專利名稱:發動機用進氣量控制裝置和發動機進氣量控制方法
技術領域:
本發明涉及控制發動機進氣量的進氣閥通斷用電動機的驅動控制裝置,尤其涉及結構上做成對所述電動機的驅動控制電路添加監視控制電路,同時在發生異常時切斷對所述電動機饋電的發動機用進氣量控制裝置的改進。
背景技術:
根據加速器踏入程度用電動機控制發動機進氣用節流閥開度的進氣量控制裝置已廣泛實際應用,但為了提高這種電子節流閥的控制安全性,一般對電動機的驅動控制電路添加監視控制電路,并且在發生異常時進行利用驅動用開關元件和電源繼電器切斷對電動機的饋電,利用回動彈簧,以機械方式使節流閥開度復原為初始狀態。
根據專利文獻1(特開2000-097087號公報),其中揭示的一種節流閥控制裝置“使用作為驅動控制電路的節流閥控制手段、作為監視控制電路的主發動機控制手段和電動機電源繼電器,節流閥控制手段和主發動機控制手段具有相互監視功能和自診斷功能,在檢測到重大異常時,使所述電動機電源繼電器阻斷,讓節流閥開度復原為初始位置。”又,根據專利文獻2(特開2002-235598號公報),其中揭示的一種車輛用控制裝置“在例如電子節流閥控制裝置等車載電子設備內置的微處理器失控時,由監視定時器檢測出此失控,使微處理器重新啟動,同時由存儲元件存儲存在異常運作的事件,并且使對節流閥通斷用電動機等的負載電源進行通斷的負載繼電器阻斷。”其目的為對暫時噪聲,使微處理器立即重新啟動,但電動機饋電電路維持阻斷狀態,直到暫時切斷電源開關,以提高安全性。
專利文獻1特開2000-097087號公報(圖1)專利文獻2特開2002-235598號公報(圖1)上述已有技術中,驅動控制電路控制驅動用開關元件的通/斷比率,以控制對控制發動機進氣閥開度的電動機的饋電,并且在發生異常時,使驅動用開關元件開路,同時利用監視控制電路使電動機用電源繼電器阻斷,因而控制系統和開關電路系統兩者中,都組成雙重備份結構。
然而,存在電路板焊接欠佳、混入導電性異物、電子部件損壞等時,會出現這樣的問題,即驅動控制電路與驅動用開關元件的連接關系、監視控制電路與電源繼電器用鍍層線圈的連接關系發生異常,產生不一定能可靠進行驅動用開關元件和電源繼電器的驅動/停止的危險狀態。
發明內容
本發明的第1目的是提供一種發動機用進氣量控制裝置和發動機進氣量控制方法,其中較有效利用雙重備份結構,同時使驅動控制電路和監視控制電路的功能分擔合理化,從而能改進上述問題,進一步提高安全性。
本發明的第2目的是提供一種發動機用進氣量控制裝置和發動機進氣量控制方法,其中在運轉啟動時,自動進行安全控制功能運作的證實,從而能進一步提高安全性。
本發明的發動機用進氣量控制裝置,具有與響應加速器位置傳感器和節流閥位置傳感器的檢測輸出以控制發動機進氣閥開度的電動機串聯并且控制所述電動機的通電電流的驅動用開關元件、作為連接所述電動機的電源電路的負載電路用電源切斷元件或連接所述驅動用開關元件的通電控制用電源電路的控制電路用電源切斷元件的電源切斷元件、響應所述加速器位置傳感器和節流閥位置傳感器的檢測輸出以產生控制所述驅動用開關元件的導通用的通電驅動輸出的驅動控制電路、通過串行通信電路與所述驅動控制電路連接并且監視所述驅動控制電路的運作的監視控制電路、以及檢測出所述驅動用開關元件和所述電源切斷元件的工作狀態并且將工作狀態所對應的狀態信號供給所述驅動控制電路或所述監視控制電路的狀態信號檢測手段;所述驅動控制電路與監視控制電路根據所述狀態信號檢測手段的檢測結果相互合作,分擔并產生使所述電源切斷元件工作用的饋電驅動輸出、使該饋電驅動輸出無效用的饋電禁止輸出和使所述通電驅動輸出無效用的通電禁止輸出,對所述電源切斷元件和所述驅動用開關元件執行停止工作或允許工作。
本發明的發動機用進氣量控制方法,在本發明第一1方面所述的發動機用進氣量控制裝置中實施;其中,驅動控制電路和監視控制電路對表示控制電動機的通電電流的驅動用開關元件和使電動機的電源或控制電路用的電源通斷的電源切斷元件的工作狀態的狀態信號作出響應,相互分擔、合作,對所述電源切斷元件和所述驅動用開關元件執行停止工作或允許工作。
圖1是示出實施形態1的發動機用進氣量控制裝置的組成的框圖。
圖2是說明實施形態1的發動機用進氣量控制裝置的驅動順序用的時序圖。
圖3是說明實施形態1的發動機用進氣量控制裝置的驅動控制運作用的流程圖。
圖4是說明實施形態1的發動機用進氣量控制裝置的監視控制運作用的流程圖。
圖5是示出實施形態2的發動機用進氣量控制裝置的組成的框圖。
圖6是說明實施形態2的發動機用進氣量控制裝置的啟動順序用的時序圖。
圖7是說明實施形態2的發動機用進氣量控制裝置的驅動控制運作用的流程圖。
圖8是說明實施形態2的發動機用進氣量控制裝置的監視控制運作用的流程圖。
圖9是示出實施形態3的發動機用進氣量控制裝置的組成的框圖。
圖10是說明實施形態3的發動機用進氣量控制裝置的啟動順序用的時序圖。
圖11是說明實施形態3的發動機用進氣量控制裝置的驅動控制運作用的流程圖。
圖12是說明實施形態3的發動機用進氣量控制裝置的監視控制運作的流程圖。
圖13是示出實施形態4的發動機用進氣量控制裝置的組成的框圖。
圖14是說明實施形態4的發動機用進氣量控制裝置的啟動順序用的時序圖。
圖15是說明實施形態4的發動機用進氣量控制裝置的驅動控制運作用的流程圖。
圖16是說明實施形態4的發動機用進氣量控制裝置的監視控制運作用的流程圖。
附圖中,100a、100b、100c、100d是控制裝置,101是電池,102是電源開關,103是電磁線圈(電源繼電器),103a是開關接點(電源繼電器),104是開關傳感器群,105、105a、105b是模擬傳感器群,106是電負載群,107是電動機,108是電磁線圈(負載繼電器),109是開關接點(負載繼電器),110a、110b、110c、110d是驅動控制電路,111a、111b、111c、111d、150b、150d是程序存儲器,112、151是運算存儲器,113是串行通信電路,114是輸入接口電路,115、115a、115b是多路AD變換器,116是輸出接口電路,117是驅動用開關元件,120是電流檢測電阻,121、149是穩定電阻,122是輔助開關元件,123是通電驅動電阻,124是饋電電路電阻,125、126、132、133、155a、155b是分壓電阻,127、135、159、163是饋電禁止電阻,128、145是饋電驅動電阻,129、136、137、152、164是通電禁止電阻,130a、130b、130c、130d是比較檢測電路,131是輸入電阻,134是正反饋電阻,135、136、137、152、164是通電禁止電阻,140a、140b、140c、140d是監視控制電路,141是控制電源,142是監視定時器,143是晶體管,144a、144b是驅動電阻,145是饋電驅動電阻,146是晶體管,148是饋電驅動晶體管,148a、148b是饋電禁止晶體管,153、153a是通電禁止晶體管,154是穩壓二極管,156是閉路檢測電路,157電阻元件(虛擬負載電路),158是二極管(模擬負載電路),160是異常存儲電路,161是邏輯和元件,162是電源脈沖發生電路,165是計數電路,170是晶體管(負載電路用電源切斷元件),171是基極電阻,172是穩定電阻,DR0是電源繼電器驅動輸出,DR1是饋電驅動輸出,DR2是通電驅動輸出,ER、ERD異常存儲信號,SP1是饋電禁止輸出,SP2是通電禁止輸出,SP3是第1通電禁止輸出,SP4是通電禁止輸出,SP5是饋電禁止輸出,SP6是第2通電禁止輸出,S1、S2、ST1、ST2是狀態信號,WD1、WD2是監視信號,RST1、RST2是復位輸出脈沖,APS是加速器踏板位置傳感器(AccelerationPedal-Position Sensor),AFS是氣流傳感器(Air Flow Sensor),TPS是節流閥位置傳感器(Throttle Position Sensor),WDT是監視定時器,ECU是發動機控制電源,FMEM是快速擦寫存儲器,PSU是電源單元,EXT是外部。
具體實施例方式
下面,根據
一本發明實施例。
各附圖間相同的符號表示相同或相當的部分。
實施形態1圖1是示出本發明實施形態1的發動機用進氣量控制裝置的組成的框圖。
圖1中,100a是對車輛用發動機的、包含燃料噴射手段等的發動機用進氣量控制裝置(下文也簡稱為“控制裝置”)。首先說明通過連接器(圖中未示出)連接外部的輸入輸出設備。
101是負端連接車身的諸如12V系列的車載電池(也簡稱為電池),102是連接在該電池與控制裝置100a之間的諸如點火開關等電源開關。
103是電磁線圈,103a是激勵電磁線圈103時閉合并且連接在所述電池101與控制裝置100a之間的開關接點,電磁線圈103和開關接點103a組成使所述控制裝置100a的主電源電路通斷的電源繼電器。
所述電磁線圈103通過二極管103b連接電源開關102,同時還通過二極管103b連接開關接點103a。
104是發動機旋轉傳感器、曲軸角傳感器、車速傳感器等的開關傳感器群,105是測量節流閥進氣量的氣流傳感器AFS、測量加速器踏板的踏入程度的加速器踏板位置傳感器APS、測量節流閥開度的節流閥位置傳感器TPS等的模擬傳感器群,106是發動機點火線圈、燃料噴射用電磁閥、排放氣循環閥驅動用步進電動機、變速器變速級切換用電磁閥、各種告警顯示器等的電負載群。
107是驅動發動機進氣閥通斷的電動機,從電池101通過組成所述電源繼電器的開關接點103a對該電動機饋電。
下面說明控制裝置(即發動機用進氣量控制裝置)100a的內部組成。
110a是將微處理器CPU作為主體構成的驅動控制電路,111a是與所述微處理器CPU協同工作的程序存儲器(例如快速擦寫存儲器),112是與微處理器CPU協同工作的RAM構成的運算存儲器,113是連接在微處理器CPU與后文說明的監視控制電路140a之間的串行通信電路。
114是連接在所述開關傳感器群104與驅動控制電路110a的DIN(數字輸入)端口之間的輸入接口電路,115是連接在所述模擬傳感器群105與驅動控制電路110a的AIN(模擬輸入)端口之間的多路AD變換器,116是連接在所述電負載群106與驅動控制電路110a的OUT(輸出)端口之間的輸出接口電路。
117是驅動用開關元件,它與所述電動機107串聯,控制對電動機107的饋電量(即電動機107的通電電流)。
作為該驅動用開關元件,例如使用NPN功率晶體管,進行可變通/斷比率的運作,以控制對電動機107的饋電量。
即,通過改變驅動用開關元件117的導通期間與阻斷期間的比率,控制對電動機107的饋電。
120是連接在所述晶體管117(驅動用開關元件)的發射極端子的電流檢測電阻,該電阻上流過從電池101依次通過電源繼電器的開關接點103a、電動機107、晶體管117的電動機107的電流。
121是連接所述晶體管117(驅動用結構元件)的基極端子以減小阻斷時的泄漏電流的穩定電阻,122是連接晶體管(驅動用開關元件)的基極電路的作為輔助開關元件的晶體管,123是連接在所述驅動控制電路110a的通電驅動輸出DR2與所述晶體管122的基極端子之間的通電驅動電阻,124是連接所述晶體管122的集電極電阻的饋電電路電阻。
結構上做成所述通電驅動輸出DR2產生驅動輸出,使邏輯電平為“H”(高電平)時,所述晶體管122導通,同時晶體管122的集電極端子的電壓作為狀態信號ST1輸入到所述驅動控制電路110a。
所述狀態信號ST1表示所述晶體管117(驅動用開關元件)的工作狀態和晶體管146(控制電路用電源切斷元件)的工作狀態,并且在晶體管146連續導通時,與晶體管117的通/斷運作連動,使邏輯電平變為“L”(低電平)或“H”。
125、126是連接所述晶體管117(驅動用開關元件)的集電極的分壓電阻,該分壓電阻分壓的電壓作為狀態信號ST2輸入到所述驅動控制電路110a。
所述狀態信號ST2在電動機107未斷開的狀態下,與晶體管117(驅動用開關元件)的通/斷運作連動,使邏輯電平變為“L”或“H”。
127是連接在所述驅動控制電路110a的饋電禁止輸出SP1與后文說明的饋電禁止晶體管148a的基極端子之間的饋電禁止電阻,并且結構上做成所述饋電禁止輸出SP1產生禁止輸出,使邏輯電平為“H”時,所述晶體管148a導通。
130a是產生異常存儲信號ERD,供給所述驅動控制電路110a的比較檢測電路,131是連接在該比較檢測電路正輸入端子與所述電流檢測電阻120之間的輸入電阻,132、133是對后文說明的控制電源141的輸出電壓進行分壓并將其輸入到所述比較檢測電路130a的負輸入端子的分壓電阻,134是連接在所述比較檢測電路130a的正輸入端子與輸出端子之間的正反饋電阻。
上述電流檢測電阻120兩端的電壓一旦成為所述分壓電阻132、133的分壓電壓以上時,所述比較檢測電路130a的輸出維持邏輯電平“H”,直到開關接點103a斷開。
135是連接在所述比較檢測電路130a的輸出端子與饋電禁止晶體管148a的基極端子之間的饋電禁止電阻,136是連接在所述比較檢測電路130a的輸出端子與后文說明的通電禁止晶體管153的基極端子之間的通電禁止電阻,并且結構上做成作為所述比較檢測電路130a的輸出的異常存儲信號ERD的邏輯電平為“H”時,饋電禁止晶體管148a和通電禁止晶體管153導通。
140a是通過串行通信電路113與所述驅動控制電路110a相互進行信號聯絡并且同時監視驅動控制電路110a的運作的監視控制電路,141是從電池101通過所述開關接點103a供給的電壓(DC12V)產生DC5V的穩定電壓的控制電源,142是監視構成所述驅動控制電路110a的微處理器CPU的運作的監視定時器。該監視定時器結構上做成作為微處理器CPU產生的脈沖串的監視信號WD1的脈沖寬度超過規定值時,產生復位輸出脈沖RST1,重新啟動所述微處理器CPU。
所述監視控制電路140a用邏輯電路構成為一個集成電路元件,該邏輯電路包含所述監視定時器142和控制電源141的恒壓控制電路等,而不具有微處理器,但該集成電路元件也可包含微處理器。
143是連接所述電磁線圈103的晶體管,144a是連接在所述電源開關102與晶體管143的基極端子之間的驅動電阻,144b是連接在所述監視控制電路140a的驅動輸出DR0與所述晶體管143的基極端子之間的驅動電阻,并且在電源開關102閉合時,從電池101驅動晶體管143,激勵電磁線圈103。
結構上還做成所述監視控制電路140a的驅動輸出DR0通過接收驅動控制電路110a產生的啟動信號ST,變成邏輯電平“H”。
