JP2715706B2 - Step motor control device for internal combustion engine - Google Patents

Step motor control device for internal combustion engine

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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、スロットル弁を駆動す
るステップモータの制御に使用する内燃機関におけるス
テップモータ制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a step motor control device for an internal combustion engine used for controlling a step motor for driving a throttle valve.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、自動車等の機関シリンダ内に供
給される燃料や空気の量をステップモータを用いて制御
するようにした内燃機関は、ステップモータおよびその
駆動回路が正常に動作することを確認した後に、燃料や
空気の量の制御を開始している。
2. Description of the Related Art In general, an internal combustion engine in which the amount of fuel or air supplied to an engine cylinder of an automobile or the like is controlled by using a step motor has a function that the step motor and its drive circuit operate normally. After confirming, the control of the amount of fuel and air is started.

【0003】従来、この種のステップモータおよびその
駆動回路を確認する方法は、図4に示すように、ステッ
プ41において要求ステップ位置を特定のステップモー
タ動作確認用の値とし、ステップ42においてステップ
モータの現在ステップ位置が要求ステップ位置となるよ
うにステップモータを駆動制御し、ステップ43におい
てステップモータの現在ステップ位置が要求ステップ位
置と一致したか否かの確認を行ない、不一致の場合には
現在ステップ位置と要求ステップ位置とが一致するまで
時間待ちを行ない(ステップ44)、一致した場合は燃
料や空気の量の制御(ステップ45)の処理を開始す
る。
Conventionally, this type of step motor and a method of checking its drive circuit are, as shown in FIG. 4, a required step position is set to a specific step motor operation check value in step 41, and a step motor is checked in step 42. The step motor is driven and controlled so that the current step position of the step motor becomes the required step position. In step 43, it is checked whether or not the current step position of the step motor coincides with the required step position. The system waits until the position and the required step position match (step 44). If the positions match, the process of controlling the amount of fuel or air (step 45) is started.

【0004】他の方法としては、図5に示すように、ス
テップ51において要求ステップ位置を特定のステップ
モータ動作確認用の値とし、ステップ52においてステ
ップモータの現在ステップ位置が要求ステップ位置とな
るようにステップモータを駆動制御し、ステップ53で
ステップモータおよびその駆動回路が正常であれば確実
にステップモータの現在ステップ位置が要求ステップ位
置となるだけの時間待ちを行ない、ステップ54におい
てステップモータの現在ステップ位置が要求ステップ位
置と一致したか否かの確認を行ない、不一致の場合には
ステップ55で警報動作を行ない、一致した場合は燃料
や空気の量の制御の処理を開始(ステップ56)する方
法が知られている。
As another method, as shown in FIG. 5, in step 51, a required step position is set as a value for confirming a specific step motor operation, and in step 52, the current step position of the step motor becomes the required step position. In step 53, if the step motor and its drive circuit are normal, the system waits for the current step position of the step motor to reach the required step position. It is checked whether or not the step position matches the required step position. If they do not match, an alarm operation is performed in step 55, and if they match, control processing of the amount of fuel or air is started (step 56). Methods are known.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
4、図5に示すように燃料や空気の量の制御の処理を開
始する前にステップモータおよびその駆動回路の動作確
認を行なう方法は、動作確認に要する時間だけ燃料や空
気の量の制御が遅れ、正常な制御を行なうことができな
いという問題点があった。
However, as shown in FIGS. 4 and 5, the method for confirming the operation of the stepping motor and its driving circuit before starting the process of controlling the amount of fuel or air is described in US Pat. There was a problem that the control of the amount of fuel or air was delayed by the time required for confirmation, and normal control could not be performed.

【0006】ここで、上記燃料や空気の量の制御を行な
うマイクロプロセッサ(以下MPUと記す)のスタート
時点を説明すると、電源電圧は、電源である車載バッテ
リの供給能力が低く、始動時にスタータモータに大電流
が流れるために、周期的に0ボルト近傍まで減少し、そ
のためMPUがリセットされ再スタートする。更に、図
6に示すように、電源電圧はエンジンを回転する際の負
荷により変動し、この変動は燃料噴射タイミングを示す
上死点検出信号(以下TDC信号と記す)に同期する。
そして、クランキングなどによる電圧低下によりMPU
がリセットされて再スタートした後、TDC信号までの
時間間隔Tint(図6の61)の間に燃料噴射可能に
ならない場合には燃料噴射を行なうことができず、時間
間隔Tintを長く設定すると始動性が低下する。
Here, the starting point of the microprocessor (hereinafter referred to as MPU) for controlling the amount of fuel or air will be described. Since the large current flows through the MPU, the voltage periodically decreases to around 0 volt, so that the MPU is reset and restarted. Further, as shown in FIG. 6, the power supply voltage fluctuates depending on the load when the engine rotates, and this fluctuation is synchronized with a top dead center detection signal (hereinafter referred to as a TDC signal) indicating the fuel injection timing.
And MPU due to voltage drop due to cranking etc.
After the fuel cell is reset and restarted, fuel injection cannot be performed if fuel injection is not enabled during the time interval Tint (61 in FIG. 6) until the TDC signal. Is reduced.

