JPH0330702B2 - - Google Patents
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- JPH0330702B2 JPH0330702B2 JP19963484A JP19963484A JPH0330702B2 JP H0330702 B2 JPH0330702 B2 JP H0330702B2 JP 19963484 A JP19963484 A JP 19963484A JP 19963484 A JP19963484 A JP 19963484A JP H0330702 B2 JPH0330702 B2 JP H0330702B2
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- JP
- Japan
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- stepper motor
- air
- voltage
- value
- control
- Prior art date
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
- F02D41/221—Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of actuators or electrically driven elements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of The Air-Fuel Ratio Of Carburetors (AREA)
- 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】
(産業上の利用分野)
本発明は、内燃エンジンの空燃比制御装置に関
するものであり、特に、混合気の空燃比を制御す
るアクチユエータへの印加電圧、または電子コン
トロールユニツトの電源電圧の低下の程度に応じ
て、該アクチユエータの駆動を適切に制御するこ
とのできる内燃エンジンの空燃比制御装置に関す
るものである。
するものであり、特に、混合気の空燃比を制御す
るアクチユエータへの印加電圧、または電子コン
トロールユニツトの電源電圧の低下の程度に応じ
て、該アクチユエータの駆動を適切に制御するこ
とのできる内燃エンジンの空燃比制御装置に関す
るものである。
(従来の技術)
内燃エンジンの排気ガス成分の濃度を検出する
装置と、エンジンに供給される混合気を生成する
燃料調量装置と、前記濃度検出装置の出力信号に
応じて、混合気の空燃比を設定値にフイードバツ
ク制御するように、前記濃度検出装置を前記燃料
調量装置に結合する電気回路とを備えた、エンジ
ンに供給される混合気の空燃比制御装置は当業者
間に周知である(例えば、特開昭57−62955号公
報)。
装置と、エンジンに供給される混合気を生成する
燃料調量装置と、前記濃度検出装置の出力信号に
応じて、混合気の空燃比を設定値にフイードバツ
ク制御するように、前記濃度検出装置を前記燃料
調量装置に結合する電気回路とを備えた、エンジ
ンに供給される混合気の空燃比制御装置は当業者
間に周知である(例えば、特開昭57−62955号公
報)。
第2図は前述のような空燃比制御装置の全体の
構成図である。
構成図である。
符合1は内燃エンジンを示し、エンジン1に連
なる吸気マニホルド(吸気管)2には、全体とし
て符合3で示す気化器が設けられている。
なる吸気マニホルド(吸気管)2には、全体とし
て符合3で示す気化器が設けられている。
気化器3には、フロート室4と一次側吸気通路
とを連通する燃料通路5,6が形成され、これら
の通路は夫々空気通路8a,8bを介して空燃比
制御弁9に接続されている。
とを連通する燃料通路5,6が形成され、これら
の通路は夫々空気通路8a,8bを介して空燃比
制御弁9に接続されている。
さらに、気化器3には、フロート室4と二次側
吸気通路とを連通する燃料通路7a,7bが形成
される。前記通路7aは、空気通路8cを介して
空燃比制御弁9に接続されると共に、二次側吸気
通路のスロツトル弁30bの少し上流側に開口し
ている。
吸気通路とを連通する燃料通路7a,7bが形成
される。前記通路7aは、空気通路8cを介して
空燃比制御弁9に接続されると共に、二次側吸気
通路のスロツトル弁30bの少し上流側に開口し
ている。
また、前記通路7bは、固定絞りを有する空気
通路8dを介してエアクリーナ内部と連通してい
る。
通路8dを介してエアクリーナ内部と連通してい
る。
該制御弁9は、図示例では3個の流量制御弁か
ら成り、各流量制御弁はシリンダ10と、該シリ
ンダ10内に変位可能に挿入された弁体11と、
該シリンダおよび弁体間に装架され、前記各弁体
を一方向に押圧するコイルばね12とから構成さ
れている。
ら成り、各流量制御弁はシリンダ10と、該シリ
ンダ10内に変位可能に挿入された弁体11と、
該シリンダおよび弁体間に装架され、前記各弁体
を一方向に押圧するコイルばね12とから構成さ
れている。
各弁体11の反コイルばね側端部11aはテー
パ状に形成されており、弁体11の変位に応じ
て、弁体テーパ部11aが挿通されているシリン
ダ10の対向端開口10aの開口面積が変化する
ようになつている。
パ状に形成されており、弁体11の変位に応じ
て、弁体テーパ部11aが挿通されているシリン
ダ10の対向端開口10aの開口面積が変化する
ようになつている。
各弁体11の一端(反コイルばね側端)は、往
復動可能なように、回り止めされたウオーム部材
14に連結された連結プレート15に当接してい
る。
復動可能なように、回り止めされたウオーム部材
14に連結された連結プレート15に当接してい
る。
ウオーム部材14は、その周囲に、ラジアル軸
受16を介して回転自在に配されたステツパモー
タ13のロータ17とねじ係合している。更にロ
ータ17の外周には、ステータとしてのソレノイ
ド18が配されている。
受16を介して回転自在に配されたステツパモー
タ13のロータ17とねじ係合している。更にロ
ータ17の外周には、ステータとしてのソレノイ
ド18が配されている。
ソレノイド18は、電子コントロールユニツト
(以下「ECU」と言う)20と電気的に接続され
ている。
(以下「ECU」と言う)20と電気的に接続され
ている。
ECU20からの駆動パルスにより、ソレノイ
ド18が付勢されると、ロータ17が回転し、さ
らにロータ17とねじ係合したウオーム部材14
が、図において左右方向に変位する。従つて、ウ
オーム部材14と連結されたプレート15が左右
方向に変位する。
ド18が付勢されると、ロータ17が回転し、さ
らにロータ17とねじ係合したウオーム部材14
が、図において左右方向に変位する。従つて、ウ
オーム部材14と連結されたプレート15が左右
方向に変位する。
ステツパモータ13の固定ハウジング21に
は、永久磁石22とリードスイツチ23とが対向
して設けられている。一方、前記プレート15の
周縁には、磁性材料から成る遮蔽板24が、前記
永久磁石22とリードスイツチ23間に出入しう
るように取り付けられている。
は、永久磁石22とリードスイツチ23とが対向
して設けられている。一方、前記プレート15の
周縁には、磁性材料から成る遮蔽板24が、前記
永久磁石22とリードスイツチ23間に出入しう
るように取り付けられている。
以上の構成から明らかなように、前記プレート
15の左右方向の変位に伴なつて遮蔽板24が左
右に変位する。そしてさらに、この変位に従つ
て、リードスイツチ23がオン・オフ制御され
る。
15の左右方向の変位に伴なつて遮蔽板24が左
右に変位する。そしてさらに、この変位に従つ
て、リードスイツチ23がオン・オフ制御され
る。
すなわち、空燃比制御弁9の弁体が、永久磁石
22、リードスイツチ23および遮蔽板24の取
付位置によつて決定される基準位置を通過する
と、その移動方向に応じてリードスイツチ23が
オンまたはオフに切り換えられる。
22、リードスイツチ23および遮蔽板24の取
付位置によつて決定される基準位置を通過する
と、その移動方向に応じてリードスイツチ23が
オンまたはオフに切り換えられる。
リードスイツチ23は、このオン・オフ切換に
応じた二値信号をECU20に供給する。
応じた二値信号をECU20に供給する。
なお、ハウジング21には大気と連通した空気
取入口25が形成され、この取入口25に挿着さ
れたフイルタ26を介して大気を各流量制御弁に
導いている。
取入口25が形成され、この取入口25に挿着さ
れたフイルタ26を介して大気を各流量制御弁に
導いている。
一方、エンジンの排気マニホルド27の内壁に
は、酸化ジルコニウム等から成るO2センサ28
が、該マニホルド27内に突出して設けられ、そ
の出力はECU20に供給される。
は、酸化ジルコニウム等から成るO2センサ28
が、該マニホルド27内に突出して設けられ、そ
の出力はECU20に供給される。
また、大気圧センサ29がエンジンを塔載した
車輌周囲の大気圧を検出可能に配置される。前記
大気圧センサ29の検出値信号もECU20に供
給される。
車輌周囲の大気圧を検出可能に配置される。前記
大気圧センサ29の検出値信号もECU20に供
給される。
さらに、エンジンの冷却水が充満したエンジン
気筒周壁内には、サーミスタ33が装着され、エ
ンジン温度を代表する冷却水温度を検出する。前
記サーミスタ33の検出値信号をまたECU20
に供給される。
気筒周壁内には、サーミスタ33が装着され、エ
ンジン温度を代表する冷却水温度を検出する。前
記サーミスタ33の検出値信号をまたECU20
に供給される。
なお、第2図において、符合39は排気ガス中
のCO,HC,NOxを浄化する三元触媒、31は、
管路32を介してスロツトル弁30a,30bよ
り下流の吸気マニホルド2内の吸気圧を検出し、
その出力をECU20に供給する圧力センサ、3
5はエンジン回転数センサ、37はイグニツシヨ
ンスイツチおよび38は電圧VBの電源(バツテ
リ)である。
のCO,HC,NOxを浄化する三元触媒、31は、
管路32を介してスロツトル弁30a,30bよ
り下流の吸気マニホルド2内の吸気圧を検出し、
その出力をECU20に供給する圧力センサ、3
5はエンジン回転数センサ、37はイグニツシヨ
ンスイツチおよび38は電圧VBの電源(バツテ
リ)である。
次に、上述した従来の空燃比制御装置の制御内
容について、第2図を参照して説明する。
容について、第2図を参照して説明する。
先ず、エンジンの始動時において、イグニツシ
ヨンスイツチ37がオンにされると、ECU20
がイニシヤライズ(初期化)される。その後、
ECU20は、リードスイツチ23を介して、ア
クチユエータであるステツパモータ13の基準位
置を検出する。
ヨンスイツチ37がオンにされると、ECU20
がイニシヤライズ(初期化)される。その後、
ECU20は、リードスイツチ23を介して、ア
クチユエータであるステツパモータ13の基準位
置を検出する。
なお、上記基準位置は、ステツパモータ13の
リードスイツチ23がオン・オフするときの位置
に基づいて検出される。
リードスイツチ23がオン・オフするときの位置
に基づいて検出される。