電磁線圈103受到激勵,使開關接點103a一閉合,電源繼電器驅動輸出DR0就使晶體管143受驅動而導通,所以即使電源開關102釋放,電磁線圈103也繼續保持運作,直到去除驅動輸出DR0。而且,在該期間進行監視控制電路140a和驅動控制電路110a的初始化。
145是連接在所述監視控制電路140a的饋電驅動輸出DR1與后文說明的饋電驅動晶體管148的基極端子之間的饋電驅動電阻,146是連接所述控制電源141的輸入端子或輸出端子以連接DC12V或DC5V的電源線的PNP型晶體管,該晶體管與作為驅動控制電源的DC12V(電池101對控制電源141施加的輸入電壓)和晶體管117的通電控制用基極驅動電路串聯,成為控制電路用電源切斷元件。
147是集電極電阻,148是通過該集電極電阻連接所述晶體管146的基極端子的饋電驅動電阻,149是與上述晶體管146的基極端子連接的穩定電阻,并且所述饋電驅動輸出DR1產生驅動輸出,使邏輯電平為“H”時,饋電驅動晶體管148導通,因而作為控制電路用電源切斷元件的晶體管146導通。
148a是連接所述饋電驅動晶體管148的基極端子的饋電禁止晶體管,并且結構上做成所述饋電禁止輸出SP1或異常存儲信號ERD的邏輯電平為“H”時,饋電禁止晶體管148a導通,使饋電驅動晶體管148不導通。
饋電驅動晶體管148不導通時,則晶體管146(控制電路用電源切斷元件)不導通,切斷作為晶體管117的基極驅動電路的晶體管122的電源電路。
152是連接在所述監視控制電路140a的通電禁止輸出SP2與通電禁止晶體管153的基極端子之間的通電禁止電阻,153是連接作為所述驅動用開關元件的晶體管117的基極端子的導通禁止晶體管,并且所述通電禁止輸出SP2產生禁止輸出,使邏輯電平為“H”,或所述異常存儲信號ERD的邏輯電平為“H”時,通電禁止晶體管153導通。
通電禁止晶體管153導通,則作為驅動用開關元件的晶體管117不導通,使電動機107不流通驅動電流。
下面說明圖1所示本實施形態的發動機用進氣量控制裝置的運作。
首先,電源開關102閉合時,電源繼電器的電磁線圈103受激勵,使開關接點103a閉合,對控制電源141饋電,并產生穩定電壓DC5V。
驅動控制電路110a和監視控制電路140a受控制電源141饋電,開始進行運作,并且驅動控制電路110a對監視控制電路140a提供啟動信號ST。
因而,產生驅動輸出DR0,同時在執行后文用圖2說明的啟動順序后,成為常規運轉狀態。
常規運轉狀態下,首先,監視控制電路140a產生饋電驅動輸出DR1,使作為控制電路用電源切斷元件的晶體管146導通。
接著,此實施形態中示出的驅動控制電路110a根據開關傳感器群104和模擬傳感器群105的工作狀態以及程序存儲器111a的內容,對電負載群106進行驅動控制,同時還根據模擬傳感器群105中的加速器位置傳感器APS、節流閥位置傳感器TPS的檢測輸出和程序存儲器111a的內容,控制作為輔助開關元件的晶體管122的通/斷比率。
因而,晶體管117控制通/斷比率,使電動機107運作以使得節流閥開度對應于加速器踏板踏入的程度。
另一方面,驅動控制電路110a例如進行加速器位置傳感器APS和節流閥位置傳感器TPS中是否斷線、短路(異常)或者程序存儲器111a的數據是否異常等的自診斷,或進行與監視控制電路140a的串聯通信是否正常等的對端監視,并且在檢測到異常時,使通電驅動輸出DR2停止,同時產生饋電禁止輸出SP1,使作為控制電路用電源切斷元件的晶體管146開路,切斷作為電動機107的驅動用開關元件的晶體管117的基極電路的電源。
即,檢測到異常時,電動機107無驅動電流。
同樣,監視控制電路140a通過串行通信電路113與驅動控制電路110a之間進行數據通信,同時也監視驅動控制電路110a的運作狀態,或利用監視定時器142監視驅動控制電路110a中包含的微處理器的失控,并且在檢測到異常時,產生通電禁止輸出SP2,使晶體管117不導通,同時使饋電驅動輸出DR1停止,讓晶體管146開路,切斷作為驅動用開關元件的晶體管117的基極電路的電源。
而且,因電動機107或連接線的短路異常等而電流檢測電阻120流過的電流過大時,比較檢測電路130a工作,產生異常存儲信號ERD,利用饋電禁止電阻135和通電禁止電阻136的作用,使晶體管146開路,切斷作為驅動用開關元件的晶體管117的基極電路的電源,或利用通電禁止晶體管153,使晶體管117不導通。
因此,驅動控制電路110a能借助停止通電驅動輸出DR2,通過晶體管112、117,使驅動進氣閥通斷的電動機107停止受到驅動,同時能借助饋電禁止輸出SP1,通過晶體管148a、148、146切斷晶體管117(驅動用開關元件)的控制電源。
同樣,監視控制電路149a能借助停止饋電驅動輸出DR1,通過晶體管148、146,切斷晶體管117的控制電源,同時能借助通電禁止輸出SP2,通過晶體管153、117,使電動機107停止。
另一方面,在控制裝置(即發動機用進氣量控制裝置100a)的運轉啟動時,根據圖2輸出的啟動順序,有意使啟動饋電驅動輸出DR1、饋電禁止輸出SP1、通電驅動輸出DR2、驅動禁止輸出SP2動作,監視狀態信號ST1、ST2,以判斷是否存在異常,并且在證實不存在異常時,啟動運轉控制。
圖2是說明圖1示出的控制裝置(發動機進氣量控制裝置)100a的啟動順序的時序圖。
圖2中,(A)是驅動控制電路110a產生的啟動信號ST,(B)是從該啟動信號ST上升沿的時刻開始產生的驅動控制電路110a內的時鐘信號,(C)是從所述啟動信號ST的接收時刻開始在監視控制電路140a內產生的時鐘信號,該時鐘信號(C)對所述時鐘信號(B)具有若干時延,但為了簡便,用相同的定時表示。
(D)示出監視控制電路140a產生的電源繼電器的驅動輸出DR0,該驅動輸出DR0在上述時鐘信號(C)的第1脈沖上升沿的時刻起,邏輯電平為“H”。
(E)是監視控制電路140a產生的大饋電驅動輸出DR1的波形,(F)是驅動控制電路110a產生的通電驅動輸出DR2的波形,(G)是驅動控制電路110a產生的饋電禁止輸出SP1的波形,(H)是監視控制電路140a產生的通電禁止輸出SP2的波形,這些波形在時鐘信號(B)或(C)的脈沖上升沿的時刻邏輯電平變成“H”或“L”。
(I)是輸入到驅動控制電路110a的狀態信號ST1的波形,(J)是輸入到驅動控制電路110a的狀態信號ST2的波形,這些波形在時鐘信號(B)的脈沖上升沿的時刻邏輯電平變成“H”或“L”。
在時鐘信號波形的第2脈沖至第5脈沖的期間進行饋電禁止輸出SP1的運作的證實,在該期間中通過預先使通電禁止輸出SP2=“H”,由此,常使狀態信號ST2=“H”。
此狀態下狀態信號ST1=“H”,僅限于饋電驅動輸出DR1=“H”、饋電禁止輸出SP1=“H”、和通電驅動輸出DR2=“L”的情況;在饋電驅動輸出DR1=“L”或饋電禁止輸出SP1=“H”或通電驅動輸出DR2=“H”的情況下,狀態信號ST1=“L”。
在時鐘信號波形的第6脈沖至第9脈沖的期間進行通電禁止輸出SP2的工作的證實,并且證實該期間中,即使饋電驅動輸出DR1=“H”,饋電禁止輸出SP1=“L”,且讓通電驅動輸出DR2=“H”,滿足全部條件,如果預先使通電禁止輸出SP2=“H”,則狀態信號ST2=“H”,晶體管117也不導通。
又證實即使通電禁止輸出SP2=“L”,如果饋電禁止輸出SP1=“H”或饋電驅動輸出DR1=“L”或通電驅動輸出DR2=“L”,則狀態信號ST2=“H”,晶體管117也不導通。
時鐘信號波形的第10脈沖中,為饋電驅動輸出DR1=L、饋電禁止輸出SP1=H、通電驅動輸出DR2=L、通電禁止輸出SP2=H的等待狀態,由此啟動順序完成。
圖3是說明圖1示出的控制裝置(發動機進氣量控制裝置)100a的驅動控制運作用的流程圖。
圖3中,200是驅動控制電路110a的微處理器CPU運作開始的步驟,201是后續于步驟200起作用并且判斷電源開關102是否接通的步驟,202是后續于步驟201判斷為“是”并且根據下一步驟203中是否已產生啟動信號ST判斷是否為首次運作的步驟,203是在步驟202判斷為首次運作時起作用并且產生啟動信號ST的步驟,204是在所述步驟202判斷為不是首次運作時或后續于所述步驟203和后文所述步驟217起作用并且判斷圖2的時鐘信號波形(B)是否進行到所述順序完成的步驟,該步驟204判斷圖中沒有示出的時鐘計數器的計數值是否超過10。
210是在所述步驟204判斷為沒有完成時起作用并且產生1個脈沖份額的時鐘信號的步驟,211是后續于步驟210起作用并且根據圖2的時序圖判斷是否為產生饋電禁止輸出SP1的定時的步驟,212是在步驟211判斷為“是”時起作用并且產生饋電禁止輸出SP1的步驟,213是在所述步驟211判斷為“否”時起作用或后續于步驟212起作用并且根據圖2的時序圖判斷是否為產生通電驅動輸出DR2的定時的步驟,214是在步驟213判斷為“是”時起作用并且產生通電驅動輸出DR2的步驟,215是在所述步驟213判斷為“否”時起作用或后續于步驟214起作用并且等待當前的時鐘信號的邏輯電平從“H”變化到“L”的運作的判斷等待步驟。
216是在步驟215進行時鐘信號有變化的判斷時起作用并且讀入狀態信號ST1和ST2的步驟,217是后續于步驟216起作用并且對預先存儲的正常狀態信號的邏輯電平和步驟216讀入的邏輯電平進行比較的步驟,該步驟217判斷為一致時,轉移到所述步驟204。
219是由所述步驟210至步驟217組成的步驟塊,該步驟塊表示運作啟動允許的步驟(即驅動控制電路110a運作啟動允許手段的步驟)。
220是在所述運作啟動允許步驟塊219全部正常完成時后續于所述步驟204起作用并通過串行通信電路113對監視控制電路140a發送產生饋電驅動輸出DR1用的饋電驅動指令而且同時使饋電禁止輸出SP1停止(邏輯電平“L”)以成為可饋電狀態的步驟,221是后續于步驟220起作用并且對模擬傳感器群105中的加速器位置傳感器APS和節流閥位置傳感器TPS的檢測輸出作出響應以產生通電驅動輸出DR2的比率控制輸出的自動控制步驟,222是后續于步驟221起作用并且利用驅動控制電路110a的自診斷或監視控制電路140a的對端診斷以檢測是否存在異常的步驟。
223是后續于所述步驟222起作用并且判斷步驟222是否檢測到異常的步驟,224是在所述步驟217中進行不一致的判斷時(即比較預先存儲的正常狀態信號的邏輯電平和步驟216讀入的邏輯電平并判斷為不一致時)或所述步驟223進行異常判斷時起作用并停止驅動控制輸出DR2讓晶體管117阻斷而且同時對電負載群106中存在的告警顯示器產生異常告警顯示輸出的步驟,225是后續于步驟224起作用并產生饋電禁止輸出SP1讓作為控制電路用電源切斷元件的晶體管146阻斷以阻斷作為驅動用開關元件的晶體管117的控制電路的步驟,226是在所述步驟223判斷為沒有異常時起作用或后續于所述步驟225起作用并使一輪運作結束的等待步驟。組成驅動控制電路110a的微處理器CPU在執行其它控制操作后,再次激活運作開始步驟200。
227是所述步驟201判斷為電源開關切斷時起作用的步驟,使諸如排放氣體循環閥驅動用步進電動機恢復到原點位置,或撤出運算存儲器112存放的各種學習信息和異常履歷信息等,將其存入驅動控制電路110a中設置的EEPROM等非易失性存儲器(圖中未示出)。228是使啟動信號ST和驅動控制電路110a產生的全部輸出停止的步驟。該步驟228后,轉移到運作結束步驟226。
所述步驟228中,通過使啟動信號ST停止,讓監視控制電路140a停止電源繼電器的驅動輸出DR0,去除對電磁線圈103的激勵,切斷對控制裝置100的饋電。
圖4是說明圖1示出的控制裝置(發動機進氣量控制裝置)的監視控制電路140a的監視控制運作用的流程圖。
圖4中,300是監視控制電路140a的運作開始步驟,302是后續于步驟300起作用并且根據后文所述的步驟303b中是否產生驅動輸出DR0判斷是否為首次運作的步驟,303a是在步驟302判斷是為首次運作時起作用并且等待到接收啟動信號ST的判斷步驟,303b是所述步驟303a作接收完畢判斷時起作用并且產生電源繼電器的驅動輸出DR0的步驟,304是所述步驟302判斷為不是首次運作時起作用或者后續于所述步驟303b或后文所述的步驟314起作用并且判斷圖2的時鐘信號波形(C)是否進行到啟動順序結束的步驟,該步驟304判斷圖中沒有示出的時鐘計數器的計數值是否超過10。
310是在判斷為所述步驟304沒有完成時起作用并且產生1個脈沖份額的時鐘信號的步驟,311是后續于步驟310起作用并且判斷是否根據圖2的時序圖產生通電禁止輸出SP2的定時的步驟,312是在步驟311判斷為“否”時起作用并且產生通電禁止輸出SP2的步驟,313是在所述步驟311判斷為“否”時起作用或后續于步驟312起作用并且判斷是否根據圖2的時序圖產生饋電驅動輸出DR1的定時的步驟,314是在步驟313判斷為“是”時起作用并且產生饋電驅動輸出DR1的步驟,所述步驟313判斷為“否”時,或后續于所述步驟314,轉移到所述步驟304。
所述步驟314產生的饋電驅動輸出DR1與后文所述的步驟320的饋電驅動輸出不同,是監視控制電路140a單獨產生的,不依賴串行通信電路113。
319是由所述步驟310至步驟314組成的步驟塊,該步驟塊表示運作啟動允許的步驟(即監視控制電路140a的運作允許手段的步驟)。
320是在所述運作啟動允許步驟塊319全部完成時后續于所述步驟304起作用并根據利用圖3的步驟220通過串行通信電路113發送的饋電驅動指令產生饋電驅動輸出DR1的步驟,321是后續于步驟320起作用并且停止通電禁止輸出SP2使晶體管117成為能通電的狀態的步驟,322后續于步驟321起作用并且利用監視控制電路140a的自診斷或對驅動控制電路110a的對端診斷以檢測是否存在異常的步驟。
323是后續于所述步驟322起作用并且判斷步驟322是否檢測到異常的步驟,324是在所述步驟323進行存在異常的判斷時起作用并且產生通電禁止輸出SP2使晶體管117阻斷的步驟,325是后續于步驟324起作用并且停止饋電驅動輸出DR1使作為控制電路用電源切斷元件的晶體管146阻斷以阻斷作為驅動用開關元件的晶體管117的控制電源電路的步驟,326是在所述步驟323判斷為沒有異常時起作用或后續于所述步驟325起作用并且結束一輪控制運作的等待步驟。組成監視控制電路140a的邏輯電路執行其它控制操作后,再次激活運作開始步驟300。
還可設置比較檢測電路,在與電動機107的電動機子電路(圖中未示出)串聯的電流檢測電阻(圖中未示出)的端電壓超過規定值時,產生過電流檢測輸出,并存儲該過電流檢測輸出的運作,使通電驅動輸出或饋電驅動輸出的至少一方的輸出無效。
