(57)【要約】【課題】ステッピングモータを流れる電流異常をより正確に検出可能であって、不要にステッピングモータの駆動が停止されてしまうことを防止する。【解決手段】電流検出部Ｒ１、Ｒ２により検出された電流値と所定の閾値とを比較し、電流値が所定の閾値以下である場合に電流異常信号を出力する電流異常検出部１０８、１１０から、電流異常信号が所定時間以上継続して出力されているか否かを判別し、電流異常信号が所定時間以上継続して出力されている場合には電流異常信号を出力すると共に、電流異常信号が所定時間未満継続して出力された場合には電流異常信号を出力しない出力電流異常信号保持部１１２を備える。【選択図】図３
2011069336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気通路に配置されたスロットルバルブと、前記吸気通路に連通されて前記スロットルバルブを迂回するバイパス通路と、前記バイパス通路を流れる空気流量を調整することにより前記内燃機関のアイドル回転数を制御するアイドル回転数制御バルブと、前記アイドル回転数制御バルブを駆動するステッピングモータと、前記内燃機関全体の動作を制御するマイクロコンピュータと、を備える内燃機関の制御装置であって、
前記マイクロコンピュータから入力される制御信号に応じて前記ステッピングモータをステップ駆動する駆動部と、
前記駆動部を介して前記ステッピングモータに流れる電流を検出する電流検出部と、
前記電流検出部により検出された電流値と所定の閾値とを比較し、前記電流値が所定の閾値以下である場合に電流異常信号を出力する電流異常検出部と、
前記電流異常検出部から前記電流異常信号が所定時間以上継続して出力されているか否かを判別し、前記電流異常信号が所定時間以上継続して出力されている場合には電流異常信号を出力すると共に、前記電流異常信号が所定時間未満継続して出力された場合には電流異常信号を出力しない出力電流異常信号保持部と、を更に備え、
前記マイクロコンピュータは、前記電流異常信号保持部から前記電流異常信号が入力されるのに応じて、前記駆動部への制御信号の出力を停止することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記所定時間は、前記マイクロコンピュータから前記駆動部に入力される前記制御信号がハイレベルである時間に相当することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記所定時間の計時開始時点と、前記マイクロコンピュータから前記駆動部に入力される前記制御信号の入力時点と、が略同じ時点であることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
更に、前記電流検出部と前記電流異常検出部との間に、前記電流検出部の出力信号に重畳されているノイズを除去するノイズ除去部を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
少なくとも前記電流検出部、前記電流異常検出部及び前記電流異常信号保持部は、同一の集積回路内に配置され、前記集積回路と前記マイクロコンピュータとが、同一のパッケージ内に配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に関し、特に、吸気通路に配置されたスロットルバルブを迂回するバイパス通路にアイドル回転数制御バルブを備える内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、吸気通路に配置されたスロットルバルブの上流側と下流側とを連通するバイパス通路にアイドル回転数制御バルブを備える内燃機関が実用化されている。かかる内燃機関では、内燃機関の始動時やアイドル運転時等、スロットルバルブが全閉位置付近にあるときに、制御装置が、ステッピングモータを駆動することによってアイドル回転数制御バルブを開閉駆動することにより、内燃機関のアイドル回転数を調整する構成が提案されている。
【０００３】
このようにステッピングモータを利用してアイドル回転数制御バルブを駆動する構成においては、ステッピングモータの巻線がモータハウジングに接触して回路が途中でアースされるなどした場合には、駆動回路のスイッチング回路内に不要な大電流が流れてスイッチング回路の機能に影響を与える可能性も考えられる。
【０００４】
