正常な流れであるが、ステップモー
タ３の励磁巻き線が断線していた場合或いは絞り弁開度
センサ３２の出力特性に異常があった場合などにはＴＨ
が上限値ＴＬＨを超えたり、下限値ＴＬＬを下回ったり
するのでステップＳ４０８又はＳ４０９からステップＳ
４１３へと進み、既にセットされている減算カウンタＣ
３が減算される。ところで、ＴＨが上下限値ＴＬＨ・Ｔ
ＬＬの間に入らない原因が一次的なものであれば、カウ
ンタＣ３が０まで減算される間にＴＨが上下限値の間に
入ることがあるが、カウンタＣ３＝０になってもこの範
囲内に入らない場合にはステップＳ４１４からステップ
Ｓ４１５へと進む。この時点ではフラグＦ１はまだ０で
あるため、ステップＳ４１６でフラグＦ１に１をセット
し、ステップＳ４１７へと処理は進む。ステップＳ４１
７では、目標開弁角度ＴＯとして絞り弁３１を全閉にす
る開度であるＴＣがセットされ、この目標開弁角度にセ
ットされたＴＣになるよう絞り弁３１がステップＳ４１
９で駆動される。これにより絞り弁３１が全閉位置まで
駆動された後、ステップＳ４２０においてフラグＦＭＴ
を０にリセットして終了する。このように一旦絞り弁３
１が全閉開度まで閉じられた後、再びステップＳ４０４
でフラグＦＭＴが０と判別して、ステップＳ４１８、Ｓ
４０５、Ｓ４０６及びＳ４０７が実行され、絞り弁３１
を所定開度まで開きカウンタＣ３をセットする。これに
より正常に戻った場合は次回の本サブルーチン実行時に
ステップＳ４０８及びＳ４０９が許容範囲内であると判
断してステップＳ４１０、Ｓ４１１に処理は進むが、異
常状態が継続していた場合はステップＳ４１３、Ｓ４１
４、Ｓ４１５に処理は進む。ステップＳ４１５では、フ
ラグＦ１に１がセットされていたので、ステップＳ４２
１に処理は進みステップモータ３の作動異常状態を確定
するフラグＦ２に１がセットされ、ステップモータ作動
チェックが完了したことを示すフラグＦＥ３が１にセッ
トされ本サブルーチンが完了する。
タ３の励磁巻き線が断線していた場合或いは絞り弁開度
センサ３２の出力特性に異常があった場合などにはＴＨ
が上限値ＴＬＨを超えたり、下限値ＴＬＬを下回ったり
するのでステップＳ４０８又はＳ４０９からステップＳ
４１３へと進み、既にセットされている減算カウンタＣ
３が減算される。ところで、ＴＨが上下限値ＴＬＨ・Ｔ
ＬＬの間に入らない原因が一次的なものであれば、カウ
ンタＣ３が０まで減算される間にＴＨが上下限値の間に
入ることがあるが、カウンタＣ３＝０になってもこの範
囲内に入らない場合にはステップＳ４１４からステップ
Ｓ４１５へと進む。この時点ではフラグＦ１はまだ０で
あるため、ステップＳ４１６でフラグＦ１に１をセット
し、ステップＳ４１７へと処理は進む。ステップＳ４１
７では、目標開弁角度ＴＯとして絞り弁３１を全閉にす
る開度であるＴＣがセットされ、この目標開弁角度にセ
ットされたＴＣになるよう絞り弁３１がステップＳ４１
９で駆動される。これにより絞り弁３１が全閉位置まで
駆動された後、ステップＳ４２０においてフラグＦＭＴ
を０にリセットして終了する。このように一旦絞り弁３
１が全閉開度まで閉じられた後、再びステップＳ４０４
でフラグＦＭＴが０と判別して、ステップＳ４１８、Ｓ
４０５、Ｓ４０６及びＳ４０７が実行され、絞り弁３１
を所定開度まで開きカウンタＣ３をセットする。これに
より正常に戻った場合は次回の本サブルーチン実行時に
ステップＳ４０８及びＳ４０９が許容範囲内であると判
断してステップＳ４１０、Ｓ４１１に処理は進むが、異
常状態が継続していた場合はステップＳ４１３、Ｓ４１
４、Ｓ４１５に処理は進む。ステップＳ４１５では、フ
ラグＦ１に１がセットされていたので、ステップＳ４２
１に処理は進みステップモータ３の作動異常状態を確定
するフラグＦ２に１がセットされ、ステップモータ作動
チェックが完了したことを示すフラグＦＥ３が１にセッ
トされ本サブルーチンが完了する。
【００１９】そして、図２のステップＳ２５に進み、ス
テップモータ３の駆動回路の断線やショートといった異
常を回路構成で検出できるよう設計された出力端子電圧
を読み込み、ステップモータ３の励磁巻き線に断線やシ
ョートが起きていないことをチェックするサブルーチン
を経て、ステップＳ２６で絞り弁３１の全閉チェック及
びステップモータ３の作動確認が終了したことを示すフ
ラグＦＥ３に１がセットされているかが判別される。こ
のフラグＦＥ３が１になっていないときは、ステップモ
ータ３を駆動する系の必須項目についてチェックが終わ
っていないのでエンジンを運転するのに適した状況が確
認されてない。従って、絞り弁開度の制御も行われず、
燃料噴射制御も許可されない。しかしフラグＦＥ３が１