由此,電動機電路發生短路等異常時,能立即使驅動用開關元件或電源切斷元件阻斷,防止驅動用開關元件和電源切斷元件燒壞。
實施形態2圖5是示出本發明實施形態2的發動機進氣量控制裝置的組成的框圖。
圖5中,100b是對車輛用發動機的、包含燃料噴射手段等的發動機用進氣量控制裝置(下文也簡稱為“控制裝置”)。首先說明通過連接器(圖中未示出)連接的外部的輸入輸出設備。
101是負端連接車身的諸如12V系列的車載電池,103a是由通過電源開關102激勵的電磁線圈103驅動而通斷,并且連接在所述電池101與控制裝置100b之間的開關接點,電磁線圈103和開關接點103a組成使所述控制裝置100b的主電源電路通斷的電源繼電器。
由圖9(示出后文所述實施形態3的發動機進氣量控制裝置的組成的框圖)在后文說明所述電磁線圈103的激勵電路。
104是發動機旋轉傳感器、曲軸角傳感器、車速傳感器等的開關傳感器群,105a是測量節流閥進氣量的氣流傳感器AFS、測量加速器踏板的踏入程度的加速器踏板位置傳感器APS、測量節流閥開度的節流閥位置傳感器TPS等的模擬傳感器群,105b設置測量節流閥開度的節流閥位置傳感器TPS、測量加速器踏板的踏入程度的加速器踏板位置傳感器APS等的雙重備份結構的模擬傳感器群,106是發動機點火線圈、燃料噴射用電磁閥、排放氣循環閥驅動用步進電動機、變速器變速級切換用電磁閥、各種告警顯示器等的電負載群。107是驅動進氣閥通斷的電動機。
108是連接在所述開關接點103a與控制裝置(即發動機用進氣量控制裝置)100b之間的電磁線圈,109是激勵該電磁線圈時閉合的開關接點,電磁線圈108和開關接點109組成使負載電路(即供給電動機107驅動用的電源的電路)通斷的負載繼電器。
即,該負載繼電器作為負載電路用電源切斷元件,連接在所述電動機107與電池101之間。
作為控制裝置(發動機用進氣量控制裝置)100b的內部組成部分,110b是將微處理器CPU作為主體而構成的驅動控制電路,111b是與所述微處理器CPU協同工作的程序存儲器(例如快速擦寫存儲器),112是與所述微處理器協同工作的RAM運算存儲器,113是連接在所述微處理器CPU與后文所述監視控制電路140b之間的串行通信電路。
115b是連接在所述模擬傳感器群105b與驅動控制電路110b的AIN端口之間的多路AD變換器,117是作為驅動用開關元件的晶體管,它與所述電動機107串聯,并且進行可變通/斷比率運作,以控制對電動機107的饋電量,該驅動用開關元件例如使用NPN型功率晶體管。
120是連接在所述晶體管117(驅動用開關元件)的發射極端子的電流檢測電阻,該電阻從電池101依次通過電源繼電器的開關接點109、電動機107、晶體管117流通電動機107的電流。
123是通電驅動電阻,它與后文所述晶體管153a串聯,并通過該晶體管153a連接在所述驅動控制電路110b的通電驅動示出DR2與所述晶體管117的基極端子之間,并且結構上做成所述通電驅動輸出產生驅動輸出,使邏輯電平為“H”,則晶體管153a導通時,所述晶體管117導通。
127是饋電禁止電阻,連接在所述驅動控制電路110b的饋電禁止輸出SP1(即SP1的邏輯“非”,下文進行相同的表示)與后文所述晶體管148b基極端子之間,并且結構上做成所述饋電禁止輸出SP1產生禁止輸出,并且邏輯電平為“L”時,后文所述的晶體管148不導通。
130b是比較檢測電路,131是連接在該比較檢測電路的正輸入端子與所述電流檢測電阻120之間的輸入電阻,132、133是將后文所述控制電源141的輸出電壓分壓后輸入到所述比較檢測電路130b的負端子的分壓電阻,所述電流檢測電阻120兩端的電壓超過所述分壓電阻132、133的分壓電壓時,通過后文所述的邏輯“和”元件161設定異常存儲電路160,將異常存儲信號ER供給驅動控制裝置110b。
140b是監視控制電路,它通過串行通信電路113在與所述驅動控制電路110b之間相互進行信號聯絡,并同時監視驅動控制電路110b的運作,同時還包含對發動機進行燃料噴射控制和點火控制的功能。
114是連接在所述開關傳感器群104與監視控制電路140b的DIN端口之間的輸入接口電路,115a是連接在所述模擬傳感器群105a與監視控制電路140b的AIN端口之間的多路AD變換器,116是連接在所述電負載群106與所述監視控制電路140b的OUT端口之間的輸出接口電路。
141是產生從電池101通過所述開關接點103a供給的DC5V穩定電壓的控制電源,142是監視組成所述監視控制電路140a的微處理器ECU的運作的監視定時器,該監視定時器結構上做成在作為微處理器ECU產生的脈沖串的監視信號WD1的脈沖寬度超過規定值時,產生復位輸出脈沖RST1,重新啟動所述微處理器ECU。
145是與后文所述的晶體管148b串聯并且與所述監視控制電路140b的饋電驅動輸出DR1連接的饋電驅動電阻,148是集電極端子連接所述電磁線圈108的饋電驅動晶體管,所述饋電驅動輸出DR1產生驅動輸出,使邏輯電平為“H”,則在晶體管148b導通時,晶體管148導通,因而激勵電磁線圈108,通過開關接點109連接電動機107和電池101。
148a是連接所述饋電驅動晶體管148的基極端子的饋電禁止晶體管,結構上做成異常存儲信號ER的邏輯電平為“H”,則饋電禁止晶體管148a導通,使饋電驅動晶體管148不導通。
如上文所述,148b在驅動禁止輸出SP1的邏輯電平為“L”時不導通,使饋電驅動晶體管148不導通。
150b是與組成所述監視控制電路140b的微處理器ECU協同工作的例如由快速擦寫存儲器構成的程序存儲器,151是與所述微處理器ECU協同工作的RAM存儲器構成的運算存儲器,152是連接在所述監視控制電路140b的通電禁止輸出SP2與后文所述晶體管153a的基極端子之間的通電禁止電阻,153是連接作為所述驅動用開關元件的晶體管117的基極端子的通電禁止晶體管,153a是連接在所述通電驅動端子123與晶體管117之間的通電禁止晶體管,并且結構上做成當所述通電禁止輸出SP2產生禁止輸出時,使邏輯電平為“L”或所述異常存儲信號ER邏輯電平為“H”,則作為驅動用開關元件的晶體管117不導通。
154是具有的壓降比所述控制電源141的輸出電壓大若干的穩壓二極管,155a、155b是分壓電阻,156是串聯所述穩壓二極管154和分壓電阻155a、155b的閉路檢測電路,該閉路檢測電路通過所述開關接點109連接電池101,由分壓電阻155a、155b分壓的電壓作為狀態信號S2供給所述監視控制電路140b。
所述穩壓二極管154用于防止負載繼電器的開關接點109開路時的反饋,由此防止了經控制電源141(5V)→電阻元件157→二極管158→電動機107→穩壓二極管154→分壓電阻155a加到狀態信號輸入端S2的差錯檢測電壓。
157是連接所述控制電壓142的輸出端子的電阻元件,158是連接在該電阻元件與所述晶體管117的集電極端子之間的二極管,并且構成虛擬負載電路,在晶體管117導通時,從控制電源141經電阻元件157和二極管158流通微電流。
所述電阻元件157與二極管158的連接點作為狀態信號S1連接所述驅動控制電路110b。
用監視定時器142監視所述監視控制電路140b的失控,同時還監視驅動控制裝置110b的失控,并且結構上做成構成監視控制電路140b的微處理器ECU在作為構成驅動控制電路110b的微處理器CPU產生的脈沖串的監視信號WD2的脈沖寬度超過規定值時,產生復位輸出脈沖RST2,重新啟動所述微處理器CPU。
160是通過邏輯“和”元件161手段的異常存儲電路,161是輸入所述比較檢測電路130b的輸出、所述監視定時器142產生的復位輸出脈沖RST1以及所述監視控制電路140b產生的復位輸出脈沖RST2的邏輯“和”元件,162是電源開關102接通時產生脈沖輸出IPL的電源脈沖發生電路,并且結構上做成利用該脈沖輸出IPL使所述異常存儲電路160復位。
163是連接在所述異常存儲電路160的設定輸出端與饋電禁止晶體管148a的基極端子之間的饋電禁止電阻,164是連接在所述異常存儲電路160的設定輸出端子與后文所述的通電禁止晶體管153的基極端子之間的通電禁止電阻,并且結構上做成作為所述異常存儲電路160的設定輸出的異常存儲信號ER的邏輯電平為“H”時,饋電禁止晶體管148a和通電禁止晶體管153導通。
下面說明圖5示出的本實施形態的發動機用進氣量控制裝置的運作。
首先,使電源開關102閉合,則激勵電源繼電器的電磁線圈103,接通開關接點103a,對控制電源141饋電,以產生穩定電壓DC5V。
驅動控制電路110b和監視控制電路140b受控制電源141饋電,開始進行運作,監視控制電路140b對驅動控制電路140b提供復位輸出RST2,同時產生驅動輸出DR0,執行后文用圖6說明的啟動順序后,成為常規運轉狀態。
常規運轉狀態下,首先,監視控制電路140b產生饋電驅動輸出DR1,通過饋電驅動晶體管148b和148激勵電磁線圈108。
接著,此實施形態中示出的監視控制電路140b根據開關傳感器群104和模擬傳感器群105a的工作狀態以及程序存儲器150b的內容,驅動并控制電負載群106,同時驅動控制電路140b根據模擬傳感器群105b中的加速器位置傳感器APS和節流閥位置傳感器TPS的檢測輸出以及程序存儲器111b的內容,產生通電驅動輸出DR2,控制晶體管171的通/斷比率。
結果,電動機107進行運作,使節流閥開度對應于加速踏板的踏入程度。
另一方面,驅動控制裝置110b進行諸如加速器位置傳感器APS和節流閥位置傳感器TPS是否有斷線、短路異常、程序存儲器111b的數據是否有異常等的自診斷,或進行與監視控制電路140b的串行通信是否正常進行等對端監視,并且在檢測到異常時,停止通電驅動輸出DR2,同時使饋電禁止輸出SP1的邏輯電平為“L”,讓晶體管148b和饋電驅動晶體管148b阻斷,去除對電磁線圈108的激勵,釋放開關接點109,切斷電動機107的電源電路。
同樣,監視控制電路140b一面通過串行通信電路113在與驅動控制電路110b之間進行數據通信,一面監視驅動控制電路110b的工作狀態,并且在檢測到異常時,使通電禁止輸出SP2的邏輯電平為“L”,讓晶體管153a、117阻斷,同時停止饋電驅動輸出DR1,通過晶體管148、電磁線圈108、開關接點109切斷電動機107的電源電路。
因電動機107和連接線的短路異常等而流過電流檢測電阻120的電流過大時,比較檢測電路130b啟動,設定異常檢測電路160,使異常檢測電路160產生作為其存儲輸出的異常存儲信號ER,利用饋電禁止電阻163和通電禁止電阻164的作用,切斷電動機107的電源電路,或讓晶體管117阻斷。
驅動控制電路110b內的微處理器CPU失控時,利用監視控制電路140b的復位輸出脈沖RST2重新啟動,監視控制電路140b內的微處理器ECU失控時,則利用監視定時器142的復位輸出脈沖RST1重新啟動,但由于異常存儲電路160存儲這些復位輸出脈沖的產生,電磁線圈108不受激勵,晶體管117也保持阻斷的狀態。
此狀態下,監視控制電路140b進行撤退操作,不依賴電動機107的節流閥通斷控制。
因此,驅動控制電路110b可借助停止通電驅動輸出DR2,通過晶體管117使電動機107停止,同時可利用饋電禁止輸出SP1,通過晶體管148b和148、電磁線圈108、開關接點109切斷電動機107的電源電路。
同樣,監視控制電路140b可借助停止饋電驅動輸出DR1,通過晶體管148、電磁線圈108、開關接點109切斷電動機107的電源電路,同時可利用通電禁止輸出SP2,通過晶體管153a和117,使電動機107停止。
另一方面,控制裝置的運轉啟動時,根據圖6示出的啟動順序,有意試啟動饋電驅動輸出DR1、饋電禁止輸出SP1、通電驅動輸出DR2、通電禁止輸出SP2,監視狀態信號S1、S2,由此,判斷是否存在異常,并且在證實不存在異常后,啟動運轉控制。
圖6是說明圖5示出的控制裝置(發動機用進氣量控制裝置)100b的啟動順序的時序圖。
圖6中,(A)是監視控制電路140b產生的復位輸出脈沖RST2,(B)是由該復位輸出脈沖RST2的邏輯電平從“H”變化到“L”的時刻開始產生的監視控制電路140b內的時鐘信號,(C)由接收所述復位輸出脈沖RST2并且邏輯電平從“H”變化到“L”的時刻開始在驅動控制電路110b內產生的時鐘信號,該時鐘信號(C)具有對所述時鐘信號(B)的若干時延,但為了簡便,表示為按相同的定時運作。
(D)表示監視控制電路140b產生的電源繼電器的驅動輸出DR0,該驅動輸出DR0在所述時鐘信號(B)的第1脈沖上升沿的時刻及其后,邏輯電平為“H”。
(E)是監視控制電路140b產生的饋電驅動輸出DR1的波形,(F)是驅動控制電路110b產生的通電驅動輸出DR2的波形,(G)是驅動控制電路110b產生的饋電禁止輸出SP1的正邏輯波形,(H)是監視控制電路140b產生的通電禁止輸出SP2的正邏輯波形,這些波形在時鐘信號(B)或(C)的脈沖上升沿的時刻變化到邏輯電平“H”或“L”。
(I)是作為負載繼電器的電磁線圈108的驅動波形,(J)是輸入到監視控制電路140b的狀態信號S2的波形,(K)是輸入到驅動控制電路110b的狀態信號S1的波形,這些波形在時鐘信號(B)或(C)的脈沖上升沿的時刻變化到邏輯電平“H”或“L”。
時鐘信號波形的第2脈沖至第5脈沖的期間進行饋電禁止輸出SP1運作的證實,此期間中通過預先取通電禁止輸出SP2=“L”(SP2=“H”),通常使狀態信號S1=“H”。
此狀態下狀態信號S2=“H”,僅限于饋電驅動輸出DR1=“H”且饋電禁止輸出SP1=“H”(SP1=“L”)的情況;在饋電驅動輸出DR1=“L”或饋電禁止輸出SP1=“L”(SP1=“H”)的情況下,狀態信號S2=“L”。
時鐘信號波形的第6脈沖至第9脈沖的期間進行通電禁止輸出SP2工作的證實,此期間中通過預先取饋電禁止輸出SP1=“L”(SP1=“H”),常使狀態信號S2=“L”。
此狀態下狀態信號S1=“L”,僅限于通電驅動輸出DR2=“H”且通電禁止輸出SP2=“H”(SP2=“L”)的情況;在通電驅動輸出DR2=“L”或通電禁止輸出SP2=“L”(SP2=“H”)的情況下,狀態信號S1=“H”。
時鐘信號波形的第10脈沖中,為饋電驅動輸出DR1=“L”、饋電禁止輸出SP1=“L”(SP1=“H”)、通電驅動輸出DR2=“L”、通電禁止輸出SP2=“L”(SP2=“H”)的等待狀態,由此啟動順序完成。
圖7是說明圖5示出的控制裝置(發動機進氣量控制裝置)100b的驅動控制運作用的流程圖。
