JPH02227531A - 流量制御弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、内燃機関の作動流体を制御する流量制胛弁を
備えた流量制御弁装置に関する。

〈従来の技術〉 一般に電子制御式燃料噴射エンジンには、アイドル回転
数を制御する装置として、アイドル回転数制御装［１（
Ｉ　ＳＣ：　Ｉｄｌｅ　５ｐｅｅｄ　ＣｏｎｔｒｏｌＤ
ｅｖｉｃｅ）が備えられている。ｌ５ＯＩよアクセルペ
ダルの踏み込み量と関係なく燃焼室に供給する混合気凰
を電気的に制如し、エンジンのアイドル回転数を適正に
維持させるものである。ＩＳＯの型式として、吸気管に
並列にバイパス通路を設け、このバイパス通路の面積を
バルブによって開閉するバイパス式のものがある。

バイパス式のＩＳＯでは、バルブの開閉駆動をＤＣモー
タにより行ない、ＤＣモータの回転数あるいは回転角を
検出する検出装置（Ｍ　ＲＳ　：　Ｍｏｔｏｒ　Ｒｏｔ
ａｔｉｏｎ　５ｅｎｅｏｒ）を設け、検出装置での検出
値に基づいてＤＣモータを作動させてバルブを所定の開
度に駆動するようにしている。また、バルブの位置を直
接検出してフィードバック制御する場合もある。

〈発明が解決しようとするＷＩｍ＞ ＤＣモータでバルブの開閉駆動を行なうＩＳＯでは、バ
ルブが所定の開度になるようにフィードバック制御して
いるが、バルブの位置を直接制御する場合、検出精度は
高いが高価な検出装置を必要としていた。一方、ＤＣモ
ータの回転数あるいは回転角をＭＲ３で検出する場合、
ＭＲ５は安価なものが使用できるが、ＭＲ３に断線やシ
ョートが生じた際にはＭＲ３の検出値が得られなくなり
、バルブが全開もしくは全閉状態になり、エンジンの回
転数が急上昇もしくは急下降する虞があった。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、高価な検出
装置を必要とせずに流量制御弁の開閉駆動のフィードバ
ック制御が行なえると共に、検出装置の故障が検出でき
ろ流量制御弁装置を提供し、もって適正な流量制御弁の
開度が得られるようにすると共に、故障時における流量
の異常増加、異常減少防止を図ることを目的とする。

く課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するための本発明の構成は、内燃機関の
作動流体を制御する流量制御弁の開閉駆動を行なう回転
アクチュエータと、該回転アクチュエータの回転に同期
したパルス信号を出力する回転出力検出手段と、該回転
出力検出手段による前記パルス信号に基づいて前記流量
制御弁の実際の実開度を検出する実開度検出手段と、前
記内燃機関の運転状態に基づいて前記流量制御弁の目標
開度を設定する目標開度設定手段と、前記実開度検出手
段によって検出された前記実開度と前記目標開度設定手
段によって設定された前記目標開度とを比較すると共に
該比較結果に基づいて前記流量制御弁を該目標開度に駆
動する状態に前記回転アクチュエータに駆動指令を出力
する制御装置と、賦駆動指令が出力された際に前記回転
出力検出手段による前記パルス信号が出力されない場合
に故障を判定する故障判定手段とを備えたことを特徴と
する。

く作　　　用〉 回転アクチュエータの回転により流ｍ制御弁の開閉駆動
を行ない、回転出力検出手段により回転アクチユエータ
の回転に同期したパルス信号を出力し、パルス信号に基
づき流量制御弁の実開度を実開度検出手段により検出す
る。一方、目標開度設定手段により流量制御弁の目標開
度を設定し、流量制御弁が目標開度となるように制御装
置によって回転アクチユエータに駆１ｉｌｌｔＦｉ令を
出力し、流量制御弁を目標開度に開閉駆動する。駆動指
令が出力された時、パルス信号が出力されない場合故障
判定手段により故障と判断される。

く実　施　例〉 以下、本発明を電子制御燃料噴射装置付ガソリンエンジ
ンのＩＳＯに適用した実施例を図面に基づき具体的に説
明ずろ。

第１図には本発明の一実施例に係る流量制御弁装置を備
えたエンジンシステムの全体構成、第２図にはＩＳＯバ
ルブの平面、第３図にはＩＳＣバルブの断面側面、第４
図にはエンジンシステムの制御系を示しである。

