JP2002327631A - Electronic throttle control system - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To return a throttle valve 1 to a turn-out traveling opening without using a return spring when an abnormality arises in a control system, miniaturize a motor 2, and reduce the number of part items. SOLUTION: The motor 2 for driving a throttle valve 1 energizes an armature coil through a brush from two ECUs 3. Detection signals are inputted from an accelerator position sensor 8 and a throttle position sensor 9 into the ECUs to perform feed-back control of the motor 2 to a prescribed rotation position by a driving current waveform. When an input abnormality from the accelerator position sensor 8 or the throttle position sensor 9 arises, or when a failure is caused in one of the two ECUs 3, the other ECU 3 drives the motor 2 to control the throttle valve 1 to the turn-out traveling opening.

Description

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

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、アクチュエータを
介してスロットル弁の開度を電子制御する電子スロット
ル制御システムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic throttle control system for electronically controlling the opening of a throttle valve via an actuator.

【０００２】[0002]

【従来の技術】スロットル弁の開度を電子制御する従来
技術として、特公平８−２６７８３号公報に記載された
スロットル弁制御装置がある。このスロットル弁制御装
置は、電子制御系に故障が生じた場合に、車両の自力走
行を可能にするフェイルセーフ機構を備えている。その
フェイルセーフ機構は、スロットル弁が取り付けられる
シャフトに対し回転可能に設けられたアクセルレバーを
有し、このアクセルレバーがワイヤを介してアクセルペ
ダルに連結され、且つリターンスプリングによりスロッ
トル弁閉方向に付勢されている。2. Description of the Related Art As a prior art for electronically controlling the opening of a throttle valve, there is a throttle valve control device described in Japanese Patent Publication No. Hei 8-26783. This throttle valve control device includes a fail-safe mechanism that enables the vehicle to run on its own when a failure occurs in the electronic control system. The fail-safe mechanism has an accelerator lever rotatably provided with respect to a shaft on which the throttle valve is mounted. The accelerator lever is connected to an accelerator pedal via a wire, and is attached to the throttle valve in a throttle valve closing direction by a return spring. It is being rushed.

【０００３】電子制御系に故障が生じた時に、ドライバ
がアクセルペダルを離すと、アクセルレバーがリターン
スプリングの力でスロットル弁閉方向に戻る。このアク
セルレバーが戻る途中で、シャフトに固定されたスロッ
トルレバーと係合し、リターンスプリングの力がスロッ
トルレバーを介してシャフトに伝達されることにより、
アクセルレバーと共にスロットル弁が閉方向へ回転して
最小開度となる。これにより、電子制御系に故障が生じ
た時の応急対応として、待避走行（自力走行）が可能に
なる。When the driver releases the accelerator pedal when a failure occurs in the electronic control system, the accelerator lever returns to the throttle valve closing direction by the force of the return spring. While the accelerator lever is returning, it engages with the throttle lever fixed to the shaft, and the force of the return spring is transmitted to the shaft via the throttle lever,
The throttle valve rotates in the closing direction together with the accelerator lever to reach the minimum opening. As a result, limp-home running (self-propelled running) becomes possible as an emergency response when a failure occurs in the electronic control system.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来技
術は、スロットル弁を待避走行開度（最小開度）まで閉
じる力としてリターンスプリングを用いているため、正
常時にはリターンスプリングの力がモータへの負荷とな
っている。このため、モータの大型化を招くと共に、ス
ロットル弁の待避走行開度を決めるための機構（アクセ
ルレバーやスロットルレバー等を用いたオープナ機構）
も必要になり、部品点数が増大してコストが高く付くと
いう問題があった。本発明は、上記事情に基づいて成さ
れたもので、その目的は、制御系に異常が生じた時に、
リターンスプリングを用いることなく、スロットル弁を
待避走行開度まで戻すことができ、アクチュエータの小
型化及び部品点数の削減を実現できる電子スロットル制
御システムを提供することにある。However, in the above-mentioned prior art, the return spring is used as a force for closing the throttle valve to the retraction travel opening (minimum opening). Load. For this reason, the size of the motor is increased, and a mechanism (opener mechanism using an accelerator lever, a throttle lever, and the like) for determining the retracting travel opening of the throttle valve.
However, there is a problem that the number of parts increases and the cost increases. The present invention has been made based on the above circumstances, and its purpose is to provide a control system that has an abnormality.
It is an object of the present invention to provide an electronic throttle control system that can return a throttle valve to a retracted travel opening degree without using a return spring, and that can reduce the size of an actuator and reduce the number of parts.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】（請求項１の手段）本発
明の電子スロットル制御システムは、アクチュエータを
制御するための電気的な入力を二重系とし、それぞれの
入力に基づいてアクチュエータを電気的に制御する二つ
の制御回路を備えている。この構成によれば、何方か一
方の電気的な入力系あるいは制御回路が故障した時で
も、他方の電気的な入力系に基づいて他方の制御回路が
アクチュエータを電気的に制御することが可能である。According to a first aspect of the present invention, an electronic throttle control system according to the present invention has a dual electric input for controlling the actuator, and electrically controls the actuator based on each input. It is provided with two control circuits for controlling each other. According to this configuration, even when one of the electrical input systems or the control circuit fails, the other control circuit can electrically control the actuator based on the other electrical input system. is there.