圖7中,400是驅動控制電路110b的微處理器CPU運作開始的步驟,402是后續于步驟400起作用并且根據下一步驟403中復位輸出脈沖RST2變為“H”、“L”時設定的首次運作標記(圖中未示出)是否動作以判斷是否為首次運作的步驟,403是在步驟402判斷為首次運作時起作用并且等待接收復位輸出脈沖RST2使邏輯電平從“H”變化到“L”的等待步驟,404是在所述步驟402判斷為不是首次運作時或后續于所述步驟403和后文所述步驟417起作用并且判斷圖6的時鐘信號波形(C)是否進行到啟動順序完成的步驟,該步驟404判斷圖中沒有示出的時鐘計數器的計數值是否超過10。
410是在所述步驟404判斷為沒有完成時起作用并且產生1個脈沖份額的時鐘信號的步驟,411是后續于步驟410起作用并且根據圖6的時序圖判斷是否為產生饋電禁止輸出SP1的定時的步驟,412是在步驟411判斷為“是”時起作用并且產生饋電禁止輸出SP1的步驟,413是在所述步驟411判斷位“否”時起作用或后續于步驟412起作用并且根據圖6的時序圖判斷是否為產生通電驅動輸出DR2的定時的步驟,414是在步驟413判斷為“是”時起作用并且產生通電驅動輸出DR2的定時的步驟,415是在所述步驟413判斷為“否”時起作用或后續于步驟414起作用并且等待當前的時鐘信號的邏輯電平從“H”變化到“L”的運作的判斷等待步驟。
416是在步驟415進行時鐘信號有變化的判斷時起作用并且讀入狀態信號S1的步驟,417是后續于步驟416起作用并且對預先存儲的正常狀態信號的邏輯電平和步驟416讀入的邏輯電平進行比較的步驟,該步驟417判斷為一致時,轉移到所述步驟404。
419是由所述步驟410至步驟417組成的步驟塊,該步驟塊表示運作啟動允許的步驟(即驅動控制電路110a運作啟動允許手段的步驟)。
420是在成為所述運作啟動允許手段的步驟塊419全部正常完成時后續于所述步驟404起作用并使饋電禁止輸出SP1停止(邏輯電平SP1=“H”)而成為可饋電狀態,而且同時進行等待相當于從對電磁線圈108饋電起到開關接點109可靠閉合為止的響應時間的規定時間的步驟,它是從饋電驅動輸出有效開始經過規定時間后使通電驅動輸出有效的前置接通手段的步驟。
421是后續于步驟420起作用并且對模擬傳感器群105b中的加速器位置傳感器APS和節流閥位置傳感器TPS的檢測輸出作出響應以產生通電驅動輸出DR2的比率控制輸出的自動控制步驟,422是后續于步驟421起作用并且利用驅動控制電路110b的自診斷或監視控制電路140b的對端診斷以檢測是否存在異常的步驟。
423是后續于所述步驟422起作用并且判斷步驟422是否檢測到異常的步驟,424是在所述步驟417中進行不一致的判斷時(即比較預先存儲的正常狀態信號的邏輯電平和步驟416讀入的邏輯電平并判斷為不一致時)或所述步驟423進行異常判斷時起作用并停止驅動控制輸出DR2讓晶體管117阻斷而且同時通過串行通信電路113對電負載群106中存在的告警顯示器產生異常告警顯示輸出的步驟。
425是后續于步驟424起作用且在作為切斷電動機107的電流的衰減預計時間的規定時間使饋電禁止輸出SP1的邏輯電平為“L”以阻斷饋電驅動晶體管148并利用開關接點109切斷電動機107的電源電路,它是從停止通電驅動輸出開始經過規定時間后使饋電禁止輸出有效的延遲阻斷手段的步驟。
426是在所述步驟423判斷為沒有異常時或后續于所述步驟425起作用并且結束一輪控制運作的等待步驟,構成驅動控制電路110b的微處理器CPU執行其它控制運作后,再次激活運作開始步驟400。
圖8是說明圖5示出的控制裝置(發動機用進氣量控制裝置)的監視控制電路140b中的監視控制動作用的流程圖。
圖8中,500是監視控制電路140b的微處理器ECU的運作開始步驟,501是后續于步驟500起作用并且判斷電源開關102是否接通的步驟,502是在步驟501判斷為“是”時起作用并且根據下一步驟503中是否已產生電源繼電器輸出DR0來判斷是否為首次運作的步驟,503是在步驟502判斷為首次運作時起作用并且產生啟復位輸出脈沖RST2并且同時產生電磁線圈103的運作保持用驅動輸出DR0的步驟,504是在所述步驟502判斷為不是首次運作時或后續于所述步驟503和后文所述步驟517起作用并且判斷圖6的時鐘信號波形(B)是否進行到啟動順序完成的步驟,該步驟504判斷圖中沒有示出的時鐘計數器的計數值是否超過10。
510是在所述步驟504判斷為沒有完成時起作用并且產生1個脈沖份額的時鐘信號的步驟,511是后續于步驟510起作用并且根據圖6的時序圖判斷是否為產生通電禁止輸出SP2的定時的步驟,512是在步驟511判斷為“是”時起作用并且產生通電禁止輸出SP2的步驟,513是在所述步驟511判斷位“否”時起作用或后續于步驟512起作用并且根據圖6的時序圖判斷是否為產生饋電驅動輸出DR1的定時的步驟,514是在步驟513判斷為“是”時起作用并且產生饋電驅動輸出DR1的步驟,515是在所述步驟513判斷為“否”時起作用或后續于步驟514起作用并且等待當前的時鐘信號的邏輯電平從“H”變化到“L”的運作的判斷等待步驟。516是在步驟515進行時鐘信號有變化的判斷時起作用并且讀入狀態信號S2的步驟,517是后續于步驟516起作用并且對預先存儲的正常狀態信號的邏輯電平和步驟516讀入的邏輯電平進行比較的步驟,該步驟517判斷為一致時,轉移到所述步驟504。
519是由所述步驟510至步驟517組成的步驟塊,該步驟塊表示運作啟動允許的步驟(即監視控制電路140b運作啟動允許手段的步驟)。
520是在成為所述運作啟動允許手段的步驟塊519全部正常完成時后續于所述步驟504起作用并產生饋電驅動輸出DR1而且同時進行等待相當于從激勵電磁線圈108開始到開關接點109可靠閉合為止的響應時間的規定時間的步驟,521是后續于步驟520起作用并且停止通電禁止輸出SP2(SP2=“H”)使晶體管117為可通電狀態的步驟,522是后續于步驟521起作用并且利用監視控制電路140b的自診斷或對驅動控制電路110b的對端診斷檢測是否存在異常的步驟。
523是后續于所述步驟522起作用并且判斷步驟522是否檢測到異常的步驟,524是在所述步驟517中進行不一致的判斷時或所述步驟523進行有異常的判斷時起作用并通過產生通電禁止輸出SP2使邏輯電平為“L”讓晶體管117阻斷而且同時對電負載群106中存在的告警顯示器產生異常告警顯示輸出的步驟。525是后續于步驟524起作用并且等待電動機107的電流衰減預計時間后TZ停止饋電驅動輸出DR1使電磁線圈108不受激勵以切斷電動機107的電源電路的步驟,526是在所述步驟523判斷為沒有異常時或后續于所述步驟525起作用并且結束一輪控制運作的步驟。構成監視控制電路140b的微處理器ECU執行其它控制運作后,再次激活運作開始步驟500。
527是在所述步驟501判斷為電源開關阻斷時起作用的步驟,用于例如使排氣循環閥驅動用步進電動機恢復到原點位置,或將運算存儲器151存放的各種學習信息和異常履歷信息等退放到監視控制電路140b內設置的EEPROM存儲器等非易失性存儲器,或使復位輸出RST2的邏輯電平為“H”,并將其發送到驅動控制電路110b。528是使電源繼電器的驅動輸出DR0和監視控制電路140b產生的全部輸出停止的步驟。該步驟528后,接著轉移到運作結束步驟526。
實施形態3圖9是示出本發明實施形態3的發動機用進氣量控制裝置的組成的框圖。
圖9中,100c是對車輛用發動機的、包含燃料噴射手段等的發動機用進氣量控制裝置(下文也簡稱為“控制裝置”)。首先說明通過連接器(圖中未示出)連接的外部的輸入輸出設備。
101是負端連接車身的諸如12V系列的車載電池(也簡稱為電池),102是連接在該電池與控制裝置100c之間的諸如點火開關等的電源開關。103是連接在所述控制裝置100c與電池101之間的電磁線圈,103a是激勵該電磁線圈時閉合并且連接在所述電池101與控制裝置100c之間的開關接點,電磁線圈103和開關接點103a組成使所述控制裝置100c的主電源電路通斷的電源繼電器。
104是發動機旋轉傳感器、曲軸角傳感器、車速傳感器等的開關傳感器群,105是測量節流閥進氣量的氣流傳感器AFS、測量加速器踏板的踏入程度的加速器位置傳感器APS、測量節流閥開度的節流閥位置傳感器TPS等的模擬傳感器群,106是發動機點火線圈、燃料噴射用電磁閥、排放氣循環閥驅動用步進電動機、變速器的變速級切換用電磁閥、各種告警顯示器等的電負載群。107是驅動發動機進氣閥通斷的電動機,從所述電池101通過開關接點103a和后文所述的晶體管170對該電動機饋電,所述晶體管170是負載電路用電源切斷元件。
作為控制裝置100c的內部組成部分,110c是將微處理器CPU作為主體構成的驅動控制電路,111c是與所述微處理器CPU協同工作的程序存儲器(例如快速擦寫存儲器),112是與微處理器CPU協同工作的RAM存儲器構成的運算存儲器,113是連接在上述微處理器CPU與后文說明的監視控制電路140c之間的串行通信電路。
114是連接在所述開關傳感器群104與驅動控制電路110a的DIN(數字輸入)端口之間的輸入接口電路,115是連接在所述模擬傳感器群105與驅動控制電路110c的AIN(模擬輸入)端口之間的多路AD變換器,116是連接在所述電負載群106與驅動控制電路110c的OUT(輸出)端口之間的輸出接口電路。117是驅動用開關元件,它與所述電動機107串聯,進行可變通/斷比率運作,控制對電動機107的饋電量,該驅動用開關元件,例如使用NPN功率晶體管。
120是連接在所述晶體管117(驅動用開關元件)的發射極端子的電流檢測電阻,該電阻上流過從電池101依次通過電源繼電器的開關接點103a、晶體管170、電動機107、晶體管117的電動機107的電流。
123是連接在所述驅動控制電路110c的通電驅動輸出DR2與所述晶體管117的基極端子之間的通電驅動電阻,并且結構上做成所述通電驅動輸出DR2產生驅動輸出,使邏輯電平為“H”時,所述晶體管117導通。
128是連接在所述驅動控制電路110c的饋電驅動輸出DR1與后文所述的晶體管148的基極端子之間的饋電驅動電阻,并且結構上做成所述饋電驅動輸出DR1產生驅動輸出,使邏輯電平為“H”時,所述晶體管148導通。
130c是比較檢測電路,131是連接在該比較檢測電路的正輸入端與所述電流檢測電阻120之間的輸入電阻,132、133是將后文所述控制電源141的輸出電壓分壓后輸入到所述比較檢測電路130c的負端子的分壓電阻,所述電流檢測電阻120兩端的電壓當超過所述分壓電阻132、133的分壓電壓時,所述比較檢測電路130c的輸出為邏輯電平變為“H”,通過后文所述的邏輯“和”元件161設定異常存儲電路160。
140c是監視控制電路,通過串行通信電路113在與所述驅動控制電路110c之間相互進行信號交換,并同時監視驅動控制電路110c的運作。141是產生從電池101通過所述開關接點103a供給的DC5V穩定電壓的控制電源,142是監視組成所述驅動控制電路110c的微處理器CPU的運作的監視定時器,該監視定時器結構上做成在作為微處理器CPU產生的脈沖串的監視信號WD1的脈沖寬度超過規定值時,產生復位輸出脈沖RST1,重新啟動所述微處理器CPU。
所述監視控制電路140c通常結構上做成包含所述監視定時器142和控制電源141的穩壓控制電路部分等的一個集成電路元件,但此實施形態中由不具有微處理器的邏輯電路構成。
143是連接所述電磁線圈103的晶體管,144a是連接在所述電源開關102與晶體管143的基極端子之間的驅動電阻,144b是連接在所述監視控制電路140c的驅動輸出DR0與所述晶體管143的基極端子之間的驅動電阻,并且電源開關102閉合時,晶體管143受電池101驅動,激勵電磁線圈103。
所述監視控制電路140c的驅動輸出DR0結構上做成,通過接收驅動控制電路110c產生的啟動信號ST,使邏輯電平為“H”。
電磁線圈103受激勵,使開關接點103a一閉合,驅動輸出DR0就驅動晶體管143導通,因而即使電源開關102開放,電磁線圈103也繼續保持工作,直到解除驅動輸出DR0。這期間,進行監視控制電路140c和驅動控制電路110c的初始化。
148是集電極端子通過基極電阻171連接后文所述晶體管170的基極端子的饋電驅動晶體管,148a是連接所述饋電驅動晶體管148的基極端子的饋電禁止晶體管,并且結構上做成所述饋電驅動輸出DR1的邏輯電平為“H”,則饋電驅動晶體管148導通,使晶體管170導通,而饋電禁止輸出SP5的邏輯電平為“H”,則饋電禁止晶體管148a導通,使饋電驅動晶體管148阻斷170是連接在所述開關接點103a與電動機107之間并且成為負載電路用電源切斷元件的PNP功率晶體管,171是驅動該晶體管的基極電阻,172是連接該晶體管的基極端子的穩定電阻。
152是連接在所述監視控制電路140c的通電禁止輸出SP4與通電禁止晶體管153的基極端子之間的通電禁止電阻,153是與作為所述驅動用開關元件的晶體管117的基極端子連接的通電禁止晶體管,并且結構上做成所述通電禁止輸出SP4產生禁止輸出,使邏輯電平為“H”或所述異常存儲信號ER的邏輯電平為“H”時,通電禁止晶體管153導通,而作為驅動用開關元件的晶體管117阻斷。
154是具有比所述控制電源141的輸出電壓大若干的壓降的穩壓二極管,155a、155b是分壓電阻,156是串聯所述穩壓二極管154以及分壓電阻155a和155b的閉路檢測電路,該閉路檢測電路通過所述開關接點103a和晶體管170連接電池101,將分壓電阻155a、155b分壓的電壓作為狀態信號S2供給監視控制電路140c。
157是連接所述控制電源141的輸出端子的電阻元件,158是連接在該電阻元件與所述晶體管117的集電極端子之間的二極管,構成為當晶體管117導通時,從控制單元141通過電阻元件157和二極管158流通微電流的虛擬負載電路。
所述電阻元件157與二極管158的連接點作為狀態信號SP5連接所述監視控制電路140c。
159是連接在所述監視控制電路140c的饋電禁止輸出SP5與所述饋電禁止晶體管148a的基極端子之間的饋電禁止電阻,產生饋電禁止輸出SP5,使邏輯電平為“H”,則饋電禁止晶體管148a導通,饋電驅動晶體管148阻斷,晶體管170也阻斷。
160是通過連接“和”元件161設定的異常存儲電路,161是輸入所述比較檢測電路130c的輸出和后文所述的計數電路165的遞增計數輸出的連接“和”元件,162是電源開關接通時產生電源脈沖信號IPL的電源脈沖發生電路,并且結構上做成用該電源脈沖信號IPL設定所述異常存儲電路160。