次いで、前記ECU20は、ステツパモータ1
3を、該基準位置からエンジンの始動に最適な所
定の位置(プリセツト位置)(以下「PScr」とい
う)に至るまで駆動し、初期空燃比を所定の対応
する値にセツトする。
3を、該基準位置からエンジンの始動に最適な所
定の位置(プリセツト位置)(以下「PScr」とい
う)に至るまで駆動し、初期空燃比を所定の対応
する値にセツトする。
次に、ECU20は、O2センサ28の活性化状
態、およびサーミスタ33によつて検出されるエ
ンジンの冷却水温Twをモニタし、空燃比制御の
開始条件が成立したか否かを決定する。
態、およびサーミスタ33によつて検出されるエ
ンジンの冷却水温Twをモニタし、空燃比制御の
開始条件が成立したか否かを決定する。
空燃比フイードバツク制御を正確に行なうに
は、(1)O2センサ28が十分に温度上昇して活性
化した状態にあり、さらに、(2)エンジンが暖機完
了状態にあるという、2条件が満足されることが
必要である。
は、(1)O2センサ28が十分に温度上昇して活性
化した状態にあり、さらに、(2)エンジンが暖機完
了状態にあるという、2条件が満足されることが
必要である。
また、酸化ジルコニウム等から成るO2センサ
は、その内部抵抗が温度の上昇につれて減少して
くる特性を持つている。
は、その内部抵抗が温度の上昇につれて減少して
くる特性を持つている。
このような特性のO2センサに、ECU20に内
蔵される定電圧源から、適当な抵抗値を有する抵
抗を介して電流を供給すると、不活性時にはその
出力電圧Vが定電圧源の電圧(例えば、5ボル
ト)に近い値を示し、その温度が上昇するにつれ
て出力電圧が低下する。
蔵される定電圧源から、適当な抵抗値を有する抵
抗を介して電流を供給すると、不活性時にはその
出力電圧Vが定電圧源の電圧(例えば、5ボル
ト)に近い値を示し、その温度が上昇するにつれ
て出力電圧が低下する。
そこで、O2センサの出力電圧が所定の電圧Vx
まで低下した時に活性化信号を発生すると共に、
その信号の発生から所定時間(例えば1分間)経
過した後であつて、且つ空燃比のフイードバツク
制御が可能な開度まで自動チヨークが開くような
所定の値にまで、冷却水温Twが上昇したことを
確認した後に、空燃比フイードバツク制御を開始
する。
まで低下した時に活性化信号を発生すると共に、
その信号の発生から所定時間(例えば1分間)経
過した後であつて、且つ空燃比のフイードバツク
制御が可能な開度まで自動チヨークが開くような
所定の値にまで、冷却水温Twが上昇したことを
確認した後に、空燃比フイードバツク制御を開始
する。
なお、ステツパモータ13は、このO2センサ
活性化および冷却水温Twの検出段階では、前述
の所定位置PScrに保持されている。
活性化および冷却水温Twの検出段階では、前述
の所定位置PScrに保持されている。
上述した始動時の制御が終ると、基本空燃比制
御に移行する。
御に移行する。
すなわち、ECU20は、O2センサ28からの
出力信号V、圧力センサ31からの吸気マニホル
ド内の絶対圧PB、回転数センサ35からのエン
ジン速度Ne、および大気圧センサ29からの大
気圧PAに応じて、ステツパモータ13を予定位
置まで駆動し、空燃比を所定値にセツトする。
出力信号V、圧力センサ31からの吸気マニホル
ド内の絶対圧PB、回転数センサ35からのエン
ジン速度Ne、および大気圧センサ29からの大
気圧PAに応じて、ステツパモータ13を予定位
置まで駆動し、空燃比を所定値にセツトする。
より詳細には、この基本空燃比制御は、(1)スロ
ツトル弁全開時、(2)アイドル時、および(3)減速時
の各オープンループ制御、並びに(4)部分負荷時の
クローズドループ制御から成る。なお、これらの
制御はすべてエンジンが暖機完了状態に至つた後 に行われる。
ツトル弁全開時、(2)アイドル時、および(3)減速時
の各オープンループ制御、並びに(4)部分負荷時の
クローズドループ制御から成る。なお、これらの
制御はすべてエンジンが暖機完了状態に至つた後 に行われる。
先ず、スロツトル弁全開時のオープンループ制
御条件は、上記圧力センサ31で検出された絶対
圧PBと、大気圧センサ29で検出された大気圧
(絶対圧)PAとのゲージ圧差(PA−PB)が、所
定の差△Pより低い時に成立する。
御条件は、上記圧力センサ31で検出された絶対
圧PBと、大気圧センサ29で検出された大気圧
(絶対圧)PAとのゲージ圧差(PA−PB)が、所
定の差△Pより低い時に成立する。
ECU20は、上記センサ29,31の出力信
号間の差とその内部に記憶された所定の差△Pと
を比較する。
号間の差とその内部に記憶された所定の差△Pと
を比較する。
そして、上記の条件が成立するときは、ステツ
パモータ13を、スロツトル弁全開時のオープン
ループ制御条件の消滅時に、エンジンのエミツシ
ヨンに最適な空燃比が得られる所定位置(プリセ
ツト位置)PSwotに至るまで駆動し、該所定位
置に停止させる。
パモータ13を、スロツトル弁全開時のオープン
ループ制御条件の消滅時に、エンジンのエミツシ
ヨンに最適な空燃比が得られる所定位置(プリセ
ツト位置)PSwotに至るまで駆動し、該所定位
置に停止させる。
なお、スロツトル弁の全開時には、公知のエコ
ノマイザ(図示せず)等が作動し、エンジンには
リツチな(空燃比が小さい)混合気が供給され
る。
ノマイザ(図示せず)等が作動し、エンジンには
リツチな(空燃比が小さい)混合気が供給され
る。
アイドル時のオープンループ制御条件は、エン
ジン回転数Neが所定のアイドル回転数Nidl(例え
ば1000rpm)より低いときに成立する ECU20は、回転数センサ35の出力信号Ne
と、その内部に記憶された所定の回転数Nidlと
を比較し、上記の条件が成立するときは、ステツ
パモータ13を、エンジンのエミツシヨンに最適
な所定のアイドル位置(プリセツト位置)PSidl
に至るまで駆動し、該所定位置に停止させる。
ジン回転数Neが所定のアイドル回転数Nidl(例え
ば1000rpm)より低いときに成立する ECU20は、回転数センサ35の出力信号Ne
と、その内部に記憶された所定の回転数Nidlと
を比較し、上記の条件が成立するときは、ステツ
パモータ13を、エンジンのエミツシヨンに最適
な所定のアイドル位置(プリセツト位置)PSidl
に至るまで駆動し、該所定位置に停止させる。
次に、減速時のオープンループ制御条件は、吸
気マニホルド内の絶対圧PBが所定の絶対圧
PBdecより低いときに成立する。
気マニホルド内の絶対圧PBが所定の絶対圧
PBdecより低いときに成立する。
ECU20は、圧力センサ31の出力信号PBと
その内部に記憶された所定の絶対圧PBdecとを比
較し、上述の条件が成立するときは、ステツパモ
ータ13を、所定の減速位置(プリセツト位置)
PSdecに至るまで駆動し、該所定位置に停止させ
る。
その内部に記憶された所定の絶対圧PBdecとを比
較し、上述の条件が成立するときは、ステツパモ
ータ13を、所定の減速位置(プリセツト位置)
PSdecに至るまで駆動し、該所定位置に停止させ
る。
上述の減速時のオープンループ制御条件の根拠
は、減速によつて吸気マニホルド内の絶対圧PB
が所定値以下に低下すると排気ガス中の未燃HC
(炭化水素)が増大し、その結果、O2センサの検
出値信号に基づく空燃比フイードバツク制御が正
確に出来ず、混合気の理論混合比または空燃比が
得られないことである。
は、減速によつて吸気マニホルド内の絶対圧PB
が所定値以下に低下すると排気ガス中の未燃HC
(炭化水素)が増大し、その結果、O2センサの検
出値信号に基づく空燃比フイードバツク制御が正
確に出来ず、混合気の理論混合比または空燃比が
得られないことである。
従つて、上述のように、圧力センサ31により
検出された吸気マニホルド内の絶対圧PBが、そ
の所定値PBdecより小さいとき、アクチユエータ
(ステツパモータ)を、減速時のオープンループ
制御条件の消滅時に、エンジンのエミツシヨンに
最適な空燃比が得られる所定の位置(プリセツト
位置)PSdecに移動してオープンループによる制
御を行なうようにしたものである。
検出された吸気マニホルド内の絶対圧PBが、そ
の所定値PBdecより小さいとき、アクチユエータ
(ステツパモータ)を、減速時のオープンループ
制御条件の消滅時に、エンジンのエミツシヨンに
最適な空燃比が得られる所定の位置(プリセツト
位置)PSdecに移動してオープンループによる制
御を行なうようにしたものである。
なお、上記スロツトル弁全開時、アイドル時、
および減速時の各オープンループ制御において
は、大気圧PAに応じて、それぞれのステツパモ
ータ13の所定位置PSwot,PSidl,PSdecは、
それぞれ適当に補正されるのが望ましい。
および減速時の各オープンループ制御において
は、大気圧PAに応じて、それぞれのステツパモ
ータ13の所定位置PSwot,PSidl,PSdecは、
それぞれ適当に補正されるのが望ましい。
一方、部分負荷時のクローズドループ制御条件
は、エンジンが、前述した各オープンループ制御
条件の成立時以外の作動状態にあるときに成立す
る。
は、エンジンが、前述した各オープンループ制御
条件の成立時以外の作動状態にあるときに成立す
る。
このクローズドループ制御において、ECU2
0は、回転数センサ35によつて検出されたエン
ジン回転数Neと、O2センサ28の出力信号Vと
に応じて、フイードバツクによる比例制御(以下
「P項制御」という)または積分制御(以下「I
項制御」という)を行なう。
0は、回転数センサ35によつて検出されたエン
ジン回転数Neと、O2センサ28の出力信号Vと
に応じて、フイードバツクによる比例制御(以下
「P項制御」という)または積分制御(以下「I
項制御」という)を行なう。
より詳細には、O2センサ28の出力電圧が所
定電圧Vref(混合気の理論混合比または空燃比に
相当する値)より高レベル側または低レベル側で
のみ変化する場合はI項制御を実行する。
定電圧Vref(混合気の理論混合比または空燃比に
相当する値)より高レベル側または低レベル側で
のみ変化する場合はI項制御を実行する。
すなわち、O2センサの出力電圧が、所定電圧
Vrefに対して、高レベル側あるいは低レベル側
にあることに相当する二値信号を積分した値にし
たがつて、ステツパモータ13の位置を修正し、
安定した正確な位置制御を行なう。
Vrefに対して、高レベル側あるいは低レベル側
にあることに相当する二値信号を積分した値にし
たがつて、ステツパモータ13の位置を修正し、
安定した正確な位置制御を行なう。
一方、O2センサ28の出力信号が、高レベル
側から低レベル側に、または逆に低レベル側から
高レベル側に変化した場合は、P項制御を実行す
る。すなわち、O2センサの出力電圧の変化に直
接比例した値にしたがつて、ステツパモータ13
の位置を修正し、項制御に比較して迅速で、か
つ効率のよい制御を行なう。
側から低レベル側に、または逆に低レベル側から
高レベル側に変化した場合は、P項制御を実行す
る。すなわち、O2センサの出力電圧の変化に直
接比例した値にしたがつて、ステツパモータ13
の位置を修正し、項制御に比較して迅速で、か
つ効率のよい制御を行なう。
上述の項制御においては、O2センサの出力
電圧の変化に基づく二値信号を積分して得られる