第１図に示すように、エンジン（内燃機関）ＥはＶ型６
気筒エンジンとして構成されており、更にニアコンディ
ジ璽す（エアコン）のクーラコンプレッサＣＣやパワー
ステアリング用オイルポンプ（図示せず）等の補機（エ
ンジンＥの負荷を増す機器）がＶベルトを介してこのエ
ンジンＥによって駆動されろようになっている。なお、
このクーラコンプレッサＣＣはクーラリレー〇Ｒ（第４
図参照）をＯＮすると、クーラコンプレッサＣＣとエン
ジンＥとの間のコンプレッサ用クラッチＣＬがＯＮ状態
になって、エンジンＥに対して負荷をかけた状態にな咋
、クーラリレーＣＲｒ１！ＯＦＦすると、コンプレッサ
用クラッチＯＬがＯＦＦ状態になって、エンジンＥに対
する負荷を軽減させた状態となるようになっている。

エンジンＥにおける各４Ａ筒の燃焼室１に・は、吸気通
路２および排気通路３が連通接続されており、吸気通路
２と各燃焼室１とは吸気弁４によって連通制御されると
ともに、排気通路３と各燃焼室１とは排気弁５によって
連通制御されるようになっている。

吸気通路２には、上流側から順にエアクリーナ６、スロ
ットル弁７および電磁式燃料噴射弁（電磁弁）８が設け
られており、排気通路３には、その上流側から順に排ガ
ス浄化用の触媒コンバータ（三元触媒）９および図示し
ないマフラ（消音ｍ＞が設けられている。

なお、吸気ｍ路２には、サージタンク２ａが設けられて
いる。

電磁弁８は吸気マニホルド部分に気筒数だけ設けられて
いる。今、本実施例のエンジンＥがＶ形６気筒エンジン
であるから、電磁弁８は６個設けられていることになる
。即ちいわゆるマルチポイント燃料噴射（ＭＰＩ）方式
のエンジンであるということができる。

スロットル弁７はワイヤケーブルを介してアクセルペダ
ルに連結されており、これによりアクセルペダルの踏込
み量に応じて開度が変わるようになっている。

このような構成により、スロットル弁７の開度に応じエ
アクリーナ６を通じて吸入された空気が吸気マニホルド
部分で電磁弁８からの燃料と適宜の空燃比となるように
混合され、燃焼室１内で点火プラグを適宜のタイミング
で点火させることにより燃焼され、エンジントルクを発
生させたのち、混合気は排ガスとして排気道＃１３へ排
出され、触媒コンバータ９で排ガス中のＧｏ、　ＨＣ，
ＮＯｘの３つの有害成分を浄化されてから、マフラで消
音されて大気側へ放出されるようになっている。

さらに、このスロットル弁７の配設部分と並列にこのス
ロットル弁７をバイパスするバイパス路２人が設けられ
ており、このバイパス路２人には、アイドルスピードコ
ントロールバルブ（Ｉ　ＳＯバルブ）　１０とファスト
アイドルエアバルブ（ＦＩＡバルブ）１６とが相互に並
列的に配設されている。

第２図、第３図に基づいてＩＳＯバルブ１０の構成を説
明する。

ＩＳＯバルブ１０のバルブボデー１０１にはバイパス路
２Ａに連通する通路１０２が形成され、通Ｒ１１０２に
はバルブシート１０３が設けられている。連通路１０２
のバルブシー）１０３に臨んでバルブ軸１０４が上下動
自在且つ回転不能にバルブボデー１０１に支持され、バ
ルブ軸１０４の先端にはバルブ１０４ａが形成されてい
る。バルブ１０４ａがバルブシート１０３と対向して上
下することにより通路１０２の流路面積が変化するよう
になっている。バルブ軸１０４の上部には送りネジ部１
０５が形成され、送りネジ部１０５には送りナツト１０
６が螺合している。送りナツト１０６には第一歯車１０
７が設けられ、バルブ軸１０４はバックラッシ除去用の
スプリング１０８によって下方に付勢されている。

バルブボデー１０１には回転アクチュエータとしてのＤ
Ｃモータ１０９が設けられ、ＤＣモータ１０９の出力軸
１１０には駆動歯車１１１が取付けられている。駆動歯
車１１１は減速歯車１１２に噛み合い、減速歯車１１２
には第二歯車１１３が設けられている。第二歯車１１３
は前記第一歯車１０７に噛み合い、ＤＣモータ１０９の
駆動によって駆動歯車１１１゜減速歯車１１２．第二歯
車１１３．第一歯車１０７、送りナツト１０６．送りネ
ジ部１０５を介してバルブ軸１０４が上下動するように
なっている。

ＤＣモータ１０９の出力軸１１０にはマグネット１１４
が設けられ、バルブボデー１０１のマグネット１１４に
対向する部位にはホールセンサ１１５が設けられ、マグ
ネット１１４とホールセンサ１１５とにより出力軸１１
０の回転に同期したパルス信号を出力する回転出力検出
手段が構成されている。

