專利名稱：發(fā)動機的節(jié)流閥控制裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及控制例如汽車的發(fā)動機用的電子式節(jié)流閥控制裝置，尤其涉及使用低分辨率廉價的AD變換器提高節(jié)流閥開度檢測精度的發(fā)動機節(jié)流閥控制裝置。
已有技術發(fā)動機節(jié)流閥控制裝置(例如參考日本國特開平10-222205公報)中，控制電子式節(jié)流閥的開度，使其與根據(jù)車輛運轉(zhuǎn)狀態(tài)適當計算的目標節(jié)流閥開度一致。
因此，控制手段(ECU)對節(jié)流閥開度傳感器的輸出電壓進行AD變換，用該AD變換值計算目標節(jié)流閥開度，對電子式節(jié)流閥進行反饋控制。
尤其是慢速運轉(zhuǎn)時，為了保持較低慢速轉(zhuǎn)數(shù)，需要高準確度地控制流入發(fā)動機的空氣量，因而要求可靠性高的節(jié)流閥控制。
為了高精度地控制流入發(fā)動機的空氣量，可高精度地控制電子式節(jié)流閥，但要達到這點，需要高精度地檢測節(jié)流閥開度傳感器的輸出電壓。
例如日本國特開平5-263703號公報中揭示在慢速轉(zhuǎn)數(shù)區(qū)高精度地檢測節(jié)流閥開度傳感器電壓的方法，提出檢測兩種節(jié)流閥開度電壓并且切換在慢速運轉(zhuǎn)區(qū)和非慢速運轉(zhuǎn)區(qū)使用的檢測值的方法。
然而，上述公報記載的方法中，可能因節(jié)流閥開度檢測值切換電路等的精度，而在切換時產(chǎn)生檢測值差別，從而可能對節(jié)流閥控制產(chǎn)生壞影響。
也考慮用高分辨率AD變換器高精度地檢測節(jié)流閥開度電壓的方法，但由于高分辨率AD變換器價格高，導致整個控制裝置成本高。
發(fā)明要解決的課題已有的發(fā)動機節(jié)流閥控制裝置，如上所述，在特開平5-263703號公報記載的裝置中，根據(jù)運轉(zhuǎn)狀態(tài)切換檢測值時，檢測值可能產(chǎn)生差別，對節(jié)流閥控制產(chǎn)生壞影響存在問題。
為了高精度地檢測節(jié)流閥開度電壓而采用高分辨率AD變換器時，則存在導致整個裝置成本高的問題。
本發(fā)明是為解決上述問題而完成的，其目的是得到一種發(fā)動機節(jié)流閥控制裝置，不切換切節(jié)流閥開度檢測值且采用廉價的低分辨率AD變換器，就能根據(jù)高精度的節(jié)流閥開度檢測電壓進行高精度控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所涉及的發(fā)動機節(jié)流閥控制裝置，具有控制發(fā)動機用的電子式節(jié)流閥、檢測電子式節(jié)流閥的節(jié)流閥開度用的節(jié)流閥開度檢測手段，以及根據(jù)發(fā)動機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)將節(jié)流閥開度控制為目標值用的控制手段；其中，節(jié)流閥開度檢測手段包含產(chǎn)生與節(jié)流閥開度對應的傳感器電壓的節(jié)流閥開度傳感器、將傳感器電壓變換成多個帶偏置的電壓的偏置手段、對多個帶偏置的電壓進行AD變換的AD變換器，以及對AD變換后的多個帶偏置的電壓進行加法運算處理的加法運算手段；將多個帶偏置的電壓的加法運算值作為控制對象的節(jié)流閥開度進行檢測。
發(fā)明所涉及的發(fā)動機節(jié)流閥控制裝置的偏置手段包含阻抗，節(jié)流閥開度檢測手段包含在節(jié)流閥開度傳感器與偏置手段之間插入的緩沖器，緩沖器將節(jié)流閥開度傳感器側(cè)與阻抗分開。
發(fā)明所涉及的發(fā)動機節(jié)流閥控制裝置的加法運算手段包含對AD變換后的多個帶偏置的電壓進行求平均處理的求平均手段，將求平均手段求平均所得的多個帶偏置的電壓的相加值作為控制對象的節(jié)流閥開度進行檢測。
發(fā)明所涉及的發(fā)動機節(jié)流閥控制裝置的偏置手段包含具有相互不同的阻抗值的多個電阻器，AD變換器具有多個輸入端子，并且通過多個輸入端子，同時取入多個電阻器各端子輸出的多個帶偏置的電壓。