値にしたがつてステツパモータの位置を変化させ
るが、毎秒当り増減するステツプ数はエンジンの
回転数に対応して変えている。
電圧の変化に基づく二値信号を積分して得られる
値にしたがつてステツパモータの位置を変化させ
るが、毎秒当り増減するステツプ数はエンジンの
回転数に対応して変えている。
すなわち、低い回転域における項制御による
毎秒当り増減するステツプ数は少ないが、回転数
の上昇に応じて増加し、高い回転数における毎秒
当りのステツプ増減数は多くなるように制御す
る。
毎秒当り増減するステツプ数は少ないが、回転数
の上昇に応じて増加し、高い回転数における毎秒
当りのステツプ増減数は多くなるように制御す
る。
また、所定電圧Vrefに関して、高レベル側か
ら低レベル側へのO2センサ出力の変化、または
その反対方向への変化があつたときに行なわれる
P項制御においては、毎秒当り増減するステツパ
モータのステツプ数は、エンジン回転数と無関係
に、一律に同一の所定値(例えば、6ステツプ)
に設定されている。
ら低レベル側へのO2センサ出力の変化、または
その反対方向への変化があつたときに行なわれる
P項制御においては、毎秒当り増減するステツパ
モータのステツプ数は、エンジン回転数と無関係
に、一律に同一の所定値(例えば、6ステツプ)
に設定されている。
さらに、エンジンのゼロ発進−加速時の空燃比
制御は、エンジンの暖機が完了し、エンジン回転
数Neが低速回転域から高速回転域に移行する段
階で、前述した所定のアイドル回転数Nidl(例え
ば1000rpm)を越えたことを条件として行なわれ
る。
制御は、エンジンの暖機が完了し、エンジン回転
数Neが低速回転域から高速回転域に移行する段
階で、前述した所定のアイドル回転数Nidl(例え
ば1000rpm)を越えたことを条件として行なわれ
る。
この条件が成立した時点において、ECU20
は、ステツパモータ13を所定の加速時位置(プ
リセツト位置)PSaccに急速に移行させる。この
直後から、ECU20は前述した空燃比フイード
バツク制御を開始する。
は、ステツパモータ13を所定の加速時位置(プ
リセツト位置)PSaccに急速に移行させる。この
直後から、ECU20は前述した空燃比フイード
バツク制御を開始する。
上述のように、エンジンのゼロ発進−加速時に
は、アクチユエータ位置を、有毒ガス排出量の少
ない所定のプリセツト位置PSaccに移行させる。
それ故に、エンジンを塔載した車輌を、その停止
位置から加速する、いわゆるゼロ発進において、
排気ガス対策上有利であるとともに、その後の空
燃比フイードバツクを良好に行なうことが可能と
なる。
は、アクチユエータ位置を、有毒ガス排出量の少
ない所定のプリセツト位置PSaccに移行させる。
それ故に、エンジンを塔載した車輌を、その停止
位置から加速する、いわゆるゼロ発進において、
排気ガス対策上有利であるとともに、その後の空
燃比フイードバツクを良好に行なうことが可能と
なる。
上述した種々のオープンループ制御から部分負
荷時のクローズドループ制御への移行、またはそ
の逆の移行の際における制御モータの切換は次の
ように行なわれる。
荷時のクローズドループ制御への移行、またはそ
の逆の移行の際における制御モータの切換は次の
ように行なわれる。
まず、クローズドループからオープンループに
切換えるときは、ECU20は、各オープンルー
プ状態に入る直前のステツパモータ13の位置と
は無関係に、前述したオープンループ時の種々の
プリセツト位置PScr,PSwot,PSidl,PSdecま
たはPSacc(ただし、必要に応じて大気圧に対応
して補正されたもの)へ、ステツパモータ13を
急速に移動させる。これにより、それぞれのエン
ジン作動状態に応じたオープンループ制御を即座
に開始することができる。
切換えるときは、ECU20は、各オープンルー
プ状態に入る直前のステツパモータ13の位置と
は無関係に、前述したオープンループ時の種々の
プリセツト位置PScr,PSwot,PSidl,PSdecま
たはPSacc(ただし、必要に応じて大気圧に対応
して補正されたもの)へ、ステツパモータ13を
急速に移動させる。これにより、それぞれのエン
ジン作動状態に応じたオープンループ制御を即座
に開始することができる。
一方、オープンループからクローズドループへ
の切換時には、ECU20の指令により、ステツ
パモータ13は、項モードによつて空燃比フイ
ードバツク制御を開始する。
の切換時には、ECU20の指令により、ステツ
パモータ13は、項モードによつて空燃比フイ
ードバツク制御を開始する。
その理由は、オープンループからクローズドル
ープへ切換わるタイミングに対して、O2センサ
の出力信号レベルが高レベル側から低レベル側
に、またはその逆方向に切換わるタイミングは必
ずしも一定ではなく、このようなときには、P項
制御によつて空燃比フイードバツク制御を開始す
る場合に比して、項制御によつてフイードバツ
ク制御を開始する場合のほうが、クローズドルー
プに切換わつた直後のステツパモータ13の位置
差を小さくすることができ、正確な空燃比制御が
早期に可能となり、高いエミツシヨンの安定性が
得られるからである。
ープへ切換わるタイミングに対して、O2センサ
の出力信号レベルが高レベル側から低レベル側
に、またはその逆方向に切換わるタイミングは必
ずしも一定ではなく、このようなときには、P項
制御によつて空燃比フイードバツク制御を開始す
る場合に比して、項制御によつてフイードバツ
ク制御を開始する場合のほうが、クローズドルー
プに切換わつた直後のステツパモータ13の位置
差を小さくすることができ、正確な空燃比制御が
早期に可能となり、高いエミツシヨンの安定性が
得られるからである。
なお、空燃比制御弁9のアクチユエータとして
使用されるステツパモータ13の位置は、ECU
20内の位置カウンタ(アツプダウンカウンタ)
によりモニターされているが、このステツパモー
タの脱調・乱調により、カウンタの内容とステツ
パモータの実際の位置との間にずれも生じること
があり得る。
使用されるステツパモータ13の位置は、ECU
20内の位置カウンタ(アツプダウンカウンタ)
によりモニターされているが、このステツパモー
タの脱調・乱調により、カウンタの内容とステツ
パモータの実際の位置との間にずれも生じること
があり得る。
このような場合、ECU20は、カウンタのカ
ウント値をステツパモータ13の実際の位置とみ
なして作動することになるが、ステツパモータ1
3の実際の位置を正しく把握する必要のあるオー
プンループ制御においては制御操作に支障をきた
す。
ウント値をステツパモータ13の実際の位置とみ
なして作動することになるが、ステツパモータ1
3の実際の位置を正しく把握する必要のあるオー
プンループ制御においては制御操作に支障をきた
す。
このため、第2図の空燃比制御システムにおい
ては、リードスイツチ23の開閉するステツパモ
ータ位置を基準位置(例えば、50ステツプ)とし
て把握すると同時に、ECU20内に記憶された
基準位置ステツプ数(例えば、50ステツプ)を位
置カウンタにプリセツトすることにより、その後
の制御精度を確保するようにしている。
ては、リードスイツチ23の開閉するステツパモ
ータ位置を基準位置(例えば、50ステツプ)とし
て把握すると同時に、ECU20内に記憶された
基準位置ステツプ数(例えば、50ステツプ)を位
置カウンタにプリセツトすることにより、その後
の制御精度を確保するようにしている。
(発明が解決しようとする問題点)
上記した従来の技術は、次のような問題点を有
していた。
していた。
前記したように、従来は、リードスイツチが開
閉するステツパモータの位置を、基準位置として
把握すると同時に、ECU内に記憶された基準位
置ステツブ数を位置カウンタにプリセツトするこ
とによつて、位置カウンタのカウント値とステツ
パモータの実際の位置との間に生ずるずれを防止
している。
閉するステツパモータの位置を、基準位置として
把握すると同時に、ECU内に記憶された基準位
置ステツブ数を位置カウンタにプリセツトするこ
とによつて、位置カウンタのカウント値とステツ
パモータの実際の位置との間に生ずるずれを防止
している。
しかしながら、前記ステツパモータへの印加電
圧が低下している場合には、ステツパモータの脱
調・乱調により、前記したようにカウント値を合
せたとしても、位置カウンタのカウント値とステ
ツパモータの実際の位置との間にはずれが生じて
くる。
圧が低下している場合には、ステツパモータの脱
調・乱調により、前記したようにカウント値を合
せたとしても、位置カウンタのカウント値とステ
ツパモータの実際の位置との間にはずれが生じて
くる。
この結果、オープンループ制御においては、ス
テツパモータの位置制御が正確にできないという
欠点があつた。
テツパモータの位置制御が正確にできないという
欠点があつた。
また、フイードバツク制御時においても、パル
ス印加に応答して、ステツパモータが正常に動作
しないので、適正な空燃比の位置制御ができない
という欠点があつた。
ス印加に応答して、ステツパモータが正常に動作
しないので、適正な空燃比の位置制御ができない
という欠点があつた。
本発明は、前述の問題点を解決するためになさ
れたものである。
れたものである。
(問題点を解決するための手段および作用)
前記の問題点を解決するために、本発明は、電
源電圧のレベルを、ステツパモータを正確に動作
できる規定値E1以上と、電圧が印加されていて
も、外力によつてステツパモータが不規則に動か
され得る為に、正確な位置制御ができない下限値
E2よりも低い電圧とに分け、前記電源電圧のレ
ベルが前記規定値E1よりも低くなつた時には、
ステツパモータの動作を停止し、また前記電源電
圧のレベルが、一旦下限値E2よりも低い電圧ま
で低下した後、E1以上にまで復旧した場合には、
前記ステツパモータの実際の位置と該位置を表示
する位置カウンタとを一致させるイニシヤル処理
を行なうように構成した点に特徴がある。
源電圧のレベルを、ステツパモータを正確に動作
できる規定値E1以上と、電圧が印加されていて
も、外力によつてステツパモータが不規則に動か
され得る為に、正確な位置制御ができない下限値
E2よりも低い電圧とに分け、前記電源電圧のレ
ベルが前記規定値E1よりも低くなつた時には、
ステツパモータの動作を停止し、また前記電源電
圧のレベルが、一旦下限値E2よりも低い電圧ま
で低下した後、E1以上にまで復旧した場合には、
前記ステツパモータの実際の位置と該位置を表示
する位置カウンタとを一致させるイニシヤル処理
を行なうように構成した点に特徴がある。
(実施例)
以下に、図面を参照して、本発明を詳細に説明
する。
する。
第1図は本発明の一実施例のブロツク図であ
る。図において、第2図と同一の符合は、同一ま
たは同等部分をあらわしている。
る。図において、第2図と同一の符合は、同一ま
たは同等部分をあらわしている。
ECU20は、コンピユータ部200および前
記コンピユータ部200を外部回路と接続するた
めの入力インターフエイス202、出力インター
フエイス204、ならびに前記出力インターフエ
イス204とステツパモータ13との間に接続さ
れたドライバ206より構成される。
記コンピユータ部200を外部回路と接続するた
めの入力インターフエイス202、出力インター