特許文献１は、ステッピングモータに流れる電流を監視し、電流値が所定の閾値以下になった場合に、ステッピングモータの駆動を停止するステッピングモータの駆動回路を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６２−１２３９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、本発明者の検討によれば、特許文献１に開示される構成において、アイドル回転数制御バルブにおける機械的な位相と電気的な位相とを整合させるべく、例えば、アイドル回転数制御バルブを、それがストッパに突き当たる位置である最大駆動位置まで駆動した場合、アイドル回転数制御バルブがストッパで微少ではあるが跳ね返されて、ステッピングモータが逆方向に回転し、逆方向に誘導起電流が発生する場合が考えられる。
【０００７】
このような誘導起電流が生じると、見かけ上でステッピングモータを流れる電流が減少してしまうから、単に、ステッピングモータに流れる電流を監視して、電流値が所定の閾値以下になった場合に、ステッピングモータの駆動を停止する構成であると、ステッピングモータ自体には何等異常はないにも関わらず、不要にステッピングモータの駆動が停止されてしまうことになって、改良の余地があるものと考えられる。
【０００８】
本発明は、以上の検討を経てなされたものであり、ステッピングモータを流れる電流異常をより正確に検出可能であって、不要にステッピングモータの駆動が停止されてしまうことを防止し得る内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上の目的を達成すべく、本発明は、内燃機関の吸気通路に配置されたスロットルバルブと、前記吸気通路に連通されて前記スロットルバルブを迂回するバイパス通路と、前記バイパス通路を流れる空気流量を調整することにより前記内燃機関のアイドル回転数を制御するアイドル回転数制御バルブと、前記アイドル回転数制御バルブを駆動するステッピングモータと、前記内燃機関全体の動作を制御するマイクロコンピュータと、を備える内燃機関の制御装置であって、前記マイクロコンピュータから入力される制御信号に応じて前記ステッピングモータをステップ駆動する駆動部と、前記駆動部を介して前記ステッピングモータに流れる電流を検出する電流検出部と、前記電流検出部により検出された電流値と所定の閾値とを比較し、前記電流値が所定の閾値以下である場合に電流異常信号を出力する電流異常検出部と、前記電流異常検出部から前記電流異常信号が所定時間以上継続して出力されているか否かを判別し、前記電流異常信号が所定時間以上継続して出力されている場合には電流異常信号を出力すると共に、前記電流異常信号が所定時間未満継続して出力された場合には電流異常信号を出力しない出力電流異常信号保持部と、を更に備え、前記マイクロコンピュータは、前記電流異常信号保持部から前記電流異常信号が入力されるのに応じて、前記駆動部への制御信号の出力を停止することを第１の特徴とする。
【００１０】
また本発明は、かかる第１の特徴に加えて、前記所定時間は、前記マイクロコンピュータから前記駆動部に入力される前記制御信号がハイレベルである時間に相当することを第２の特徴とする。
【００１１】
また本発明は、かかる第１又は第２の特徴に加えて、前記所定時間の計時開始時点と、前記マイクロコンピュータから前記駆動部に入力される前記制御信号の入力時点と、が略同じ時点であることを第３の特徴とする。
【００１２】
また本発明は、かかる第１から第３のいずれかの特徴に加えて、更に、前記電流検出部と前記電流異常検出部との間に、前記電流検出部の出力信号に重畳されているノイズを除去するノイズ除去部を備えることを第４の特徴とする。
【００１３】
また本発明は、かかる第１から第４のいずれかの特徴に加えて、少なくとも前記電流検出部、前記電流異常検出部及び前記電流異常信号保持部は、同一の集積回路内に配置され、前記集積回路と前記マイクロコンピュータとが、同一のパッケージ内に配置されていることを第５の特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の第１の特徴によれば、電流検出部により検出された電流値と所定の閾値とを比較し、電流値が所定の閾値以下である場合に電流異常信号を出力する電流異常検出部から、電流異常信号が所定時間以上継続して出力されているか否かを判別し、電流異常信号が所定時間以上継続して出力されている場合には電流異常信号を出力すると共に、電流異常信号が所定時間未満継続して出力された場合には電流異常信号を出力しない出力電流異常信号保持部を備え、マイクロコンピュータが、電流異常信号保持部から電流異常信号が入力されるのに応じて、駆動部への制御信号の出力を停止することにより、ステッピングモータを流れる電流異常をより正確に検出可能であって、不要にステッピングモータの駆動が停止されてしまうことを防止し得る内燃機関の制御装置を提供することができる。