ＤＣモータ１０９の作動によりバルブ軸１０４が上下動
し、弁開度が変わるようになっており、マグネット１１
４とホールセンサ１１５とにより出力軸１１０の回転量
が検出され、弁開度が検出される。この結果、１イドリ
ング時にアクセルペダルを踏むことなくアイドルスピー
ド制御が行なえろ。

ファストアイドルエアバルブ１６は、ワックスタイプの
もので、エンジン温度が低いときは収縮してバイパスｉ
＠２Ａを開き、エンジン回転数が高くなるにしたがい伸
長してバイパス路２人を閉じていくようになっている。

第１図に示すように、各電磁弁８へは燃料ポンプ５０か
らの燃料が供給され、この燃料ポンプ５０からの燃料圧
は燃圧レギュレータ５１によって調整されるようになっ
ている。

燃圧レギュレータ５１は、ダイアフラムで仕切られた２
つのチャンバのうちの一方に制御通１１５２をつなぎ、
この一方のチャンバに制御通路５２を通じ制御圧を加え
ることにより、燃圧調整を行なうようになっている。な
お、燃圧レギュレータ５１のチャンバ内には、基準燃圧
を決めるためのリターンスプリングが設けられている。

このエンジンＥＪζは燃料供給制御、点火時期制御、ア
イドルスピード制御、クーラリレーＯＮ　、　ＯＦ　Ｆ
　（ｉｌｌ　１１！１等種々の制御が施されるが、かか
る制御を行なうなめに、種々のセンサが設けられている
。

まず、吸気通路ｚ側には、吸入空気量を検出するエアフ
ローセンサ１１．吸入空気温度を検出する吸気温センサ
１２が設けられている。吸気通路２におけるスロットル
弁配設部分には、スロットル弁７の開度を検出するポテ
ンシ璽メータ式のス覧ットルセンサ１４゜アイドリング
状態を検出するアイドルスイッチＩＳが設けられている
。排気通路３側における触謀コンバータ９の上流側部分
には、排ガス中の酸素濃度（０２ｉ１１度）ｒｅ検出す
る０２センサ１７が設けられている。その他のセンサと
して、第４図に示すように、エンジン冷却水温を検出す
る水温センサ１９や車速を検出する車速センサ２０が設
けられるほか、クランク角度を検出するクランク角セン
サ２１（このクランク角センサ２１はエンジン回転数を
検出する回転数センサも兼ねている）および第１気筒（
基準気筒）の上死点を検出するＴＤＣセンサ２２がそれ
ぞれディストリビュータに設けられている。また、前述
したように、ＩＳＯバルブ１０にはマグネット１１４及
びホールセンサ１１５からなるモータローテーシ澗ンセ
ンサ（ＭＲ３）が設けられ、ＭＲ３によりＤＣモータ１
０９の回転量、即ちバルブ軸１０４の開閉駆動状態を検
出する。

これらのセンサからの検出信号は、実開度検出手段、目
標開度設定手段、制御装置及び故障判定手段としての電
子制御ユニッ）　（ＥＣＵ）２３に入力されるようにな
っている。

なお、ＥＣＵ２３へは、バッテリ２４の電圧を検出する
バッテリセンサ２５からの電圧信号やイグニッシνンス
イッチ（キースイッチ）２６からの信号も入力され、更
にはクーラ（以下、クーラというときは、エアコンのク
ーラと同じ意味に使用する）のＯＮ・ＯＦＦを操作する
クーラスイッチ６０　（このクーラスイッチ６０をエア
コンスイッチともいう）からの信号も入力されるように
なっている。

クーラスイッチ６０はクーラコンプレッサＣＣを作動さ
せるスイッチであり、このため、このクーラスイッチ６
０は、設定温度に応じて自動的にＯＮ・ＯＦＦする自ｓ
温度スイッチと、安全スイッチとしてのハイプレッシャ
スイッチと、クーラ０Ｎ−ＯＦＦを手動で操作する手動
スイッチとを総称したものをいい、クーラスイヤチロ０
がＯＮとは全てのスイッチがＯＮ、クーラスイッチ６０
がＯＦＦとはいずれかのスイッチがＯＦＦのことをいう
。

