JPH04203449A - Fault detecting device of step motor - Google Patents

Fault detecting device of step motor

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JPH04203449A
JPH04203449A JP33728290A JP33728290A JPH04203449A JP H04203449 A JPH04203449 A JP H04203449A JP 33728290 A JP33728290 A JP 33728290A JP 33728290 A JP33728290 A JP 33728290A JP H04203449 A JPH04203449 A JP H04203449A
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JP
Japan
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step motor
detected
valve body
excitation
flow rate
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Application number
JP33728290A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaki Ogawa
正樹 小川
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent a step out of the motor by providing a maintaining and exciting output means to output a signal to continue the excitation of coils other than a detected driving circuit to maintain a valve body to a specific position, to a flow control means, when a breaking of wire is detected. CONSTITUTION:The device consists of a valve body 1 placed in a fluid passage P and to regulate the flow rate, a step motor 2 to drive the valve body, a flow control means 3 to control the excitation of plural coils of the step motor 2, and to control the flow rate, a wire breaking detecting means 4 to detect a breaking of wire of the drive circuits provided to each coil of the step motor 2, and an abnormality deciding means 5 to decide the abnormal condition of the step motor when a breaking of wire is detected for a specific time. The fault detecting device of the step motor is composed to provide a maintaining and exciting output means 6 to output a signal to continue the excitation of the coils other than the detected drive circuit and to maintain the valve body to a specific position to the flow control means 3 when a breaking of wire is detected.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、流体流量を規制する弁体を駆動制御するステ
ップモータ回路の、故障検出装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a failure detection device for a step motor circuit that drives and controls a valve body that regulates a fluid flow rate.

(従来の技術〕 ステップモータにより弁体を駆動して、流体流量を制御
しているものには、例えば、内燃機関の吸気通路を迂回
して、アイドル時の吸入空気量を制御するアイドル回転
数制御袋W(以下、ISCと称す)や、排気ガス通路と
吸気通路を連結し、排気ガスの一部を吸気系に再循環さ
せる排気ガス再循環装置(以下、EGRと称す)、ある
いは、アクセルとスロットル弁の機械的連結を無くし、
車両状態に応じて、スロットル弁を独立して電気的に開
閉し、吸入空気量を制御する電子制御スロットル等が、
既に知られている。
(Prior art) A valve body is driven by a step motor to control the fluid flow rate. A control bag W (hereinafter referred to as ISC), an exhaust gas recirculation device (hereinafter referred to as EGR) that connects the exhaust gas passage and the intake passage and recirculates a part of the exhaust gas to the intake system, or an accelerator. Eliminating the mechanical connection between the and throttle valve,
Electronically controlled throttles, etc. that independently electrically open and close the throttle valve depending on the vehicle condition and control the amount of intake air.
Already known.

これら装置には、ステップモータの故障時に、内燃機関
を制御するためのフェイルセーフ機構が各種採用されて
いる。例えば、ISCでは、ステンブモータの異常を検
出すると、内燃機関を停止させたり、回転上昇を抑える
べく点火時期を遅角したり、燃料量を調整している(例
えば、特開昭60−11648号公報)。また、EGR
では、ステップモータに通電していないときには、弁体
を閉弁側に付勢するバネ等を設け、ステップモータ通電
時には、その駆動力により開弁するが、断線等により、
ステップモータ異常となると、バネにより閉弁する構成
のものがある(例えば、実開昭62−136680号公
報)。電子制御スロットルにおいても、ステップモータ
異常時には、リターンスプリング等での閉弁制御が行わ
れている(例えば、特開昭61−23844号公報、特
開昭59−226244号公報)。
These devices employ various fail-safe mechanisms for controlling the internal combustion engine when the step motor fails. For example, when ISC detects an abnormality in the stem motor, it stops the internal combustion engine, retards the ignition timing to suppress the increase in rotation, and adjusts the fuel amount (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 11648/1983) ). Also, EGR
In this case, when the step motor is not energized, a spring or the like is provided to bias the valve body towards the valve closing side, and when the step motor is energized, the valve is opened by the driving force, but due to wire breakage etc.
Some valves are configured to be closed by a spring when the step motor becomes abnormal (for example, Japanese Utility Model Application Publication No. 136680/1983). Even in electronically controlled throttles, valve closing control is performed using a return spring or the like when the step motor is abnormal (for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 61-23844 and 59-226244).