【００１５】
本発明の第２の特徴によれば、所定時間が、マイクロコンピュータから駆動部に入力される制御信号がハイレベルである時間に相当するものであるため、ステッピングモータが通電されて各励磁相で駆動される単位励磁時間以上にわたって、ステッピングモータを流れる電流が所定値以下となるような減少状態を示した場合に限り、その電流が異常であるとして、ステッピングモータの駆動を停止することができるものであり、ステッピングモータを流れる電流が異常であるという必要な場合にのみ、ステッピングモータの駆動を確実に停止することができる。
【００１６】
本発明の第３の特徴によれば、所定時間の計時開始時点と、マイクロコンピュータから駆動部に入力される制御信号の入力時点と、が、略同じ時点であるものとして設定されているため、ステッピングモータを流れる電流が所定値以下となるような減少状態を示す時間を正確に測定することができ、不要にステッピングモータの駆動が停止されてしまうことを防止することができる。
【００１７】
本発明の第４の特徴によれば、電流検出部と電流異常検出部との間に、電流検出部の出力信号に重畳されているノイズを除去するノイズ除去部を備えることにより、より正確にステッピングモータを流れる電流を検出することができ、不要にステッピングモータの駆動が停止されてしまうことを防止することができる。
【００１８】
本発明の第５の特徴によれば、いわゆるカスタムＩＣ化するに好適な、少なくとも電流検出部、電流異常検出部及び電流異常信号保持部を、同一の集積回路内に配置してカスタムＩＣ化する一方で、各車種等を通じて汎用化することが好ましいＥＣＵ等のマイクロコンピュータを可能な限り汎用化して、これらを同一のパッケージ内に配置することにより、コンパクトな構成で、汎用性も確保しながら、必要な機能を盛り込んだ内燃機関の制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態における内燃機関の全体構成を示す模式的断面図である。
【図２】本実施形態におけるアイドル回転数制御バルブ及びステッピングモータの構成を示す部分断面図である。
【図３】本実施形態におけるアイドル回転数制御バルブの駆動回路の構成を示す回路図である。
【図４】図３に示すコンパレータの変形例を示す回路図である。
【図５】本実施形態におけるマイクロコンピュータと集積回路とが、同一パッケージ内に配置されて積層された構成を示す断面図である。
【図６】本実施形態における電流異常検出処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】本実施形態における電流異常検出処理のタイムチャートであって、正常時の処理を示す。
【図８】本実施形態における電流異常検出処理のタイムチャートであって、異常時の処理をも示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態となる内燃機関の構成について説明する。
〔全体構成〕
まず、本実施形態における内燃機関の全体構成につき、図１を参照して、詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本実施形態における内燃機関の全体構成を示す模式的断面図である。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態の内燃機関１は、冷却水流路１０ａを有するシリンダブロック１０を備え、冷却水流路１０ａには、その内部を流れる冷却水の温度を検出すクーラント温度センサＣＳが設けられる。シリンダブロック１０の内方には、ピストン１２が配置され、ピストン１２は、シリンダブロック１０の下部に組み付けられたクランクケース１０ｂの内方に配置されたクランク軸１４に接続されて、内燃機関１の始動時にイグニッションスイッチＳＷ及び駆動回路ＤＭを介して電源ＢＡＴからの電力の供給を受けるスタータモータ１６によって回転駆動される。クランク軸１４には、タイミングロータ１４ａが設けられ、タイミングロータ１４ａの近傍には、クランク軸１４の回転角を検出するクランク角センサ１８が設けられている。