次にＥＣＵ２３の八−ドウエア構成を第４図に基づいて
説明する。

ＥＣＵ２３は主要部としてＣＰＵ２？をそなえており、
乙のＣＰＵ２７へは、吸気温センサ１２．スロットルセ
ンサ１４．Ｏ，センサ１７、水温センサ１９およびバッ
テリセンサ２５からの検出信号が入力インタフェイス２
８およびＡ／Ｄコンバータ３０を介して入力され、パワ
ステスイッチ９９．アイドルセンサ１５、ＴｊＬ速セン
サ２０．イグニッシ１ンスイッチ２６およびクーラスイ
ッチ６０からの検出信号が入力インタフェイス２９を介
して入力され、ＭＲ５，エアフローセンサ、クランク角
センサ２１およびＴＤＣセンサ２２からの検出信号が直
接に入力ボートへ入力されるようになっている。

サラに、ＣＰＵ２７は、パスラインを介して、プログラ
ムデータや固定値データを記憶するＲＯＭ３１．更新し
て順次書き替えられるＲＡＭ３２およびバッテリ２４＋
ζよってバッテリ２４が接続されている間はその記憶内
容が保持されることによってバックアップされたパラテ
リバックアップＲＡＭ　（ＢＵＲＡＭ）３３との間でデ
ータの授受を行なうようになっている。

なお、ＲＡＭ３２内データはイグニッシ旨ンスイッチ２
６をオフすると消えてリセットされるようになっている
。

そして各制御のうち燃料供給制御（空燃比制ｆｉｌ）の
場合は、ＣＰｔＪ２７から演算された燃料噴射用制御信
号がドライバ３４Ａを介して出力され、例えば６つの電
磁弁８を順次駆動させてゆくようになっている。アイド
ルスピード制御については、ＣＰＵ２７からＩＳＣ用制
御信号がドライバ３４Ｂを介して出力され、ＤＣモータ
１０９を回動させろようになっている。

ここで、ＤＣモータ１０９の駆動状況を第５図に基づい
て説明する。第５図にはＤＣモータの駆動制御回路を示
しである。

ＣＰＵ２７から駆動信号ａ（ハイレベル信号）を出力し
てフリップフロップＦＦＩをセット状態にすると、フリ
ップフロップＦＦＩの出力ｑがハイレベルＨとなる。こ
の状態の時にＣＰＵ２７から開駆動指令信号ｂ（ハイレ
ベル信号）を出力してフリップフロップＦＦ２をセット
状態にずろと、フリップフロップＦＦ２の出力（がハイ
レベル）Ｉとなると共に出力ｑがロウレベルＬとなる。

この結果、アンドゲートＧ１の出力がハイレベルＨとな
ると共にアンドゲートＧ２の出力がロウレベルＬとなり
、トランジスタＱ１が導通状態（ＯＮ）になると共にト
ランジスタＱ６が遮断状態（ＯＦＦ）になる。よってト
ランジスタへ、ｑがＯＮになると共にトランジスタｑ。

ｑがＯＦＦになり、バルブ軸１０４（第３図参照）が開
方向に駆動するようにＤＣモータ１０９が駆動される。

一方、フリップフロップＦＦＩの出力ｑがハイレベルＨ
となっている時に、ＣＰＵ２７から閉駆動指令信号Ｃ（
ハイレベル信号）を出力してフリップフロップＦＦ２を
リセット状態にすると、フリップフロップＦＦ２の出力
ｑがハイレベルＨとなると共に出力ｑがロウレベルＬと
なる。この結果、アンドゲートＧ２の出力がハイレベル
Ｈとなると共にアンドゲートＧ１の出力がロウレベルし
となり、トランジスタＱ６がＯＮになると共にトランジ
スタＱ１がＯＦＦになる。よってトランジスタＱ３．　
Ｑ、がＯＮになると共にトランジスタ犠、ｑがＯＦＦに
なり、バルブ軸１０４が閉方向に駆動するようにＩ）Ｃ
モータ１０９が駆動される。

また、ＭＲ３からの信号（ＤＣモータ１０９の駆動状態
）は波形成形されてＣＰＵ２７に入力され、ＭＲ３から
の信号が入力されない場合ＣＰＵ２７からアントゲ−）
Ｇ３にり四ツクパルスが出力される。フリップフロップ
ＦＦＩの出力ｑがへイレベルＨになっている時（ＤＣモ
ータ１０９に駆動指令がある時）にアントゲ−）Ｇ３に
クロックパルスが入力されると（ＭＲ３に故障が生じた
場合）、プリセットカウンタ９８のカウント値（例えば
３）が入力の都度に一つダウンされる。プリセットカウ
ンタ９８がカウントオーバー（０になる）するとフリッ
プフロップＦＦＩがリセット状態になり、フリップフロ
ップＦＦＩの出力ｑがロウレベルしになりＤＣモータ１
０９の駆動が停止される（故障判定手段）。