163是連接在所述異常存儲電路160的輸出端子與所述饋電禁止晶體管148a的基極端子之間的饋電禁止電阻,164是連接在所述異常存儲電路160的輸出端子與所述通電禁止晶體管153的基極端子之間的通電禁止電阻,并且結構上做成作為所述異常存儲電路160的輸出的異常存儲信號ER的邏輯電平為“H”時,饋電禁止晶體管148a和通電禁止交通隊153導通。
165是對監視計數器142產生的復位輸出脈沖RST1的產生次數進行計數并且在累積計數值超過規定值時,產生遞增計數的計數電路,該計數電路的計數值也由所述電源脈沖信號IPL復位。
下面說明圖9示出的本實施形態的發動機用進氣量控制裝置的運作。
首先,使電源開關102閉合,則激勵構成電源繼電器的電磁線圈103,接通開關接點103a,對控制電源141饋電,以產生穩定電壓DC5V。
驅動控制電路110c和監視控制電路140c受控制電源141饋電,開始進行運作,驅動控制電路110c對監視控制電路140c提供啟動信號ST。
結果,產生驅動輸出DR0,并同時執行后文用圖10說明的啟動順序后,成為常規運轉狀態。
在常規運轉狀態下,首先,驅動控制電路110c產生饋電驅動輸出DR1,通過饋電驅動晶體管148使晶體管170導通。
接著,此實施形態中示出的驅動控制電路110c根據開關傳感器群104和模擬傳感器群105的工作狀態以及程序存儲器111c的內容,驅動并控制電負載群106,同時根據模擬傳感器群105b中的加速器位置傳感器APS和節流閥位置傳感器TPS的檢測輸出以及程序存儲器111c的內容,產生通電驅動輸出DR2,控制晶體管171的通/斷比率。
結果,電動機107進行運作,使節流閥開度對應于加速踏板的踏入程度。
另一方面,驅動控制裝置110c進行諸如加速器位置傳感器APS和節流閥位置傳感器TPS是否有斷線、短路異常、程序存儲器111c的數據是否有異常等的自診斷,或進行與監視控制電路140c的串行通信是否正常等的對端監視,并且在檢測到異常時,停止通電驅動輸出DR2,同時停止饋電驅動輸出DR1,讓饋電晶體管148阻斷,使晶體管170也阻斷,從而切斷電動機107的電源電路。
同樣,監視控制電路140c一面通過串行通信電路113在與驅動控制電路110c之間進行數據通信,一面監視驅動控制電路110c的工作狀態,并且在檢測到異常時,產生通電禁止輸出SP4,讓晶體管117阻斷,同時產生饋電禁止輸出SP5,使饋電禁止晶體管148a導通,通過饋電驅動晶體管148、晶體管170切斷電動機107的電源電路。
因電動機107和連接線的短路異常等,而在電流檢測電阻120上流過過大的電流時,比較檢測電路130c工作,設定異常存儲電路160,產生作為其輸出的異常存儲信號ER,并利用饋電禁止電阻163和通電禁止電阻164的作用,切斷電動機107的電源電路或使晶體管117阻斷。
驅動控制電路110c內的微處理器CPU失控時,利用計數定時器142的復位輸出脈沖RST1使其重新啟動,但復位輸出脈沖RST1的發生次數多時,計數電路165產生遞增計數輸出,設定異常存儲電路160,因而由其異常存儲信號ER使晶體管170和晶體管117仍為阻斷的狀態。
此狀態下,由驅動控制電路110c進行撤退操作,不依賴電動機107的節流閥開關控制。
因此,驅動控制電路110c可利用停止通電驅動輸出DR2,通過晶體管117使電動機107停止,同時利用停止饋電驅動輸出DR1,通過晶體管148、晶體管170切斷電動機107的電源電路。
同樣,監視控制電路140c可利用產生輸出饋電禁止輸出SP5,通過饋電禁止晶體管148a、饋電驅動晶體管148、晶體管170切斷電動機107的電源電路,同時利用通電禁止輸出SP4,通過通電禁止晶體管153、晶體管117使電動機107停止。
另一方面,在控制裝置的運轉啟動時,根據圖10示出的啟動順序,有意試啟動饋電驅動輸出DR1、饋電禁止輸出SP5、通電驅動輸出DR2、通電禁止輸出SP4,監視狀態信號S1、S2,判斷是否存在異常,并且在證實沒有異常后,啟動運轉控制。
圖10是說明圖9示出的控制裝置(發動機用進氣量控制裝置)100c的啟動順序用的時序圖。
圖10中,(A)是驅動控制裝置110c產生的啟動信號ST,(B)是產生該啟動輸出ST的同時在驅動控制電路110c內產生的時鐘信號,(C)是接收所述啟動信號ST的時刻后在監視控制電路140c內產生的時鐘信號,該時鐘信號(C)對時鐘信號(B)具有若干時延,但為了簡便,表為按相同的定時運作。
(D)示出監視控制電路140c產生的電源繼電器的驅動輸出DR0,該驅動輸出DR0在所述時鐘信號(C)的第1脈沖上升沿的時刻起邏輯電平為“H”。
(E)是驅動控制電路110c產生的饋電輸出DR1的波形,(F)是驅動控制電路110c產生的通斷驅動輸出DR2的波形,(G)是監視控制電路140c產生的通電禁止輸出SP4的波形,(H)是監視控制電路140c產生的饋電禁止輸出SP5的波形,這些波形在時鐘信號(B)或(C)的上升沿的時刻邏輯電平變化為“H”或“L”。
(I)是晶體管170的輸出波形,(J)是輸入到監視控制電路140c的狀態信號S2的波形,(K)是輸入到監視控制電路140c的狀態信號S1的波形,這些波形在時鐘信號(C)的上升沿的時刻邏輯電平變化為“H”,或“L”。
時鐘信號波形的第2脈沖至第5脈沖的期間進行饋電禁止輸出SP5運作的證實,通過在該期間預先使通電禁止輸出SP4=“H”,常使狀態信號S1=“H”。
此狀態下狀態信號S2=“H”,僅限于饋電驅動輸出DR1=“H”且饋電禁止輸出SP5=“L”的情況;在饋電驅動輸出DR1=“L”或饋電禁止輸出SP5=“H”的情況下,狀態信號S2=“L”。
時鐘信號波形的第6脈沖至第9脈沖的期間進行通電禁止輸出SP4運作的證實,通過在該期間預先使饋電禁止輸出SP5=“H”,常使狀態信號S2=“L”。此狀態下狀態信號S1=“L”,僅限于通電驅動輸出DR2=“L”且通電禁止輸出SP4=“L”的情況;在通電驅動輸出DR2=“L”或通電禁止輸出SP4=“H”的情況下,狀態信號S1=“H”。
時鐘信號波形的第10脈沖為饋電驅動輸出DR1=“L”、饋電禁止輸出SP5=“H”、通電驅動輸出DR2=“L”且通電禁止輸出SP4=“H”的等待狀態,因而啟動順序完成。
圖11是說明圖9示出的控制裝置(發動機用進氣量控制裝置100c)的驅動控制運作的流程圖。
圖11中,600是驅動控制電路110c的微處理器CPU的運作開始步驟,601是后續于步驟600起作用并且判斷電源開關102是否接通的步驟,602是在步驟601判斷為“是”時起作用并且根據下一步驟603中是否已產生啟動信號ST來判斷是否為首次運作的步驟,603是步驟602判斷為首次運作時起作用并且產生啟動信號ST的步驟,604是所述的步驟602判斷為不是首次運作時起作用或后續于所述的步驟603和后文所述的步驟614起作用并且判斷圖10的時鐘信號波形(B)是否進行到啟動順序完成的步驟,該步驟604判斷圖中未示出的時鐘計數器計數值是否超過10。
610是在所述的步驟604判斷為沒有完成時起作用并且產生1個脈沖份額的時鐘信號的步驟,611是后續于步驟610起作用并且根據圖10的時序圖判斷是否為產生饋電驅動輸出DR1的定時的步驟,612是在步驟611判斷為“是”時起作用并且產生饋電驅動輸出DR1的步驟,613是在所述的步驟611判斷為“否”時起作用或后續于步驟612起作用并且根據圖10的時序圖判斷是否為產生通電驅動輸出DR2的定時的步驟,614是在步驟613判斷為“是”時起作用并且產生通電驅動輸出DR2的步驟,并且在所述步驟613判斷為“否”時或后續于步驟614轉移到所述的步驟604。
619是由所述的步驟610至步驟614組成的步驟塊,該步驟塊表示運作啟動允許的步驟(即驅動控制電路110c運作啟動允許手段的步驟)。
620是在成為所述運作啟動允許手段的步驟塊619全部完成時后續于所述的步驟604起作用并產生饋電驅動輸出DR1的步驟,621是后續于步驟620起作用并且對模擬傳感器群105中的加速器位置傳感器APS和節流閥位置傳感器TPS的檢測輸出作出響應以產生通電驅動輸出DR2的比率控制輸出的自動控制步驟,622是后續于步驟621起作用并且利用驅動控制電路110c的自診斷或對監視控制電路140c的對端診斷以檢測是否存在異常的步驟。
623是后續于所述步驟622起作用并且判斷步驟622是否檢測到異常的步驟,624是在所述步驟623中判定有異常時起作用并停止驅動控制輸出DR2使晶體管117阻斷而且同時對電負載群106中存在的告警顯示器產生異常告警顯示輸出的步驟。625是后續于步驟624起作用并且停止通電驅動輸出DR1以利用晶體管170切斷電動機107的電源電路的步驟,626是在所述步驟623判斷為沒有異常時或后續于所述步驟625起作用并且結束一輪控制運作的等待步驟。構成驅動控制電路110c的微處理器CPU執行其它控制運作后,再次激活運作開始步驟600。
627是在所述步驟601判斷為電源開關阻斷時起作用的步驟,用于例如使排氣循環閥驅動用步進電動機恢復到原點位置,或將運算存儲器112存放的各種學習信息和異常履歷信息等退出,并存放到驅動控制電路110c內設置的EEPROM存儲器等的非易失性存儲器。628是使啟動信號ST和驅動控制電路110c產生的全部輸出停止的步驟。該步驟628后,接著轉移到運作結束步驟626。
所述步驟628中,利用停止啟動信號ST,使監視控制電路140c,停止電源繼電器的驅動輸出DR0,去除對電磁線圈103的激勵,切斷對控制裝置100c的饋電。
圖12是說明圖1示出的控制裝置(發動機進氣量控制裝置)100c的監視控制運作用的流程圖。
圖12中,700是運作開始步驟,702是后續于步驟700起作用并且根據后文所述的步驟703b中是否產生驅動輸出DR0以判斷是否為首次運作的步驟,703a是在步驟702判斷是首次運作時起作用并且等待接收啟動信號ST的等待步驟,703b是所述步驟703a作啟動信號ST接收判斷時起作用并且產生電源繼電器的驅動輸出DR0的步驟,704是所述步驟702判斷為不是首次運作時起作用或者后續于所述步驟703b或后文所述的步驟717起作用并且判斷圖10的時鐘信號波形(C)是否進行到啟動順序結束的步驟,該步驟704判斷圖中沒有示出的時鐘計數器的計數值是否超過10。
710是在所述步驟704判斷為沒有完成時起作用并且產生1個脈沖份額的時鐘信號的步驟,711是后續于步驟710起作用并且根據圖10的時序圖判斷是否為產生通電禁止輸出SP4的定時的步驟,712是在步驟711判斷為“是”時起作用并且產生通電禁止輸出SP4的步驟,713是在所述步驟711判斷為“否”時起作用或后續于步驟712起作用并且根據圖10的時序圖判斷是否為產生饋電禁止輸出SP5的定時的步驟,714是步驟713判斷為“是”時起作用并且產生饋電禁止輸出SP5的步驟,715是所述步驟713判斷為“否”時起作用或后續于步驟714起作用并且等待當前的時鐘信號邏輯電平從“H”變化到“L”的運作的判斷等待步驟,716是在步驟715進行時鐘信號有變化的判斷時起作用并且讀入狀態信號S1和S2的步驟,717是后續于步驟716起作用并且對預先存儲的正常狀態信號的邏輯電平和步驟716讀入的邏輯電平進行比較的步驟,該步驟717判斷為一致時,轉移到所述步驟704。
719是由所述步驟710至步驟717組成的步驟塊,該步驟塊表示運作啟動允許的步驟(即監視控制電路140c的運作允許手段的步驟)。
720是在成為所述運作啟動允許手段的步驟塊719全部正常完成時后續于所述步驟704起作用并停止饋電禁止輸出SP5(邏輯電平為“L”)使晶體管170能導通以成為可對電動機107饋電的狀態的步驟,721是后續于步驟720起作用并且停止通電禁止輸出SP4使晶體管117成為能通電的狀態的步驟,722后續于步驟721起作用并且利用監視控制電路140c的自診斷或對驅動控制電路110c的對端診斷以檢測是否存在異常的步驟。
723是后續于所述步驟722起作用并且判斷步驟722是否檢測到異常的步驟,724是在所述步驟717進行不一致的判斷時或所述步驟723進行存在異常的判斷時起作用并且產生通電禁止輸出SP4使晶體管117阻斷的步驟,725是后續于步驟724起作用并且產生饋電禁止輸出SP5使晶體管170阻斷以切斷電動機107的電源電路的步驟,726是在所述步驟723判斷為沒有異常時起作用或后續于所述步驟725起作用并且結束一輪控制運作的等待步驟。組成監視控制電路140c的邏輯電路在執行其它控制操作后,再次激活運作開始步驟700。
實施形態4圖13是示出本發明實施形態4的發動機用進氣量控制裝置的組成的框圖。
圖13中,100d是對車輛用發動機的、包含燃料噴射手段等的發動機用進氣量控制裝置(下文也簡稱為“控制裝置”)。首先說明通過連接器(圖中未示出)連接的外部的輸入輸出設備。
101是負端連接車身的諸如12V系列的車載電池(也簡稱為電池),103a是通過電源開關102激勵電磁線圈103時閉合并且連接在所述電池101與控制裝置100d之間的開關接點,電磁線圈103和開關接點103a組成使所述控制裝置100d的主電源電路通斷的電源繼電器。
104是發動機旋轉傳感器、曲軸角傳感器、車速傳感器等的開關傳感器群,105是測量節流閥進氣量的氣流傳感器AFS、測量加速器踏板的踏入程度的加速器位置傳感器APS、測量節流閥開度的節流閥位置傳感器TPS等的模擬傳感器群,106是發動機點火線圈、燃料噴射用電磁閥、排放氣循環閥驅動用步進電動機、變速器變速級切換用電磁閥、各種告警顯示器等的電負載群。107是驅動發動機進氣閥通斷的電動機,108是連接在所述開關接點103a與控制裝置100d之間的電磁線圈,109是作為負載電路用電源切斷元件在受所述電磁線圈108激勵時閉合并且連接在所述電池101與電動機107之間的開關接點,所述電磁線圈108和開關接點109形成使電動機107的電源電路通斷的負載繼電器(負載電路用電源切斷元件)。
作為控制裝置100d的內部組成部分,110d是將微處理器CPU作為主體構成的驅動控制電路,111d是與所述微處理器CPU協同工作的例如由快速擦寫存儲器構成的程序存儲器,112是與所述微處理器CPU協同工作的例如由RAM存儲器構成的運算存儲器,113是連接在微處理器CPU與后文說明的監視控制電路140d之間的串行通信電路。