[発明が解決しようとする課題〕 前記の如きフェイルセーフ機構を持ったステップモータ
によって駆動される内燃機関の制御装置において、ステ
ップモータの異常検出結果を運転者に知らせ修理を促す
、所謂ダイアグノーシス処理を行うとき、コネクタの接
触不良等による瞬断時等の、正常復帰する可能性のある
ときにも異常(断M)と誤判定しないように、異常検出
が所定時間続いたとき、異常であると判断し、フェイル
セーフおよびダイアグノーシス処理を行うことが考えら
れている。しかし、複数のコイルを持ち、順次励磁制御
して、ステップモータの作動を制御しているものでは、
そのうちの1相が断線したとき、最初の異常検出から異
常と判断するまでの所定時間の間は、1相断線状態のま
ま通常制御されるため、ステップモータが脱調するおそ
れがあり、その後、正常復帰してもステップモータは脱
調したままであり、正常に制御出来なくなるおそれがあ
る。
[Problems to be Solved by the Invention] In a control device for an internal combustion engine driven by a step motor having a fail-safe mechanism as described above, a so-called diagnosis process is used to notify the driver of the detected abnormality of the step motor and prompt repair. When detecting an abnormality for a predetermined period of time, it is determined that an abnormality has occurred, so as not to misjudge it as an abnormality (disconnected M) even when there is a possibility of normality returning, such as when there is a momentary interruption due to poor contact of the connector, etc. Therefore, it is considered that fail-safe and diagnostic processing should be performed. However, with multiple coils and sequential excitation control to control the operation of the step motor,
When one of the phases is disconnected, normal control is performed with one phase disconnected for a predetermined period of time from when the first abnormality is detected until it is determined that there is an abnormality, so there is a risk that the step motor will step out. Even if the step motor returns to normal, it may remain out of step and may not be able to be controlled normally.

例えば、第8図に示すような、磁性を持ったロータの周
りに4つの励磁コイルを備えたステータからなる4相励
磁型のステップモータでは、第1相81、第2相82、
第3相83、第4相84の順に励磁が行われると、磁性
を持った中心のロータは、図において時計回りに回転し
、その逆に第4相84、第3相83、第2相82、第1
相81の順に励磁が行われると、ロータは、反時計回り
に回転する。尚、各相の通電は例えば8 m5ec行わ
れ、そのうち4■secは次の相の通電とオーバーラン
プするように出力され、ロータの回転を45゜/ステッ
プで制御するようにしている。このとき、例えば、第2
相のコイルが断線すると、第1相励磁の次に第2相を励
磁しても、第2相には磁性が発注せず、ロータは回転せ
ず振動を起こしやすくなり、この振動が完全に静止する
前に次の励磁信号(第3相)が来た時、ロータの振動方
向が本来駆動す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い所謂脱調が発
生し駆動信号に対してロータが回転しなかったり、逆転
したりする。
For example, in a four-phase excitation type step motor as shown in FIG. 8, which consists of a stator equipped with four excitation coils around a magnetic rotor, a first phase 81, a second phase 82,
When the third phase 83 and the fourth phase 84 are energized in this order, the magnetic center rotor rotates clockwise in the figure, and vice versa. 82, 1st
When the phases 81 are energized in sequence, the rotor rotates counterclockwise. Incidentally, each phase is energized for, for example, 8 m5 sec, of which 4 sec is output so as to overlap with the energization of the next phase, and the rotation of the rotor is controlled at 45 degrees/step. At this time, for example, the second
If the phase coil is disconnected, even if the second phase is excited after the first phase is excited, the second phase will not have magnetism, the rotor will not rotate, and will easily cause vibration, and this vibration will be completely eliminated. When the next excitation signal (third phase) comes before the rotor comes to rest, if the rotor is vibrating in the opposite direction to the direction it should be driven,
When the rotor deviates from its normal rotational position, so-called step-out occurs, and the rotor does not rotate in response to the drive signal or rotates in reverse.

そこで本発明は、最初の異常検出時に、弁体を所定開度
に保持するようステップモータ制御することにより、脱
調するのを防止することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to prevent step-out by controlling a step motor to maintain the valve body at a predetermined opening degree when an abnormality is first detected.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的を達成するために、本発明の構成は、第1図に
示すような構成としたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the configuration of the present invention is characterized by having a configuration as shown in FIG.

即ち、流体通路に介設し、流量を規制する弁体と、弁体
を駆動するステップモータと、ステップモータの複数の
コイルを励磁制御して流量制御する流量制御手段と、ス
テップモータの各コイルに設けた駆動回路の断線を検出
する断線検出手段と、断線を所定時間検出したときステ
ップモータの異常と判定する異常判定手段とからなる、
ステップモータの故障検出装置において、 断線を検出したとき、断線検出した駆動回路以外のコイ
ルを励磁し続けて、弁体を所定位置に保持するよう流量
制御手段に、信号を出力する保持励磁出力手段を備えた
構成としたことを特徴とする。
That is, a valve body that is interposed in a fluid passage and regulates the flow rate, a step motor that drives the valve body, a flow rate control means that controls the flow rate by controlling the excitation of a plurality of coils of the step motor, and each coil of the step motor. a disconnection detection means for detecting a disconnection in the drive circuit provided in the drive circuit; and an abnormality determination means for determining that the step motor is abnormal when the disconnection is detected for a predetermined period of time;
In a failure detection device for a step motor, when a wire breakage is detected, a holding excitation output means outputs a signal to the flow control means to continue energizing coils other than the drive circuit in which the wire breakage has been detected to hold the valve body at a predetermined position. It is characterized by having a configuration that includes the following.