プリセットカウンタ９８のカウントオーバーによりＤＣ
モータ１０９の駆動が停止された場合、即ちＭＲ３に故
障が生じた場合、第４図に示すように、クーラリレーＣ
Ｒを作動させろフリップフロップ６４Ａにリセット信号
（クーラリレーＣＲＯＦＦ）がＣＰＵ２７から出力され
る。また、ＭＲ３に故障が生じた場合、アラームランプ
９７を動作させるフリップフロップＦＦＡＬにセット信
号（アラームランプ９７点灯）がＣＰＵ２７から出力さ
れる。

なお、点火時期制御については、ＣＰＵ２７から点火時
期制御信号がドライバ３４Ｄを介して出力され、スイッ
チングトランジスタ６６をＯＮ・ＯＦＦさせるようにな
っている。そして、スイッチングトランジスタ６６は、
図示しないがイグニッションコイルに接続され、更にこ
のイグニッシ１ンコイルはディストリビュータを介して
各気筒用の点火プラグに接続されているので、スイッチ
ングトランジスタ６６のオフ時に、ディストリビュータ
で配電された点火プラグが着火するようになっている。

次に上記構成の流量制御弁装置の作用を、第６図に示し
たフローチャートに基づいて説明する。

第６図（ａｌに示すように、ステップＳ１でバッテリ２
４の着脱の有無を判断し、バッテリ２４の着脱があった
場合ステップＳ２でＭＲ３が正常である処理（Ｆ＝０）
を行なう。バッチ９２４０着脱が無かった場合もしくは
ステップＳ２の処理後、ステップＳ３でバルブ軸を基準
位置（全開もしくは全開）に駆動し、バルブの実開度情
報巧のデータをＰ、−Ｒｏとじて初期化する。尚、Ｒｏ
は基準位置に相当する開度情報である。実開度情報Ｐの
初期設定は、機関始動前または直後等に予めバルブ軸１
０４を全開位置等の基準位置に駆動しておき、その際に
この基準位置に相当する位置情報Ｒ０を入力することに
より行なわれる。初期化した後、ステップＳ４でフリッ
プフロップＦＦＡＬにリセット信号を出力してアラーム
ランプ９７を消し、ステップＳ５で運転情報（エンジン
冷却水温度、エンジン回転数等）を入力し、ステップＳ
６で燃料噴射量及び点火時期の演算を行なう。

次に、ステップへでクーラスイッチ６０がＯＮか否かの
判断を行ない、クーラスイッチ６０がＯＦＦになってい
る場合ステップＳｌｌでフリップフロップ６４Ａにクセ
９５４８号（クーラリレーＣＲＯＦＦ）を出力する。ク
ーラスイッチ６０がＯＮになっている場合ステップＳ９
でＭＲ３が故障（Ｆ＝１）であるか否かの判断を行ない
、Ｆ＝１の場合ステップＳ、の処理に移）１、Ｆ＝１で
はない場合ステップＳ　でフリップフロップ６４Ａにセ
ット信号（クーラリレーＣＲＯＮ）を出力する。ステッ
プｓａもしくはステップＳ、。の処理後、ステップＳｌ
ｌてＦ＝１か否かの判断を行ない、Ｆ＝１の場合ステッ
プＳ１２でフリップフロップＦＦＡＬにセット（＝号を
出力しくアラームランプ９７を点灯させる）でステップ
Ｓ６の処理に戻る。

ステップＳ１．でＦ＝１ではないと判断された場合、ス
テップ８．３で制御周期タイマがオーバか否かの判断を
行ない、制御周期タイマオーバではない場合ステップＳ
５の処理に戻り、制御周期タイマオーバの場合ステップ
ＳＬ４で制御周期タイマに初期値（例えば０．１秒）を
入力する。

次に、ステップ１５で駆動フラグがセットされているか
否かの判断を行なう。即ち、ＣＰＵ２７から駆動信号ａ
（第５図参照）が出力されたか否かの判断を行なう。駆
動フラグがセットされていない場合後述するステップ５
２５（第６図ｔｂｌ■参照）の処理に移行し、駆動フラ
グがセットされている場合ステップＳ１６でＭＲＳ出力
確認フラグがセットされているか否かの判断を行なう。