【0007】したがって、上記図4、図5に示すように
燃料や空気の量の制御の処理を開始する前にステップモ
ータおよびその駆動回路の動作確認を行なう方法は、電
源電圧が低下すると始動性が低下するという問題点があ
る。
Therefore, as shown in FIGS. 4 and 5, the method of confirming the operation of the stepping motor and its driving circuit before starting the process of controlling the amount of fuel and air is performed in the case where the power supply voltage decreases. Is reduced.

【0008】本発明はこのような従来の問題点を解決す
るものであり、電源がオンになった時にステップモータ
及びその駆動回路の動作確認をすることができ、かつ瞬
断時の始動性を向上させることのできる優れたステップ
モータ制御装置を提供することを目的とする。
The present invention solves such a conventional problem. When the power is turned on, the operation of the step motor and its drive circuit can be confirmed, and the startability at the time of instantaneous interruption is improved. An object of the present invention is to provide an excellent step motor control device that can be improved.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、内燃機関の燃料や空気の量を調節するスロ
ットル弁を駆動するステップモータの現在ステップ位置
を検出する手段と電源電圧が所定値以下か否かを所定
時間遅らして検出する電源電圧監視手段と、前記電源電
圧が低下してリセットした後に再度動作を開始する時
に、前記電源電圧監視手段の検出電圧が所定値未満の時
には前記ステップモータの現在ステップ位置が動作確認
用の要求ステップ位置に移動するか否かの確認を行った
後に、前記電源電圧監視手段の検出電圧が所定値以上の
時には前記の確認を行わずに、前記内燃機関の運転状態
に対応した前記ステップモータの要求ステップ位置を制
御するマイクロプロセッサとを備えたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a means for detecting a current step position of a step motor for driving a throttle valve for adjusting the amount of fuel or air of an internal combustion engine, and a power supply voltage. There the supply voltage monitoring means to detect Okurashi predetermined time whether less than a predetermined value, the power supply electric
When restarting operation after reset due to pressure drop
When the detected voltage of the power supply voltage monitoring means is less than a predetermined value.
Check the current step position of the step motor
Confirmed whether to move to the required step position for
Later, the detection voltage of the power supply voltage monitoring means is equal to or higher than a predetermined value.
Occasionally, without the above confirmation, the operating state of the internal combustion engine
The required step position of the step motor corresponding to
And a controlling microprocessor .

【0010】[0010]

【作用】したがって、本発明によれば、車のイグニッシ
ョンキーがオンになってMPUがスタートした場合は、
電源電圧の検出電圧が所定値未満であり、この場合には
ステップモータおよびその駆動回路の動作確認を行な
い、動作に支障が生じた場合に直ちに感知することがで
きる。
Therefore, according to the present invention, when the ignition key of the car is turned on and the MPU is started,
The detected voltage of the power supply voltage is less than the predetermined value. In this case, the operation of the step motor and its driving circuit is checked, and if the operation is hindered, it can be immediately detected.

【0011】また一方、走行中の電源瞬断時やクランキ
ングなどによりMPUがリセットされて再スタートした
場合は、電源電圧の検出電圧が所定値以上であり、この
場合にはステップモータおよびその駆動回路の動作確認
を行なわず、直ちに燃料や空気の量の制御の処理を開始
するので、始動性を向上させることができる。
On the other hand, when the MPU is reset and restarted due to an instantaneous power interruption or cranking during running, the detected voltage of the power supply voltage is equal to or higher than a predetermined value. Since the process of controlling the amount of fuel or air is immediately started without checking the operation of the circuit, the startability can be improved.