に成っている場合は動作確認が終了しているので、１つ
でも異常が検出された場合は、異常警報を発して運転者
に異常を知らしめると共に、そのときの異常状態に応じ
たフェイルセイフアクションを取ることである程度の運
転が可能となり、正常の場合は通常の運転ができるよう
にステップＳ２７で絞り弁制御が行われる。以上のよう
に絞り弁開度センサ３２の正常が確認されているとき
に、ステップモータ３の駆動を行わない状態で絞り弁３
１の全閉チェックが行われ、絞り弁３１がステップモー
タ３の非励磁状態で全閉にあることが確認された際に更
新された全閉基準角に基づいてステップモータ３の作動
確認がなされるように構成されているので確実にステッ
プモータ３・絞り弁３１の制御系のフェイルチェックが
できる。
テップモータ３の駆動回路の断線やショートといった異
常を回路構成で検出できるよう設計された出力端子電圧
を読み込み、ステップモータ３の励磁巻き線に断線やシ
ョートが起きていないことをチェックするサブルーチン
を経て、ステップＳ２６で絞り弁３１の全閉チェック及
びステップモータ３の作動確認が終了したことを示すフ
ラグＦＥ３に１がセットされているかが判別される。こ
のフラグＦＥ３が１になっていないときは、ステップモ
ータ３を駆動する系の必須項目についてチェックが終わ
っていないのでエンジンを運転するのに適した状況が確
認されてない。従って、絞り弁開度の制御も行われず、
燃料噴射制御も許可されない。しかしフラグＦＥ３が１
に成っている場合は動作確認が終了しているので、１つ
でも異常が検出された場合は、異常警報を発して運転者
に異常を知らしめると共に、そのときの異常状態に応じ
たフェイルセイフアクションを取ることである程度の運
転が可能となり、正常の場合は通常の運転ができるよう
にステップＳ２７で絞り弁制御が行われる。以上のよう
に絞り弁開度センサ３２の正常が確認されているとき
に、ステップモータ３の駆動を行わない状態で絞り弁３
１の全閉チェックが行われ、絞り弁３１がステップモー
タ３の非励磁状態で全閉にあることが確認された際に更
新された全閉基準角に基づいてステップモータ３の作動
確認がなされるように構成されているので確実にステッ
プモータ３・絞り弁３１の制御系のフェイルチェックが
できる。
【００２０】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、吸気量もしくは燃料供給量を制御する増減制御機構
を駆動制御するステップモータと該ステップモータの作
動停止時に増減制御機構を減少側へ戻すスプリングとの
一方に異常が生じた場合、そのいずれに異常が生じたの
かを判別することができる。
は、吸気量もしくは燃料供給量を制御する増減制御機構
を駆動制御するステップモータと該ステップモータの作
動停止時に増減制御機構を減少側へ戻すスプリングとの
一方に異常が生じた場合、そのいずれに異常が生じたの
かを判別することができる。
【図１】 本発明の制御装置が適用される構成を示す図
【図２】 本発明の制御内容を示すフロー図
【図３】 絞り弁の全閉チェック用サブルーチンの内容
を示すフロー図
を示すフロー図
【図４】 ステップモータの作動チェック用サブルーチ
ンの内容を示すフロー図
ンの内容を示すフロー図
１ エンジン ２ 吸気通路 ３ ステップモータ ４ コントローラ ２３ 燃料ポンプ ３１ 絞り弁 ３２ 開度センサ ３３ スプリング ４１ イグニッションスイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 41/20 ３１０ Ｆ０２Ｄ 41/20 ３１０Ｄ (56)参考文献 特開 昭61−244852（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−252839（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−268835（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−20650（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−96756（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−31562（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−143345（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−290041（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−246257（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−83146（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−42241（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F02D 41/22 310 F02D 9/02 341 F02D 9/02 351 F02D 41/20 310 F02D 11/10