【０００６】（請求項２の手段）請求項１に記載した電
子スロットル制御システムにおいて、二つの制御回路
は、互いの動作状態を監視し、何方か一方の動作状態に
異常が生じた場合に、他方の制御回路がアクチュエータ
を介してスロットル弁を待避走行開度に制御する。この
構成によれば、二つの制御回路のうち何方か一方の動作
状態に異常が生じた場合に、リターンスプリング等のば
ね力を利用することなく、スロットル弁を待避走行開度
（車両が安全に自力走行できるスロットル開度）に制御
できるので、リターンスプリングを廃止できる。その結
果、正常時にアクチュエータに余分な負荷が掛からない
ので、アクチュエータの小型化が可能である。また、制
御回路がアクチュエータを電気的に制御してスロットル
弁を待避走行開度に戻すことができるので、従来技術で
説明したオープナ機構を省略でき、部品点数の削減によ
って低コスト化を図ることが可能である。According to a second aspect of the present invention, in the electronic throttle control system according to the first aspect, the two control circuits monitor an operation state of each other, and when an abnormality occurs in one of the operation states, The other control circuit controls the throttle valve to the limp-home travel opening degree via the actuator. According to this configuration, when an abnormality occurs in one of the operation states of the two control circuits, the retracting travel opening (the vehicle can be safely moved) without using the spring force of the return spring or the like. Since the throttle opening can be controlled to allow the vehicle to run on its own, the return spring can be eliminated. As a result, no extra load is applied to the actuator during normal operation, and the actuator can be reduced in size. In addition, since the control circuit can electrically control the actuator to return the throttle valve to the retracted travel opening, the opener mechanism described in the related art can be omitted, and cost reduction can be achieved by reducing the number of parts. It is possible.

【０００７】[0007]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は電子スロットル制御システム
Ｓの全体図である。本実施例の電子スロットル制御シス
テムＳは、内燃機関の吸気通路（図示しない）に設けら
れるスロットル弁１を駆動するモータ２（本発明のアク
チュエータ）と、このモータ２の作動を電気的に制御す
る二つのＥＣＵ３（本発明の制御回路）とを備える。Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall view of the electronic throttle control system S. The electronic throttle control system S of the present embodiment electrically controls a motor 2 (an actuator of the present invention) for driving a throttle valve 1 provided in an intake passage (not shown) of an internal combustion engine, and an operation of the motor 2. It has two ECUs 3 (control circuit of the present invention).