ＭＲ３出力確認フラグがセットされていない場合、即ち
ＣＰＵ２７から駆動信号ａが出力されたにも係らずＭＲ
３の出力が無い場合、ステップ３．７でプリセットカウ
ンタ９８のカウント値（例えば３）を一つ下げる。次に
ステップＳ１８でプリセットカウンタ９８がオーバした
か否か（例えば三回カウントされたか否か）の判断を行
ない、カウントオーバしていない場合後述するステップ
５２５（第６図（ｂｌ■参照）の処理に移行し、カウン
トオーバした場合ステップＳｉＱでＦ＝１の処理を行な
う。Ｆ工１とした後、ステップＳ２゜でフリップフロッ
プＦＦ２をリセット状態にしてＤＣモータ１０９が閉側
に駆動するようにし、ステップＳ２１でプリセットカウ
ンタ９８にＤをセットしてステップＳ、でフリップフロ
ップＦＦＩにセット信号を出力しくＤＣモータ１０９を
駆動可能にする）、ステップＳ７の処理に戻る。一方、
ステップＳ０．でＭＲ３出力確認フラグがセットされて
いると判断された場合、ステップＳ２３でプリセットカ
ウンタ９８をリセットし、ステップＳ２４でＭＲ８出力
確認フラグをリセットし、後述するステップＳ２．（第
６図（ｂ）■参照）の処理に移行する。

ここで、上述したＭＲ３の故障判定処理におけるバルブ
軸１０４．ホールセンサ１１５゜プリセットカウンタ９
８．アラームランプ９７及びクーラスイッチ６０の作動
状況を第７図に基づいて説明する。第７図（ａ）はＭＲ
３が正常（ステップＳ、でＹＥＳと判断）の場合、第７
図（ｂ）はＭＲ３が故障（ステップＳ、６でＮｏと判断
）の場合を示しである。

第７図（ａ）に示すように正常時は、ＤＣモータ１０９
の駆動によりバルブ軸１０４が動作した時のモータ駆動
パルスに応じてホールセンサ１１５に出力が生じる（Ｍ
Ｒ３出力）。

ＭＲ３に出力があった場合、プリセットカウンタ９８が
リセットされて（ステップ５２３）正常のままとなり、
アラームランプ９７が消されると共にクーラスイッチ６
０がＯＮの場合はクーラリレーＣＲをＯＮの状態にする
（ステップＳ４．ステップＳ、。）。

第７図（ｂ）に示すようにＭＲ８に断線が生じた場合、
モータ駆動パルスに応じたＭＲ３の出力がＯになる。Ｍ
Ｒ８に出力がなかった場合プリセットカウンタ９８がカ
ウンタダウンされ（ステップ５Ｌ７）、三回カウンタダ
ウンが統（と（■〜■）カウンタオーバとなり（ステッ
プＳ１６でＹＥＳと判断）　、ＭＲ８が故障と判定する
（Ｆ＝１）。故障と判定されると、バルブ軸１０４を強
制的に閉側に駆動しくステップＳ２゜〜Ｓ２゜）、アラ
ームランプ９７を点灯しくステップ５１２）、更にクー
ラスイッチ６０がＯＮの場合はクーラリレーＣＲをＯＦ
Ｆの状態にする（ステップＳ８）。

ステップＳ４で駆動フラグがセットされていないと判断
された場合、ステップＳ２４でＭＲ３出力確認フラグを
リセットした場合、及びステップＳ１．でプリセットカ
ウンタ９８がオーバしていないと判断された場合に第６
図（ｂ）で示すステップＳ２５の処理に移行する。

第６図（ｂ）に示すように、ステップ８２％で回転数フ
ィードバック条件が成立したが否かの判断を行なう。例
えば、非アイドル状態からアイドル状態に移行した後所
定時間経過したか、クーラ等の機関負荷変化役所定時間
経過したか等の判断を行なう。

回転数フィードバック条件が成立していない場合、ステ
ップｓ２．で水温に応じたバイパス略２Ａの基本目標開
度Ｐ０を設定し、ステップＳ２７でクーラ、パワーステ
アリング等の負荷補償分ΔＰ、ｏを設定し、ステップＳ
２．で基本目標−度へと負荷補償分ΔＰＬＤを加えてバ
イパス路２Ａの目標開度Ｐ、を設定する。

ステップＳ２５で回転数フィードバック条件が成立した
と判断された場合、ステップＳ２９でフィードバック制
御周期タイマがオーバしたか否かの判断を行なう。フィ
ードバック制御周期タイマオーバとなった場合ステップ
Ｓ３゜でフィードバック制御周期タイマに初期値（例え
ば１秒）を入力し、ステップＳ３．でＤＣモータ１０９
の目標回転数ＮＳを設定する。次にステップＳ３２で目
標回転数Ｎ、からＤＣモータ１０９の実回転数Ｎ、を減
じて回転数の変差ΔＮＥを求め、ステップＳ３３でこの
変差ΔＮ６に相当するパルス数ΔＰを設定する。パルス
数ΔＰの設定は、第８図に示す、パルス数ΔＰと変差Δ
Ｎ、の関係を表わすマツプに基づいて行なう。次にステ
ップＳ３４で前回のバイパス路２Ａの目標開度ＰＳにパ
ルス数ΔＰを加えバイパス路２Ａの目標開度Ｐ、を設定
する。