114是連接在所述開關傳感器群104與驅動控制電路110d的DIN(數字輸入)端口之間的輸入接口電路,115是連接在所述模擬傳感器群105與驅動控制電路110d的AIN(模擬輸入)端口之間的多路AD變換器,116是連接在所述電負載群106與驅動控制電路110d的OUT(輸出)端口之間的輸出接口電路。117是驅動用開關元件,它與所述電動機107串聯,進行可變通/斷比率運作,控制對電動機107的饋電量,該驅動用開關元件,例如使用NPN功率晶體管。
120是連接在所述晶體管117(驅動用開關元件)的發射極端子的電流檢測電阻,該電阻上流過從電池101依次通過開關接點109、電動機107、晶體管117的電動機107的電流。
123是連接在所述驅動控制電路110d的通電驅動輸出DR2與所述晶體管117的基極端子之間的通電驅動電阻,并且結構上做成所述通電驅動輸出DR2產生驅動輸出,使邏輯電平為“H”時,所述晶體管117導通。
128是連接在所述驅動控制電路110d的饋電驅動輸出DR1與后文所述的饋電驅動晶體管148的基極端子之間的饋電驅動電阻,并且結構上做成所述饋電驅動輸出DR1產生驅動輸出,使邏輯電平為“H”時,所述晶體管148導通。
129是連接在所述驅動控制電路110d的通電禁止輸出SP3與后文所述的通電禁止晶體管153的基極端子之間的通電禁止電阻,并且結構上做成所述通電禁止輸出SP3產生通電禁止輸出,使邏輯電平為“H”時,所述通電禁止晶體管153導通,使作為電動機107的驅動用開關元件的晶體管117阻斷。
130d是產生異常存儲信號ERD供給所述驅動控制電路110d的比較檢測電路,131是連接在該比較檢測電路的正輸入端與所述電流檢測電阻120之間的輸入電阻,132、133是將后文所述的控制電源141的輸出電壓分壓后輸入到所述比較檢測電路130d的負端子的分壓電阻,134是連接在所述比較檢測電路130d的正輸入端和輸出端之間的正反饋電阻,并且,當所述電流檢測電阻120兩端的電壓為所述分壓電阻132、132的分壓電壓以上時,所述比較檢測電路130d的輸出邏輯電平維持“H”,直到開關接點130a斷開。
135是連接在所述比較檢測電路130d的輸出端子與后文所述饋電禁止晶體管148a的基極端子之間的饋電禁止電阻,并且結構上做成作為所述比較檢測電路130d的輸出的異常存儲信號ERD的邏輯電平為“H”時,饋電禁止晶體管148a導通。
圖13中,用虛線示出電阻135、饋電禁止晶體管148a、電阻159之間的連接線,這表示有時也可不專門設置電阻135、饋電禁止晶體管148a、電阻159。
136是連接在所述比較檢測電路130d的輸出端子與后文所述的通電禁止晶體管153的基極端子之間的通電禁止電阻,并且結構上做成作為所述比較檢測電路130d的輸出的異常存儲信號ERD的邏輯電平為“H”時,通電禁止晶體管153導通。
140d是監視控制電路,通過串行通信電路113在與所述驅動控制電路110d之間相互進行信號聯絡,并同時監視驅動控制電路110d的運作。141是產生從電池101通過所述開關接點103a供給的DC5V穩定電壓的控制電源,142是監視組成所述監視控制電路140d的微處理器CPU的運作的監視定時器,該監視定時器結構上做成在作為微處理器CPU產生的脈沖串的監視信號WD1的脈沖寬度超過規定值時,產生復位輸出脈沖RST1,重新啟動所述微處理器CPU。
所述監視控制電路140d內置子微處理器SCPU,與例如快速擦寫存儲器構成的程序存儲器150d和RAM存儲器構成的運算存儲器151協同工作。
所述監視控制電路140d具有電源繼電器的驅動輸出DR0,并且結構上做成通過接收驅動控制電路110d產生的啟動信號ST,使該驅動輸出DR0邏輯電平為“H”。
148是集電極端子連接所述電磁線圈108的饋電驅動驅動晶體管,148a是連接所述饋電驅動晶體管148的基極端子的饋電禁止晶體管,所述饋電驅動輸出DR1的邏輯電平為“H”時,饋電驅動晶體管148導通,使電磁線圈108受到激勵。
152是連接在所述監視控制電路140d的通電禁止輸出SP6與通電禁止晶體管153的基極端子之間的通電禁止電阻,153是連接作為所述驅動用開關元件的晶體管117的基極端子的通電禁止晶體管,并且結構上做成所述通電禁止輸出SP6產生禁止輸出,使邏輯電平為“H”,或所述通電禁止輸出SP3產生禁止輸出,使邏輯電平為“H”或所述異常存儲信號ERD的邏輯電平為“H”時,通電禁止晶體管153導通,而作為驅動用開關元件的晶體管117阻斷。
154是具有比所述控制電源141的輸出電壓大若干的壓降的穩壓二極管,155a、155b是分壓電阻,156是串聯所述穩壓二極管154以及分壓電阻155a和155b的閉路檢測電路,該閉路檢測電路通過所述開關接點103a連接電池101,將分壓電阻155a、155b分壓的電壓作為狀態信號S2供給所述驅動控制電路110d。
157是連接所述控制電源141的輸出端子的電阻元件,158是連接在該電阻元件與所述晶體管117的集電極端子之間的二極管,構成晶體管117導通時,從控制單元141通過電阻元件157和二極管158流通微電流的虛擬負載電路。
所述電阻元件157與二極管158的連接點作為狀態信號SP1連接所述驅動控制電路110d。
159是連接在所述監視控制電路140d的饋電禁止輸出SP5與所述饋電禁止晶體管148a的基極端子之間的饋電禁止電阻,產生饋電禁止輸出SP5,使邏輯電平為“H”,則饋電禁止晶體管148a導通,饋電驅動晶體管148阻斷,不激勵電磁線圈108。
下面說明圖13示出的實施形態4的發動機用進氣量控制裝置的運作。
首先,使電源開關102閉合,則激勵電源繼電器的電磁線圈103,接通開關接點103a,對控制電源141饋電,以產生穩定電壓DC5V。
驅動控制電路110d和監視控制電路140d受控制電源141饋電,開始進行運作,驅動控制電路110d對監視控制電路140d提供啟動信號ST。
結果,產生驅動輸出DR0,同時執行后文用圖14說明的啟動順序后,成為常規運轉狀態。
在常規運轉狀態下,首先,驅動控制電路110d產生饋電驅動輸出DR1,通過饋電驅動晶體管148激勵電磁線圈108。
接著,此實施形態中示出的驅動控制電路110d根據開關傳感器群104和模擬傳感器群105的工作狀態以及程序存儲器111d的內容,驅動并控制電負載群106,同時根據模擬傳感器群105中的加速器位置傳感器APS和節流閥位置傳感器TPS的檢測輸出以及程序存儲器111d的內容,產生通電驅動輸出DR2,控制晶體管117的通/斷比率。
結果,電動機107進行運作,使節流閥開度對應于加速踏板的踏入程度。
另一方面,驅動控制裝置110d進行諸如加速器位置傳感器APS和節流閥位置傳感器TPS是否斷線、短路異常、程序存儲器111d的數據是否異常等的自診斷,或進行與監視控制電路140d的串行通信是否正常進行等的對端監視,并且在檢測到異常時,停止通電驅動輸出DR2,或產生通電禁止輸出SP3使晶體管117阻斷,同時停止饋電驅動輸出DR1,讓饋電晶體管148阻斷,不激勵電磁線圈108,從而通過釋放開關接點109以切斷電動機107的電源電路。
同樣,監視控制電路140d一面通過串行通信電路113在與驅動控制電路110d之間進行數據通信,一面監視驅動控制電路110d的工作狀態,并且在檢測到異常時,產生通電禁止輸出SP6,讓晶體管117阻斷,同時產生饋電禁止輸出SP5,使饋電禁止晶體管148a導通,通過饋電驅動晶體管148、電磁線圈108、開關接點109以切斷電動機107的電源電路。
此實施形態結構上做成從驅動控制電路110d和監視控制電路140d兩方面,對晶體管117進行利用通電禁止輸出SP3和SP6的通電禁止控制,但希望能用監視控制電路140d進行饋電禁止,因而添加饋電禁止輸出SP5。
因電動機107和連接線的短路異常等而電流檢測電阻120上流過太大的電流時,比較檢測電路130d工作,產生異常存儲信號ERD,并利用饋電禁止電阻135和通電禁止電阻136的作用,使晶體管148阻斷,不激勵電磁線圈108,或利用通電禁止晶體管135,使晶體管117阻斷。
因此,驅動控制電路110d能利用停止通電驅動輸出DR2,或產生通電禁止輸出SP3,通過晶體管117,使電動機107停止,同時能利用停止饋電驅動輸出DR1,通過晶體管148、電磁線圈108、開關接點109來切斷驅動電動機107的電源電路。
同樣,監視控制電路140d能利用產生饋電禁止輸出SP5,通過饋電禁止晶體管148a、饋電驅動晶體管148、電磁線圈108、開關接點109來切斷驅動電動機107的電源電路,同時能利用通電禁止輸出SP6,通過通電禁止晶體管153、晶體管117使電動機107停止。
另一方面,控制裝置的運轉啟動時,根據圖14示出的啟動順序,有意試啟動饋電驅動輸出DR1、饋電禁止輸出SP5、通電驅動輸出DR2、通電禁止輸出SP3和SP6,監視啟動信號S1、S2,判斷是否存在異常,并且在證實不存在異常后,啟動運轉控制。
圖14是說明圖13示出的控制裝置(發動機用進氣量控制裝置)100d的啟動順序用的時序圖。
圖14中,(A)是驅動控制裝置110d產生的啟動信號ST,(B)是產生該啟動輸出ST的同時在驅動控制電路110d內產生的時鐘信號,(C)是接收所述啟動信號ST的時刻起在監視控制電路140d內產生的時鐘信號,該時鐘信號(C)對時鐘信號(B)具有若干時延,但為了簡便,表為按相同的定時運作。
(D)示出監視控制電路140d產生的電源繼電器的驅動輸出DR0,該驅動輸出DR0在所述時鐘信號(C)的第1脈沖上升沿的時刻及其后邏輯電平為“H”。
(E)是驅動控制電路110d產生的饋電輸出DR1的波形,(F)是驅動控制電路110d產生的通電驅動輸出DR2的波形,(G)是驅動控制電路110d產生的通電禁止輸出SP3的波形,(H)是監視控制電路140d產生的通電禁止輸出SP6的波形,(I)是監視控制電路140d產生的饋電禁止輸出SP5的波形,這些波形在時鐘信號(B)或(C)的上升沿的時刻邏輯電平變化為“H”或“L”。
(J)是構成負載繼電器的電磁線圈108的驅動波形,(K)是輸入到驅動控制電路110d的狀態信號S2的波形,(L)是輸入到驅動控制電路110d的狀態信號S1的波形,這些波形在時鐘信號(B)的上升沿的時刻邏輯電平變化為“H”或“L”。
時鐘信號波形的第2脈沖至第5脈沖的期間進行饋電禁止輸出SP5運作的證實,在該期間中,通過預先使通電禁止輸出SP3=“H”或通電禁止輸出SP6=“H”,常使狀態信號S1=“H”。
此狀態下狀態信號S2=“H”,僅限于饋電驅動輸出DR1=“H”且饋電禁止輸出SP5=“L”的情況;在饋電驅動輸出DR1=“L”或饋電禁止輸出SP5=“H”的情況下,狀態信號S2=“L”。
時鐘信號波形的第6脈沖至第9脈沖的期間進行通電禁止輸出SP3或SP6運作的證實,在該期間中,通過預先使饋電禁止輸出SP5=“H”,常使狀態信號S2=“L”。
此狀態下狀態信號S1=“L”,僅限于通電驅動輸出DR2=“H”且通電禁止輸出SP3=SP6=“L”的情況;在通電驅動輸出DR2=“L”或通電禁止輸出SP3=“H”或通電禁止輸出SP6=“H”的情況下,狀態信號S1=“H”。時鐘信號波形的第10脈沖為饋電驅動輸出DR1=“L”、饋電禁止輸出SP5=“H”、通電驅動輸出DR2=“L”且通電禁止輸出SP3=SP6=“H”的等待狀態,因而啟動順序完成。
圖15是說明圖13示出的控制裝置(發動機用進氣量控制裝置)100d的驅動控制運作用的流程圖。
圖15中,800是驅動控制電路110d的微處理器CPU的運作開始步驟,801是后續于步驟800起作用并且判斷電源開關102是否接通的步驟,802是在步驟801判斷為“是”時起作用并且根據下一步驟803中是否已產生啟動信號ST來判斷是否為首次運作的步驟,803是步驟802判斷為首次運作時起作用并且產生啟動信號ST的步驟,804是所述的步驟802判斷為不是首次運作時起作用或后續于所述的步驟803和后文所述的步驟817起作用并且判斷圖14的時鐘信號波形(B)是否進行到啟動順序完成的步驟,該步驟804判斷圖中未示出的時鐘計數器計數值是否超過10。
810是在所述的步驟804判斷為沒有完成時起作用并且產生1個脈沖份額的時鐘信號的步驟,811是后續于步驟810起作用并且根據圖14的時序圖判斷是否為產生通電禁止輸出SP3的定時的步驟,812是在步驟811判斷為“是”時起作用并且產生饋電禁止輸出SP3的步驟,813是在所述的步驟811判斷為“否”時起作用或后續于步驟812起作用并且根據圖14的時序圖判斷是否為產生饋電驅動輸出DR1或通電驅動輸出DR2的定時的步驟,814是在步驟813判斷為“是”時起作用并且產生饋電驅動輸出DR1或通電驅動輸出DR2的步驟。815是在所述步驟813判斷為“否”時起作用或后續于步驟814起作用并且等待當前的時鐘信號從“H”變化到“L”的運作的判斷等待步驟,816是在步驟815判斷為有時鐘信號變化時起作用并且讀入狀態信號S1、S2的步驟,817是后續于步驟816起作用并且對預先存儲的正常狀態信號的邏輯電平和步驟816讀入的邏輯電平進行比較的步驟,該步驟817比較為一致時,轉移到所述步驟804。
819是由所述的步驟810至步驟817組成的步驟塊,該步驟塊表示運作啟動允許的步驟(即驅動控制電路110d運作啟動允許手段的步驟)。
820是在成為所述運作啟動允許手段的步驟塊819全部正常完成時后續于所述的步驟804起作用并產生饋電驅動輸出DR1而且同時進行等待相當于從激勵電磁線圈108到開關接點109完全閉合的響應時間的規定時間后停止通電禁止輸出SP3(邏輯電平為“L”)使驅動用開關元件117成為可通電狀態的步驟,821是后續于步驟820起作用并且對模擬傳感器群105中的加速器位置傳感器APS和節流閥位置傳感器TPS的檢測輸出作出響應以產生通電驅動輸出DR2的比率控制輸出的自動控制步驟,822是后續于步驟821起作用并且利用驅動控制電路110d的自診斷或對監視控制電路140d的對端診斷以檢測是否存在異常的步驟。
823是后續于所述步驟822起作用并且根據步驟822判斷是否檢測到異常的步驟,824是在所述步驟817中進行比較不一致的判斷時或所述步驟823進行有異常的判斷時起作用并產生通電禁止輸出SP3或停止驅動控制輸出DR2使晶體管117阻斷而且同時對電負載群106中存在的告警顯示器產生異常告警顯示輸出的步驟。825是后續于步驟824起作用并且等待電動機107的電流衰減時間后停止通電驅動輸出DR1,解除對電磁線圈108的激勵以切斷電動機107的電源電路的步驟,826是在所述步驟823判斷為沒有異常時或后續于所述步驟825起作用并且結束一輪控制運作的等待步驟。構成驅動控制電路110d的微處理器CPU執行其它控制運作后,再次激活運作開始步驟800。