發(fā)明所涉及的發(fā)動機節(jié)流閥控制裝置的偏置手段包含具有相互不同的阻抗值的多個電阻器，以及有選擇地使多個電阻器有效用的多個開關手段；節(jié)流閥開度檢測手段包含按照規(guī)定的順序控制多個開關手段通斷用的開關控制手段；AD變換器具有單一輸入端子，并且通過單一輸入端子按照時間序列取入響應有效的電阻器而輸出的多個帶偏置的電壓。
發(fā)明所涉及的發(fā)動機節(jié)流閥控制裝置的AD變換器執(zhí)行2次對多個帶偏置的電壓的AD變換處理，并將2次AD變換值輸入加法運算手段。
發(fā)明所涉及的發(fā)動機節(jié)流閥控制裝置的AD變換器以電壓值從小到大的順序執(zhí)行對多個帶偏置的電壓的AD變換處理。


圖1是示出本發(fā)明實施形態(tài)1的發(fā)動機節(jié)流閥控制裝置硬件結(jié)構(gòu)例的框圖。
圖2是示出本實施形態(tài)1的n位AD變換器輸入電壓與AD變換結(jié)果的關系的說明圖。
圖3是概念性示出本發(fā)明實施形態(tài)1的采用加法運算手段的高精度電壓檢測工作原理的說明圖。
圖4是概念性示出本發(fā)明實施形態(tài)1的采用加法運算手段的進一步高精度電壓檢測工作的說明圖。
圖5是示出本發(fā)明實施形態(tài)1的AD變換操作(定時器中斷操作)的時序圖。
圖6是具體示出本發(fā)明實施形態(tài)1的具體AD變換處理的流程圖。
圖7是示出本發(fā)明實施形態(tài)1的CPU(運算處理部)移動平均處理操作和加法操作的時序圖。
圖8是示出本發(fā)明實施形態(tài)1的CPU(運算處理部)移動平均處理操作和加法操作的流程圖。
圖9是示出本發(fā)明實施形態(tài)2的發(fā)動機節(jié)流閥控制裝置硬件結(jié)構(gòu)例的框圖。
圖10是具體示出本發(fā)明實施形態(tài)2的AD變換處理動作的流程圖。
圖11是示出本發(fā)明實施形態(tài)2產(chǎn)生各帶偏置電壓用的開關通/斷切換狀態(tài)的說明圖。
附圖中，1為節(jié)流閥，2為直流電機(節(jié)流閥致動器)，3是節(jié)流閥開度傳感器，10、10A、ECU、11、11A、CPU、12、12A為AD變換器，13是運算放大器，14是I/O，101～104、121～126為電阻器(偏置手段)，SW1～SW3為晶體管開關，V1～V4為帶偏置的電壓。
實施形態(tài)實施形態(tài)1下面，參照附圖詳細說明本發(fā)明的實施形態(tài)1。
圖1是示出本發(fā)明實施形態(tài)1的發(fā)動機節(jié)流閥控制裝置硬件(下文記為“H/W”)結(jié)構(gòu)例的框圖。
圖1中，發(fā)動機(未示出)的吸氣管設置調(diào)節(jié)吸氣量用的節(jié)流閥1。
對節(jié)流閥1設置直流電機2，作為控制節(jié)流閥開度用的節(jié)流閥致動器。節(jié)流閥1和直流電機2構(gòu)成控制發(fā)動機用的電子式節(jié)流閥。
還對節(jié)流閥1設置產(chǎn)生與節(jié)流閥開度對應的傳感器電壓的節(jié)流閥開度傳感器3。
ECU(電子式控制單元)10取入來自節(jié)流閥開度傳感器3的傳感器電壓，同時還取入來自各種傳感器(未示出)的檢測信息(運轉(zhuǎn)狀態(tài))，并產(chǎn)生對直流電機2的驅(qū)動控制信號。
ECU10具有構(gòu)成微計算機主體的CPU11、CPU11中包含的AD變換器12、插入在AD變換器12輸入側(cè)的多個電阻器101～104(偏置手段)、插入在節(jié)流閥開度傳感器3輸出端與AD變換器12的一個輸入端之間的運算放大器13(緩沖器)。
電阻器101～104分別具有電阻值R1～R4的阻抗，串聯(lián)插入在運算放大器13的輸出端與接地端之間。
由此，電阻器101～104的各一端產(chǎn)生輸入電壓(傳感器電壓)變換后的多個帶偏置的電壓V1～V4。
為了產(chǎn)生含輸入電壓的多個帶偏置的電壓V1～V4，偏置手段由包含多個電阻器101～104的阻抗電路構(gòu)成，各電阻器101～104的一端連接AD變換器12的各輸入端子。