〔作用〕[Effect]

上記の如く構成された、ステップモータの故障検出装置
では、最初に断線を検出したとき、断線した駆動回路以
外のコイルを励磁し続けて、弁体を所定位置に保持し、
所定時間内に正常復帰すると、保持された所定位置から
通常制御を再開する。
In the step motor failure detection device configured as described above, when a disconnection is first detected, coils other than the disconnected drive circuit are continuously energized to hold the valve body in a predetermined position.
When normality is restored within a predetermined time, normal control is resumed from the held predetermined position.

一方、所定時間に渡って断線が検出されると、ステップ
モータ異常と判断する。
On the other hand, if a disconnection is detected for a predetermined period of time, it is determined that the step motor is abnormal.

〔実施例〕〔Example〕

以下、添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第2図は、本発明によるステップモータにより流量制御
される排気ガス再循環装置を有した車両用の内燃機関(
以下、エンジンとする)11、および、その周辺装置を
表す概略構成図である。
FIG. 2 shows a vehicle internal combustion engine (
11 is a schematic configuration diagram showing an engine 11 (hereinafter referred to as an engine) and its peripheral devices.

本実施例は、エンジン11、エンジン11を制御するマ
イクロコンピュータ等からなる電子制御装置21から構
成されている。
The present embodiment includes an engine 11 and an electronic control unit 21 including a microcomputer or the like that controls the engine 11.

エンジン11の吸気通路12には、吸入空気を濾過する
エアクリーナ22の下流側に、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
取りつけられ、スロットルバルブ23には、スロットル
バルブ23の全閉状態を検出するアイドルスイッチ26
が取りつけられている。また、サージタンク24には、
吸入空気量を検出するダイアフラム式の圧力センサ27
が取りつけられている。
A surge tank 24 is provided in the intake passage 12 of the engine 11 via a throttle valve 23 on the downstream side of an air cleaner 22 that filters intake air. An intake temperature sensor 25 that detects the intake temperature is installed near the air cleaner 22, and an idle switch 26 that detects the fully closed state of the throttle valve 23 is attached to the throttle valve 23.
is attached. In addition, the surge tank 24 has
Diaphragm pressure sensor 27 that detects intake air amount
is attached.

スロットルバルブ23を迂回し、吸気通路12をバイパ
スする迂回路28には、ソレノイドの励磁電流を制御す
ることにより開度が制御されるアイドル回転数制御弁(
以下、rscvと抄す)29が取りつけられ、このl5
CV29の開度を制御することにより、スロットルバル
ブ23とは独立して、エンジン11への吸入空気量が制
御され、アイドル回転数が目標回転数に制御される。
The bypass path 28 that bypasses the throttle valve 23 and the intake passage 12 includes an idle speed control valve (the opening degree of which is controlled by controlling the excitation current of a solenoid).
(hereinafter abbreviated as rscv) 29 is installed, and this l5
By controlling the opening degree of the CV 29, the amount of intake air to the engine 11 is controlled independently of the throttle valve 23, and the idle speed is controlled to the target speed.

各気筒の燃焼室33への吸気ボート31の近傍に燃料を
噴射する燃料噴射弁30が、各気筒毎に配設され、排気
ポート34には、排気通路13が設けらる。また、点火
プラグ37が、燃焼室33に突出して設けられる。吸入
空気と噴射燃料の混合気が、燃焼室33で燃焼し、ピス
トン3日の上下往復運動により排気ポート34から排気
されると、その排気ガスは触媒装置36で、未燃焼成分
等が浄化されて排出される。
A fuel injection valve 30 for injecting fuel into the combustion chamber 33 of each cylinder near the intake boat 31 is provided for each cylinder, and the exhaust port 34 is provided with the exhaust passage 13. Further, a spark plug 37 is provided to protrude into the combustion chamber 33. When the mixture of intake air and injected fuel is combusted in the combustion chamber 33 and exhausted from the exhaust port 34 due to the up and down reciprocating movement of the piston, the exhaust gas is purified of unburned components etc. by the catalyst device 36. is discharged.