【０００８】スロットル弁１は、シャフト４に設けられ
たスリット（図示しない）に差し込まれて、図示しない
スクリュにより固定され、シャフト４と一体に回動す
る。シャフト４は、図示しない軸受を介して、吸気通路
の一部を形成するスロットルボディ（図示しない）に回
動可能に支持され、モータ２の回転が減速ギヤ（図示し
ない）を介して伝達されて回転する。スロットルボディ
には、スロットル弁１の全閉位置を規制する全閉ストッ
パ５、及びスロットル弁１の全開位置を規制する全開ス
トッパ６が設けられている。The throttle valve 1 is inserted into a slit (not shown) provided in the shaft 4, fixed by a screw (not shown), and rotates integrally with the shaft 4. The shaft 4 is rotatably supported by a throttle body (not shown) forming a part of an intake passage via a bearing (not shown), and the rotation of the motor 2 is transmitted via a reduction gear (not shown). Rotate. The throttle body is provided with a fully-closed stopper 5 for regulating a fully-closed position of the throttle valve 1 and a fully-opened stopper 6 for regulating a fully-opened position of the throttle valve 1.

【０００９】モータ２は、界磁（例えば永久磁石）と電
機子とで構成される周知の直流モータ（ステップモータ
でも良い）であり、例えば図２（４極モータ）あるいは
図３（２極モータ）に示す様に、二つのＥＣＵ３よりブ
ラシ７を介して電機子コイル（図示しない）に通電され
る。The motor 2 is a well-known DC motor (or a step motor) composed of a field (for example, a permanent magnet) and an armature, for example, as shown in FIG. 2 (4-pole motor) or FIG. As shown in (1), power is supplied to the armature coil (not shown) from the two ECUs 3 via the brushes 7.

【００１０】ＥＣＵ３は、図示しないアクセルペダルの
踏み込み量に応じて、電機子コイルに通電される電流を
制御する。具体的には、アクセルポジションセンサ８で
検出されるアクセルペダルの踏み込み量から目標スロッ
トル開度を求め、その目標スロットル開度と、スロット
ルポジションセンサ９で検出される現在のスロットル開
度との差に応じて、目標スロットル開度が得られる様に
モータ２への通電電流をフィードバック制御する。The ECU 3 controls the current supplied to the armature coil according to the depression amount of an accelerator pedal (not shown). Specifically, a target throttle opening is obtained from the depression amount of the accelerator pedal detected by the accelerator position sensor 8, and the difference between the target throttle opening and the current throttle opening detected by the throttle position sensor 9 is calculated. In response, the current supplied to the motor 2 is feedback-controlled so that the target throttle opening can be obtained.

【００１１】二つのＥＣＵ３は、図１に示す様に、アク
セルポジションセンサ８とスロットルポジションセンサ
９からそれぞれ検出信号を入力し、同一の駆動電流波形
（図４参照）を生成してモータ２を通電制御している。
また、二つのＥＣＵ３は、互いの動作状態を監視し、何
方か一方の動作状態に異常が生じると、他方のＥＣＵ３
のみがモータ２を制御する。なお、アクセルポジション
センサ８とスロットルポジションセンサ９は、それぞれ
検出回路が二重系に設けられている。As shown in FIG. 1, the two ECUs 3 receive detection signals from an accelerator position sensor 8 and a throttle position sensor 9, respectively, generate the same drive current waveform (see FIG. 4), and energize the motor 2. Controlling.
Further, the two ECUs 3 monitor each other's operation states, and when an abnormality occurs in one of the operation states, the other ECU 3
Only controls the motor 2. Note that the accelerator position sensor 8 and the throttle position sensor 9 are each provided with a dual detection circuit.