フエイス204、ならびに前記出力インターフエ
イス204とステツパモータ13との間に接続さ
れたドライバ206より構成される。
コンピユータ部200は周知のもので良く、
CPU201、RAM205、ROM203および
これらの間でのデータ、命令の授受のための共通
バス207よりなる。
CPU201、RAM205、ROM203および
これらの間でのデータ、命令の授受のための共通
バス207よりなる。
O2センサ28、TWセンサ33、Neセンサ3
5およびスロツトル弁の角度を検知するTHセン
サ208などの各検出出力と、電源(バツテリ)
38からの電圧VBは、入力インターフエイス2
02を介してコンピユータ部200に供給され
る。
5およびスロツトル弁の角度を検知するTHセン
サ208などの各検出出力と、電源(バツテリ)
38からの電圧VBは、入力インターフエイス2
02を介してコンピユータ部200に供給され
る。
また、第3図は本発明の動作を説明するための
機能ブロツク図である。
機能ブロツク図である。
第3図において、イグニツシヨンスイツチ37
がオンとなり、ワンシヨツトマルチ65およびオ
アゲート54を介してイニシヤル処理回路55へ
予定のパルス信号が供給されると、第2図に示し
たステツパモータ13および連結プレート15か
らなるアクチユエータ61は、基準位置に設定さ
れる。
がオンとなり、ワンシヨツトマルチ65およびオ
アゲート54を介してイニシヤル処理回路55へ
予定のパルス信号が供給されると、第2図に示し
たステツパモータ13および連結プレート15か
らなるアクチユエータ61は、基準位置に設定さ
れる。
すなわち、アクチユエータ61のイニシヤル処
理が、以下に説明するようにして行なわれる。
理が、以下に説明するようにして行なわれる。
この場合の前記基準位置としては、第2図にお
いて、ステツパモータ13が右または左の端一杯
まで駆動された位置を採用するのがよい。
いて、ステツパモータ13が右または左の端一杯
まで駆動された位置を採用するのがよい。
具体的には、前記ワンシヨツトマルチ65から
のパルス信号の供給を受けたイニシヤル処理回路
55の出力により、基準位置レジスタ56は
“0”にセツトされる。それと同時に、位置カウ
ンタ(アツプダウンカウンタ)57は、前記とは
反対側の端に相当する値−例えば“100”にセツ
トされる。
のパルス信号の供給を受けたイニシヤル処理回路
55の出力により、基準位置レジスタ56は
“0”にセツトされる。それと同時に、位置カウ
ンタ(アツプダウンカウンタ)57は、前記とは
反対側の端に相当する値−例えば“100”にセツ
トされる。
電源電圧が規定値E1以上あると、電源電圧判
別回路50の出力端子T1からは高レベルの信号
が、またその出力端子T2からは低レベルの信号
がそれぞれ出力される。したがつて、インバータ
60の出力は低レベルとなり、駆動方向切換回路
59およびドライバ206は正常に機能する。
別回路50の出力端子T1からは高レベルの信号
が、またその出力端子T2からは低レベルの信号
がそれぞれ出力される。したがつて、インバータ
60の出力は低レベルとなり、駆動方向切換回路
59およびドライバ206は正常に機能する。
一方、前記ワンシヨツトマルチ65からのパル
ス信号は、オアゲート63を介してフリツプフロ
ツプ51のリセツト端子にも供給される。この為
に、前記フリツプフロツプ51のQ出力は低レベ
ルとなる。
ス信号は、オアゲート63を介してフリツプフロ
ツプ51のリセツト端子にも供給される。この為
に、前記フリツプフロツプ51のQ出力は低レベ
ルとなる。
それ故に、電源電圧判別回路50の出力端子
T1からの高レベル信号にもかかわらず、アンド
ゲート52の出力は低レベルとなり、したがつ
て、ワンシヨツトマルチ53は何らの出力も生じ
ない。
T1からの高レベル信号にもかかわらず、アンド
ゲート52の出力は低レベルとなり、したがつ
て、ワンシヨツトマルチ53は何らの出力も生じ
ない。
比較器58は、基準位置レジスタ56のプリセ
ツト値およびアツプダウンカウンタ57のカウン
ト値の差を検出し、それに応じたパルス信号を出
力する。
ツト値およびアツプダウンカウンタ57のカウン
ト値の差を検出し、それに応じたパルス信号を出
力する。
すなわち、基準位置レジスタ56のプリセツト
値に対して、アツプダウンカウンタ57のカウン
ト値が大きい場合には、例えば、基準レベルより
も高レベルのパルス信号を出力し、また小さい場
合には、基準レベルよりも低レベルのパルス信号
を出力する。
値に対して、アツプダウンカウンタ57のカウン
ト値が大きい場合には、例えば、基準レベルより
も高レベルのパルス信号を出力し、また小さい場
合には、基準レベルよりも低レベルのパルス信号
を出力する。
なお、このパルス信号は、アツプダウンカウン
タ57のカウント値が、後述するようにして、基
準位置レジスタ56のプリセツト値に等しくなる
まで出力される。
タ57のカウント値が、後述するようにして、基
準位置レジスタ56のプリセツト値に等しくなる
まで出力される。
駆動方向切換回路59は、前記高レベルまたは
低レベルのパルス信号に応じて、(+)方向駆動
信号または(−)方向駆動信号をドライバ206
に出力する。この結果、ドライバ206は、前記
(+)方向または(−)方向騎動信号に応じた駆
動パルス信号をアクチユエータ61へ供給する。
低レベルのパルス信号に応じて、(+)方向駆動
信号または(−)方向駆動信号をドライバ206
に出力する。この結果、ドライバ206は、前記
(+)方向または(−)方向騎動信号に応じた駆
動パルス信号をアクチユエータ61へ供給する。
したがつて、前記イニシヤル処理時において
は、アクチユエータ61、すなわちステツパモー
タ13および連結プレート15は、前記した通
り、右または左の端一杯まで駆動されることにな
る。
は、アクチユエータ61、すなわちステツパモー
タ13および連結プレート15は、前記した通
り、右または左の端一杯まで駆動されることにな
る。
また、前記駆動方向切換回路59の出力である
(+)方向または(−)方向駆動信号は、アツプ
ダウンカウンタ57にも供給されている。この為
にアツプダウンカウンタ57のカウント値は、基
準位置レジスタ56のプリセツト値に近づく方向
へ“1”ずつ加算または減算される。
(+)方向または(−)方向駆動信号は、アツプ
ダウンカウンタ57にも供給されている。この為
にアツプダウンカウンタ57のカウント値は、基
準位置レジスタ56のプリセツト値に近づく方向
へ“1”ずつ加算または減算される。
前記仮定の下では、アツプダウンカウンタ57
のカウント値は“1”ずつ減算されることにな
る。
のカウント値は“1”ずつ減算されることにな
る。
そして、アツプダウンカウンタ57のカウント
値が基準位置レジスタ56のプリセツト値“0”
と等しくなると、比較器58の出力は消滅する。
したがつて、アクチユエータ61を駆動する為の
駆動パルス信号も消滅することになる。
値が基準位置レジスタ56のプリセツト値“0”
と等しくなると、比較器58の出力は消滅する。
したがつて、アクチユエータ61を駆動する為の
駆動パルス信号も消滅することになる。
ところで、前述のイニシヤル処理においては、
それを開始したときのステツパモータ13の実際
の位置とは無関係に、ステツパモータ13は、第
2図において可動範囲の一端にあると仮定して、
その反対端の基準位置まで前記ステツパモータ1
3を駆動するのに必要な数のパルスが、ソレノイ
ド18に供給される。
それを開始したときのステツパモータ13の実際
の位置とは無関係に、ステツパモータ13は、第
2図において可動範囲の一端にあると仮定して、
その反対端の基準位置まで前記ステツパモータ1
3を駆動するのに必要な数のパルスが、ソレノイ
ド18に供給される。
それ故に、一般的には、このイニシヤル処理法
によれば、ステツパモータ13が基準位置に到達
した後にも、余分の駆動パルスが前記ソレノイド
18に供給されることになる。
によれば、ステツパモータ13が基準位置に到達
した後にも、余分の駆動パルスが前記ソレノイド
18に供給されることになる。
しかし、この状態では、ステツパモータ13の
動きは機械的に阻止されているので、前記基準位
置を越えて駆動されることはなく、ステツパモー
タ13は完全に基準位置に設定される。
動きは機械的に阻止されているので、前記基準位
置を越えて駆動されることはなく、ステツパモー
タ13は完全に基準位置に設定される。
次に、制御モードがオープンループ制御モード
になつた時には、その時のエンジン作動状態に対
応して、予め実験的または経験的に決められてい
るプリセツト値に基準位置レジスタ56が設定さ
れる。この設定を行なうための信号は線路Aから
供給される。
になつた時には、その時のエンジン作動状態に対
応して、予め実験的または経験的に決められてい
るプリセツト値に基準位置レジスタ56が設定さ
れる。この設定を行なうための信号は線路Aから
供給される。
なお、前記エンジン作動状態の判定、およびプ
リセツト値設定に関する具体的な手法は、第5図
に関して後述する。
リセツト値設定に関する具体的な手法は、第5図
に関して後述する。
基準位置レジスタ56が予定のプリセツト値に
設定されると、アクチユエータ61の現在の位置
を示すアツプダウンカウンタ57のカウント値と
の差に応じて、比較器58からは、前記したよう
に、基準レベルよりも高レベルまたは低レベルの
パルス信号が出力される。
設定されると、アクチユエータ61の現在の位置
を示すアツプダウンカウンタ57のカウント値と
の差に応じて、比較器58からは、前記したよう
に、基準レベルよりも高レベルまたは低レベルの
パルス信号が出力される。
そして前記したようにして、アクチユエータ6
1は、基準位置レジスタ56のプリセツト値に対
応する位置に駆動され、制御モードが変化するま
でその位置に固定されるようになる。
1は、基準位置レジスタ56のプリセツト値に対
応する位置に駆動され、制御モードが変化するま
でその位置に固定されるようになる。
また、制御モードがフイードバツク制御モード
になると、この時には、後述する第5図のステツ
プS53で得られた分周率Dのタイミングごと
に、モータ駆動信号(パルス信号)が駆動方向切
換回路59に供給される。また、この時には、
O2センサ28の出力信号も駆動方向切換回路5
9に供給される。ただし、比較器58からの信号
の供給は、既知の方法により遮断される。
になると、この時には、後述する第5図のステツ
プS53で得られた分周率Dのタイミングごと
に、モータ駆動信号(パルス信号)が駆動方向切
換回路59に供給される。また、この時には、
O2センサ28の出力信号も駆動方向切換回路5
9に供給される。ただし、比較器58からの信号
の供給は、既知の方法により遮断される。
駆動方向切換回路59は、O2センサ28の出
力が所定電圧Vrefに対して高レベル側か低レベ
ル側か、すなわちリツチ側かリーン側かを判別
し、リツチ側であればリーン方向となるように
(−)方向駆動信号を、またリーン側であればリ
ツチ方向となるように(+)方向駆動信号をドラ
イバ206に供給する。
力が所定電圧Vrefに対して高レベル側か低レベ
ル側か、すなわちリツチ側かリーン側かを判別
し、リツチ側であればリーン方向となるように
(−)方向駆動信号を、またリーン側であればリ