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4
0のシャフトの回転数を検出し、例えば30°CA毎に
エンジン回転信号を電子制御装置21へ出力する。
The igniter 39 generates high voltage, and the distributor 40 distributes and supplies this high voltage to the spark plugs 37 of each cylinder. The rotation angle sensor 41 is connected to the distributor 4
0 shaft rotation speed is detected, and an engine rotation signal is output to the electronic control unit 21, for example, every 30° CA.

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取りつけ
られ、エンジン11の冷却水温を検出して水温センサ信
号を出力する。また、排気通路13中には、触媒装置3
6に入る前の排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度
センサ(以下、Ozセンサと抄す)44が、その一部を
貫通突出して取りつけられる。
A water temperature sensor 42 is installed so as to penetrate the engine block 43 and partially protrude into the water jacket, and detects the temperature of the cooling water of the engine 11 and outputs a water temperature sensor signal. In addition, a catalyst device 3 is provided in the exhaust passage 13.
An oxygen concentration sensor (hereinafter referred to as "Oz sensor") 44 that detects the oxygen concentration in the exhaust gas before it enters the exhaust gas is attached so as to protrude through a part thereof.

更に、Ozセンサ44の上流側の排気通路13と、スロ
ットルバルブ23の下流側の吸気管12とを連結する排
気ガス還流通路(以下、EGR通路と抄す)14の途中
には、還流する排気ガス温度を下げるためのEGRクー
ラ46と、電子制御装置21からの制御信号に基づき、
吸気管12への排気ガス再循環量を制御する排気ガス還
流弁(以下、EGRVと抄す)15がそれぞれ設けられ
る。
Further, in the middle of the exhaust gas recirculation passage (hereinafter referred to as EGR passage) 14 that connects the exhaust passage 13 on the upstream side of the Oz sensor 44 and the intake pipe 12 on the downstream side of the throttle valve 23, recirculating exhaust gas is provided. Based on the EGR cooler 46 for lowering the gas temperature and the control signal from the electronic control device 21,
An exhaust gas recirculation valve (hereinafter referred to as EGRV) 15 that controls the amount of exhaust gas recirculated to the intake pipe 12 is provided.

このEGRV 15を更に詳しく示した図が、第4図で
あり、EGRV l 5は、ステップモータ151、弁
体152などから構成されており、ステップモータ15
1はステータ153、ロータ154からなり、弁体15
2はバルブ155とバルブ155が先端部に固定され、
図中上下方向に移動自在なロッド156とからなる。1
57は入口ポートで排気ガスが流入し、158は出口ポ
ートで排気ガスを吸気通路12に導出する。
FIG. 4 is a diagram showing this EGRV 15 in more detail.
1 consists of a stator 153 and a rotor 154, and a valve body 15
2 has a valve 155 and a valve 155 fixed to the tip,
It consists of a rod 156 that is movable in the vertical direction in the figure. 1
57 is an inlet port into which exhaust gas flows, and 158 is an outlet port that leads exhaust gas to the intake passage 12.

ステップモータ151への駆動信号の入力によりロータ
154が回転すると、その回転運動がスクリュ159に
より直線運動に変換されて、モータシャフト160がス
プリング161のバネ力に抗して図中上下方向にロッド
156を引き上げることにより、バルブ155がシート
162から離れる方向(開弁方向)へ移動される。他方
、回転方向が逆転方向のときには、スプリング161の
バネ力と共にモータシャフト160がロッド156を図
中下方向に移動させ、バルブ155をシー目62へ近づ
く方向(閉弁方向)へ移動される。
When the rotor 154 rotates due to the input of a drive signal to the step motor 151, the rotational motion is converted into linear motion by the screw 159, and the motor shaft 160 moves against the spring force of the spring 161 to move the rod 154 in the vertical direction in the figure. By pulling up, the valve 155 is moved in the direction away from the seat 162 (valve opening direction). On the other hand, when the rotation direction is in the reverse direction, the motor shaft 160 moves the rod 156 downward in the figure together with the spring force of the spring 161, and the valve 155 is moved in the direction closer to the seam 62 (valve closing direction).

これにより、入口ポート157に流入する排気ガスは、
バルブ155 とシー目62との間の距離(開度)に応
じた流量だけ出口ポート158から導出される。
As a result, the exhaust gas flowing into the inlet port 157 is
A flow rate corresponding to the distance (opening degree) between the valve 155 and the seam 62 is led out from the outlet port 158.

このようにEGRV 15の開弁度を制御することによ
り、EGRクーラ46を通して流入される排気ガスの通
過流量が制御され、以て9気通路12への排気ガス再循
環量が制御される。
By controlling the degree of opening of the EGRV 15 in this way, the flow rate of the exhaust gas flowing in through the EGR cooler 46 is controlled, and the amount of exhaust gas recirculated to the nine-air passage 12 is thereby controlled.