運算放大器13將節(jié)流閥開度傳感器3側(cè)和電阻器101～104(偏置手段)的阻抗分開，有助于減小各電阻值和提高AD變換值精度。
AD變換器12將通過運算放大器13和電阻器101～104輸入的帶偏置電壓V1～V4變換成數(shù)字電壓，輸入到CPU11的運算處理部。
這時，各電阻器101～104具有相互不同的阻抗值(電阻值R1～R4)，AD變換器12通過多個輸入端子同時取入各電阻器101～104的一端輸出的帶偏置電壓V1～V4，并行處理AD變換。
CPU11內(nèi)的運算處理部包含加法運算手段，對AD變換后的多個帶偏置電壓V1～V4進行加法運算處理。
加法運算手段包含對AD變換后的多個帶偏置電壓V1～V4進行取平均處理的取平均手段，取平均手段取平均所得多個帶偏置電壓V1～V4的相加值則作為控制對象節(jié)流閥開度進行檢測。
節(jié)流閥開度傳感器3、運算放大器13、電阻器101～104、AD變換器12和CPU11內(nèi)的加法運算手段13構(gòu)成節(jié)流閥開度檢測手段，并且將帶偏置電壓V1～V4(數(shù)字變換后和取平均處理后的各電壓)的相加值作為控制對象電子節(jié)流閥的最終節(jié)流閥開度進行檢測。
CPU11內(nèi)的運算處理部還包含節(jié)流閥控制手段，并根據(jù)發(fā)動機運轉(zhuǎn)狀態(tài)運算節(jié)流閥開度的目標值，對直流電機2進行驅(qū)動控制，把節(jié)流閥開度控制為目標值。
這樣，設置從節(jié)流閥開度傳感器3的輸出電壓變換成多個帶偏置電壓V1～V4的偏置手段，并且對帶偏置電壓V1～V4進行加法運算，從而能根據(jù)加法運算值高精度地檢測控制對象的節(jié)流閥開度。
對來自節(jié)流閥開度傳感器3的輸入電壓施加電阻器和電容器組成的低通濾波器(未示出)時，為了確保對節(jié)流閥開度的傳感器電壓的動態(tài)范圍，必須將各電阻器101～104的電阻值R1～R4設定得較大。
一般可知，在將傳感器電壓變換成多個帶偏值電壓V1～V4時，外部阻抗增加，則AD變換器12的輸入電壓與AD變換結(jié)果之間產(chǎn)生偏差。
因此，為了避免這點，如圖1所示，插入運算放大器(緩沖器)13，進行阻抗變換。
由此，能將電阻器101～104的電阻值R1～R4設定成不影響AD變換器12中的AD變換程度的較小值。
下面，參照圖2～圖8進一步詳細說明AD變換器12和CPU11內(nèi)的加法運算手段的各種處理操作。
首先，說明AD變換器12的分辨率。
AD變換器12的分辨率a一般用位數(shù)表示，并且n位(n為自然數(shù))的分辨率可用AD變換器12的基準電壓Vref以下式(1)給出。
a＝Vref/2n…(1)式(1)中給出的分辨率a表示不能判別比該值小的電壓。
圖2是表示AD變換器12的輸入電壓值(模擬值)V與AD變換值(數(shù)字值)Z的關系的說明圖，示出AD變換器12的輸入電壓值從V1[V]上升到V1+a[V]時的AD變換值Z-1、Z、Z+1。
圖2中，采用式(1)所示分辨率a[V](n位)的AD變換器12時，設AD變換值(AD變換結(jié)果)為Z的輸入電壓是V1[V]，則AD變換值為Z+1的輸入電壓變成V1+a[V]。
換句話說，對V1≤V＜V1+a范圍內(nèi)的輸入電壓V進行AD變換時，作為AD變換結(jié)果得到的AD變換值為Z(恒定值)。
圖3是示出AD變換器12的輸入電壓檢測操作和加法運算處理高精度化的說明圖。該圖示出可用分辨率a(n位)的A/D變換器12檢測與使用分辨率a/2(n+1位)的AD變換器時相同的輸入電壓的處理操作。
圖3中，在對輸入電壓VA進行AD變換的同時，把對輸入電壓VA僅添加-a/2[V]的偏置的電壓VB(＝VA-a/2)加以AD變換，并將2個AD變換值相加，從而得到分辨率a/2(高精度)的AD變換值(VA+VB的結(jié)果)。
即，用偏置電壓從輸入電壓VA產(chǎn)生帶偏置的電壓VB，以n位分辨率a把各電壓值VA和VB加以AD變換，并將各變換結(jié)果的相加值用于控制，從而得得到與采用分辨率a/2(n+1位)的AD變換器所產(chǎn)生變換值時相同的控制分辨率。