【0012】[0012]

【実施例】図1は本発明の一実施例を示す概略ブロック
図であり、11は車載バッテリー等の電源電圧Eを時間
的に遅れて監視し、その検出電圧Edが所定値Eth以
上か所定値Eth未満かを検出する電源電圧監視手段で
あり、12は電源電圧Eにより動作し、検出電圧Edが
所定値Eth未満の場合、または検出電圧Edが所定値
Eth以上であっても前回のチェックが異常の場合に、
ステップモータおよびその駆動回路15の動作確認を行
ない、検出電圧Edが所定値Eth以上かつ前回のチェ
ックが正常の場合にステップモータおよびその駆動回路
15の動作確認を行なわず、直ちに燃料や空気の量の制
御の処理を行なう制御装置である。
FIG. 1 is a schematic block diagram showing an embodiment of the present invention. Reference numeral 11 denotes a power supply voltage E of a vehicle-mounted battery or the like which is monitored with a time delay, and whether a detected voltage Ed is equal to or higher than a predetermined value Eth. The power supply voltage monitoring means 12 detects whether the detected voltage is less than the value Eth. The power supply voltage monitoring means 12 operates based on the power supply voltage E. Is abnormal,
The operation of the step motor and its drive circuit 15 is checked, and if the detected voltage Ed is equal to or higher than the predetermined value Eth and the previous check is normal, the operation of the step motor and its drive circuit 15 is not checked, and the amount of fuel or air is immediately Is a control device for performing the control processing.

【0013】また、制御装置12は、電源電圧監視手段
11の出力に基づきステップモータの要求ステップ位置
の制御を行なうMPU13と、各種演算結果をステップ
モータのステップ位置の補正値として格納する不揮発性
メモリー14とから構成されており、燃料噴射タイミン
グを示すTDC信号18に同期して、エンジンの状態を
示す各種入力19より最適燃料噴射タイミングを算出し
て、スロットル弁を駆動するステップモータのモータ駆
動回路15及び燃料噴射を行うインジェクタのソレノイ
ド駆動回路16を駆動させる。
The control unit 12 includes an MPU 13 for controlling the required step position of the step motor based on the output of the power supply voltage monitoring means 11, and a non-volatile memory for storing various calculation results as correction values for the step position of the step motor. And a motor drive circuit for a step motor for driving a throttle valve by calculating an optimum fuel injection timing from various inputs 19 indicating an engine state in synchronization with a TDC signal 18 indicating a fuel injection timing. 15 and a solenoid drive circuit 16 of an injector for performing fuel injection are driven.

【0014】図2は、車載バッテリー等の電源電圧Eを
時間的に遅れて監視し、その検出電圧Edが所定値Et
h以上か所定値Eth未満かを検出する電源電圧監視手
段11の一実施例であり、抵抗r1,r2,r3及びコ
ンデンサcよりなる時定数回路であり、抵抗r3の出力
端子がMPU13のアナログ入力端子AN1に接続され
ている。MPU13のアナログ入力端子AN1の電圧は
その時定数により、電源がオンになると図2(B)に示
すように、時間間隔t1後に電圧判定値ADVRF以上
になり、他方、電源がオフになると図2(C)に示すよ
うに、時間間隔t2後に電圧判定値ADVRF以下にな
る。
FIG. 2 shows that the power supply voltage E of a vehicle-mounted battery or the like is monitored with a time delay, and the detected voltage Ed is a predetermined value Et.
This is an embodiment of the power supply voltage monitoring means 11 for detecting whether the voltage is equal to or greater than h or less than a predetermined value Eth, which is a time constant circuit including resistors r1, r2, r3 and a capacitor c. It is connected to terminal AN1. When the power is turned on, the voltage at the analog input terminal AN1 of the MPU 13 becomes equal to or higher than the voltage determination value ADVRF after the time interval t1, as shown in FIG. 2B, and when the power is turned off, as shown in FIG. As shown in C), the voltage becomes equal to or less than the voltage determination value ADVRF after the time interval t2.

【0015】従って、車のイグニッションキーがオンに
なってMPU13がスタートしたときには、電源電圧監
視手段11の出力電圧は電圧判定値ADVRF以下であ
り、他方、走行中のクランキングなどによりMPU13
がリセットされて再スタートしたときには、電源電圧監
視手段11の出力電圧は電圧判定値ADVRF以上にな
る。
Therefore, when the ignition key of the car is turned on and the MPU 13 starts, the output voltage of the power supply voltage monitoring means 11 is equal to or lower than the voltage determination value ADVRF.
Is reset and restarted, the output voltage of the power supply voltage monitoring means 11 becomes equal to or higher than the voltage determination value ADVRF.

【0016】次に、図3を参照してMPU13の動作を
説明する。尚、MPU13は上記の如く、電源がオンに
なったり、電源電圧が低下したときにリセットされ、再
スタートする。MPU13はスタート後、ステップ31
において、電源電圧監視手段11の出力電圧が電圧判定
値ADVRF以上か否かを判別し、YESの場合にはス
テップ32に分岐し、NOの場合にはステップ33に進
む。
Next, the operation of the MPU 13 will be described with reference to FIG. As described above, the MPU 13 is reset when the power is turned on or the power supply voltage is reduced, and restarts. After the start, the MPU 13 executes Step 31
, It is determined whether or not the output voltage of the power supply voltage monitoring means 11 is equal to or higher than the voltage determination value ADVRF. If YES, the process branches to step 32, and if NO, the process proceeds to step 33.