【００１２】次に、本実施例の作用及び効果を説明す
る。ＥＣＵ３は、アクセルポジションセンサ８とスロッ
トルポジションセンサ９から検出信号を入力し、図４に
示す駆動電流波形によりモータ２を所定の回転位置にフ
ィードバック制御する。ここで、アクセルポジションセ
ンサ８またはスロットルポジションセンサ９からの入力
異常が生じた時、あるいは二つのＥＣＵ３のうち何方か
一方のＥＣＵ３自身に故障が生じた時は、他方のＥＣＵ
３がモータ２を駆動してスロットル弁１を待避走行開度
に制御する。Next, the operation and effect of this embodiment will be described. The ECU 3 receives detection signals from the accelerator position sensor 8 and the throttle position sensor 9 and performs feedback control of the motor 2 to a predetermined rotational position according to a drive current waveform shown in FIG. Here, when an input error from the accelerator position sensor 8 or the throttle position sensor 9 occurs, or when one of the two ECUs 3 fails, the other ECU 3 fails.
3 drives the motor 2 to control the throttle valve 1 to the limp-home travel opening.

【００１３】本実施例の電子スロットル制御システムＳ
では、何方か一方の電気的な入力系あるいはＥＣＵ３が
故障した時でも、他方のＥＣＵ３がモータ２を駆動して
スロットル弁１を待避走行開度に制御できるので、従来
使用されていたリターンスプリングを廃止することがで
きる。その結果、モータ２に余分な負荷（リターンスプ
リングのばね力）が加わらないので、モータ２の小型化
が可能である。また、ＥＣＵ３がモータ２を電気的に制
御してスロットル弁１を待避走行開度に保持できるの
で、リターンスプリングを用いる場合に必要なオープナ
機構を省略できる。これにより、部品点数を削減して低
コスト化を図ることも可能である。The electronic throttle control system S of the present embodiment
Then, even if one of the electric input systems or the ECU 3 fails, the other ECU 3 can drive the motor 2 to control the throttle valve 1 to the limp-home travel opening. Can be abolished. As a result, no extra load (spring force of the return spring) is applied to the motor 2, so that the size of the motor 2 can be reduced. Further, since the ECU 3 can electrically control the motor 2 to hold the throttle valve 1 at the limp-home running position, the opener mechanism required when a return spring is used can be omitted. This makes it possible to reduce the number of parts and reduce costs.

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

【図１】電子スロットル制御システムの全体図である。FIG. 1 is an overall view of an electronic throttle control system.

【図２】４極モータに対する制御方法を示す模式図であ
る。FIG. 2 is a schematic diagram showing a control method for a four-pole motor.

【図３】２極モータに対する制御方法を示す模式図であ
る。FIG. 3 is a schematic diagram showing a control method for a two-pole motor.

【図４】モータへ通電する駆動電流波形図である。FIG. 4 is a drive current waveform diagram for energizing a motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

Ｓ 電子スロットル制御システム １ スロットル弁 ２ モータ（アクチュエータ） ３ ＥＣＵ（制御回路） ８ アクセルポジションセンサ（電気的な入力） ９ スロットルポジションセンサ（電気的な入力） S electronic throttle control system 1 throttle valve 2 motor (actuator) 3 ECU (control circuit) 8 accelerator position sensor (electrical input) 9 throttle position sensor (electrical input)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】内燃機関の吸気通路に設けられるスロット
ル弁の開度をアクチュエータを介して電子制御する電子
スロットル制御システムであって、 前記アクチュエータを制御するための電気的な入力を二
重系とし、 それぞれの入力に基づいて前記アクチュエータを電気的
に制御する二つの制御回路を備えていることを特徴とす
る電子スロットル制御システム。An electronic throttle control system for electronically controlling an opening degree of a throttle valve provided in an intake passage of an internal combustion engine via an actuator, wherein an electrical input for controlling the actuator is a dual system. An electronic throttle control system, comprising: two control circuits for electrically controlling the actuator based on respective inputs. 【請求項２】請求項１に記載した電子スロットル制御シ
ステムにおいて、 前記二つの制御回路は、互いの動作状態を監視し、何方
か一方の動作状態に異常が生じた場合に、他方の制御回
路が前記アクチュエータを介して前記スロットル弁を待
避走行開度に制御することを特徴とする電子スロットル
制御システム。2. The electronic throttle control system according to claim 1, wherein said two control circuits monitor each other's operation state, and when an abnormality occurs in one of the operation states, the other control circuit. Controls the throttle valve to the limp-home travel opening degree via the actuator.