Claims (2)
- 【請求項１】 エンジンの吸気量もしくは燃料供給量を
制御すると共にこれら制御量を減少させる方向に付勢す
るスプリングを備えた増減制御機構に取り付けられ該ス
プリングの付勢力に抗して該機構を作動させるステップ
モータを制御する電子制御装置において、ステップモー
タの非励磁状態または全閉ストッパ近傍の励磁相に励磁
した状態でステップモータの回転位置が所定開度以下で
あることを検知する初期位置検知手段と、該初期位置検
知手段により初期位置が検知できない場合にステップモ
ータに対して上記機構を減少方向に所定量戻す戻し駆動
信号を出力する戻し駆動手段と、該戻し駆動信号の出力
により上記初期位置検知手段が初期位置を検知した場合
に上記スプリングが異常と判断し、上記戻し駆動信号の
出力により上記初期位置検知手段が初期位置を検知しな
い場合はステップモータが異常であると判断する異常判
断手段とを有することを特徴とするエンジンの電子制御
装置。 - 【請求項２】 エンジンの吸気量もしくは燃料供給量を
制御すると共にこれら制御量を減少させる方向に付勢す
るスプリングを備えた増減制御機構に取り付けられ該ス
プリングの付勢力に抗して該機構を作動させるステップ
モータを制御する電子制御装置において、ステップモー
タの非励磁状態または全閉ストッパ近傍の励磁相に励磁
した状態でステップモータの回転位置が所定開度以下で
あることを検知する初期位置検知手段と、該初期位置検
知手段により初期位置が検知された場合に上記全閉スト
ッパ近傍の励磁相に励磁を行う基準励磁相励磁手段と、
該基準励磁相の励磁状態での上記機能の位置を初期位置
として記憶する初期位置記憶手段とを備えたことを特徴
とするエンジンの電子制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1193993A JP2821969B2 (ja) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | エンジンの電子制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1193993A JP2821969B2 (ja) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | エンジンの電子制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06221211A JPH06221211A (ja) | 1994-08-09 |
| JP2821969B2 true JP2821969B2 (ja) | 1998-11-05 |
Family
ID=11791624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1193993A Expired - Fee Related JP2821969B2 (ja) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | エンジンの電子制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2821969B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090205610A1 (en) * | 2005-03-25 | 2009-08-20 | Hitachi, Ltd. | Throttle Valve Control Device and Throttle Valve Control Method |
-
1993
- 1993-01-27 JP JP1193993A patent/JP2821969B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06221211A (ja) | 1994-08-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |