JPH03203599A

JPH03203599A - 排気ガス還流弁制御装置

Info

Publication number: JPH03203599A
Application number: JP1341046A
Authority: JP
Inventors: Michihiro Ohashi; 大橋　通宏
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1989-12-29
Filing date: 1989-12-29
Publication date: 1991-09-05
Anticipated expiration: 2012-08-06
Also published as: JP2639144B2

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。

〔従来の技術〕

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（口Ｃ）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（ＥＧ
Ｒ：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ず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。

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
や口Ｃ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）。

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弁を全開とし、ＥＧＲを停止させる
ようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

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。

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、０−夕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ｉｔ）をゼロ（すなわち全開〉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開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。

このため、従来はＥＧＲ弁開弁開弁上記故障が発生する
と、ＥＧＲ弁を全開にしようとしても全開とならず、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２槻関ストールなどの不具合を発生することがある。

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
全開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。

〔課題を解決するための手段〕

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１５
ｂ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。

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及び駆動信号発生手段１７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但の
励磁コイル又は配線の故障を検出する。また、駆動信号
発生手段１７は、故障検出信号入力時に正常時より長い
周期の駆動信号を発生し、これをステップモータ１５ａ
へ供給する。

〔作用〕

本発明では、故障検出手段１６によりステップモータ１
５ａ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１５
ａ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。

〔実施例〕

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Ｉ！閏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
しである。本実施例は内燃機関１１として４気筒４サモ関（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。

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２
３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。

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ずるバイパス通
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ｌ５ＣＶ２９に流れる電流をデユーティ比
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。

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及び吸気ボート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。

燃焼室３３は排気ボート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を介して触媒袋＠３
６に連通されている。また、３７は点火プラグで、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。

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
。

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
（０２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。

また、０２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。

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４
７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。

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１１
４とからなる。また１１５は入口ボートで排気ガスが流
入し、１１６は出口ボートで、排気ガスを導出する。

ステップモータ１５ａへの駆動信号入力によりロータ１
１２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１
２０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。

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
密着している全開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１１１６１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。

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。

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４ｉｌＩｉ
とされている。同図中、第２図と周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ツプを
格納したリード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）６１．作業
領域として使用されるランダム・アクセス・メモリ（Ｒ
ＡＭ）６２．エンジン停止後もデータを保持するバック
アップＲＡＭ６．３．ＣＰす６０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
向のパスライン６５を介して互いに接続すると共に、入
出カポ−トロ６、入力ポードロア、出力ポートロ８〜７
１に夫々接続した構成とされている。

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７
６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（Ｔ口Ｗ〉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。

これにより、マルチブレク＋ｊ７８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
。

また、マイクロコンピュータ２１は０２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ドロアに
供給すると共に、波形整形回路８２により回転角県ンサ
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ドロアに供給する
。

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、出力ポートロ８からの信号を駆動回路８
３を介してイグナイタ３９へ供給し、出力ポートロ９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、出力ポードア０からの信号
を駆動回路８５を介してｌ５ＣＶ２９へ供給し、そして
出力ポードア１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。

かかるハードウェア構成のマイロコンピュータ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。

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Ｎ’
ＰＮｔ−ランジスタｌｒ１〜Ｔｒ４．エミッタ抵抗Ｒ１
〜Ｒ４，コンパレータＣ１〜Ｃａ　、デイレイ回路５１
＋〜５１ａ、Ｄ型フリップフロップ５２１〜５２４．Ａ
ＮＤ回路５３より構成される。

ＮＰＮトランジスタＴｒ１．　Ｔｒ２．　Ｔｒ３及びＴ
ｒ４は］レクタがステップモータ１５ａの励磁」イルＳ
＋　、Ｓ２　、Ｓ３及びＳ４の各一端に接続され、エミ
ッタが抵抗Ｒ＋　、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Ｔ　ｒｌ。

Ｔｒ２．Ｔｒ３及びＴｒ４のエミッタは、コンパレータ
Ｃ＋　、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。デイレイ回路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７０ツブ５２１
〜５２４のトリが入力端子Ｔに印加する。ＡＮＤ回路５
３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。

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Ｔｒｌ〜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、トランジスタ丁ｒ１〜Ｔｒ４はベース
入力駆動信号がハイレベルの期間オンとされ、ローレベ
ルの期間オフとされる。

トランジスタＴｒｉ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＋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Ｒ＋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であ
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。

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Ｓ＋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。

他のトランジスタｌｒ２〜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Ｔ１２〜Ｔｒ４のオン
期間、励磁コイル３２〜Ｓ４が通電され、かつ、］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゛「ｒ２〜Ｔｒ４のオフ期間は励磁コイ
ル３２〜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。

また、コンパレータＣ１〜Ｃ４の出力電圧は第５図にＣ
＋−Ｃａで示す如くになるく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〉。

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カロされ
、ここでデイレイ回路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でボす駆動信号の立上りエツジ入力時点でラ
ッチされる。

上記の一定時間τはトリ万端子１１〜Ｔ４の入力駆動信
号の立上りエツジ位置が、Ｄ型フリップノロツブ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５２
１〜５２４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がらはハイレベルの
信号が正常に取り出される。