前記ステップモータ151 は、第5図に示す駆動回路
により制御される。尚、駆動回路からの駆動電流は、周
知のチョッパ回路により定電流制御される。第5図にお
いて、ステップモータ151は、複数相の励磁コイル(
CI、C2,C3,C4)を順次通電する複数相の駆動
信号(EGRI、EGR2,EGR3,EGR4)を発
生する駆動回路で制御され、各駆動回路に対応して、駆
動トランジスタ(Tri、Tr2.Tr3.Tr4)の
コレクタ電圧をモニタする回路(EGRFI、EGRF
2.EGRF3.EGRF4)がそれぞれ設定される。
The step motor 151 is controlled by a drive circuit shown in FIG. Note that the drive current from the drive circuit is constant current controlled by a well-known chopper circuit. In FIG. 5, the step motor 151 has a multi-phase excitation coil (
CI, C2, C3, C4) are controlled by a drive circuit that generates multi-phase drive signals (EGRI, EGR2, EGR3, EGR4) that sequentially energize the drive transistors (Tri, Tr2, Tr2, Tr2, Tr2, Tr2, Tr2, Tr2, Tr2, Tr2, Tr2, Tr2, Tr2, Tr2, Tr2, Tr2, Tr2, Tr2, Tr2, Tr2, Tr2, Tr2, Tr2, Tr2, Tr2, Tr2, Tr2, Tr2, Tr2, Tr2, Tr2, Tr2, Tr2, Tr2, Tr2, Tr2, Tr2, Tr2, . Tr3.Tr4) collector voltage monitoring circuit (EGRFI, EGRF
2. EGRF3. EGRF4) are set respectively.

この回路(EGRFI、EGRF2゜EGRF3.EG
RF4)の出力により、前記駆動回路の断線を検出する
。尚、第5図には、励磁コイルC1の駆動回路に関する
回路構成のみ示してあり、他の励磁コイルに関しては、
同様の構成のため省略している。
This circuit (EGRFI, EGRF2゜EGRF3.EG
A disconnection of the drive circuit is detected by the output of RF4). Note that FIG. 5 only shows the circuit configuration regarding the drive circuit of the excitation coil C1, and regarding the other excitation coils,
It is omitted because it has a similar configuration.

本実施例のステップモータ151では、各相の励磁コイ
ル(C1,C2,C3,C4)の通電は813eC,づ
つ行い、そのうち4 tasec、は次の相の通電とオ
ーバーラツプするように出力して、ロータ154の回転
を正確なものとしている。
In the step motor 151 of this embodiment, the excitation coils (C1, C2, C3, C4) of each phase are energized at a rate of 813 eC, of which 4 tasec is output so as to overlap with the energization of the next phase. Rotation of the rotor 154 is made accurate.

以上のような構成の各部の作動を制御する電子制御装置
21は、第3図に示す如く中央処理装置(以下、CPU
とする)61、リード・オンリ・メモリ(ROM)62
、ランダム・アクセス・メモリ(RAM)63、バンク
アップ・ラム(BU−RAM)64を中心に論理演算回
路として構成され、データバスやコントロールバスを介
して、入出カポ−トロ5、アナログ・デジタル変換器(
以下、ADCとする)66と接続されている。
The electronic control unit 21 that controls the operation of each part of the above configuration is a central processing unit (hereinafter referred to as CPU
) 61, read-only memory (ROM) 62
, a random access memory (RAM) 63, and a bank-up RAM (BU-RAM) 64 as a central logic operation circuit. vessel(
(hereinafter referred to as ADC) 66.

入出カポ−トロ5には、車速信号、気筒判別信号、エン
ジン回転数信号、スロットル全閉信号、空燃比信号、ス
タータ信号、ニュートラル信号およびエアコン信号等が
入力される。また、入出カポ−トロ5は、EGRV 1
5の開度を制御するためのEGRV制御信号、l5CV
29の関度を制御するためのl5CV制御信号、燃料噴
射弁30を開閉するための燃料噴射信号、イグナイタ3
9をオン・オフするための点火信号等を各駆動回路(図
示せず)に出力し、駆動回路はこれらの信号に応じてE
GRV 15、l5CV29、燃料噴射弁30、イグナ
イタ39等を各々制御する。また、ADC66には、各
センサ27.25.42からの吸入空気量信号、吸気温
信号、水温信号、およびバッテリ信号等が入力され、A
DC66はCPU61の指示に応じて、これらのアナロ
グ信号を、順次デジタル信号に変換する。
A vehicle speed signal, a cylinder discrimination signal, an engine speed signal, a fully closed throttle signal, an air-fuel ratio signal, a starter signal, a neutral signal, an air conditioner signal, etc. are input to the input/output capotro 5. In addition, the input/output capotro 5 is EGRV 1
EGRV control signal for controlling the opening degree of 5, l5CV
29, a fuel injection signal for opening and closing the fuel injection valve 30, and an igniter 3.
The ignition signals etc. for turning on and off the E 9 are output to each drive circuit (not shown), and the drive circuit turns on and off the E
It controls the GRV 15, l5CV 29, fuel injection valve 30, igniter 39, etc., respectively. In addition, the intake air amount signal, intake air temperature signal, water temperature signal, battery signal, etc. from each sensor 27, 25, 42 are input to the ADC 66,
The DC 66 sequentially converts these analog signals into digital signals in accordance with instructions from the CPU 61.