【００２３】
シリンダブロック１０の上部には、シリンダヘッド２０が組み付けられている。シリンダブロック１０の内壁と、ピストン１２の上面と、シリンダヘッド１８の内壁とで、燃焼室１０ｃが画成される。シリンダヘッド２０には、燃焼室１０ｃに各々連通した吸気通路２０ａ及び排気通路２０ｂが形成されて、吸気通路２０ａに連通した吸気通路２２ａを有する吸気管２２及び排気通路２０ｂに連通した排気通路２４ａを有する排気管２４が各々組み付けられている。
【００２４】
シリンダブロック１０には、燃焼室１０ｃ内の燃料混合気に点火する点火プラグ２６、吸気通路２２ａを開閉自在な吸気バルブ２８及び排気通路２４ａを開閉自在な排気バルブ３０が、設けられている。
【００２５】
吸気管２２には、吸気バルブ２８の近傍で吸気通路２２ａ内に駆動回路ＤＩを介して燃料を噴射するインジェクタ３２が設けられ、インジェクタ３２の上流側には、スロットルバルブ３４が設けられている。また、吸気管２２には、スロットルバルブ３４の上流側には、外気に連通したエアクリーナ３６が設けられており、インジェクタ３２とスロットルバルブ３４との間に、吸気圧を検出する吸気圧センサＰＳが設けられ、スロットルバルブ３４とエアクリーナ３６との間に、吸気の温度を検出する吸気温センサＴＳが設けられる。
【００２６】
また、吸気管２２には、スロットルバルブ３４を迂回して、スロットルバルブ３４の上流側と下流側とを連通するバイパス通路３８が設けられ、更に、ステッピングモータ４０で駆動されてバイパス通路３８を開閉自在なアイドル回転数制御バルブ５０が設けられる。
【００２７】
一方で、排気管２４には、排気通路２４ａ内に触媒コンバータＣＴが設けられる。
【００２８】
更に、内燃機関１は、更にＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１００を備え、ＥＣＵ１００は、電源ＢＡＴからの電力の供給を受けて、クランク角センサ１８、クーラント温度センサＣＳ、吸気圧センサＰＳ及び吸気温センサＴＳ等の各種センサの検出出力値を用い、ステッピングモータ４０、並びに駆動回路ＤＩ及びＤＭ等を介して、内燃機関１全体の制御を実行する。
〔ステッピングモータ及びアイドル回転数制御バルブの構成〕
次に、ステッピングモータ４０及びアイドル回転数制御バルブ５０の構成につき、更に図２をも参照して、詳細に説明する。
【００２９】
図２は、本実施形態におけるアイドル回転数制御バルブ及びステッピングモータの構成を示す部分断面図である。
【００３０】
図２に示すように、ステッピングモータ４０は、ステータ４０ａ及び４０ｂと、ステータ４０ａ及び４０ｂへの通電に伴い回転駆動されるロータ４２と、ロータ４２の回転に応じてアイドル回転数制御バルブ５０を移動させるロッド部材４４と、を備える。
【００３１】
アイドル回転数制御バルブ５０は、吸気管２２のバイパス通路３８を開閉自在な開閉部材５２と、ステッピングモータ４０のロッド部材４４に固設された従動部材５４と、開閉部材５２と従動部材５４とを弾性的に接続するバネ部材５６と、を備える。
【００３２】
以上の構成において、ステッピングモータ４０のロッド部材４４が図中の下方に移動することに伴い、アイドル回転数制御バルブ５０の開閉部材５２が図中の下方に移動されて、その下面５２ａが、吸気管２２のバイパス通路３８の内面に設けられたストッパ面３８ａに当接して突き当てるまで、バイパス通路３８を横切るように移動自在である。また、このように、アイドル回転数制御バルブ５０の開閉部材５２の下面５２ａが、吸気管２２のバイパス通路３８の内面に設けられたストッパ面３８ａに当接して突き当てられた状態で、アイドル回転数制御バルブ５０の開閉部材５２の位置、つまりステッピングモータ４０のロッド部材４４にける機械的位置と、それに対応する電気信号と、の間の整合が図られるものである。
〔電流異常検出回路の構成〕
次に、ステッピングモータ４０を駆動するステッピングモータ駆動回路の構成につき、更に図３をも参照して、詳細に説明する。
【００３３】
図３は、本実施形態におけるアイドル回転数制御バルブの駆動回路の構成を示す回路図である。
【００３４】