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Ｃ３の出力電圧は第５図に０３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。

このため、Ｄ型フリップ７０ツブ５２１〜５２４の各出
力信号のうち、Ｄ型フリップ７０ツブ５２３の出力信号
だけが、そのＴ３人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２
１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ＦＥＧＲＦＡＩ［
の値を“１″とし、ＣＰＬＩ６０内のレジスタにセット
する。

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、ＥＧＲＶｌ　５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９
１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Ｎ
Ｅ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。

続いて、ステップ９２でいま読み出した故障フッラグＦ
ＥＧＲＦＡＩＬの値が“１″か否か判定し、１１１１！
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″か否か判定する。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ＩＴ）−ＩＷ等に基づき、例えばオフアイドルでＴ
ＨＷ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。

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ＥＧＲＶｌ５の目標ステ
ップ位置５ＴＥＰ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転速度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。上記の目標ステラフ位
＠５ＴＥＰＧ；ｔ、ＥＧＲＶｌ　５（７）開度の指示値
に相当する。

一方、前記したステップ９３で前記フラグＦＥＧＲＯＮ
の値が“ＯＩＩ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５ＴＥＰの値を“Ｏ”
とし、ＥＧＲＶｌ　５の開度をゼロ（全閉〉とするよう
指示する。

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ＦＩ
ＧＯＮ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、００″の
ときはこのメインルーチンを終了する。

ところで、以上は正常の処理動作で従来と同様のＥＧＲ
Ｖｌ５の開度制御１５１！！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１
５ａ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。

すなわち、上記のステップ９７では、ｃＰＵ６０はＲＡ
Ｍ６２から読み出した現在のＥＧＲＶＩ５のステップ位
Ｍ（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５ＴＥＰ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。

上記のメインルーチンで算出された目標ステップ位ｆｔ
５ＴＥＰに基ツイテ、ＥＧＲＶＩ　５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４＋ｇｓ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ＦＥＧＲＦＡＩ
Ｌ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ＣＥＣＮ丁が’１６”である
か否か判定される。このカウンタ１ｉｃＥｃＮＴ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パではないた
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。

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１０２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１４　Ｑ
　Ｉ＋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。

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５ＴＥＰを、現在のステップ位置ＥＳ
ＴＥＰと大小比較し、５ＴＥＰ＞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１０５）、ＥＳＴＥＰの値を“１パだけ
インクリメントしくステップ１０６）　、他方、５ＴＥ
Ｐ＞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１０７）、Ｅ
ＳＴＥＰの値を“１パだけデクリメントしくステップ１
０Ｂ）　、その後にカウンタ１ｉｉｃＥｃＮＴを“０パ
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、５ＴＥＰ＝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１
０９を経由してこの割込みルーチンを終了する。

このように、第８図に示すＥＧＲＶＩｌｊｌｌｌルーチ
ンによれば、ＥＧＲＶＩ５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５ＴＥＰよりも
小なるときはＥＧＲＶＩ５の開度を開方向に１ステツプ
駆動し、大なるときは開方向に１ステツプ駆動し、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ＥＧＲＶＩＩＪＩＩＩ動作を
故障検出時にはこのＩｆ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。

これにより、駆動回路４７の出力信号は位相が９０°ず
つ順次具なる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。

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ＳＩ〜Ｓ４のうち断線した励磁コイル（例えば
８３）を除いた残りの励磁コイルＳ＋　、８２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０−夕が減衰振動し
ても、逆振動が充分に減衰してからステップモータ１５
ａ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
ＥＧＲＶｌ５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。

そして、上記の税調により、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ＥＧＲＶｌ５の開
度に対応しなくなるが、本実施例では第１０図（Ｂ）に
■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■で示した目標ステップ
位置５ＴＥＰが示すゼロに変化していく過程で、ＥＧＲ
ＶＩ　５は第１０図（Ａ）に■で示す如く必ず閉弁する
ことになる。

このように、本実施例によれば、上記故障時にＥＧＲｖ
１５を全閉にできるため、ＥＧＲＶｌ５に故障発生時の
ための７工イルセー７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ＥＧＲＶｌ　
５のサイズがコンパクトになり、コストも安くできる。

また、電気的制御で故障時のＥＧＲＶｌ５の閉弁制御が
可能なためＥＧＲＶｌ５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ＩＩを避けることができる。

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８１〜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ＥＧＲＶｌ５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。

〔発明の効果〕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、
よって上記故障時に排気ガス還流弁を全開状態にするこ
とができる等の特長を有するものである。

【図面の簡単な説明】

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（ＥＧＲＶ）　、１５ａ・・・ステップモ
ータ、１５ｂ・・・弁体、１６・・・故障検出手段、１
７・・！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。

Claims

【特許請求の範囲】　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、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、該故障検出手段から故障検出信号が入力されたときに、
正常時より長い周期の駆動信号を発生して該ステップモ
ータへ供給する駆動信号発生手段と、を具備したことを特徴とする排気ガス還流弁制御装置。