又，對從節(jié)流閥開度傳感器3來的傳感器電壓應用上述運算處理，取分別偏置-a/2b[V](b為自然數(shù))的2b個電壓，輸入分辨率a[V](n位)的AD變換器12，分別進行A/D變換后相加，從而能以采用n+b位的AD變換器時相同的準確度檢測電壓(節(jié)流閥開度)。
因此，采用ECU10內(nèi)的阻抗電路(偏置手段)，從輸入電壓V1[V]產(chǎn)生成為V2＝V1-a/2b[V]、V3＝V2-a/2b[V]、V4＝V3-a/2b[V]、……的帶偏置電壓V1、V2、V3、V4、……。
接著，用n位分辨率的AD變換器12對各帶偏值電壓V1、V2、V3、V4、……進行AD變換，進而借助CPU11內(nèi)的加法運算手段和節(jié)流閥控制手段，用AD變換結(jié)果的相加值控制直流電極2和節(jié)流閥1。由此，能得到與采用n+b位的AD變換器所產(chǎn)生變換值進行控制時相同的控制分辨率。
由此可知，例如為了精度足夠高地控制發(fā)動機慢速轉(zhuǎn)數(shù)(幾百rpm)，可用12位分辨率以上的AD變換器對來自節(jié)流閥開度傳感器3的傳感器電壓進行AD變換。
這里，說明以下的情況采用4個電阻器101～104(偏置手段)產(chǎn)生4個帶偏置電壓V1～V4，因而用10位的AD變換器12以實質(zhì)上12位的精度檢測在慢速轉(zhuǎn)數(shù)附近的節(jié)流閥開度。
圖4示出10位AD變換器12和加法運算手段的處理操作的說明圖。該圖示出的情況為對4個帶偏置電壓VA～VD(對應于V1～V4)進行AD變換后，將各變換結(jié)果相加，從而實現(xiàn)12(＝10+2)位的變換精度。
如果10位的AD變換器12的基準電壓Vref為5[V]，則根據(jù)上述式(1)，AD變換器12的分辨率a可由以下的式(2)給出。
a＝5/210≈4.8[mV]…(2)因此，為了用實質(zhì)上12位的分辨率進行檢測，將上述自然數(shù)b設定為2(＝12-10)，如以下式(3)那樣求各帶偏置電壓V1～V4的偏置VOF。
VOF＝a/22＝a/4≈1.2[mV] …(3)因此，如圖4所示電阻器101～104(參考圖1)根據(jù)節(jié)流閥開度傳感器3來的輸入電壓VA(＝V1)，產(chǎn)生由VB＝(V2)≈VA-1.2[mV]、VC(＝V3)≈VB-1.2[mV]、VD(＝V4)≈VC-1.2[mV]組成的帶偏置電壓VB～VD。
而且，10位的AD變換器12對各帶偏置電壓VA～VD(V1～V4)進行AD變換，加法運算手段將各AD變換結(jié)果相加，從而將2位份額的高分辨率節(jié)流閥開度(相當于VA+VB+VC+VD的結(jié)果)作為控制對象進行檢測。
然而，圖1所示的偏置電路由電阻器101～104將輸入電壓V1分壓后，產(chǎn)生帶偏置電壓V2～V4，因而例如輸入電壓V1變動，則帶偏置電壓V2也變動，帶偏置電壓V2不一定與上述電壓值V1-1.2[mV]正確一致。
但是，如果希望僅在慢速時高精度控制節(jié)流閥1，則可對慢速時的節(jié)流閥開度傳感器3上的傳感器電壓附近，設定各電阻器101～104的電阻值R1～R4，使帶偏置的電壓V2～V4可用以下的式(4)表示。
V2≈V1-1.2[mV]V3≈V2-1.2[mV]V4≈V3-1.2[mV]…(4)例如，慢速時檢測的傳感器電壓為0.7[V]附近，則各電阻值R1～R4如以下式(5)那樣設定。
R1＝R2＝R3＝18[Ω]R4＝10[kΩ] …(5)接著，參照圖5的時序圖和圖6的流程圖，具體說明AD變換器12所輸入4個帶偏置電壓V1～V4的中斷處理(AD變換處理)。
圖5中，根據(jù)定時器TM1的中斷要求，周期地開始執(zhí)行AD變換處理。
采用定時器TM1的中斷處理是公知技術，如可參考第3093467號專利等。
定時器TM1的設定時間(AD變換處理執(zhí)行周期)t1在汽車點火件開通，使CPU11啟動時，在一系列初始化操作中設定。
圖6具體示出定時器TM1的中斷處理過程。
圖6中，AD變換器12首先使定時器TM1復位(步驟M01)，并對輸入電壓V1進行AD變換(步驟M08)。