【0017】ステップ32においては、不揮発性メモリ
ー14に格納しておいたステップモータおよびその駆動
回路の動作確認済みを示すフラグ(以下モータ確認済み
フラグと記す)が「1」か否かを判別し、YESの場合
にはステップ38に進み、NOの場合にはステップ33
に分岐する。
In step 32, it is determined whether or not a flag (hereinafter referred to as a motor confirmed flag) indicating that the operation of the step motor and its driving circuit stored in the nonvolatile memory 14 has been confirmed is "1". If YES, go to step 38; if NO, go to step 33
Branch to

【0018】ステップ33では、ステップモータおよび
その駆動回路15の動作確認を行ない、正常でない場合
にはステップ35に分岐してモータ確認済みフラグを
「0」にリセットし、続くステップ36において警報装
置17を駆動し運転者にモータ異常を知らせる。さら
に、ステップ37では、モータ確認済みフラグを「1」
にセットし、燃料や空気の量の制御の処理を開始する。
(ステップ38)すなわち、イグニッションキーにより
電源がオンになってMPU13がスタートした時は、図
2(B)に示すように、電源電圧監視手段11の出力電
圧は電圧判定値ADVRF以下であるため、ステップ3
3に示すようにステップモータおよびその駆動回路15
の動作確認を行なう。
In step 33, the operation of the stepping motor and its drive circuit 15 is checked. If the operation is not normal, the flow branches to step 35 to reset the motor checked flag to "0". To notify the driver of the motor abnormality. Further, in step 37, the motor confirmed flag is set to "1".
To start the process of controlling the amount of fuel and air.
(Step 38) That is, when the power is turned on by the ignition key and the MPU 13 starts, the output voltage of the power supply voltage monitoring means 11 is equal to or less than the voltage determination value ADVRF as shown in FIG. Step 3
As shown in FIG. 3, the stepping motor and its driving circuit 15
Check the operation of.

【0019】他方、動作中に電源が瞬間的にオフになっ
たり、電源電圧が低下した場合にリセットされて再スタ
ートした時は、図2(C)に示すように、時間間隔t2
以内に電源電圧が復帰した時は、復帰時の電源電圧監視
手段11の出力電圧は電圧判定値ADVRF以上である
ために、ステップ31からステップ32に分岐し、前回
に動作確認の結果が正常な場合(モータ確認済みフラグ
=1)には、ステップ33の動作確認を行なうことなく
燃料や空気の量の制御の処理を開始し、前回に動作確認
の結果が正常でない場合(モータ確認済みフラグ=0)
には、ステップ33の動作確認を行なった後燃料や空気
の量の制御の処理を開始する。
On the other hand, when the power supply is momentarily turned off during operation or when the power supply voltage is lowered and reset and restarted, as shown in FIG.
If the power supply voltage recovers within this time, since the output voltage of the power supply voltage monitoring means 11 at the time of recovery is equal to or higher than the voltage determination value ADVRF, the process branches from step 31 to step 32, and the result of the previous operation check is normal. In this case (motor-confirmed flag = 1), the process of controlling the amount of fuel or air is started without performing the operation check in step 33, and when the result of the previous operation confirmation is not normal (motor-confirmed flag = 0)
Then, after confirming the operation in step 33, the process of controlling the amount of fuel or air is started.

【0020】このように、上記実施例によれば、電源電
圧監視手段11により電源電圧の変動を時間的に遅れて
検出するとともに、その検出電圧が所定値以上か否かを
検出し、その検出電圧が所定値未満の場合、つまり車の
イグニッションキーがオンになってMPU13がスター
トしたときには、電源電圧の検出電圧は所定値未満であ
り、この場合にはステップモータおよびその駆動回路の
動作確認を行なうために、誤動作を防止することができ
る。
As described above, according to the above embodiment, the power supply voltage monitoring means 11 detects the fluctuation of the power supply voltage with a time delay, and detects whether or not the detected voltage is equal to or higher than a predetermined value. When the voltage is less than the predetermined value, that is, when the ignition key of the car is turned on and the MPU 13 starts, the detected voltage of the power supply voltage is less than the predetermined value. In this case, it is necessary to confirm the operation of the step motor and its drive circuit. Therefore, malfunction can be prevented.