ステップＳ２８もしくはステップＳ３．で目標開度Ｐ８
を設定した後、またはステップＳ２．でフィードバック
制御周期タイマがオーバしていないと判断された場合、
ステップＳ３９で目標開度Ｐｓと実開度Ｐ、の比較を行
なう。

ステップ５３１１で目標開度Ｐ６が実開度Ｐ、よりも大
きいか否かの判断を行ない、目標開度Ｐ。

が大きい場合ステップＳ４゜で開弁フラグをセットし、
ステップＳ４．でフリップフロップＦＦ２をセット状態
にし、開弁駆動状態にする。一方、ステップＳ３９で実
開度Ｐ１が大きいと判断された場合、ステップＳ４゜で
目標開度Ｐｓが実開度　Ｐ、よりも小さいか否かの判断
を行ない、目標開度ＰＳが小さい場合ステップＳ４３で
開弁フラグをリセットし、ステップＳ４４でフリップフ
ロップＦＦ２をリセット状態にし、閉弁駆動状態にする
。ステップＳ４２で実開度Ｐ１が小さいと判断された場
合、ステップＳ４５で駆動フラグをリセットし、前述し
たステップへ（第６図［ａ）　Ｏ参照）の処理に戻る。

ステップＳ４１でフリップフロップＦＦ２をセットした
後、もしくはステップＳ４　ＡでフリップフロップＦＦ
２をリセットした後、ステップＳ４６で目標開度Ｐ５と
実開度Ｐ１の差の絶対値に応じたパルス幅データＤを設
定する。ＤＣで−タ１０９は、パルス幅データＤに基づ
いて′Ａ開度Ｐ、が目標開度Ｐ、となるように駆動され
る。パルス幅データＤに基づいてＤＣモータ１０９を！
Ｉ’ｍ！Ｉシた場合、実開度Ｐ、が目標開度Ｐ、を越え
ないように、パルス幅データＤは若干小さめのパルス幅
に設定されている。即ら、ＩＦ５−Ｐ、ｌが０となるパ
ルス幅データＤは、第９図に示すマツプの点線直線で与
えられ、このパルス幅データＤを若干小さめに選定する
。これにより、第１０図に示すように、目標開度ｐ、　
（実線）に対し実開度Ｐ（点線）が漸近的に近づき、実
開度Ｐ１が目標開度Ｐ６を越えろことがない。

パルス幅データＤを設定した後、ステップＳ　でパルス
幅データＤをプリセットカウンタ９８にセットし、ステ
ップＳ４６でフリップフロップＦＦＩにセット信号を出
力してＤＣモータ１０９を駆動可能にする。次にステッ
プ５４ｉｌでパルス幅データＤが故障判定用の最少基準
パルス幅へよりも小さいか否かの判断を行なう。即ちス
テップＳ４．の処理は、パルス幅データＤのパルス幅が
最少基準パルス幅Ｄ９よりも小さい場合、ＤＣモータ１
０９が駆動してもＭＲ５の出力が行なえず、ＭＲ８に断
線等の故障が無いにも係らずＭＲ３の出力が無い状態に
ならないようにするためのものである（誤検出防止）。

ステップＳ４９でパルス幅データＤが最少基準パルス幅
ＤＳよりも大きいと判断された場合（パルス幅データＤ
に基づいてＤＣモータ１０９を駆動した時にＭＲ３の出
力が可能な場合）、ステップＳ５゜で駆動フラグをセッ
トしてステップＳ５（第６図（ａ）■参照）の処理に戻
る。ステップＳ４．でパルス幅データＤが最少基準パル
ス幅りつよりも小さいと判断された場合、ステップＳ４
５で駆動フラグをリセットしてステップＳ、の処理に戻
る。

第６図（Ｃ）、（ｄ）に基づいてＭＲ３割込ルーチンに
ついて説明する。

第６図（ｃｌに示すように、ステップＳ８１で開弁フラ
グがセットされているか否かの判断を行ない、開弁フラ
グがセットされている場合ステップ８．２で前回の実開
度Ｐｒに１を増加して実開度Ｐ１を設定し、開弁フラグ
がセットされていない場合ステップ人、で前回の実開度
Ｐ。