輸入電壓V1的AD變換(步驟M08)結(jié)束后，CPU11取入該AD變換結(jié)果Z1(步驟M09)，存到RAM(步驟M10)。
接著，對帶偏置電壓V2進行AD變換(步驟M11)。AD變換后，CPU11取入該變換結(jié)果Z2(步驟M12)，存到RAM(步驟M13)。
接著，利用步驟M14～M19對帶偏置電壓V3、V4也執(zhí)行與上述步驟M08～M13相同的處理，并將變換結(jié)果Z3、Z4存到RAM。
執(zhí)行圖6的AD變換時，由于AD變換器12串擾，最先進行AD變換的電壓V1可能受到其前面所處理的AD變換的影響。
因此，可執(zhí)行2次AD變換處理，在加法運算手段輸入2次(即“2次讀取”處理后)的AD變換值，作為實質(zhì)上延遲處理后的值。
對其后輸入的帶偏置電壓V2～V4的AD變換也同樣進行2次讀取處理，從而可避免串擾。
為了使AD變換器12的串擾影響最小，可任意改變AD變換的處理順序，不使其固定。
例如各電壓V1～V4中，可從表示最小值的電壓V4開始，以V4→V3→V2→V1的順序進行AD變換。由此，能使串擾影響最小，進一步提高檢測精度。
下面，參照圖7的時序圖和圖8的流程圖，說明CPU11內(nèi)的運算處理部識別最終節(jié)流閥開度的檢測操作。
圖7中，首先根據(jù)定時器TM2的中斷要求，周期性地開始執(zhí)行CPU11的運算處理。
定時器TM2的設定時間t2(CPU11識別的節(jié)流閥開度的更新運算周期)與定時器TM1相同，也在汽車點火件開通且CPU11啟動時，在一系列初始化操作中設定。
如上文，各電壓V1～V4利用定時器TM1的中斷處理，每一周期t1進行AD變換后，將變換結(jié)果Z1～Z4存放到RAM。
即，CPU內(nèi)的RAM存放基于每一周期T1的AD變換的最新變換結(jié)果Z1～Z4。
這時，如果CPU11的節(jié)流閥開度運算處理中需要幾次前的AD變換結(jié)果，則分配RAM，使其能存放幾次前的AD變換結(jié)果。
圖8具體示出對各電壓V1～V4的AD變換結(jié)果Z1～Z4進行移動平均后相加的處理過程。
CPU11內(nèi)的取平均手段在對4個變換結(jié)果Z1～Z4求移動平均值時，例如不僅用RAM存放的最新AD變換結(jié)果Z1，而且用上次AD變換結(jié)果Z1p1、2次前的AD變換結(jié)果Z1p2和3次前的AD變換結(jié)果Z1p3，對輸入電壓1進行取平均處理。
圖8中，取平均手段首先使定時器TM2復位(步驟M02)，并從RAM讀出AD變換結(jié)果Z1、Z1p1、Z1p2、Z1p3(步驟M20)，計算其平均值H1(步驟M21)。
由此，能抑制峰值噪聲等造成的檢測誤差。
采用過去檢測數(shù)據(jù)值的取平均運算式是公知技術，因而這里不詳述。
接著，利用步驟M22～M27對各電壓V2～V4也執(zhí)行與上述步驟M20和M21相同的處理，計算平均值H2～H4。
然而，進行各平均值H1～H4的相加處理(步驟H28)，并將相加值K(＝H1+H2+H3+H4)存放到RAM(步驟M29)。
這樣，對帶偏置電壓V1～V4用10位(分辨率a)的AD變換器12進行AD變換，進而將平均值H1～H4的相加值K作為最終控制對象的節(jié)流閥開度檢測值。
據(jù)此，如上文，能用10位的AD變換器12實現(xiàn)與用12位AD變換器時相同的精度，能對慢速轉(zhuǎn)數(shù)高精度檢測節(jié)流閥開度電壓。
因此，能不切換節(jié)流閥開度傳感器3的檢測值而使用低分辨率AD變換器12，高精度檢測節(jié)流閥開度，從而高精度控制節(jié)流閥開度。
即，CPU11將相加值K作為與節(jié)流閥開度相當?shù)膫鞲衅麟妷哼M行識別，并進行反饋控制，使節(jié)流閥開度與目標開度一致。
目標節(jié)流閥開度運算和節(jié)流閥開度反饋控制是公知技術，而且不是本發(fā)明要達到的方面，因而省略詳述。
這里，用4個電阻器101～104產(chǎn)生4個帶偏置電壓V1～V4，但也可用任一數(shù)量(例如8個)的電阻器(未示出)產(chǎn)生8個帶偏置電壓。