図３に示すように、ステッピングモータ駆動回路１０２は、マイクロコンピュータであるＥＣＵ１００からの制御信号に応じてオン／オフ制御されるスイッチング素子群１０４及び１０６を備え、スイッチング素子群１０４は、ステッピングモータ４０のステータ４０ａを２相励磁する一方で、スイッチング素子群１０６は、スイッチング素子群１０４の励磁に対して相を異ならせながらステッピングモータ４０のステータ４０ｂを２相励磁する。更に、ステッピングモータ駆動回路１０２は、スイッチング素子群１０４に接続される抵抗素子Ｒ１と、スイッチング素子群１０６に接続される抵抗素子Ｒ２と、スイッチング素子群１０４に及び抵抗素子Ｒ１に接続されるコンパレータ１０８と、スイッチング素子群１０６及び抵抗素子Ｒ２に接続されるコンパレータ１１０と、スイッチング素子群１０４及び１０６並びにコンパレータ１０８及び１１０に接続されるデジタルフィルタ１１２と、を備える。
【００３５】
詳しくは、コンパレータ１０８において、非反転入力端子は抵抗素子Ｒ１の高電位側に接続され、反転入力端子は基準電圧源に接続されている。また、コンパレータ１１０の非反転入力端子は抵抗素子Ｒ２の高電位側に接続され、反転入力端子は基準電圧源に接続されている。かかるコンパレータ１０８及び１１０は、対応する抵抗素子Ｒ１及びＲ２に印加される電圧値が所定値以下である場合、すなわちステッピングモータ４０のステータ４０ａ及び４０ｂの各励磁相において流れる電流値が所定値以下である場合に、デジタルフィルタ１１２に電流異常信号を出力する。
【００３６】
デジタルフィルタ１１２は、ＥＣＵ１００からステッピングモータ駆動回路１０２のスイッチング素子群１０４及び１０６にハイレベルの制御信号が入力されて、ステッピングモータ４０への通電が開始される毎に、すなわちハイレベルの制御信号に応じてステッピングモータ４０のステータ４０ａ及び４０ｂに通電がなされて、対応する励磁相で順次励磁が開始される毎に、計時動作を開始すると共に、コンパレータ１０８及び１１０からの電流異常信号が、ステッピングモータ４０のステータ４０ａ及び４０ｂを対応する励磁相で順次励磁すべくステッピングモータ４０に通電される単位時間、すなわちＥＣＵ１００からステッピングモータ駆動回路１０２のスイッチング素子群１０４及び１０６に入力される制御信号が各励磁相に対応してハイレベルである時間よりも長い所定時間以上にわたり継続して入力された場合に、ＥＣＵ１００に最終的な電流異常信号を出力するものである。
【００３７】
つまり、ステッピングモータ駆動回路１０２は、ステッピングモータ４０をステップ駆動する駆動部として機能し、抵抗素子Ｒ１及びＲ２は、ステッピングモータ４０を流れる電流を検出する電流検出部として機能し、コンパレータ１０８及び１１０は、ステッピングモータ４０を流れる電流の異常を検出する電流異常検出部として機能し、デジタルフィルタ１１２は、かかる電流異常信号がステッピングモータ４０の各励磁時間であるステップ駆動時間よりも短い時間で流れた場合には最終的な電流異常信号を出力せずに留保し、電流異常信号がステッピングモータ４０のステップ駆動時間より長い所定時間以上継続された場合に初めて最終的な電流異常信号を出力する電流異常信号保持部として機能する。
【００３８】
以上の構成において、ＥＣＵ１００は、デジタルフィルタ１１２から電流異常信号が入力されることに応じて、ステッピングモータ駆動回路１０２にステッピングモータ４０への駆動を停止する制御信号を送出し、かかる制御信号が入力されたステッピングモータ駆動回路１０２は、ステッピングモータ４０のステータ４０ａ及び４０ｂへの通電を停止して、ステッピングモータ４０の駆動を停止する。
【００３９】
なお、コンパレータ１０８及び１１０に入力される電圧信号に重畳される可能性のあるノイズ信号を除去するために、図４に示す変形例のように、コンパレータ１０８及び１１０における反転入力端子と非反転入力端子との間に、ノイズ除去用のキャパシタ素子Ｃを介在させて接続してもよい。
【００４０】
また、ステッピングモータ駆動回路１０２は、図５に示すように、ＥＣＵ１００とは別体の集積回路として構成され、互いに積層等されながら、同一パッケージＰ内に収容されてもよい。特に、ステッピングモータ４０をステップ駆動する駆動部として機能するステッピングモータ駆動回路１０２において、ステッピングモータ４０を流れる電流を検出する電流検出部として機能する抵抗素子Ｒ１及びＲ２、ステッピングモータ４０を流れる電流の異常を検出する電流異常検出部として機能するコンパレータ１０８及び１１０、及びかかる電流異常信号がステッピングモータ４０の各励磁時間であるステップ駆動時間よりも短い時間で流れた場合には最終的な電流異常信号を出力せずに留保し、電流異常信号がステッピングモータ４０のステップ駆動時間より長い所定時間以上継続された場合に初めて最終的な電流異常信号を出力する電流異常信号保持部として機能するデジタルフィルタ１１２は、車種や仕様に応じた特殊性が高いものであるから、カスタムＩＣ化し、一方で、マイクロコンピュータであるＥＣＵ１００は、できるだけ構成を汎用化してコストメリットを出すことが好適である。よって、ステッピングモータ駆動回路１０２における少なくともかかる機能部をカスタムＩＣとして構成し、汎用化したＥＣＵ１００と共に、適宜積層して同一パッケージ内に搭載すると、必要な機能を確保しながら、低コスト化が図られると共に、構成もコンパクト化される。