ツチ方向となるように(+)方向駆動信号をドラ
イバ206に供給する。
この結果、アクチユエータ61すなわちステツ
パモータ13および連結プレート15は、前記
(−)方向駆動信号および(+)方向駆動信号に
応じて出力されるドライバ206からの駆動パル
ス信号により、リーン側またはリツチ側に1ステ
ツプずつ駆動される。
パモータ13および連結プレート15は、前記
(−)方向駆動信号および(+)方向駆動信号に
応じて出力されるドライバ206からの駆動パル
ス信号により、リーン側またはリツチ側に1ステ
ツプずつ駆動される。
以上のようにして、O2センサ28の出力信号
に基づいて、空燃比のフイードバツク制御がなさ
れ、内燃エンジンの空燃比がほぼ理論値に保持さ
れることになる。
に基づいて、空燃比のフイードバツク制御がなさ
れ、内燃エンジンの空燃比がほぼ理論値に保持さ
れることになる。
ところで、以上のイニシヤル処理、オープンル
ープ制御及びフイードバツク制御の各制御モード
の説明は、電源電圧VBが規定値E1以上であり、
アクチユエータ61を構成するステツパモータ1
3が脱調したり、外力によつて異常な動きをした
りすることがなく、正確な位置制御が可能な場合
であつた。
ープ制御及びフイードバツク制御の各制御モード
の説明は、電源電圧VBが規定値E1以上であり、
アクチユエータ61を構成するステツパモータ1
3が脱調したり、外力によつて異常な動きをした
りすることがなく、正確な位置制御が可能な場合
であつた。
しかし、電源電圧VBが、下限値E2よりも低下
すると、ソレノイド18への駆動パルス信号の印
加とは無関係に、ステツパモータ13が外力によ
つて不規則に動かされるようになり、その後、規
定値E1以上に復旧しても正確な位置制御ができ
なくなる。
すると、ソレノイド18への駆動パルス信号の印
加とは無関係に、ステツパモータ13が外力によ
つて不規則に動かされるようになり、その後、規
定値E1以上に復旧しても正確な位置制御ができ
なくなる。
また、前記電源電圧VBが規定値E1より低く下
限値E2以上であるときは、ステツパモータ13
が外力によつて不規則に動かされるおそれはない
が、脱調・乱調を生じて、ソレノイド18へのパ
ルス印加とステツパモータ13の回転量とが正確
に対応しなくなる可能性がある。
限値E2以上であるときは、ステツパモータ13
が外力によつて不規則に動かされるおそれはない
が、脱調・乱調を生じて、ソレノイド18へのパ
ルス印加とステツパモータ13の回転量とが正確
に対応しなくなる可能性がある。
したがつて、電源電圧が規定値E1よりも低い
ときは、ステツパモータ13の正確な位置制御
(フイードバツク制御およびオープンループ制御)
が保証されず、さらに電源電圧が下限値E2より
も低下すると、ステツパモータ13に脱調、乱調
が生じるばかりか、外力によつて不規則に動かさ
れるおそれもあり、ステツパモータ13の現実の
位置と、前記位置を代表すべきアツプダウンカウ
ンタ57のカウント値との正確な対応が保証され
なくなる。
ときは、ステツパモータ13の正確な位置制御
(フイードバツク制御およびオープンループ制御)
が保証されず、さらに電源電圧が下限値E2より
も低下すると、ステツパモータ13に脱調、乱調
が生じるばかりか、外力によつて不規則に動かさ
れるおそれもあり、ステツパモータ13の現実の
位置と、前記位置を代表すべきアツプダウンカウ
ンタ57のカウント値との正確な対応が保証され
なくなる。
そこで、第3図では、電源電圧判別回路50を
設けて、電源電圧のレベルを判定し、その結果に
応じてアクチユエータ61の位置制御の方法を異
ならしめるようにしている。
設けて、電源電圧のレベルを判定し、その結果に
応じてアクチユエータ61の位置制御の方法を異
ならしめるようにしている。
すなわち、電源電圧VBが規定値E1よりも低く
なると、電源電圧判別回路50からインバータ6
0に供給される出力端子T1の信号は低レベルと
なる。この結果、インバータ60は高レベルの停
止信号を駆動方向切換回路59に出力する。
なると、電源電圧判別回路50からインバータ6
0に供給される出力端子T1の信号は低レベルと
なる。この結果、インバータ60は高レベルの停
止信号を駆動方向切換回路59に出力する。
この故に、駆動方向切換回路59の出力である
(+)方向または(−)方向駆動信号は発生され
なくなる。したがつて、電源電圧VBが規定値E1
よりも低くなつた時には、制御モードがいずれの
モードにあつても、それ以降のアクチユエータ6
1の位置制御は停止されることになる。
(+)方向または(−)方向駆動信号は発生され
なくなる。したがつて、電源電圧VBが規定値E1
よりも低くなつた時には、制御モードがいずれの
モードにあつても、それ以降のアクチユエータ6
1の位置制御は停止されることになる。
そして、再び、電源電圧が規定値E1以上に復
旧すると、インバータ60の出力である停止信号
は消滅するので、各制御モードに応じた駆動パル
ス信号が出力される。したがつて、アクチユエー
タ61は前記駆動パルス信号に応じた予定の方向
へ引き続き移動させられることになる。
旧すると、インバータ60の出力である停止信号
は消滅するので、各制御モードに応じた駆動パル
ス信号が出力される。したがつて、アクチユエー
タ61は前記駆動パルス信号に応じた予定の方向
へ引き続き移動させられることになる。
次に、電源電圧が下限値E2よりも低くなると、
電源電圧判別回路50の出力端子T2の出力が高
レベルとなる。これにより、フリツプフロツプ5
1がセツトされ、フリツプフロツプ51のQ端子
からは、アンドゲート52の他方の端子に対して
高レベル信号が出力される。
電源電圧判別回路50の出力端子T2の出力が高
レベルとなる。これにより、フリツプフロツプ5
1がセツトされ、フリツプフロツプ51のQ端子
からは、アンドゲート52の他方の端子に対して
高レベル信号が出力される。
なお、この時、アンドゲート52の一方の端子
には、インバータ60に供給されているのと同一
の低レベル信号が印加されている。したがつて、
この時には、ワンシヨツトマルチ53はトリガさ
れず、パルス信号は出力されない。
には、インバータ60に供給されているのと同一
の低レベル信号が印加されている。したがつて、
この時には、ワンシヨツトマルチ53はトリガさ
れず、パルス信号は出力されない。
この状態から、その後、電源電圧が規定値E1
以上に復旧すると、駆動方向切換回路59に供給
されている停止信号は消滅する。そしてこれと同
時に、アンドゲート52の一方の端子にも高レベ
ル信号が印加されることになる。
以上に復旧すると、駆動方向切換回路59に供給
されている停止信号は消滅する。そしてこれと同
時に、アンドゲート52の一方の端子にも高レベ
ル信号が印加されることになる。
この結果、アンドゲート52の出力は高レベル
となり、ワンシヨツトマルチ53がトリガされ
て、予定のパルス信号が出力される。
となり、ワンシヨツトマルチ53がトリガされ
て、予定のパルス信号が出力される。
該パルス信号は、オアゲート54を介してイニ
シヤル処理回路55へ供給される。したがつて、
イグニツシヨンスイツチ37がオンになつた前述
の場合と同様にして、イニシヤル処理が行なわれ
ることになる。
シヤル処理回路55へ供給される。したがつて、
イグニツシヨンスイツチ37がオンになつた前述
の場合と同様にして、イニシヤル処理が行なわれ
ることになる。
なお、前記ワンシヨツトマルチ53の出力であ
るパルス信号は、オアゲート63を介してフリツ
プフロツプ51のR端子にも供給されるので、該
フリツプフロツプ51はリセツトされる。
るパルス信号は、オアゲート63を介してフリツ
プフロツプ51のR端子にも供給されるので、該
フリツプフロツプ51はリセツトされる。
前記イニシヤル処理完了後は、その時のエンジ
ン作動状態に応じてオープンループ制御またはフ
イードバツク制御がなされることは勿論である。
ン作動状態に応じてオープンループ制御またはフ
イードバツク制御がなされることは勿論である。
次に、第4図のフローチヤートを参照して、第
1図に示した本発明の実施例による電源電圧のレ
ベルの判定、およびそれに基づく処理を説明す
る。なお、この第4図は、後述する第5図のステ
ツプS16でなされる処理手順を詳細に示すもので
ある。
1図に示した本発明の実施例による電源電圧のレ
ベルの判定、およびそれに基づく処理を説明す
る。なお、この第4図は、後述する第5図のステ
ツプS16でなされる処理手順を詳細に示すもので
ある。
ステツプS1601…電源電圧の読込みを実行す
る。
る。
ステツプS1602…電源電圧の値Eが、規定値E1
以上かどうかを判別する。規定値E1以上であれ
ばステツプS1606へ進み、規定値E1よりも低い場
合にはステツプS1603へ進む。
以上かどうかを判別する。規定値E1以上であれ
ばステツプS1606へ進み、規定値E1よりも低い場
合にはステツプS1603へ進む。
ステツプS1603…電源電圧の値Eが、規定値E1
よりも低い旨のフラグ(電源電圧低下フラグ)を
セツトする。
よりも低い旨のフラグ(電源電圧低下フラグ)を
セツトする。
ステツプS1604…電源電圧の値Eが、下限値E2
よりも低いかどうかを伴定する。下限値E2以上
であればメインのプログラムに戻る。下限値E2
よりも低い時には、ステツプS1605へ進む。
よりも低いかどうかを伴定する。下限値E2以上
であればメインのプログラムに戻る。下限値E2
よりも低い時には、ステツプS1605へ進む。
ステツプS1605…メインのプログラム中の後の
ステツプである、第5図のステツプS24でセツト
したアクチユエータイニシヤル済フラグをリセツ
トし、前記メインのプログラムに戻る。
ステツプである、第5図のステツプS24でセツト
したアクチユエータイニシヤル済フラグをリセツ
トし、前記メインのプログラムに戻る。
ステツプS1606…前のステツプS1602において、
電源電圧の値Eが規定値E1以上と判定されたと
きは、前記ステツプS1603でセツトした電源電圧
低下フラグをリセツトする。そして、その後、メ
インのプログラムへ戻る。
電源電圧の値Eが規定値E1以上と判定されたと
きは、前記ステツプS1603でセツトした電源電圧
低下フラグをリセツトする。そして、その後、メ
インのプログラムへ戻る。
第5図は、本発明を適用した内燃エンジンの空
燃比制御装置の全体的な制御動作を説明するため
のフローチヤートである。なお、この制御動作
は、第1図の構成を有するECUによて実行する
ことができる。
燃比制御装置の全体的な制御動作を説明するため
のフローチヤートである。なお、この制御動作
は、第1図の構成を有するECUによて実行する
ことができる。
ステツプS11…イグニツシヨンスイツチ37が
オンにされると、まず公知の手法によりECU2
0のイニシヤライズが行なわれる。
オンにされると、まず公知の手法によりECU2
0のイニシヤライズが行なわれる。
ステツプS12…現在のスロツトル開度値を読取
り、その開閉状態および開度領域を判別する。こ
れと共に、エンジンが加速状態にあるか否かの判
断を行なう。加速状態にあるときは、加速フラグ
をセツトし、また加速終了から予定時間の間は加
速保持フラグをセツトする。
り、その開閉状態および開度領域を判別する。こ
れと共に、エンジンが加速状態にあるか否かの判