827是在所述步驟801判斷為電源開關阻斷時起作用的步驟,用于例如使排氣循環閥驅動用步進電動機恢復到原點位置,或將運算存儲器112存放的各種學習信息和異常履歷信息等退出,并存放到驅動控制電路110d內設置的EEPROM存儲器等的非易失性存儲器。828是使啟動信號ST和驅動控制電路110d產生的全部輸出停止的步驟。該步驟828后,接著轉移到運作結束步驟826。
所述步驟828中,利用停止啟動信號ST,使監視控制電路140d停止電源繼電器的驅動輸出DR0,解除對驅動開關接點103a的電磁線圈103的激勵,切斷對控制裝置100d的饋電。
圖16是說明圖13示出的控制裝置(發動機進氣量控制裝置)100d的監視控制運作用的流程圖。
圖16中,900是監視控制電路140d的子微處理器SCPU運作開始的步驟,902是后續于步驟900起作用并且根據后文所述的步驟903b中是否產生驅動輸出DR0以判斷是否為首次運作的步驟,903a是在步驟902判斷是首次運作時起作用并且等待接收啟動信號ST的等待步驟,903b是所述步驟903a作啟動信號ST接收結束判斷時起作用并且產生電源繼電器的驅動輸出DR0的步驟,904是所述步驟902判斷為不是首次運作時起作用或者后續于所述步驟903b或后文所述的步驟914起作用并且判斷圖14的時鐘信號波形(C)是否進行到啟動順序結束的步驟,該步驟904判斷圖中沒有示出的時鐘計數器的計數值是否超過10。
910是在所述步驟904判斷為沒有完成時起作用并且產生1個脈沖份額的時鐘信號的步驟,911是后續于步驟910起作用并且根據圖14的時序圖判斷是否為產生饋電禁止輸出SP5的定時的步驟,912是在步驟911判斷為“是”時起作用并且產生饋電禁止輸出SP5的步驟,913是在所述步驟911判斷為“否”時起作用或后續于步驟912起作用并且根據圖14的時序圖判斷是否為產生通電禁止輸出SP6的定時的步驟,914是步驟913判斷為“是”時起作用并且產生通電禁止輸出SP6的步驟,所述步驟913判斷為“否”時或后續于所述步驟914,轉移到所述步驟904。
919是由所述步驟910至步驟914組成的步驟塊,該步驟塊表示運作啟動允許的步驟(即監視控制電路140d的運作允許手段的步驟)。
920是在所述運作啟動允許步驟塊919全部正常完成時后續于所述步驟904起作用并停止饋電禁止輸出SP5使電磁線圈108為可激勵狀態同時進行等待相當于電磁線圈108受激勵后到開關接點109完全閉合的響應時間的規定時間的步驟,921是后續于步驟920起作用并且停止通電禁止輸出SP6使晶體管117成為能通電的狀態的步驟,922后續于步驟921起作用并且利用監視控制電路140d的自診斷或對驅動控制電路110d的對端診斷以檢測是否存在異常的步驟。
923是后續于所述步驟922起作用并且判斷步驟922是否檢測到異常的步驟,924是在所述步驟923進行存在異常的判斷時起作用并且產生通電禁止輸出SP6使晶體管117阻斷的步驟,925是后續于步驟924起作用并且等待電動機107的電流衰減時間后產生饋電禁止輸出SP5使電磁線圈108解除激勵以切斷電動機107的電源電路的步驟,926是在所述步驟923判斷為沒有異常時起作用或后續于所述步驟925起作用并且結束一輪控制運作的等待步驟。組成監視控制電路140d的子微處理器在執行其它控制操作后,再次激活運作開始步驟900。
補充說明從以上的說明的實施形態1~4可知,本發明是控制發動機節流閥開度的電動機的驅動控制裝置,其中一起使用驅動控制電路和監視控制電路,同時組合使用驅動用開關元件和電源切斷元件(即負載電路用電源切斷元件和控制電路用電源切斷元件),除進行對所述驅動用開關元件的通電驅動輸出的產生/停止控制和通電禁止輸出的產生/停止控制外,還對所述電源切斷元件的饋電驅動輸出的產生/停止控制和饋電禁止輸出的產生/停止控制,在發生異常時,能夠可靠地停止電動機,提高控制的安全性。
如實施形態2的圖2中部分示例那樣,用正、負邏輯都能組成驅動輸出和禁止輸出,例如結構上做成利用把監視控制電路140b產生的饋電驅動輸出DR1與驅動控制電路110b產生的饋電禁止輸出SP1看作第2饋電驅動輸出時的邏輯“積”輸出進行饋電驅動時,對于一方的饋電驅動輸出,另一方的饋電輸出可看作饋電禁止輸出,根據邏輯的正負,驅動輸出和禁止輸出情況相同。
同樣,電路也可改變成使異常存儲信號ER、ERD為負邏輯操作,異常存儲時邏輯電平為“L”,并且進行饋電禁止和通電禁止。
本發明將產生進行通/斷比率控制用的通電驅動輸出的一方稱為驅動控制電路,與此相對應,實施形態1(圖1)和實施形態2(圖5)中,監視控制電路產生饋電驅動輸出,并且實施形態3(圖9)和實施形態4(圖13)中,驅動控制電路也產生饋電驅動輸出。
饋電驅動輸出本來按理應由具有總體控制主導權的一方的控制電路產生,但沒有主導權的監視控制電路,在實施形態1中,結構上也可做成從驅動控制電路110a經串行通信電路113,以監視控制電路140a為中介,輸出饋電驅動輸出DR1,并且饋電驅動輸出DR1的產生證明串行通信正常進行。
又,原則是驅動控制電路或監視控制電路的一方產生驅動輸出時,另一方的控制電路產生禁止輸出。
但是,如實施形態4(圖13)所示,結構上也可做成驅動控制電路110d產生通電驅動輸出DR2和通電禁止輸出SP3,除圖中所示的實施形態的組合外,驅動控制電路和監視控制電路還可重復配備饋電禁止輸出和通電禁止輸出,使任何方的控制電路都能具有進行饋電禁止和通電禁止等的冗余性。
本發明使用的驅動用開關元件是圖中所示的NPN型雙極晶體管,也可代之以用PNP型雙極晶體管和N溝道型或P溝道型場效應晶體管。
關于負載電路用電源切斷元件,也可將電磁繼電器構成的開關接點代之以用PNP型或NPN型雙極晶體管和N溝道或P溝道場效應晶體管,圖9的晶體管170示出其中的一個例子。
以上的實施形態說明了以對抗節流閥關斷用彈簧的方式單向驅動電動機107的形式,但對于節流閥通斷雙向可逆旋轉驅動的電動機的情況下,使用H橋型電動機驅動器。
這時,結構上可做成橋路正側的晶體管處于圖9的晶體管170的位置,具有負載電路用電源切斷元件的功能,橋路負側的晶體管則處于圖9的驅動用開關元件117的位置。
本發明使用的驅動控制電路有兩種情況專門執行電動機107的通電控制和包含發動機點火控制、燃料噴射控制、變速器控制等的發動機控制功能。
本發明使用的監視控制電路通過程序通信電路與驅動控制電路進行通信,用于至少監視驅動控制電路的控制操作,存在由不具備微處理器的邏輯電路構成的情況、包含監視控制專用子微處理器的情況、或包含發動機的點火控制、燃料噴射控制、變速器的控制等的發動機控制功能的情況。
驅動控制電路或監視控制電路包含由微處理器構成的發動機控制功能的情況下,微處理器因噪聲的影響等而暫時失控時,通常控制得立即重新啟動微處理器,盡量使發動機連續運轉。
然而,關于節流閥開度控制,存在兩種思想發生異常后到再次接通電源開關,一直停止對電動機的控制,并且進行以機械方式返回初始位置的節流閥開度退回運轉;若異常得到克服,則電動機控制恢復。本發明對哪一種狀況都能用。
圖1示出的電源繼電器的電磁線圈103結構上做成從電源開關102通過二極管103b與電池101連接,同時從開關接點103a通過二極管103c連接電池101,并且在運轉停止后,使電池101與控制裝置100a的連接完全分開。
但是,即使運轉停止,想保存由RAM存儲器構成的運算存儲器112的部分內容的情況下,也可設置不經過電源開關102而從電池101直接連接到控制裝置100a的休眠電源電路。
圖9的電源繼電器的電磁線圈103直接連在晶體管143和電池101之間,這時的晶體管143使用開路漏電流小(暗電流)小的晶體管,以減輕運行停止時的電池負載。
各實施形態示出的電源繼電器具有運轉停止時的延遲切斷功能,但無需要返回機械原點的步進電動機、在運轉停止后的退回處理時間短的用途下,僅預先加大控制電源141輸入輸出部設置的電容器的電容量,而不需要以延遲切斷為目的的電源繼電器。
以上說明的各實施形態中,按預定的順序執行成為正常運轉狀態前的驅動輸出和禁止輸出的模擬運作以及與其對應的狀態信號的判斷,因而變得簡化,驅動控制電路方和監視控制電路方不需要通過串行通信電路113相互合作而監視對方的輸出狀態。
然而,也可將證實串行通信電路113的運作作為目的,例如使驅動控制電路方具有主導權,一面對監視控制電路方進行指示,一面依次產生驅動輸出和禁止輸出,讓輸入到監視控制電路方的狀態信號通過串行通信電路送到驅動控制方,在驅動控制方進行異常狀態判斷。
最后,基于上述實施形態1至實施形態4的發動機用進氣量控制裝置或其組合,以說明本發明的特征。
本發明的發動機用進氣量控制裝置,其中具有與響應加速器位置傳感器和節流閥位置傳感器的檢測輸出以控制發動機進氣閥開度的電動機串聯并且控制所述電動機的通電電流的驅動用開關元件、作為連接所述電動機的電源電路的負載電路用電源切斷元件或連接所述驅動用開關元件的通電控制用電源電路的控制電路用電源切斷元件的電源切斷元件、響應加速器位置傳感器和節流閥位置傳感器的檢測輸出以產生控制所述驅動用開關元件的導通用的通電驅動輸出的驅動控制電路、通過串行通信電路對所述驅動控制電路進行連接并且監視所述驅動控制電路的運作的監視控制電路、以及檢測出所述驅動用開關元件和所述電源切斷元件的工作狀態并且將工作狀態所對應的狀態信號供給所述驅動控制電路或所述監視控制電路的狀態信號檢測手段。
而且,所述驅動控制電路與監視控制電路根據所述狀態信號檢測手段的檢測結果相互合作,分擔并產生使所述電源切斷元件工作用的饋電驅動輸出、使該饋電驅動輸出無效用的饋電禁止輸出和使所述通電驅動輸出無效用的通電禁止輸出,對所述電源切斷元件和所述驅動用開關元件執行停止工作或允許工作。
因此,發生異常時,能可靠地停止對電動機的驅動,能夠提高控制的安全性。
本發明的發動機用進氣量控制裝置的負載電路用電源切斷元件是與電動機串聯的開關接點和受所述饋電驅動輸出控制并且使所述開關接點通斷的電磁線圈組成的負載繼電器,同時具有由從控制電源對驅動用開關元件通電的電阻元件和二極管組成的虛擬負載電路;所述電阻元件與二極管的連接點的電位作為監視所述驅動用開關元件的狀態信號供給驅動控制電路或監視控制電路。
因此,由于能用負載繼電器的開關接點切斷電動機的電源電路,運轉停止時沒有泄漏電流,能減少電池的放電量,同時可在開關接點閉合的狀態下,進行驅動用開關元件工作狀態的證實。
本發明的發動機用進氣量控制裝置,其中具有因負載繼電器的開關接點閉合而通電的閉路檢測電路,該閉路檢測電路產生的電壓作為檢測負載繼電器的開關接點的工作狀態的狀態信號供給驅動控制電路或監視控制電路。
本發明的發動機用進氣量控制裝置,其中具有從饋電輸出有效開始經規定時間后使通電驅動輸出有效的前置接通手段、以及從停止通電驅動輸出或產生饋電禁止輸出開始經規定時間后使饋電驅動停止或使饋電禁止輸出有效的延遲切斷手段,因而可在無負載的狀態下進行開關接點的通斷,能延遲開關接點的工作壽命。
本發明的發動機用進氣量控制裝置,其中具有用對電動機對應的電源電路串聯的開關接點和通過所述電源開關被激勵且使所述開關接點通斷的電磁線圈組成的電源繼電器、以及由因饋電驅動輸出而導通并且使驅動用開關元件的控制用電源電路閉路的晶體管組成的控制用電源切斷用元件;晶體管的輸出電路的電位作為一種狀態信號供給驅動控制電路或監視控制電路。
因此,即使采用控制電路用電源切斷元件,在運轉停止時也不會產生泄漏電流,能減少電池的放電量,同時可監視控制電路用電源切斷元件的工作狀態。
本發明的發動機用進氣量控制裝置,其中具有對驅動用開關元件兩端的電壓進行分壓的分壓電阻,并且將此分壓電阻分壓的電壓作為一種狀態信號供給驅動控制電路或監視控制電路,因而可利用分壓電壓監視驅動用開關元件的運作,還能檢測電動機和電動機的連接布線是否存在斷線的異常。
本發明的發動機用吸氣量控制裝置,其中驅動控制電路對加速器位置傳感器和節流閥位置傳感器的檢測輸出作出響應,控制驅動用開關元件通/斷比用的通電驅動輸出和使監視控制電路產生的饋電驅動輸出無效用的饋電禁止輸出,同時在產生該饋電禁止輸出時,停止通電驅動輸出;監視控制電路產生作用于電源切斷元件并且產生使電源電路通斷用的饋電驅動輸出和使驅動控制電路產生的通斷驅動輸出無效用的通電禁止輸出,同時在產生該通電禁止輸出時,停止饋電驅動輸出;利用驅動控制電路和監視控制電路的自診斷和互診斷功能,使饋電禁止輸出或通電禁止輸出運作。
因此,由于驅動控制電路和監視控制電路都能切斷作為控制電路用電源切斷元件的晶體管和驅動用開關元件這兩者,可提高控制的安全性。
而且,在電源切斷元件是電磁繼電器的開關接點時,由于驅動控制電路和監視控制電路不相互合作也能在無負載的狀態下使開關接點通斷,可延長開關接點的工作壽命。
本發明的發動機用進氣量控制裝置中,供給狀態信號的驅動控制電路或監視控制電路具有工作啟動允許手段,該手段對預先存儲的每一時間步驟的狀態信號的邏輯狀態與實際各時間步驟的狀態信號的邏輯狀態進行比較,并且在比較結果為不一致時,將其存儲,繼續產生通電禁止輸出或饋電禁止輸出;在運轉啟動時,證實饋電禁止輸出電路和通電禁止輸出電路有效起作用后,解除各禁止輸出,使饋電驅動輸出和通電驅動輸出有效。
因此,由于能在運轉啟動時,證實饋電禁止輸出電路和通電禁止輸出電路有效起作用后,解除各禁止輸出,使饋電驅動輸出和通電驅動輸出有效,可提高安全性。
本發明的發動機用進氣量控制裝置中,驅動控制電路對所述加速器位置傳感器和節流閥位置傳感器的檢測輸出作出響應,產生控制驅動用開關元件通/斷比用的通電驅動輸出和作用于驅動用開關元件并且使電源電路通斷用的饋電驅動輸出;監視控制電路產生使驅動控制電路產生的通電驅動無效用的通電禁止輸出和使驅動控制電路產生的饋電驅動輸出無效用的饋電禁止輸出;利用驅動控制電路和監視控制電路的自診斷和互診斷功能,使饋電禁止輸出或通電禁止輸出運作。
因此,由于驅動控制電路和監視控制電路都能切斷電源切斷元件和驅動用開關元件兩者,可提高控制的安全性。
而且,當電源切斷元件是電磁繼電器的開關接點時,由于驅動控制電路和監視控制電路不相互合作也能在無負載的狀態下使開關接點通斷,可延長開關接點的工作壽命。
本發明的發動機用進氣量控制裝置中,供給狀態信號的監視控制電路140c具有工作啟動允許手段,該手段對預先存儲的每一時間步驟的狀態信號的邏輯狀態與實際各時間步驟的狀態信號的邏輯狀態進行比較,并且在比較結果為不一致時,將其存儲,繼續產生通電禁止輸出和饋電禁止輸出中的至少一方;在運轉啟動時,證實饋電禁止輸出電路和通電禁止輸出電路有效起作用后,解除各禁止輸出,使饋電驅動輸出和通電驅動輸出有效。
因此,由于能在運轉啟動時,證實饋電禁止輸出電路和通電禁止輸出電路有效起作用后,解除各禁止輸出,使饋電驅動輸出和通電驅動輸出有效,可提高安全性。