第6図は、本発明による一実施例として、ステップモー
タの断線検出時の処理を示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing a process when detecting disconnection of a step motor as an embodiment of the present invention.

ステップ61(以下、S61の如く表す)では、n番目
(n=1.2,3.4)のトランジスタ(以下、Trn
の如く、例えば、1番目のトランジスタはTrlの如(
表す)がOFF状態にあるか否かを判定し、肯定判定さ
れるときのみ以下のフローに進む。これは、TrnがO
N状態にあるときは、アースされ、これに対応するコレ
クタ電圧(以下、EC’RFnの如く、例えば、1番目
のコレクタ電圧はEGRFIの如く表す)が常にLO状
態となるからである。361でTrnがOFF状態と判
定されると、362では、S61でOFFと判定された
Trnに対応するEGRFnが、LO状態にあるか否か
を判定する。Lo状態と判定されると、該当するn番目
の駆動回路に断線有りとして、363以降の断線検出時
の処理を行う。
In step 61 (hereinafter referred to as S61), the nth (n=1.2, 3.4) transistor (hereinafter referred to as Trn
For example, the first transistor is Trl (
) is in the OFF state, and only when an affirmative determination is made, the process proceeds to the following flow. This means that Trn is O
This is because when it is in the N state, it is grounded and the corresponding collector voltage (hereinafter referred to as EC'RFn, for example, the first collector voltage is expressed as EGRFI) is always in the LO state. When it is determined in 361 that Trn is in the OFF state, in 362 it is determined whether EGRFn corresponding to Trn determined to be OFF in S61 is in the LO state. If it is determined to be in the Lo state, it is assumed that there is a disconnection in the corresponding n-th drive circuit, and the process at the time of disconnection detection from 363 onwards is performed.

一方、EGRFnがHi状態であると判定すると、異常
無しとして、本フローを終了する。
On the other hand, if it is determined that EGRFn is in the Hi state, it is determined that there is no abnormality and this flow is ended.

S63では、362で断線していると検出された相思外
の1相を連続通電して、ステップモータを断線検出時の
位置に保持り、更に、断線検出した相のトランジスタ(
Trn)をOFFとする。
In S63, the step motor is continuously energized to the one phase that was detected to be disconnected in step 362, to hold the step motor in the position at which the disconnection was detected, and the transistor of the phase in which the disconnection was detected (
Trn) is turned OFF.

その後、S64で、この断線状態が所定時間(例えば、
1秒間)続いているか否かを判定する。
Thereafter, in S64, this disconnected state remains for a predetermined period of time (for example,
1 second).

S64で、断線状態が所定時間続いたと判定されると、
S65で、フェイルセーフを実行する。
If it is determined in S64 that the disconnection state has continued for a predetermined period of time,
In S65, failsafe is executed.

本実施例では、ステップモータを駆動し、弁体を全閉に
する。その後、S66で、ステ・ンブモータ断線異常に
対応するダイアグノーシスコードを記憶し、所定のラン
プ(例えば、インパネ内のエンジン異常ランプ)を点灯
し、運転者に知らせる。
In this embodiment, the step motor is driven to fully close the valve body. Thereafter, in S66, a diagnosis code corresponding to the steering motor disconnection abnormality is stored, and a predetermined lamp (for example, an engine abnormality lamp in the instrument panel) is turned on to notify the driver.

一方、1秒経過以内に正常復帰(S62でEGRFnが
Hi)すると、S63で保持しているステップモータの
ステップ位置(ステップ数)から、通常制御を再開する
On the other hand, if normality is restored within one second (EGRFn is Hi in S62), normal control is resumed from the step position (number of steps) of the step motor held in S63.

本実施例では、断線を検出するとすぐにステップモータ
を保持し、その後、異常判定を行い、所定時間に渡って
断線と判定したときのみ、フェイルセーフおよびダイア
グノーシス処理を行うため、所定時間中に正常復帰した
ときにも、脱調せずにステップモータの制御を再開でき
る。
In this embodiment, as soon as a wire breakage is detected, the step motor is held, and then an abnormality is determined.Only when it is determined that the wire has been broken for a predetermined period of time, failsafe and diagnosis processing is performed. Even when normality is restored, control of the step motor can be resumed without step-out.