本發(fā)明的主要必要條件在于實質(zhì)上提高分辨率用的加法運算手段，對帶偏置電壓V1～V4的AD變換值進行加法運算，因而可省略加法運算手段以外的要素，例如進一步提高精度用的運算放大器13和CPU11內(nèi)的取平均手段等。
同樣，也可省略消除AD變換器12中串擾所造成不良影響用的2次讀取處理手段、設定各電壓值V1～V4的AD變換順序的手段等。
這里，取汽車用發(fā)動機為例進行了說明，但本發(fā)明的控制裝置當然不限于汽車用發(fā)動機，具有電子式節(jié)流閥的任何發(fā)動機都可用。
實施形態(tài)2上述實施形態(tài)1中，為了縮短AD變換處理時間，設計成將各帶偏置電壓V1～V4同時輸入AD變換器12，進行并行處理，但為了使AD變換器輸入端子單一化，也可按時間序列將帶偏置電壓V1～V4輸入AD變換器。
下面，參照圖9～圖11，說明構(gòu)成帶偏置電壓V1～V4按時間序列輸入AD變換器的本發(fā)明實施形態(tài)2。
圖9是示出本發(fā)明實施形態(tài)2所涉及發(fā)動機節(jié)流閥控制裝置的硬件結(jié)構(gòu)例的框圖，與上述(參考圖1)相同的部分標注相同的符號或在符號后添加“A”，省略其說明。
圖9中，ECU10A除上述CPU11A、AD變換器12A和運算放大器13外，還具有電阻器121～126和晶體管開關(以下簡稱為“開關”)SW1～Sw3、CPU11A內(nèi)的I/O14。
這時，AD變換器12A僅有一個輸入端子。
I/O14構(gòu)成開關控制手段，按照規(guī)定順序控制通斷開關SW1～SW3。
電阻器121～126與開關SW1～SW3和I/O14關聯(lián)，構(gòu)成產(chǎn)生帶偏置電壓V1～V4用的偏置手段。
電阻器121～126具有相互不同的阻抗(電阻值R21～R26)，開關SW1～SW3有選擇地使各電阻器121～126有效。
電阻器121～123串聯(lián)插入在運算放大器13的輸出端子與AD變換器12A的輸入端子之間，其他的電阻器124～126個別連接在各電阻器121～123的一端上。
開關SW1～SW3分別插入在各電阻器124～126與接地端之間。
I/O14有選擇地控制各開關SW1～SW3的通/斷狀態(tài)，并對此作出響應，從電阻器123的一端按時間序列產(chǎn)生帶偏置電壓V1～V4。
AD變換器12A通過單一輸入端子按時間序列取入響應開關SW1～SW3的導通操作(使電阻器123～126有效)而產(chǎn)生的帶偏置電壓V1～V4。
這里，各電阻器121～126的電阻值R21～R26例如按以下式(6)那樣設定。
R21＝R22＝R23＝18[Ω]R24＝R25＝R26＝10[kΩ]…(6)即，開關SW1～SW3全部阻斷時，串聯(lián)電阻器121～123的電阻值分量全部有效，因而產(chǎn)生最大電壓值V1，輸入到AD變換器12A。
僅開關SW1導通時，串聯(lián)電阻器121～123中最靠近輸入側(cè)的電阻器121的一端分路到接地，因而產(chǎn)生第2大的電壓值V2，輸入到AD變換器12A。
僅開關SW2導通時，串聯(lián)電阻器121～123中的第2電阻器122的一端分路到接地，因而產(chǎn)生第3大的電壓值V3，輸入到AD變換器12A。
進而，開關SW3導通時，串聯(lián)電阻器121～123中最靠近輸出側(cè)的電阻器123的一端分路到接地，因而產(chǎn)生最小電壓值V4，輸入到AD變換器12A。
這樣，由I/O14按順序控制開關SW1～SW3，從而能按時間序列產(chǎn)生與上文相同的帶偏置電壓V1～V4，可進行與上文相同的AD變換。
下面，參照圖10的流程圖和圖11的導通/阻斷模式說明圖，具體說明AD變換器12A的中斷處理(AD變換處理)。
圖11中，示出與各輸入電壓V1～V4對應的開關SW1～SW3的導通/阻斷切換狀態(tài)。
圖10中，AD變換器12A首先利用定時器TM1的中斷處理使定時器TM1復位(步驟M13)。
接著，按照圖11中的模式P1將開關SW1～SW3全部切換為阻斷，以便偏置手段產(chǎn)生最大電壓值V1(步驟M30)。