〔電流異常検出処理〕
次に、ステッピングモータ駆動回路１０２を用いた電流異常検出処理の流れについて、更に図６及び図７をも参照して、詳細に説明する。なお、かかる電流異常検出処理は、ＥＣＵ１００とステッピングモータ駆動回路１０２とが、協働して実行する処理である。
【００４１】
図６は、本実施形態における電流異常検出処理の流れを示すフローチャートである。図７は、本実施形態における電流異常検出処理のタイムチャートであって、正常時の処理を示す。また、図８は、本実施形態における電流異常検出処理のタイムチャートであって、異常時の処理を示し、図７に対して、ステッピングモータ駆動回路１０２のスイッチング素子群１０４及び１０６を流れる電流（検出電流）がステッピングモータ４０の駆動の途中で０になることが相違している。
【００４２】
図６に示すように、本実施形態における電流異常検出処理は、イグニッションスイッチＳＷがオンされて内燃機関１が始動され、ステッピングモータ４０の機械的な位相と電気的な位相とを整合させるタイミングに対応して開始されて、ステップＳ１の処理に進む。
【００４３】
ステップＳ１では、ＥＣＵ１００からステッピングモータ駆動回路１０２に対して、スイッチング素子群１０４及び１０６を所定のオン／オフ動作させる制御信号（図７（ａ）及び図８（ａ）に示す制御信号）が入力されることにより、ステッピングモータ４０に対して通電がなされて、ステッピングモータ４０のステータ４０ａ及び４０ｂが対応する励磁相で順次励磁され始める。よって、ステッピングモータ４０はステップ駆動を開始されて、ステッピングモータ４０のロッド部材４４が移動を開始し、これに伴って、アイドル回転数制御バルブ５０の開閉部材５２がバイパス通路３８を横切るように移動を開始する。そして、アイドル回転数制御バルブ５０の開閉部材５２は、その下面５２ａが、吸気管２２のバイパス通路３８の内面に設けられたストッパ面３８ａに当接するまで移動を継続していく。これにより、ステップＳ１の処理は完了し、電流異常検出処理は次のステップＳ２に進む。
【００４４】
ステップＳ２では、デジタルフィルタ１１２が、ステッピングモータ４０への通電が開始される時刻、つまりＥＣＵ１００からステッピングモータ駆動回路１０２に対してステッピングモータ４０への通電を開始するための制御信号がハイレベルに切り替わる時刻を起点として、その時点からの経過時間を計測するためのカウンタを始動させる。これにより、ステップＳ２の処理は完了し、電流異常検出処理は次のステップＳ３に進む。
【００４５】
ここで、ステップＳ２では、図７（ａ）及び図８（ａ）に示すように、時刻Ｔ１及びＴ３で、ＥＣＵ１００からステッピングモータ駆動回路１０２への制御信号が、ハイレベルに切り替えられているから、デジタルフィルタ１１２のカウンタがカウントを開始し得る時刻は、時刻Ｔ１等であるが、図７（ｄ）及び図８（ｄ）においては、時刻Ｔ１からカウントを開始するものとしている。そして、この際、アイドル回転数制御バルブ５０の開閉部材５２は移動され続けているから、その下面５２ａが、吸気管２２のバイパス通路３８の内面に設けられたストッパ面３８ａに当接するようになり、ステッピングモータ４０のステータ４０ａ及び４０ｂを流れる電流値が減少して、ステッピングモータ駆動回路１０２のコンパレータ１０８及び１１０からデジタルフィルタ１１２に電流異常信号が入力され得る位置に到達していく。
【００４６】
そして、実際に、アイドル回転数制御バルブ５０の開閉部材５２の下面５２ａが、吸気管２２のバイパス通路３８の内面に設けられたストッパ面３８ａに当接した場合には、図７（ｂ）及び図８（ｂ）において矢印ａで示すように、ステッピングモータ４０のステータ４０ａ及び４０ｂを流れる電流値が所定の閾値以下に減少する。よって、図７（ｃ）における時刻ｔ１及び時刻ｔ２、並びに図８（ｃ）における時刻ｔ１で示すように、ステッピングモータ駆動回路１０２のコンパレータ１０８及び１１０からデジタルフィルタ１１２にハイレベルの電流異常信号が入力されてくる。なお、図７（ｃ）及び図８（ｃ）におけるコンパレータの電流異常信号は、ステッピングモータ４０の駆動時におけるものを代表的に示す。