本発明による他の実施例のフローチャートを、第7図に
示す。371と372は、第6図のS61と362と同
一の為、説明は略す。S73は、S72で断線を検出す
るとすぐに行うフェイルセーフ処理であり、具体的には
第6図の365と同様に、ステップモータを駆動し、弁
体を全閉にし、S74では、S72で断線していると検
出された相思外の1相を連続通電して、ステップモータ
を全閉状態で保持する。その後、375で、断線検出し
た相のトランジスタ(Trn)をOFFとし、S76、
S77で、異常判定を行う。
A flowchart of another embodiment according to the present invention is shown in FIG. Since 371 and 372 are the same as S61 and 362 in FIG. 6, their explanation will be omitted. S73 is a fail-safe process that is performed as soon as a disconnection is detected in S72. Specifically, similar to 365 in FIG. 6, the step motor is driven to fully close the valve body, and in S74, the disconnection is detected in S72. The step motor is held in a fully closed state by continuously energizing one phase that is detected as being open. After that, in 375, the transistor (Trn) of the phase in which the disconnection was detected is turned off, and in S76,
In S77, abnormality determination is performed.

S77では、374でOFFとしたTrnに対応するE
GRFnのLO状態が所定時間(例えば、1秒間)続い
ているか否かを判定し、所定時間経過するまでは、S7
5にリターンし、所定時間経過すると、つまり、EC;
RFnのLo状態が所定時間続くと、37Bで、ステッ
プモータ断線異常に対応するダイアグノーシスコードを
記憶し、所定のランプを点灯し、運転者に知らせる。
In S77, E corresponding to Trn turned OFF in 374
It is determined whether the LO state of GRFn continues for a predetermined period of time (for example, 1 second), and until the predetermined period of time has elapsed, S7
5, and after a predetermined time elapses, that is, EC;
When the Lo state of RFn continues for a predetermined time, a diagnosis code corresponding to step motor disconnection abnormality is stored in 37B, a predetermined lamp is turned on, and the driver is notified.

一方、S77での所定時間経過の判定中に正常復帰する
と、つまり、S76でERGFnがHiであると判定す
ると、本フローを終了し、S74で保持されているステ
ップモータの位置(全閉位置)から、通常制御を再開す
る。
On the other hand, if it returns to normal during the determination that the predetermined time has elapsed in S77, that is, if it is determined that ERGFn is Hi in S76, this flow is terminated, and the step motor position held in S74 (fully closed position) is determined. From then on, normal control resumes.

この実施例では、断線を検出するとすぐに、フェイルセ
ーフを行い、その後、本当に断線か否かの判定を行うが
、フェイルセーフにおいて、断線検出した相思外の1相
でフェイルセーフ位置(全閉位置)に保持制御している
ため、所定時間内に正常復帰したときにも、脱調せずに
保持されている位置から通常制御が行える。
In this embodiment, as soon as a wire breakage is detected, a failsafe is performed, and then a determination is made as to whether or not it is really a wire breakage. ), so even if the control returns to normal within a predetermined period of time, normal control can be performed from the held position without step-out.

前記2つの実施例では、ロータの回転を保持制御するた
めに、1相のみを励磁し続ける方法を示したが、これ以
外に、断線検出した相思外のとなり合う2つの相を励磁
し続けて、ロータの回転を保持制御してもよい。また、
コイルの通電制御は2つのコイルをオーバーラツプさせ
た2相励磁制御を行っているが、常時1相のみ通電した
1相励磁制御、あるいは1相励磁と2相励磁を繰り返す
1−2相励磁制御においても本発明の適応は可能である
In the above two embodiments, a method of continuously energizing only one phase was shown in order to maintain and control the rotation of the rotor. , the rotation of the rotor may be maintained and controlled. Also,
Coil energization control is performed by two-phase excitation control in which two coils overlap, but in 1-phase excitation control in which only one phase is energized at all times, or in 1-2 phase excitation control in which 1-phase excitation and 2-phase excitation are repeated. It is also possible to apply the present invention.