接著，AD變換器12A對電壓V1進行AD變換(步驟M31)，并在變換結(jié)束后使CPU11A取入其變換結(jié)果Z1(步驟M32)，將Z1存放到RAM(步驟M33)。
AD變換器12A和CPU11A又在步驟M34～M45中，與上述步驟M30～M33相同，執(zhí)行帶偏置電壓V2～V4的AD變換處理，并將其變換結(jié)果Z2～Z4存放到RAM。
AD變換結(jié)果Z1～Z4的取平均處理和加法運算處理等與上文(參考圖8)相同，因而這里省略其說明，但不言而喻，這時也具有與上文相同的效果。
這種情況下，使AD變換器12A的輸入端子單一化，削減輸入端子，因而不會增加成本，剩余的輸入端子可用于其他控制。
發(fā)明效果如上，根據(jù)本發(fā)明，具有控制發(fā)動機用的電子式節(jié)流閥、檢測電子式節(jié)流閥的節(jié)流閥開度用的節(jié)流閥開度檢測手段，以及根據(jù)發(fā)動機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)將節(jié)流閥開度控制為目標值用的控制手段；其中節(jié)流閥開度檢測手段包含產(chǎn)生與節(jié)流閥開度對應的傳感器電壓的節(jié)流閥開度傳感器、將傳感器電壓變換成多個帶偏置的電壓的偏置手段、對多個帶偏置的電壓進行AD變換的AD變換器，以及對AD變換后的多個帶偏置的電壓進行加法運算處理的加法運算手段；將多個帶偏置的電壓的加法運算值作為控制對象的節(jié)流閥開度進行檢測。因此，具有能獲得含以下優(yōu)點的發(fā)動機節(jié)流閥控制裝置的效果可不切換節(jié)流閥開度檢測值而用廉價低分辨率AD變換器進行基于高精度節(jié)流閥開度檢測電壓的高精度控制。
根據(jù)本發(fā)明，偏置手段包含阻抗，節(jié)流閥開度檢測手段包含在節(jié)流閥開度傳感器與偏置手段之間插入的緩沖器，緩沖器將節(jié)流閥開度傳感器側(cè)與阻抗分開。因此，具有能獲得含以下優(yōu)點的發(fā)動機節(jié)流閥控制裝置的效果能減小偏置手段的阻抗，從而進一步提高AD變換精度。
根據(jù)本發(fā)明，加法運算手段包含對AD變換后的多個帶偏置的電壓進行求平均處理的求平均手段，將求平均手段求平均所得的多個帶偏置的電壓的相加值作為控制對象的節(jié)流閥開度進行檢測。因此，具有能獲得含以下優(yōu)點的發(fā)動機節(jié)流閥控制裝置的效果避免各種噪聲造成的檢測差錯，可進行精度更高的控制。
根據(jù)本發(fā)明，偏置手段包含具有相互不同的阻抗值的多個電阻器；AD變換器具有多個輸入端子，并且通過多個輸入端子，同時取入多個電阻器各端子輸出的多個帶偏置的電壓。因此，具有能獲得含以下優(yōu)點的發(fā)動機節(jié)流閥控制裝置的效果能短時間執(zhí)行AD變換處理。
根據(jù)本發(fā)明，偏置手段包含具有相互不同的阻抗值的多個電阻器，以及有選擇地使多個電阻器有效用的多個開關手段；節(jié)流閥開度檢測手段包含按照規(guī)定的順序控制多個開關手段通斷用的開關控制手段；AD變換器具有單一輸入端子，并且通過單一輸入端子按照時間序列取入響應有效的電阻器而輸出的多個帶偏置的電壓。因此，具有能獲得含以下優(yōu)點的發(fā)動機節(jié)流閥控制裝置的效果可削減AD變換器的輸入端子，用于其他控制。
根據(jù)本發(fā)明，AD變換器執(zhí)行2次對多個帶偏置的電壓的AD變換處理，將2次的AD變換值輸入加法運算手段。因此，具有能獲得含以下優(yōu)點的發(fā)動機節(jié)流閥控制裝置的效果避免AD變換器的串擾造成的檢測差錯，可進行精度更高的控制。