断を行なう。加速状態にあるときは、加速フラグ
をセツトし、また加速終了から予定時間の間は加
速保持フラグをセツトする。
ステツプS13…TWセンサ33の出力を読取り、
エンジン温度が予定値以上に上昇しているかどう
かを判定し、予定値以上であるときは暖機が完了
しているものとして、暖機完了フラグをセツトす
る。
エンジン温度が予定値以上に上昇しているかどう
かを判定し、予定値以上であるときは暖機が完了
しているものとして、暖機完了フラグをセツトす
る。
ステツプS14…O2センサ28が活性化している
かどうかの判定を行なう。従来例に関して先に述
べたように、空燃比のフイードバツク制御を正確
に行なうためには、O2センサ28が十分に活性
化していることが必要である。
かどうかの判定を行なう。従来例に関して先に述
べたように、空燃比のフイードバツク制御を正確
に行なうためには、O2センサ28が十分に活性
化していることが必要である。
またその活性化は、O2センサ28の出力電圧
を基準値と比較することによつて判定することが
できる。O2センサ28が十分に活性化している
ことが確認されたならば、O2センサ28の活性
化フラグをセツトする。
を基準値と比較することによつて判定することが
できる。O2センサ28が十分に活性化している
ことが確認されたならば、O2センサ28の活性
化フラグをセツトする。
ステツプS15…O2センサ28の出力は、良く知
られているように、ほぼ理論空燃比を境にしてリ
ーン(薄い)側では低くなり、リツチ(濃い)側
では高くなる。このステツプでは、前記O2セン
サ28の出力特性に基づいて、混合気がリーン側
にあるか、あるいはリツチ側にあるかを判定し、
さらに前記出力がリーン側からリツチ側へ、また
はその逆に反転したかどうかを判定し、それぞれ
のフラグをセツトする。
られているように、ほぼ理論空燃比を境にしてリ
ーン(薄い)側では低くなり、リツチ(濃い)側
では高くなる。このステツプでは、前記O2セン
サ28の出力特性に基づいて、混合気がリーン側
にあるか、あるいはリツチ側にあるかを判定し、
さらに前記出力がリーン側からリツチ側へ、また
はその逆に反転したかどうかを判定し、それぞれ
のフラグをセツトする。
ステツプS16…第4図に関して詳述した通り
の、電源電圧VBの低下判断および処理を行な
う。
の、電源電圧VBの低下判断および処理を行な
う。
ステツプS17…今までに述べた各ステツプでの
処理に基づく種々のフラグの状態、および第6図
に関して後述するエンジン回転数領域判定の結果
(フラグ)に基づいて、エンジンの作動状態、お
よびその作動状態がフイードバツク制御領域また
はオープンループ制御のいずれにあるかを判別
し、それぞれのフラグをセツトする。
処理に基づく種々のフラグの状態、および第6図
に関して後述するエンジン回転数領域判定の結果
(フラグ)に基づいて、エンジンの作動状態、お
よびその作動状態がフイードバツク制御領域また
はオープンループ制御のいずれにあるかを判別
し、それぞれのフラグをセツトする。
エンジンの作動状態としては、停止、始動、暖
機、熱間再始動、アイドリング、ゼロ発進加速、
減速、加速、高速(スロツトル弁全開)などがあ
る。
機、熱間再始動、アイドリング、ゼロ発進加速、
減速、加速、高速(スロツトル弁全開)などがあ
る。
なお、このステツプS17では、今回検出の作動
状態とその直前に検出された前回作動状態の両
者、およびそれらの各制御モード(フイードバツ
ク制御か、オープンループ制御か)を記憶するの
が有利である。
状態とその直前に検出された前回作動状態の両
者、およびそれらの各制御モード(フイードバツ
ク制御か、オープンループ制御か)を記憶するの
が有利である。
ステツプS18…アクチユエータ(すなわち、第
2図に示したステツパモータ13および連結プレ
ート15)のイニシヤライズが完了しているかど
うかを判定する。この判定は、ECU20内に設
けられているアクチユエータイニシヤル済フラグ
を参照することによつて行なわれる。
2図に示したステツパモータ13および連結プレ
ート15)のイニシヤライズが完了しているかど
うかを判定する。この判定は、ECU20内に設
けられているアクチユエータイニシヤル済フラグ
を参照することによつて行なわれる。
イニシヤライズが完了していないときはステツ
プS19へ進む。なお、イグニツシヨンスイツチ3
7をオンにした直後、および電源電圧が下限値
E2以下に低下した直後のサイクルでは、この判
定は成立しない。
プS19へ進む。なお、イグニツシヨンスイツチ3
7をオンにした直後、および電源電圧が下限値
E2以下に低下した直後のサイクルでは、この判
定は成立しない。
ステツプS19…イニシヤル処理中フラグがセツ
トされているかどうかを判定する。初めはセツト
されていないので、ステツプS20へ進む。判定が
成立するときは、ステツプS20をジヤンプして、
ステツプS21へ進むようになる。
トされているかどうかを判定する。初めはセツト
されていないので、ステツプS20へ進む。判定が
成立するときは、ステツプS20をジヤンプして、
ステツプS21へ進むようになる。
ステツプS20…アクチユエータ61(第3図)、
すなわち、第2図のステツパモータ13および
連結プレート15の基準位置を設定する。
連結プレート15の基準位置を設定する。
前記基準位置としては、前述したように、第2
図において、ステツパモータ13が右または左の
端一杯まで駆動された位置を採用するのがよい。
このことは、前記した通り、第3図の例でいえ
ば、基準(目標)位置レジスタ56に、例えば
“0”をセツトすることに該当する。
図において、ステツパモータ13が右または左の
端一杯まで駆動された位置を採用するのがよい。
このことは、前記した通り、第3図の例でいえ
ば、基準(目標)位置レジスタ56に、例えば
“0”をセツトすることに該当する。
そして同時に、アツプダウンカウンタ57に、
前記とは反対側の端に相当する値−例えば“100”
をセツトする。その後さらに、イニシヤル処理中
のフラグをセツトする。
前記とは反対側の端に相当する値−例えば“100”
をセツトする。その後さらに、イニシヤル処理中
のフラグをセツトする。
ステツプS21…ステツパモータ13の現在位置
を代表するアツプダウンカウンタ57のカウント
値(例えば“100”)が、前記基準位置(基準位置
レジスタ56の記憶値)に相当する値(いまの例
では“0”)に等しいかどうかの判定を行なう。
を代表するアツプダウンカウンタ57のカウント
値(例えば“100”)が、前記基準位置(基準位置
レジスタ56の記憶値)に相当する値(いまの例
では“0”)に等しいかどうかの判定を行なう。
初めはこの判定は成立しないので、処理はステ
ツプS22へ進む。判定が成立するようになると、
処理はステツプS24へ進む。
ツプS22へ進む。判定が成立するようになると、
処理はステツプS24へ進む。
ステツプS22…前のステツプS16において、電
源電圧が規定値E1よりも低い旨のフラグがセツ
トされているかどうかを判定する。
源電圧が規定値E1よりも低い旨のフラグがセツ
トされているかどうかを判定する。
前記フラグがセツトされているときは、ステツ
パモータ13など、アクチユエータの正確な位置
が制御(イニシヤル処理)ができないおそれがあ
るので、何もしないで、処理はそのままステツプ
S12へ戻る。前記フラグがセツトされていないと
きは、ステツプS23へ進む。
パモータ13など、アクチユエータの正確な位置
が制御(イニシヤル処理)ができないおそれがあ
るので、何もしないで、処理はそのままステツプ
S12へ戻る。前記フラグがセツトされていないと
きは、ステツプS23へ進む。
ステツプS23…ステツパモータ13などアクチ
ユエータを、ステツプS20で設定した基準位置の
方向へ駆動し、アツプダウンカウンタのカウント
値を+1、または−1にする。すなわち、いまの
例では、アツプダウンカウンタ57のカウント値
を減少させる方向へ、ステツパモータ13を駆動
し、これと同時にアツプダウンカウンタ57を−
1する。
ユエータを、ステツプS20で設定した基準位置の
方向へ駆動し、アツプダウンカウンタのカウント
値を+1、または−1にする。すなわち、いまの
例では、アツプダウンカウンタ57のカウント値
を減少させる方向へ、ステツパモータ13を駆動
し、これと同時にアツプダウンカウンタ57を−
1する。
その後、処理はステツプS12へ戻り、以後は、
ステツプS21の判定が成立するまでステツプS12
〜23を循環する。ただし、このときは、ステツプ
S19の判定が成立するので、ステツプS20の処理
は省略される。
ステツプS21の判定が成立するまでステツプS12
〜23を循環する。ただし、このときは、ステツプ
S19の判定が成立するので、ステツプS20の処理
は省略される。
前述のようにステツプS12〜23のループを循環
するたびに、ステツパモータ13は、1ステツプ
ずつ基準位置に向つて駆動されるので、遂にはス
テツプS21の判定が成立するようになる。
するたびに、ステツパモータ13は、1ステツプ
ずつ基準位置に向つて駆動されるので、遂にはス
テツプS21の判定が成立するようになる。
なお、この場合、前述したように、イニシヤル
処理を開始したときのステツパモータ13の実際
の位置とは無関係に、ステツパモータ13は、第
2図において可動範囲の一端にあると仮定して、
その反対端の基準位置まで前記ステツパモータ1
3を駆動するのに必要な数のパルスが、前記ステ
ツプS12〜23の循環中に、ソレノイド18に供給
されることになる。
処理を開始したときのステツパモータ13の実際
の位置とは無関係に、ステツパモータ13は、第
2図において可動範囲の一端にあると仮定して、
その反対端の基準位置まで前記ステツパモータ1
3を駆動するのに必要な数のパルスが、前記ステ
ツプS12〜23の循環中に、ソレノイド18に供給
されることになる。
それ故に、一般的には、このイニシヤル処理法
によれば、ステツパモータ13が基準位置に到達
した後には、余分の駆動パルスが前記ソレノイド
18に供給されるが、この状態では、ステツパモ
ータ13の動きは機械的に阻止されているので、
前記基準位置を越えて駆動されることはなく、ス
テツパモータ13は完全に基準位置に設定され、
アクチユエータのイニシヤルが終了する。
によれば、ステツパモータ13が基準位置に到達
した後には、余分の駆動パルスが前記ソレノイド
18に供給されるが、この状態では、ステツパモ
ータ13の動きは機械的に阻止されているので、
前記基準位置を越えて駆動されることはなく、ス
テツパモータ13は完全に基準位置に設定され、
アクチユエータのイニシヤルが終了する。
ステツプS24…アクチユエータイニシヤル処理
中フラグをリセツトし、同時にアクチユエータイ
ニシヤル済フラグをセツトする。
中フラグをリセツトし、同時にアクチユエータイ
ニシヤル済フラグをセツトする。
ステツプS30…前のステツプS17において、今
回の制御モードがフイードバツク制御かどうか−
すなわち、フイードバツク制御フラグがセツトさ
れているかどうかの判定を行なう。前記フラグが
セツトされているときは、フイードバツク制御を
行なうために、ステツプS51へ進み、セツトされ
ていないときは、オープンループ制御を行なうた
めに、ステツプS41へ進む。