から１を減じて実開度Ｐ、を設定し、ステップ＼４でＭ
Ｒ３出力確認フラグをセットする。

目標開度Ｐ５と実開度Ｐ７が等しい場合の処理を付加す
るようにすることも可能である。即ち、第５図に破線で
示すように、プリセットカウンタ９８とフリッププロッ
プＦＦＩとの間にオアゲート９０を設け、フリップフロ
ップＦＦＩにリセット信号を出力できるようにする。そ
して、ＭＲ３割込ルーチンの中のステップへ、の前に第
６図（ｄ）に示すステップ＼。

及びステップｓＳ６の処理を追加する（第６図（（！ｌ
Ｑ＃　ｏ＃３［）ｏ　：ｘ、テップＳ％ｓ”目標開度Ｐ
６と実開度Ｐ２とが等しいか否かの判断を行ない、等し
くない場合そのままＭＲ３割込ルーチンに戻り、等しい
場合ステップ８．６でフリップフロップＦＦＩにリセッ
ト信号を出力してＭＲ５割込ルーチンに戻る。これによ
り、バルブ軸１０４の実位置が目標位置になった瞬間に
ＤＣモータ１０９の駆動が停止する。

上述した流量制御弁装置は、ＭＲ３の出力信号に基づい
てバルブ軸１０４の実開度を所定の目標開度に駆動する
ことができる。また、目標開度にバルブ軸１０４を駆動
するＤＣモータ１０９の駆動指令がある時にＭＲ３の出
力が断線等により例えば三回続けてなかった場合、ＭＲ
５の故障を判断してアラームランプ９７を点灯させると
共にクーラスイッチをＯＦＦ状態にさせ、更にバルブ軸
１０４を強制的に閉側に駆動するようにできる。

尚、上記一実施例では、流量制御弁としてアイドルスピ
ードコントロール用のバルブ軸１０４について説明した
が、その他の流量制御弁に適用することも可能である。

また、ＭＲ３の故障を判断した後の処理として、警告ブ
ザーを鳴らす等他の処理を行なうことも可能である。

〈発明の効果〉 本発明の流量制御弁装置は、回転出力検出手段によるパ
ルス信号に基づいて流量制御弁を目標開度に駆動するこ
とができるので、高価な検出装置を必要とせずに流量制
御弁のフィードバック制御が行なえる。また、目標開度
に流量制御弁を駆動する回転アクチμエータの駆動指令
がある時に回転出力検出手段によるパルス信号の出力が
無かった場合、故障判定手段によ勢故陣を検出すること
ができる。

この結果、適正な流量制御弁の開度が低コストで得られ
ると共に、故障時におけろ流量の異常増加、異常減少防
止が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る流量制御弁装置を備え
たエンジンシステムの全体構成図、第２図はＩＳＯバル
ブの平面図、第３図はＩＳＣバルブの断面側面図、第４
図はエンジンシステムにおける電子制御ユニットのハー
ドウェア構成図、第５図はＤＣモータの駆動制御回路図
、第６図は流量制御弁装置の制御フローチャート、第７
図はＭＲ５の故障判定処理における部材の動作状況説明
図、第８図はパルス数を求める制御マツプ、第９図はパ
ルス幅データを求める制御マツプ、第１０図は実開度と
目標開度の状況説明図である。 図面中、 Ｅはエンジン、 １０はＩｓｃバルブ、 ２３はＥＣＵ。 ２７はｃｐｕ。 ９８はプリセットカウンタ、 １０４はバルブ軸、 １０９はＤＣモータ、 １１４はマグネット、 ５はホーにセンサ、 ＦＦＩ。 ＦＦ２はフリップフロップである。 特 許 出 願 人 三菱自動車工業株式会社 代 理 人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内燃機関の作動流体を制御する流量制御弁の開閉駆動を
   行なう回転アクチュエータと、該回転アクチュエータの
   回転に同期したパルス信号を出力する回転出力検出手段
   と、該回転出力検出手段による前記パルス信号に基づい
   て前記流量制御弁の実際の実開度を検出する実開度検出
   手段と、前記内燃機関の運転状態に基づいて前記流量制
   御弁の目標開度を設定する目標開度設定手段と、前記実
   開度検出手段によって検出された前記実開度と前記目標
   開度設定手段によって設定された前記目標開度とを比較
   すると共に該比較結果に基づいて前記流量制御弁を該目
   標開度に駆動する状態に前記回転アクチュエータに駆動
   指令を出力する制御装置と、該駆動指令が出力された際
   に前記回転出力検出手段による前記パルス信号が出力さ
   れない場合に故障を判定する故障判定手段とを備えたこ
   とを特徴とする流量制御弁装置。