【００４７】
更に、図８（ｂ）に示す時刻ｔ３において、ステッピングモータ駆動回路１０２のスイッチング素子群１０４及び１０６に動作不能状態等が発生した場合には、図８（ｃ）における時刻ｔ１に加えて時刻ｔ３示すように、ステッピングモータ駆動回路１０２のコンパレータ１０８及び１１０からデジタルフィルタ１１２にハイレベルの電流異常信号が入力されてくることになる。
【００４８】
ステップＳ３では、デジタルフィルタ１１２が、コンパレータ１０８及び１１０から入力される電流異常信号及びカウンタのカウント値を参照して、電流異常信号が所定の閾値以下である状態が所定時間以上継続しているか否かを判別する。ここで、かかる所定時間とは、ステッピングモータ４０を通電させるためにＥＣＵ１００から出力されステッピングモータ駆動回路１０２に入力される制御信号がハイレベルとなっている時間、つまり図７（ａ）や図８（ａ）に示す時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの時間や時刻Ｔ３から時刻Ｔ４までの時間よりも長い予め設定された時間であり、その経過時点を図８（ｄ）において時刻ｔ４で示す。例えば、かかる制御信号のハイレベルの時間を５ｍｓとすれば、所定時間は８ｍｓに設定することができる。判別の結果、コンパレータ１０８及び１１０からの電流異常信号の電流値が所定値以下である状態が所定時間以上継続していない場合には、電流異常検出処理はステップＳ４に進む。一方で、コンパレータ１０８及び１１０からの電流異常信号の電流値が所定値以下である状態が所定時間以上継続している場合には、電流異常検出処理はステップＳ５に進む。
【００４９】
ここで、ステップＳ３では、電流異常信号が所定の閾値以下である状態が所定時間以上継続しているか否かを判別する際に、ＥＣＵ１００からステッピングモータ駆動回路１０２へ入力される制御信号がハイレベルからローレベルに切り替わる時刻Ｔ２において、図７（ｂ）に示すように、ステッピングモータ４０のステータ４０ａ及び４０ｂを流れる検出電流値が所定の閾値以上であって、図７（ｃ）に示すように、コンパレータ１０８及び１１０から入力される電流異常信号がローレベルである場合には、電流異常信号が所定の閾値以下である状態が所定時間以上継続していないことが明らかであるので、電流異常信号が所定の閾値以下である状態が所定時間以上継続していない正常な状態であると判別する。一方で、かかる時刻Ｔ２において、図８（ｂ）に示すように、ステッピングモータ４０のステータ４０ａ及び４０ｂを流れる電流値が所定の閾値未満であって、図８（ｃ）に示すように、コンパレータ１０８及び１１０から入力される電流異常信号がハイレベルになっている場合には、その状態が所定時間まで継続されるか判別し、継続される場合には、電流異常信号が所定の閾値以下の状態が所定時間以上継続した異常な状態であると判別する。なお、かかる場合で、所定時間まで継続されない場合には、電流異常検出処理はステップＳ４に進む。
【００５０】
電流異常信号の電流値が所定値以下の状態が所定時間以上継続していない場合におけるステップＳ４では、図７（ｄ）に示す時刻Ｔ２等で、デジタルフィルタ１１２が、カウンタのカウント値を０にリセットする。この際、図７（ｅ）に示すように、デジタルフィルタ１１２の電流異常信号は、ハイレベルに維持されたままでＥＣＵ１００に入力される。これにより、ステップＳ４の処理は完了し、電流異常検出処理は最初のステップＳ１に戻る。
【００５１】
一方で、電流異常信号の電流値が所定値以下の状態が所定時間以上継続している場合におけるステップＳ５では、図８（ｄ）に示す時刻ｔ４で、デジタルフィルタ１１２が、カウンタのカウント値を０にリセットする。この際、図８（ｅ）に示すように、デジタルフィルタ１１２が、電力異常信号をローレベルに切り替えて、ＥＣＵ１００に出力する。これにより、ステップＳ５の処理は完了し、電流異常検出処理は次のステップＳ６に進む。
【００５２】
ステップＳ６では、ＥＣＵ１００が、図８に示す時刻ｔ３等でステッピングモータ駆動回路１０２のスイッチング素子群１０４及び１０６に動作不能状態等が発生したと判断し、以降の処理におけるステッピングモータ駆動回路１０２への制御信号の入力を停止することによりステッピングモータ４０への通電動作を禁止すると共に、警告ランプを点灯する等してステッピングモータ４０の電流異常が発生した旨の警報を発する。これにより、ステップＳ６の処理は完了し、今回の一連の電流異常検出処理は終了する。