回の制御モードがフイードバツク制御かどうか−
すなわち、フイードバツク制御フラグがセツトさ
れているかどうかの判定を行なう。前記フラグが
セツトされているときは、フイードバツク制御を
行なうために、ステツプS51へ進み、セツトされ
ていないときは、オープンループ制御を行なうた
めに、ステツプS41へ進む。
ステツプS41…前のステツプS17において設定
された現在のエンジン作動状態(フラグ)に対応
して、予め決められているステツパモータ13の
プリセツト位置に相当する基準(目標)位置レジ
スタ56のプリセツト位置を選択し(例えば、テ
ーブルから読出し)、これを前記基準(目標)位
置レジスタ56にセツトする。
された現在のエンジン作動状態(フラグ)に対応
して、予め決められているステツパモータ13の
プリセツト位置に相当する基準(目標)位置レジ
スタ56のプリセツト位置を選択し(例えば、テ
ーブルから読出し)、これを前記基準(目標)位
置レジスタ56にセツトする。
なお、このプリセツト値は、オープンループ制
御を行なうすべてのエンジン作動状態に共通な、
1つの固定位置とすることもできる。
御を行なうすべてのエンジン作動状態に共通な、
1つの固定位置とすることもできる。
ステツプS42…アツプダウンカウンタ57のカ
ウント値(すなわち、ステツパモータ13の現在
位置)が、前のステツプで設定したプリセツト値
に等しいかどうかを判定する。等しければステツ
プS12へ戻り、等しくなければステツプS43へ進
む。
ウント値(すなわち、ステツパモータ13の現在
位置)が、前のステツプで設定したプリセツト値
に等しいかどうかを判定する。等しければステツ
プS12へ戻り、等しくなければステツプS43へ進
む。
ステツプS43…前述のステツプS22と同様の電
源電圧のレベル判定を行なう。
源電圧のレベル判定を行なう。
ステツプS44…ステツパモータ13などのアク
チユエータを、前のステツプS41でセツトしたプ
リセツト値に近づく方向へ1ステツプ駆動し、ア
ツプダウンカウンタを+1、または−1する。
チユエータを、前のステツプS41でセツトしたプ
リセツト値に近づく方向へ1ステツプ駆動し、ア
ツプダウンカウンタを+1、または−1する。
上述のステツプS41〜44の処理をくり返すこと
により、アクチユエータは、ステツプS41で設定
されたプリセツト値に相当する位置まで駆動さ
れ、そこに固定される。
により、アクチユエータは、ステツプS41で設定
されたプリセツト値に相当する位置まで駆動さ
れ、そこに固定される。
ステツプS51…前のステツプS17において、前
回制御モードとしてフイードバツクフラグがセツ
トされているかどうかの判定を行なう。判定が不
成立ならばステツプS52へ進み、判定が成立なら
ばステツプS53へ進む。
回制御モードとしてフイードバツクフラグがセツ
トされているかどうかの判定を行なう。判定が不
成立ならばステツプS52へ進み、判定が成立なら
ばステツプS53へ進む。
ステツプS52…フイードバツク制御へ移行する
直前のエンジン作動状態がどの領域(第7図参
照)に属していたかにしたがつて、予め定められ
ている過渡(暫定的)位置へ、ステツパモータ1
3を駆動する。
直前のエンジン作動状態がどの領域(第7図参
照)に属していたかにしたがつて、予め定められ
ている過渡(暫定的)位置へ、ステツパモータ1
3を駆動する。
このステツプでの処理内容は、ステツパモータ
13のプリセツト位置、すなわち目標位置が相違
する点を除けば、前に説明したステツプS41〜44
のそれと事実上同じであるので、その具体的な説
明は省略する。
13のプリセツト位置、すなわち目標位置が相違
する点を除けば、前に説明したステツプS41〜44
のそれと事実上同じであるので、その具体的な説
明は省略する。
ステツパモータ13の位置を代表するアツプダ
ウンカウンタ57のカウント値が、前記過渡位置
を代表する基準(目標)位置レジスタ56の記憶
内容に等しくなつたとき、過渡位置設定を終了し
たものとしてステツプS12へ戻る。
ウンカウンタ57のカウント値が、前記過渡位置
を代表する基準(目標)位置レジスタ56の記憶
内容に等しくなつたとき、過渡位置設定を終了し
たものとしてステツプS12へ戻る。
なお、このステツプS52は、オープンループ制
御からフイードバツク制御への移行を迅速に、か
つなるべく円滑に行なうために設けられたもので
あり、必ずしも必要なものではなく、省略できる
ものである。このステツプを省略するときは、そ
の前のステツプS51も不要となる。
御からフイードバツク制御への移行を迅速に、か
つなるべく円滑に行なうために設けられたもので
あり、必ずしも必要なものではなく、省略できる
ものである。このステツプを省略するときは、そ
の前のステツプS51も不要となる。
ステツプS53…基準の時間・分周率テーブル
(その1例を第8図に示し、これについては後で
説明する)から、予め、O2センサの出力反転時
からの経過時間の関数として定められている基本
分周率D0を読み出す。
(その1例を第8図に示し、これについては後で
説明する)から、予め、O2センサの出力反転時
からの経過時間の関数として定められている基本
分周率D0を読み出す。
つぎに、前のステツプで得られているエンジン
温度TW、スロツトル開度値、および、第6図の
処理によつて得られるエンジン回転数領域によつ
て、前記基本分周率D0を補正して分周率Dを演
算する。
温度TW、スロツトル開度値、および、第6図の
処理によつて得られるエンジン回転数領域によつ
て、前記基本分周率D0を補正して分周率Dを演
算する。
あるいは、その代りに、エンジン温度TW、ス
ロツトル開度値、およびエンジン回転数領域をパ
ラメータとして、これらのパラメータの種々の組
合わせにそれぞれ対応する多くの時間・分周率テ
ーブルを準備しておき、前記エンジンパラメータ
の組合わせに応じて特定の時間・分周率テーブル
を選択し、これに基づいて前記分周率Dを求める
こともできる。
ロツトル開度値、およびエンジン回転数領域をパ
ラメータとして、これらのパラメータの種々の組
合わせにそれぞれ対応する多くの時間・分周率テ
ーブルを準備しておき、前記エンジンパラメータ
の組合わせに応じて特定の時間・分周率テーブル
を選択し、これに基づいて前記分周率Dを求める
こともできる。
なお、このステツプS53へ最初に移行した段階
では、前記のO2センサの出力反転時からの経過
時間は、特別にこれを計時するカウンタなどの手
段を準備しておかない限り、知ることはできない
ので、前記経過時間として予め決められているプ
リセツト値を用い、これに基づいて前述の基本分
周率D0を演算し、フイードバツク制御を開始す
る。
では、前記のO2センサの出力反転時からの経過
時間は、特別にこれを計時するカウンタなどの手
段を準備しておかない限り、知ることはできない
ので、前記経過時間として予め決められているプ
リセツト値を用い、これに基づいて前述の基本分
周率D0を演算し、フイードバツク制御を開始す
る。
また一方、ステツプS15で求めたO2センサ28
の状態フラグが、混合気のリーン側およびリツチ
側のいずれにあるかを判定し、ステツパモータ1
3を駆動すべき方向(混合気を理論空燃比に近づ
ける方向)を指定する。
の状態フラグが、混合気のリーン側およびリツチ
側のいずれにあるかを判定し、ステツパモータ1
3を駆動すべき方向(混合気を理論空燃比に近づ
ける方向)を指定する。
ステツプS54…前述のステツプS22と同様の電
源電圧レンジの判定を行なう。
源電圧レンジの判定を行なう。
ステツプS55…前記分周率Dに応じて、ECU2
0の処理が前記ステツプS53〜55のブランチをD
回通過したかどうかを判定し、D回目のときにス
テツパモータ13を前のステツプS53で指定され
た方向へ1ステツプ分だけ駆動する。これによつ
て、混合気の空燃比は、理論空燃比に近づけられ
る。
0の処理が前記ステツプS53〜55のブランチをD
回通過したかどうかを判定し、D回目のときにス
テツパモータ13を前のステツプS53で指定され
た方向へ1ステツプ分だけ駆動する。これによつ
て、混合気の空燃比は、理論空燃比に近づけられ
る。
なお、第5図フローチヤートにおいて、ステツ
プS19〜24のアクチユエータイニシヤル処理は、
フイードバツク制御を行なう場合には、必ずしも
必要はない。それ故に、ステツプS18〜24の処理
ステツプは、ステツプS30と41の間で行なわれる
ようにしてもよい。
プS19〜24のアクチユエータイニシヤル処理は、
フイードバツク制御を行なう場合には、必ずしも
必要はない。それ故に、ステツプS18〜24の処理
ステツプは、ステツプS30と41の間で行なわれる
ようにしてもよい。
第6図はエンジン回転数領域判定手順を示すフ
ローチヤートである。
ローチヤートである。
ステツプS71…Neセンサ35によつてエンジン
パルスが発生されたならば、これによつてコンピ
ユータ部200に割込みをかけ、割込周期カウン
タのカウント値を読取り、前記カウンタをリセツ
トする。
パルスが発生されたならば、これによつてコンピ
ユータ部200に割込みをかけ、割込周期カウン
タのカウント値を読取り、前記カウンタをリセツ
トする。
あるいは、その代りに、クロツクタイマを読取
り、前回の読取値との差を演算することによつて
も、エンジンの回転周期を求めることができる。
り、前回の読取値との差を演算することによつて
も、エンジンの回転周期を求めることができる。
ステツプS72…前述のようにして求めた回転周
期に基づいて、エンジンの回転数領域を判定す
る。前記のエンジンの回転数領域は、例えば第7
図のように定められる。
期に基づいて、エンジンの回転数領域を判定す
る。前記のエンジンの回転数領域は、例えば第7
図のように定められる。
第7図において、横軸はエンジン回転数Ne(す
なわち、回転周期の逆数)であり、縦軸はスロツ
トル開度値THである。
なわち、回転周期の逆数)であり、縦軸はスロツ
トル開度値THである。
この図では、回転数N1〜N4を境界値として、
エンジンの回転数領域を5個に分割し、さらに、
スロツトル開度値THに基づいて2個の領域に分
割している。その結果、エンジン作動領域が全体
として10個の領域(1)〜(10)に分割されてい
る。
エンジンの回転数領域を5個に分割し、さらに、
スロツトル開度値THに基づいて2個の領域に分
割している。その結果、エンジン作動領域が全体
として10個の領域(1)〜(10)に分割されてい
る。
図から容易に理解されるように、領域1および
2は始動・アイドル領域、3は減速領域、4は高
速領域であり、エンジン作動状態がこれらの領域
に属するときは、オープンループ制御が行なわれ
る。
2は始動・アイドル領域、3は減速領域、4は高
速領域であり、エンジン作動状態がこれらの領域
に属するときは、オープンループ制御が行なわれ
る。
また、残りの領域5〜10は通常のクルーズ領
域であり、エンジン作動状態がこれらの領域に属
するときは、加速状態または加速保持状態と判定
されない限り、フイードバツク制御が行なわれ
る。
域であり、エンジン作動状態がこれらの領域に属
するときは、加速状態または加速保持状態と判定
されない限り、フイードバツク制御が行なわれ
る。
なお、第7図中の各矢印の頂点は、その根元の
オープン制御領域からフイードバツク制御領域へ
移行する際の、過渡(暫定)位置(第5図のステ