以上2つの実施例において、第4図中の152は本発明
の弁体に、同図中151は本発明のステップモータに、
第5図中の駆動信号(EGRI〜EGR4)は本発明の
流量制御手段に、同図中のコレクタ電圧をモニタする回
路(EGRFI−EGRF4)は断線検出手段に、また
、第6図の363および第7図の374は本発明の保持
励磁出力手段に、同図の364および第7図の377は
本発明の異常判定手段にそれぞれ対応する。
In the above two embodiments, 152 in FIG. 4 is the valve body of the present invention, and 151 in the same figure is the step motor of the present invention.
The drive signals (EGRI to EGR4) in FIG. 5 are used as the flow rate control means of the present invention, and the collector voltage monitoring circuit (EGRFI-EGRF4) in the same figure is used as the disconnection detection means, and 363 and 363 in FIG. 374 in FIG. 7 corresponds to the holding excitation output means of the present invention, and 364 in the same figure and 377 in FIG. 7 correspond to the abnormality determination means of the present invention.

本実施例は、いずれもEGR量を制御するステップモー
タの断線検出時の制御を示しているが、EGRに限らず
、例えばl5CVO開度制御に用いられるステップモー
タの断線検出時の制御にも、フェイルセーフを開弁側に
することにより、適応可能である。
The present embodiments all show control when detecting a break in a step motor that controls the amount of EGR, but the control is not limited to EGR, but can also be applied to control when detecting a break in a step motor used for 15CVO opening control, for example. This can be applied by setting the failsafe to the valve open side.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によるステップモータの断線検出装置では、異常
検出すると同時に、所定位置に弁体を保持するため、異
常判定中に正常復帰したときにも。
In the step motor disconnection detection device according to the present invention, since the valve body is held in a predetermined position at the same time as abnormality is detected, even when the valve body returns to normal during abnormality determination.

その所定開度から通常制御可能となり、脱調が防止でき
る。
Normal control is possible from the predetermined opening degree, and step-out can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の基本的構成を示すブロック図、 第2図は、本発明による排気ガス再循環装置を搭載した
車両用の内燃機関およびそ の周辺装置を表す概略構成図、 第3図は、第2図の実施例の電子制御装置の構成を示す
図、 第4図は、第2図のEGRVの構成を詳しく示した図、 第5図は、本実施例の断線検出を行う回路図、第6図は
、本発明による一実施例の断線検出時の処理を示すフロ
ーチャート、 第7図は、本発明による他の実施例の断線検出時の処理
を示すフローチャート、 第8図は、4相励磁型のステップモータの概略構成図、 である。 符号の説明 11・・・エンジン 12・・・吸気通路 13・・・排気通路 14・・・EGR通路 15・・・ECRV 151・・・ステップモータ 152・・・弁体 21・・・電子制御装置 出願人  トヨタ自動車株式会社 第1図 第2図 第3図 159スクリユ  160   1540−タ第7図 第8図
FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of the present invention. FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an internal combustion engine for a vehicle equipped with an exhaust gas recirculation device according to the present invention and its peripheral equipment. is a diagram showing the configuration of the electronic control device of the embodiment of FIG. 2, FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the EGRV of FIG. 2 in detail, and FIG. 5 is a circuit for detecting disconnection of the present embodiment. 6 is a flowchart showing the processing when detecting a wire breakage in one embodiment according to the present invention. FIG. 7 is a flowchart showing the processing when detecting a wire breakage in another embodiment according to the invention. 1 is a schematic configuration diagram of a four-phase excitation type step motor. Explanation of symbols 11...Engine 12...Intake passage 13...Exhaust passage 14...EGR passage 15...ECRV 151...Step motor 152...Valve body 21...Electronic control unit Applicant Toyota Motor Corporation Figure 1 Figure 2 Figure 3 159 Screw 160 1540-ta Figure 7 Figure 8

Claims (1)

【特許請求の範囲】 流体通路に介設し、流量を規制する弁体と、弁体を駆動
するステップモータと、 ステップモータの複数のコイルを励磁制御して流量制御
する流量制御手段と、 ステップモータの各コイルに設けた駆動回路の断線を検
出する断線検出手段と、 断線を所定時間検出したときステップモータの異常と判
定する異常判定手段と からなる、ステップモータの故障検出装置において、 断線を検出したとき、断線検出した駆動回路以外のコイ
ルを励磁し続けて、弁体を所定位置に保持するよう流量
制御手段に信号を出力する保持励磁出力手段 を備えたことを特徴とするステップモータの故障検出装
置。
[Scope of Claims] A valve body interposed in a fluid passage to regulate the flow rate, a step motor that drives the valve body, a flow rate control means that controls the flow rate by controlling the excitation of a plurality of coils of the step motor, and a step. A failure detection device for a step motor, which includes a wire breakage detection means for detecting a wire breakage in a drive circuit provided in each coil of the motor, and an abnormality determination means for determining that the step motor is abnormal when a wire breakage is detected for a predetermined period of time. A step motor characterized in that the step motor is equipped with a holding excitation output means for outputting a signal to the flow rate control means to keep the valve body in a predetermined position by continuously energizing coils other than the drive circuit in which the disconnection is detected. Fault detection device.
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