【0021】また、走行中の電源瞬断時やクランキング
などによりMPU13がリセットされて再スタートした
場合には、電源電圧の検出電圧は所定値以上であり、こ
の場合にはステップモータおよびその駆動回路の動作確
認を行なわず、直ちに燃料や空気の量の制御の処理を開
始するので、始動性を向上させることができる。
When the MPU 13 is reset and restarted due to an instantaneous power interruption or cranking during traveling, the detected voltage of the power supply voltage is equal to or higher than a predetermined value. Since the process of controlling the amount of fuel or air is immediately started without checking the operation of the circuit, the startability can be improved.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明は、上記実施例より明らかなよう
に、電源がオンになった時には必ずステップモータおよ
びその駆動回路の動作確認を行なうために、誤動作の危
険がないという効果を有する。また、走行中に電源が瞬
間的にオフになったり、あるいは電源電圧が低下し所定
時間内に電源電圧が復帰した時には、ステップモータお
よびその駆動回路の動作確認を行なわず、直ちに燃料や
空気の量の制御の処理を開始するので、始動性を向上さ
せることができるという効果を有する。
As is apparent from the above embodiment, the present invention has the effect that there is no danger of malfunction since the operation of the step motor and its drive circuit is checked whenever the power is turned on. When the power supply is momentarily turned off during traveling or when the power supply voltage is reduced and the power supply voltage is restored within a predetermined time, the operation of the step motor and its drive circuit is not checked, and the fuel or air is immediately discharged. Since the process of controlling the amount is started, there is an effect that the startability can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例における内燃機関におけるス
テップモータ制御装置のブロック図
FIG. 1 is a block diagram of a step motor control device in an internal combustion engine according to one embodiment of the present invention.

【図2】(A)同装置の電源電圧監視手段の回路図 (B)同装置の電源電圧監視手段の動作説明図 (C)同装置の電源電圧監視手段の動作説明図2A is a circuit diagram of a power supply voltage monitoring unit of the device; FIG. 2B is an explanatory diagram of an operation of the power supply voltage monitoring unit of the device; FIG.

【図3】同装置の動作を示すフローチャートFIG. 3 is a flowchart showing the operation of the apparatus.

【図4】従来のステップモータ制御装置の動作を示すフ
ローチャート
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of a conventional step motor control device.

【図5】従来のステップモータ制御装置の動作を示すフ
ローチャート
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of a conventional step motor control device.

【図6】電源電圧変動時のMPUの動作を説明するため
のタイミングチャート
FIG. 6 is a timing chart for explaining the operation of the MPU when the power supply voltage fluctuates;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 電源電圧監視手段 12 制御装置 13 マイクロプロセッサ(MPU) 14 不揮発性メモリ 15 ステップモータおよびその駆動回路 16 燃料噴射インジェクタおよびその駆動回路 17 警報装置 18 上死点検出信号 19 エンジン状態検出信号 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Power supply voltage monitoring means 12 Control device 13 Microprocessor (MPU) 14 Non-volatile memory 15 Step motor and its drive circuit 16 Fuel injector and its drive circuit 17 Alarm device 18 Top dead center detection signal 19 Engine state detection signal

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 内燃機関の燃料や空気の量を調節するス
ロットル弁を駆動するステップモータの現在ステップ位
置を検出する手段と電源電圧が所定値以下か否かを所
定時間遅らして検出する電源電圧監視手段と、前記電源
電圧が低下してリセットした後に再度動作を開始する時
に、前記電源電圧監視手段の検出電圧が所定値未満の時
には前記ステップモータの現在ステップ位置が動作確認
用の要求ステップ位置に移動するか否かの確認を行った
後に、前記電源電圧監視手段の検出電圧が所定値以上の
時には前記の確認を行わずに、前記内燃機関の運転状態
に対応した前記ステップモータの要求ステップ位置を制
御するマイクロプロセッサとを備えた内燃機関における
ステップモータ制御装置。
1. A means for detecting a current step position of a step motor for driving a throttle valve for adjusting an amount of fuel or air of an internal combustion engine, and detecting whether or not a power supply voltage is equal to or lower than a predetermined value by delaying a predetermined time. Power supply voltage monitoring means, and the power supply
When restarting operation after reset due to low voltage
When the detected voltage of the power supply voltage monitoring means is less than a predetermined value.
Check the current step position of the step motor
Confirmed whether to move to the required step position for
Later, the detection voltage of the power supply voltage monitoring means is equal to or higher than a predetermined value.
Sometimes, without performing the above confirmation,
The required step position of the step motor corresponding to
A step motor control device for an internal combustion engine, comprising:
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