本發明的發動機用進氣量控制裝置中,驅動控制電路對加速器位置傳感器和節流閥位置傳感器的檢測輸出作出響應,產生控制驅動用開關元件通/斷比用的通電驅動輸出、使通電驅動輸出無效的第1通電禁止輸出和作用于電源切斷元件并且使電源電路通斷用的饋電驅動輸出,同時在產生第1通電禁止輸出時,使饋電驅動輸出和通電驅動輸出停止;監視控制電路產生使驅動控制電路110d產生的通電驅動輸出無效用的第2通電禁止輸出;利用驅動控制電路和監視控制電路的自診斷和互診斷功能,使第1通電禁止輸出和第2通電禁止輸出運作。
因此,發生異常時,由于從驅動控制電路和監視控制電路都能切斷驅動用開關元件,使電動機107停止,同時還能利用驅動控制電路切斷電源切斷元件,可進一步提高控制的安全性。
本發明的發動機用進氣量控制裝置中,被供給狀態信號的驅動控制電路或監視控制電路具有工作啟動允許手段,該手段對預先存儲的每一時間步驟的狀態信號的邏輯狀態與實際各時間步驟的狀態信號的邏輯狀態進行比較,并且在比較結果為不一致時,將其存儲,并繼續產生第1通電禁止輸出或第2通電禁止輸出;在運轉啟動時,證實第1通電禁止輸出或第2通電禁止輸出電路有效起作用后,解除各禁止輸出,使饋電驅動輸出和通電驅動輸出有效。
因此,由于能在運轉啟動時,證實第1通電禁止輸出或第2通電禁止輸出電路有效起作用后,解除各禁止輸出,使饋電驅動輸出和通電驅動輸出有效,故能夠安全性提高。
本發明的發動機用進氣量控制裝置的監視控制電路產生使驅動控制電路產生的饋電輸出無效用的饋電禁止輸出。
因此,由于驅動控制電路和監視控制電路都能切斷電源切斷元件和驅動用開關元件兩者,故可提高控制的安全性。
而且,電源切斷元件是電磁繼電器的開關接點時,由于驅動控制電路和監視控制電路不相互合作也能在無負載的狀態下使開關接點通斷,可延長開關接點的工作壽命。
本發明的發動機用進氣量控制裝置中,被供給狀態信號的驅動控制電路或監視控制電路具有工作啟動允許手段,該手段對預先存儲的每一時間步驟的狀態信號的邏輯狀態與實際各時間步驟的狀態信號的邏輯狀態進行比較,并且在比較結果為不一致時,將其存儲,并繼續產生第1通電禁止輸出和第2通電禁止輸出或饋電禁止輸出;在運轉啟動時,證實第1通電禁止輸出和第2通電禁止輸出電路或饋電禁止輸出電路有效起作用后,解除各禁止輸出,使饋電驅動輸出和通電驅動輸出有效。
因此,由于能在運轉啟動時,證實第1、第2通電禁止輸出電路或饋電禁止輸出電路有效起作用后,解除各禁止輸出,使饋電驅動輸出和通電驅動輸出有效,具有提高安全性的效果。
本發明的發動機用進氣量控制裝置中,驅動控制電路或監視控制電路中的至少一方包含微處理器,同時還具有監視作為微處理器產生的脈沖串的監視信號并且在該監視信號的脈沖寬度為規定值以上時產生復位輸出脈沖使所述微處理器重新啟動的監視定時器、以及在產生所述復位脈沖輸出或復位脈沖產生次數達到規定值時存儲該情況并且使通電驅動輸出和饋電驅動輸出中的至少一方的輸出無效而且同時在接通電源開關時恢復存儲狀態的異常存儲電路。
因此,即使微處理器產生失控異常,也能立即重新啟動微處理器,繼續運轉,同時停止電動機的驅動控制,直到重新接通電源,使安全性進一步提高。
本發明的發動機用進氣量控制裝置還設置比較檢測電路,該比較檢測電路在與電動機的子電路串聯的電流檢測電阻兩端的電壓超過規定值時,產生過電流檢測輸出,存儲該過電流檢測輸出的運作,使通電驅動輸出和饋電驅動輸出的至少一方的輸出無效。
因此,發生電動機電流短路異常等的情況下,能立即使驅動用開關元件或電源切斷元件阻斷,防止驅動用開關元件和電源切斷元件燒壞。
本發明的發動機用進氣量控制裝置,其中具有與響應加速器位置傳感器和節流閥位置傳感器的檢測輸出以控制發動機進氣閥開度的電動機串聯并且控制所述電動機的通電電流的驅動用開關元件、作為連接電動機的電源電路的負載電路用電源切斷元件或連接所述驅動用開關元件的通電控制用電源電路的控制電路用電源切斷元件的電源切斷元件、響應加速器位置傳感器和節流閥位置傳感器的檢測輸出以產生控制所述驅動用開關元件的導通用的通電驅動輸出的驅動控制電路、通過串行通信電路對所述驅動控制電路進行連接并且監視驅動控制電路的運作的監視控制電路、以及檢測出驅動用開關元件和電源切斷元件的工作狀態并且將工作狀態所對應的狀態信號供給驅動控制電路或監視控制電路的狀態信號檢測手段;驅動控制電路與監視控制電路根據狀態信號檢測手段的檢測結果相互合作,分擔并產生使電源切斷元件工作用的饋電驅動輸出、使該饋電驅動輸出無效用的饋電禁止輸出和使通電驅動輸出無效用的通電禁止輸出,對所述電源切斷元件和所述驅動用開關元件執行停止工作或允許工作。
因此,發生異常時,能可靠地停止控制發動機進氣閥開度的對電動機的驅動,具有可提高控制安全性的效果。
又,本發明的發動機用進氣量控制方法,是權利要求1所述的發動機用進氣量控制的發動機用進氣量控制方法,其中驅動控制電路和監視控制電路對表示控制電動機通電電流的驅動用開關元件和使電動機的電源或控制電路的電源通斷的電源切斷元件的工作狀態的狀態信號作出響應,相互分擔、合作,對電源切斷元件和驅動用開關元件執行停止工作或允許工作,因而發生異常時,能可靠地停止對電動機的驅動,具有可提供能提高控制安全性的發動機用進氣量控制方法的效果。
權利要求
1.一種發動機用進氣量控制裝置,其特征在于,具有與響應加速器位置傳感器和節流閥位置傳感器的檢測輸出以控制發動機進氣閥開度的電動機(107)串聯并且控制所述電動機(107)的通電電流的驅動用開關元件(117)作為與所述電動機(107)的電源電路連接的負載電路用電源切斷元件或與所述驅動用開關元件(117)的通電控制用電源電路連接的控制電路用電源切斷元件的電源切斷元件;響應所述加速器位置傳感器和節流閥位置傳感器的檢測輸出以產生控制所述驅動用開關元件(117)的導通用的通電驅動輸出的驅動控制電路(110)通過串行通信電路(113)對所述驅動控制電路進行連接并且監視所述驅動控制電路(110)的運作的監視控制電路(140);以及檢測出所述驅動用開關元件(117)和所述電源切斷元件的工作狀態并且將工作狀態所對應的狀態信號供給所述驅動控制電路(110)或所述監視控制電路(140)的狀態信號檢測手段,所述驅動控制電路(110)與監視控制電路(140)根據所述狀態信號檢測手段的檢測結果相互合作,分擔并產生使所述電源切斷元件工作用的饋電驅動輸出、使該饋電驅動輸出無效用的饋電禁止輸出以及使所述通電驅動輸出無效用的通電禁止輸出,使所述電源切斷元件和所述驅動用開關元件(117)停止工作或允許其工作。
2.如權利要求1中所述的發動機用進氣量控制裝置,其特征在于,所述負載電路用電源切斷元件是與所述電動機(107)串聯的開關接點(109)和受所述饋電驅動輸出控制并且使所述開關接點(109)通斷的電磁線圈(108)組成的負載繼電器,同時,具有由從控制電源(141)對所述驅動用開關元件(117)通電的電阻元件(157)和二極管(158)組成的虛擬負載電路;所述電阻元件(157)與二極管(158)的連接點的電位作為監視所述驅動用開關元件(117)動作的狀態信號供給所述驅動控制電路(110)或所述監視控制電路(140)。
3.如權利要求2中所述的發動機用進氣量控制裝置,其特征在于,具有因所述負載繼電器的開關接點(109)的閉合而通電的閉路檢測電路(156),所述閉路檢測電路(156)產生的電壓作為檢測所述負載繼電器的開關接點(109)的工作狀態的狀態信號供給所述驅動控制電路(110)或所述監視控制電路(140)。
4.如權利要求2中所述的發動機用進氣量控制裝置,其特征在于,具有從所述饋電輸出為有效起經規定時間后使通電驅動輸出有效的前置接通手段;以及從停止所述通電驅動輸出或產生通電禁止輸出起經規定時間后使饋電驅動輸出停止或使饋電禁止輸出有效的延遲切斷手段。
5.如權利要求1中所述的發動機用進氣量控制裝置,其特征在于,具有;由對所述電動機(107)對應的電源電路串聯的開關接點(103a)和通過所述電源開關(102)被激勵以使所述開關接點(103a)通斷的電磁線圈(103)組成的電源繼電器;以及由因所述饋電驅動輸出而導通并且使所述驅動用開關元件(117)的控制用電源電路閉路的晶體管(146)組成的控制電路用電源切斷用元件,所述晶體管(146)的輸出電路的電位作為一種狀態信號供給所述驅動控制電路(110)或所述監視控制電路(140)。
6.如權利要求5中所述的發動機用進氣量控制裝置,其特征在于,具有對所述驅動用開關元件(117)兩端的電壓進行分壓的分壓電阻,并且將所述分壓電阻分壓的電壓作為一種狀態信號供給所述驅動控制電路(110)或所述監視控制電路(140)。
7.如權利要求1中所述的發動機用吸氣量控制裝置,其特征在于,所述驅動控制電路(110)對所述加速器位置傳感器和節流閥位置傳感器的檢測輸出作出響應,產生控制所述驅動用開關元件(117)通/斷比率用的通電驅動輸出和使監視控制電路(140)產生的饋電驅動輸出無效用的饋電禁止輸出,同時在產生該饋電禁止輸出時,停止所述通電驅動輸出,所述監視控制電路(140)產生作用于所述電源切斷元件并使電源電路通斷用的饋電驅動輸出和使所述驅動控制電路(110)產生的通斷驅動輸出無效用的通電禁止輸出,同時在產生該通電禁止輸出時,停止所述饋電驅動輸出,利用所述驅動控制電路(110)和監視控制電路(140)的自診斷和互診斷功能,使所述饋電禁止輸出或通電禁止輸出運作。
8.如權利要求7中所述的發動機用進氣量控制裝置,其特征在于,被供給所述狀態信號的驅動控制電路(110)或監視控制電路(140)具有工作啟動允許手段,該手段對預先存儲的每一時間步驟的狀態信號的邏輯狀態與實際各時間步驟的狀態信號的邏輯狀態進行比較,并且在比較結果為不一致時,將其存儲,繼續產生通電禁止輸出或饋電禁止輸出,在運轉啟動時,證實饋電禁止輸出電路和通電禁止輸出電路有效起作用后,解除各禁止輸出,使饋電驅動輸出和通電驅動輸出有效。
9.如權利要求1中所述的發動機用進氣量控制裝置,其特征在于,所述驅動控制電路(110)對所述加速器位置傳感器和節流閥位置傳感器的檢測輸出作出響應,產生控制所述開關元件(117)通/斷比率用的通電驅動輸出和作用于所述驅動用開關元件(117)并且使電源電路通斷用的饋電驅動輸出,所述監視控制電路(140)產生使所述驅動控制電路(110)產生的通電驅動輸出無效用的通電禁止輸出和使所述驅動控制電路(110)產生的饋電驅動輸出無效用的饋電禁止輸出,利用所述驅動控制電路(110)和監視控制電路(140)的自診斷和互診斷功能,使所述饋電禁止輸出或通電禁止輸出運作。
10.如權利要求9中所述的發動機用進氣量控制裝置,其特征在于,被供給所述狀態信號的監視控制電路(140)具有工作啟動允許手段,該手段對預先存儲的每一時間步驟的狀態信號的邏輯狀態與實際各時間步驟的狀態信號的邏輯狀態進行比較,并且在比較結果為不一致時,將其存儲,繼續產生通電禁止輸出和饋電禁止輸出中的至少一方的禁止輸出,在運轉啟動時,證實饋電禁止輸出電路和通電禁止輸出電路有效起作用后,解除各禁止輸出,使饋電驅動輸出和通電驅動輸出有效。
11.如權利要求1中所述的發動機用進氣量控制裝置,其特征在于,所述驅動控制電路(110)對所述加速器位置傳感器和節流閥位置傳感器的檢測輸出作出響應,產生控制所述驅動用開關元件(117)通/斷比率用的通電驅動輸出、使所述通電驅動輸出無效的第1通電禁止輸出以及作用于所述電源切斷元件并且使電源電路通斷用的饋電驅動輸出,同時在產生所述第1通電禁止輸出時,使所述饋電驅動輸出和所述通電驅動輸出停止,所述監視控制電路(140)產生使所述驅動控制電路(110)產生的通電驅動輸出無效用的第2通電禁止輸出,利用所述驅動控制電路(110)和監視控制電路(140)的自診斷和互診斷功能,使所述第1通電禁止輸出和第2通電禁止輸出運作。
12.如權利要求11中所述的發動機用進氣量控制裝置,其特征在于,被供給所述狀態信號的驅動控制電路(110)或監視控制電路(140)具有工作啟動允許手段,該手段對預先存儲的每一時間步驟的狀態信號的邏輯狀態與實際各時間步驟的狀態信號的邏輯狀態進行比較,并且在比較結果為不一致時,將其存儲,并繼續產生第1通電禁止輸出或第2通電禁止輸出;在運轉啟動時,在證實第1通電禁止輸出或第2通電禁止輸出電路有效起作用后,解除各禁止輸出,使饋電驅動輸出和通電驅動輸出有效。
13.如權利要求11中所述的發動機用進氣量控制裝置,其特征在于,所述監視控制電路(140)產生使所述驅動控制電路(110)產生的饋電驅動輸出無效用的饋電禁止輸出。
14.如權利要求13中所述的發動機用進氣量控制裝置,其特征在于,被供給所述狀態信號的驅動控制電路(110)或監視控制電路(140)具有工作啟動允許手段,該手段對預先存儲的每一時間步驟的狀態信號的邏輯狀態與實際各時間步驟的狀態信號的邏輯狀態進行比較,并且在比較結果為不一致時,將其存儲,并繼續產生第1通電禁止輸出和第2通電禁止輸出或饋電禁止輸出,在運轉啟動時,在證實第1通電禁止輸出和第2通電禁止輸出電路或饋電禁止輸出電路有效起作用后,解除各禁止輸出,使饋電驅動輸出和通電驅動輸出有效。
15.一種發動機用進氣量控制方法,其特征在于,是權利要求1所述的發動機用進氣量控制裝置的發動機用進氣量控制方法,其中,驅動控制電路(110)和監視控制電路(140)對表示控制電動機(107)的通電電流的驅動用開關元件(117)和使電動機(107)的電源或控制電路用的電源通斷的電源切斷元件的工作狀態的狀態信號作出響應,相互分擔、合作,使所述電源切斷元件和所述驅動用開關元件(117)停止工作或允許其工作。
全文摘要
本發明的發動機用進氣量控制裝置能在發生異常時可靠地停止驅動電動機,提高控制安全性。驅動控制電路(110a)對加速器踏入程度傳感器和吸氣閥開度傳感器(105)的檢測輸出作出響應,產生通電驅動輸出(DR2),控制與進氣閥開度控制電動機(107)連接的驅動用開關元件(117)。監視控制電路(140a)利用饋電驅動輸出(DR1)驅動使元件(117)的控制電源電路閉路的控制電路用電源切斷元件(146),同時利用通電禁止輸出(SP2)停止元件(117)的控制運作。驅動控制電路(110a)可利用饋電禁止輸出(SP2)停止電源切斷元件(146)的運作。在運轉啟動時用狀態信號(ST1、ST2)判斷SP1和SP2的有效性,在證實正常后解除禁止。
文檔編號F02D41/20GK1532390SQ200310114368
公開日2004年9月29日 申請日期2003年11月10日 優先權日2003年3月19日
發明者橋本光司, 中本勝也, 也 申請人:三菱電機株式會社