ツプS52参照)に対応するエンジン作動点を示し
ている。
オープン制御領域からフイードバツク制御領域へ
移行する際の、過渡(暫定)位置(第5図のステ
ツプS52参照)に対応するエンジン作動点を示し
ている。
第8図aはO2センサ28の出力反転状態を示
すタイムチヤート、同図bは空燃比制御のための
ステツパモータ13の位置変化を示すタイムチヤ
ートである。
すタイムチヤート、同図bは空燃比制御のための
ステツパモータ13の位置変化を示すタイムチヤ
ートである。
O2センサ28の出力が、例えばリツチ側から
リーン側へ反転すると、ステツパモータ13は混
合気をリツチにする側へ駆動される。
リーン側へ反転すると、ステツパモータ13は混
合気をリツチにする側へ駆動される。
その際、反転時からの時間経過に応じて、反転
直後には比較的小さい分周率(少ないクロツクカ
ウント)C1ごとにステツパモータ13の1ステ
ツプ駆動が行なわれるが、時間経過と共に比較的
長い時間C2ごとにステツパモータ13の1ステ
ツプ駆動が行なわれるようになる。
直後には比較的小さい分周率(少ないクロツクカ
ウント)C1ごとにステツパモータ13の1ステ
ツプ駆動が行なわれるが、時間経過と共に比較的
長い時間C2ごとにステツパモータ13の1ステ
ツプ駆動が行なわれるようになる。
したがつて、ステツパモータ13の移動速度
は、O2センサ28の出力が反転した直後は大き
く、時間経過と共に徐々に小さくなる。前記の経
過時間と、それに対応する分周率またはクロツク
カウント数との関係を記憶したものが、前にステ
ツプS53に関して述べた時間・分周率テーブルで
ある。
は、O2センサ28の出力が反転した直後は大き
く、時間経過と共に徐々に小さくなる。前記の経
過時間と、それに対応する分周率またはクロツク
カウント数との関係を記憶したものが、前にステ
ツプS53に関して述べた時間・分周率テーブルで
ある。
なお、前述した第3図において、電源電圧判別
回路50の出力端子T1およびT2の信号に基づく
電圧状態表示手段を設ければ、電源電圧が規定値
E1以上の正常状態にあること、および下限値E2
よりも低下したことを目視で確認できる。この結
果、電源電圧低下に伴う必要な措置を、迅速に取
ることも可能となる。
回路50の出力端子T1およびT2の信号に基づく
電圧状態表示手段を設ければ、電源電圧が規定値
E1以上の正常状態にあること、および下限値E2
よりも低下したことを目視で確認できる。この結
果、電源電圧低下に伴う必要な措置を、迅速に取
ることも可能となる。
また明らかなように、このような電圧表示手段
を設けることは、第4図では、ステツプS1603お
よび1605に、それぞれ、電圧状態表示の処理を付
加することに該当する。
を設けることは、第4図では、ステツプS1603お
よび1605に、それぞれ、電圧状態表示の処理を付
加することに該当する。
さらに、電源電圧が下限値E2よりも低下した
場合に、ステツパモータ13または連結プレート
15の少くとも一方を完全にクランプする手段を
設ければ、その後電源電圧が規定値E1以上に復
旧した際のイニシヤル処理は、不要となることは
明らかであろう。
場合に、ステツパモータ13または連結プレート
15の少くとも一方を完全にクランプする手段を
設ければ、その後電源電圧が規定値E1以上に復
旧した際のイニシヤル処理は、不要となることは
明らかであろう。
(発明の効果)
以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、つぎのような効果が達成される。
ば、つぎのような効果が達成される。
(1) 電源電圧のレベルが、アクチユエータを正確
に駆動制御できる規定値E1よりも低下した場
合には、アクチユエータの位置制御を停止する
ようにした。この為に、アクチユエータの脱
調・乱調によつて生ずる位置カウンタの内容と
アクチユエータの実際の位置とのずれの発生を
予防することができる。
に駆動制御できる規定値E1よりも低下した場
合には、アクチユエータの位置制御を停止する
ようにした。この為に、アクチユエータの脱
調・乱調によつて生ずる位置カウンタの内容と
アクチユエータの実際の位置とのずれの発生を
予防することができる。
(2) 電源電圧のレベルが、外力によつてアクチユ
エータが不規則に動かされる可能性のある下限
値E2よりも低下し、その後、規定値E1以上に
復旧した場合には、アクチユエータの位置制御
再開前にイニシヤル処理を行なうようにした。
この結果、その後の各制御モードにおけるアク
チユエータの位置制御は、該イニシヤル処理直
後から正確に行なうことができるようになつ
た。
エータが不規則に動かされる可能性のある下限
値E2よりも低下し、その後、規定値E1以上に
復旧した場合には、アクチユエータの位置制御
再開前にイニシヤル処理を行なうようにした。
この結果、その後の各制御モードにおけるアク
チユエータの位置制御は、該イニシヤル処理直
後から正確に行なうことができるようになつ
た。
第1図は本発明の一実施例のブロツク図、第2
図は従来の内燃エンジンの空燃比制御装置の概略
構成図、第3図は本発明の動作を説明するための
機能ブロツク図、第4図は本発明の主要動作を説
明するためのフローチヤート、第5図は本発明を
適用した内燃エンジンの空燃比制御装置の全体的
な制御動作を説明するためのフローチヤート、第
6図はエンジン回転数領域の判定手順を示すフロ
ーチヤート、第7図はエンジン回転数Neとスロ
ツトル開度値THによるエンジン作動領域の区分
例を示す図、第8図aはO2センサの出力反転状
態を示すタイムチヤート、同図bは空燃比制御の
ためのステツパモータの位置変化を示すタイムチ
ヤートである。 13…ステツパモータ、20…ECU、28…
O2センサ、33…TWセンサ、35…エンジン回
転数センサ、37…イグニツシヨンスイツチ、3
8…電圧VBの電源(バツテリ)、50…電源電
圧判別回路、51…フリツプフロツプ、52…ア
ンドゲート、53…ワンシヨツトマルチ、54…
オアゲート、55…イニシヤル処理回路、56…
基準位置レジスタ、57…アツプダウンカウン
タ、58…比較器、59…駆動方向切換回路、6
0…インバータ、61…アクチユエータ、62…
燃料調量装置、63…オアゲート、200…コン
ピユータ部、202…入力インターフエイス、2
04…出力インターフエイス、206…ドライ
バ、208…THセンサ。
図は従来の内燃エンジンの空燃比制御装置の概略
構成図、第3図は本発明の動作を説明するための
機能ブロツク図、第4図は本発明の主要動作を説
明するためのフローチヤート、第5図は本発明を
適用した内燃エンジンの空燃比制御装置の全体的
な制御動作を説明するためのフローチヤート、第
6図はエンジン回転数領域の判定手順を示すフロ
ーチヤート、第7図はエンジン回転数Neとスロ
ツトル開度値THによるエンジン作動領域の区分
例を示す図、第8図aはO2センサの出力反転状
態を示すタイムチヤート、同図bは空燃比制御の
ためのステツパモータの位置変化を示すタイムチ
ヤートである。 13…ステツパモータ、20…ECU、28…
O2センサ、33…TWセンサ、35…エンジン回
転数センサ、37…イグニツシヨンスイツチ、3
8…電圧VBの電源(バツテリ)、50…電源電
圧判別回路、51…フリツプフロツプ、52…ア
ンドゲート、53…ワンシヨツトマルチ、54…
オアゲート、55…イニシヤル処理回路、56…
基準位置レジスタ、57…アツプダウンカウン
タ、58…比較器、59…駆動方向切換回路、6
0…インバータ、61…アクチユエータ、62…
燃料調量装置、63…オアゲート、200…コン
ピユータ部、202…入力インターフエイス、2
04…出力インターフエイス、206…ドライ
バ、208…THセンサ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 内燃エンジンの排気ガス成分の濃度を検出す
る装置と、エンジンに供給される混合気を生成す
る燃料調量装置と、前記混合気の空燃比を制御す
るための空気流量制御弁を駆動するステツパモー
タと、前記濃度検出装置の出力信号に応じて、混
合気の空燃比を設定値に近づけるように、前記ス
テツパモータを駆動制御するフイードバツク制御
装置とを有する内燃エンジンの空燃比制御装置に
おいて、 電源電圧が規定値以上であるか否かを判別する
第1の電圧判別手段と、 前記電源電圧が、規定値よりも低く設定された
下限値よりも低いか否かを判別する第2の電圧判
別手段と、 前記電源電圧が規定値よりも低い旨の前記第1
の電圧判別手段の出力に応答して、前記ステツパ
モータの付勢を停止させる手段と、 前記第1および第2の電圧判別手段の出力に基
づいて、前記電源電圧が一旦下限値よりも低くな
り、その後規定値以上に復旧したことを検出する
手段と、 前記検出手段の出力に応答して、ステツパモー
タの実際の位置と該位置を表示する位置カウンタ
とを一致させるイニシヤル処理を行なう手段とを
具備し、 前記電源電圧の規定値は、ステツパモータが脱
調することがなく、正確な位置制御が保証される
最低電圧に設定され、また下限値は、ステツパモ
ータへの付勢電流とは無関係に、該ステツパモー
タが外力によつて不規則に動かされることのない
最低電圧値に設定されたことを特徴とする内燃エ
ンジンの空燃比制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19963484A JPS6181542A (ja) | 1984-09-26 | 1984-09-26 | 内燃エンジンの空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19963484A JPS6181542A (ja) | 1984-09-26 | 1984-09-26 | 内燃エンジンの空燃比制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6181542A JPS6181542A (ja) | 1986-04-25 |
| JPH0330702B2 true JPH0330702B2 (ja) | 1991-05-01 |
Family
ID=16411108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19963484A Granted JPS6181542A (ja) | 1984-09-26 | 1984-09-26 | 内燃エンジンの空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6181542A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2540275Y2 (ja) * | 1991-10-22 | 1997-07-02 | 株式会社竹中工務店 | クリーン天井装置 |
-
1984
- 1984-09-26 JP JP19963484A patent/JPS6181542A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6181542A (ja) | 1986-04-25 |
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