【００５３】
以上の構成によれば、電流検出部により検出された電流値と所定の閾値とを比較し、電流値が所定の閾値以下である場合に電流異常信号を出力する電流異常検出部から、電流異常信号が所定時間以上継続して出力されているか否かを判別し、電流異常信号が所定時間以上継続して出力されている場合には電流異常信号を出力すると共に、電流異常信号が所定時間未満継続して出力された場合には電流異常信号を出力しない出力電流異常信号保持部を備え、マイクロコンピュータが、電流異常信号保持部から電流異常信号が入力されるのに応じて、駆動部への制御信号の出力を停止することにより、ステッピングモータを流れる電流異常をより正確に検出可能であって、不要にステッピングモータの駆動が停止されてしまうことを防止し得る内燃機関の制御装置を提供することができる。
【００５４】
また、所定時間が、マイクロコンピュータから駆動部に入力される制御信号がハイレベルである時間に相当するものであるため、ステッピングモータが通電されて各励磁相で駆動される単位励磁時間以上にわたって、ステッピングモータを流れる電流が所定値以下となるような減少状態を示した場合に限り、その電流が異常であるとして、ステッピングモータの駆動を停止することができるものであり、ステッピングモータを流れる電流が異常であるという必要な場合にのみ、ステッピングモータの駆動を確実に停止することができる。
【００５５】
また、所定時間の計時開始時点と、マイクロコンピュータから駆動部に入力される制御信号の入力時点と、が、略同じ時点であるものとして設定されているため、ステッピングモータを流れる電流が所定値以下となるような減少状態を示す時間を正確に測定することができ、不要にステッピングモータの駆動が停止されてしまうことを防止することができる。
【００５６】
また、電流検出部と電流異常検出部との間に、電流検出部の出力信号に重畳されているノイズを除去するノイズ除去部を備えることにより、より正確にステッピングモータを流れる電流を検出することができ、不要にステッピングモータの駆動が停止されてしまうことを防止することができる。
【００５７】
また、いわゆるカスタムＩＣ化するに好適な、少なくとも電流検出部、電流異常検出部及び電流異常信号保持部を、同一の集積回路内に配置してカスタムＩＣ化する一方で、各車種等を通じて汎用化することが好ましいＥＣＵ等のマイクロコンピュータを可能な限り汎用化して、これらを同一のパッケージ内に配置することにより、コンパクトな構成で、汎用性も確保しながら、必要な機能を盛り込んだ内燃機関の制御装置を提供することができる。
【００５８】
なお、本発明は、部材の種類、配置、個数等は前述の実施形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
以上のように、本発明においては、ステッピングモータを流れる電流異常をより正確に検出可能であって、不要にステッピングモータの駆動が停止されてしまうことを防止し得る内燃機関の制御装置を提供することができるものであり、その汎用普遍的な性格から車両等の内燃機関に広範に適用され得るものと期待される。
【符号の説明】
【００６０】
１…内燃機関
１０…シリンダブロック
１０ａ…冷却水流路
１０ｂ…クランクケース
１０ｃ…燃焼室
１２…ピストン
１４…クランク軸
１４ａ…タイミングロータ
１６…スタータモータ
１８…クランク角センサ
２０…シリンダヘッド
２０ａ…吸気通路
２０ｂ…排気通路
２２…吸気管
２２ａ…吸気通路
２４…排気管
２４ａ…排気通路
２６…点火プラグ
２８…吸気バルブ
３０…排気バルブ
３２…インジェクタ
３４…スロットルバルブ
３６…エアクリーナ
３８…バイパス通路
３８ａ…ストッパ面
４０…ステッピングモータ
４０ａ…ステータ
４２…ロータ
４４…ロッド部材
５０…アイドル回転数制御バルブ
５２…開閉部材
５２ａ…下面
５４…従動部材
５６…バネ部材
１００…ＥＣＵ
１０２…ステッピングモータ駆動回路
１０４…スイッチング素子群
１０６…スイッチング素子群
１０８…コンパレータ
１１０…コンパレータ
１１２…デジタルフィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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