根據(jù)本發(fā)明，AD變換器以電壓值從小到大的順序執(zhí)行對多個帶偏置的電壓的AD變換處理。因此，具有能獲得含以下優(yōu)點的發(fā)動機節(jié)流閥控制裝置的效果避免AD變換器的串擾造成的檢測差錯，可進行精度更高的控制。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動機節(jié)流閥控制裝置，具有控制發(fā)動機用的電子式節(jié)流閥、檢測所述電子式節(jié)流閥的節(jié)流閥開度用的節(jié)流閥開度檢測手段，以及根據(jù)所述發(fā)動機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)將所述節(jié)流閥開度控制為目標值用的控制手段；其特征在于，其中，所述節(jié)流閥開度檢測手段包含產(chǎn)生與所述節(jié)流閥開度對應的傳感器電壓的節(jié)流閥開度傳感器、將所述傳感器電壓變換成多個帶偏置的電壓的偏置手段、對所述多個帶偏置的電壓進行AD變換的AD變換器，以及對AD變換后的所述多個帶偏置的電壓進行加法運算處理的加法運算手段；檢測所述多個帶偏置的電壓的加法運算值作為控制對象的節(jié)流閥開度。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機節(jié)流閥控制裝置，其特征在于，所述偏置手段包含阻抗，所述節(jié)流閥開度檢測手段包含在所述節(jié)流閥開度傳感器與所述偏置手段之間插入的緩沖器，所述緩沖器將所述節(jié)流閥開度傳感器側(cè)與所述阻抗分開。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機節(jié)流閥控制裝置，其特征在于，所述加法運算手段包含對AD變換后的所述多個帶偏置的電壓進行求平均處理的求平均手段，檢測所述求平均手段求平均所得的所述多個帶偏置的電壓的相加值作為所述控制對象的節(jié)流閥開度。
4.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機節(jié)流閥控制裝置，其特征在于，所述偏置手段包含具有相互不同的阻抗值的多個電阻器；所述AD變換器具有多個輸入端子，并且通過所述多個輸入端子，同時取入所述多個電阻器各端子輸出的所述多個帶偏置的電壓。
5.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機節(jié)流閥控制裝置，其特征在于，所述偏置手段包含具有相互不同的阻抗值的多個電阻器，以及有選擇地使所述多個電阻器有效用的多個開關手段；所述節(jié)流閥開度檢測手段包含按照規(guī)定的順序控制所述多個開關手段通斷用的開關控制手段；所述AD變換器具有單一輸入端子，并且通過所述單一輸入端子按照時間序列取入響應有效的所述電阻器而輸出的所述多個帶偏置的電壓。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的發(fā)動機節(jié)流閥控制裝置，其特征在于，所述AD變換器執(zhí)行2次對所述多個帶偏置的電壓的AD變換處理。
7.如權(quán)利要求1至5任一項所述的發(fā)動機節(jié)流閥控制裝置，其特征在于，所述AD變換器以電壓值從小到大的順序執(zhí)行對所述多個帶偏置的電壓的AD變換處理。
8.如權(quán)利要求6所述的發(fā)動機節(jié)流閥控制裝置，其特征在于，所述AD變換器以電壓值從小到大的順序執(zhí)行對所述多個帶偏置的電壓的AD變換處理。
全文摘要
取得可用廉價AD變換器進行高精度控制的發(fā)動機節(jié)流閥控制裝置。該節(jié)流閥控制裝置具有檢測發(fā)動機控制用的電子式節(jié)流閥1、2的開度的節(jié)流閥開度檢測手段和根據(jù)運轉(zhuǎn)狀態(tài)將節(jié)流閥開度控制為目標值的手段11，節(jié)流閥開度檢測手段包含產(chǎn)生與節(jié)流閥開度對應的傳感器電壓的節(jié)流閥開度傳感器3、將傳感器電壓變換成多個帶偏置的電壓V1～V4的偏置手段101～104、對帶偏置的電壓V1～V4進行AD變換的AD變換器12和將AD變換后的帶偏置電壓進行加法運算處理的加法運算手段11，并且將帶偏置電壓的相加值作為控制對象的節(jié)流閥開度進行檢測。
文檔編號F02D41/24GK1397724SQ0212640
公開日2003年2月19日 申請日期2002年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月13日
發(fā)明者橫山敦明, 西本浩二, 渡部晉治 申請人:三菱電機株式會社