JP2538731B2 - 自動車の電子制御絞り弁用監視装置 - Google Patents

自動車の電子制御絞り弁用監視装置

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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動車の電子制御絞り弁
用監視装置、さらに詳細にはアクセルペダルと、このア
クセルペダルと機械的に結合されたアクセルペダル位置
センサと、エンジンの絞り弁を操作する操作機器と、絞
り弁と機械的に結合された絞り弁位置センサと、アクセ
ルペダル位置からの目標値と絞り弁位置センサからの実
際値の偏差に基づき操作機器を駆動する出力段に信号を
発生する制御器とを備えた自動車の電子制御絞り弁用監
視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ドイツ特許公開公報第３１０９６３８号
には自動車に用いられる電子アクセルペダルに対する保
護装置並びに監視装置が開示されている。同装置ではア
クセルペダルと結合されポテンショメータとして構成さ
れたアクセルペダル位置センサにより目標値が形成さ
れ、この目標値は制御器に入力される。制御器は絞り弁
と結合されたポテンショメータからの実際値信号を受
け、それにより制御器は制御偏差を形成し出力段を介し
て絞り弁を操作する操作機器、例えば調節モータを駆動
している。このようにして電子的に絞り弁の調整が行な
われている。このような電子アクセルペダルは、絞り弁
の位置制御が電子的に行なわれるので、特にアクセルぺ
ダルの位置と無関係に電子的に制御が行なわれるアイド
ル回転数制御や急速な加速度変化における動的な特性の
制御を行なう時に特に有利となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような電子アクセ
ルペダルの場合には特に安全性に配慮をしなければなら
ない。複雑な電子制御装置の場合には必然的に素子の数
の増大とともに故障や誤動作の数も増大する。特に誤動
作としてアクセルペダルや絞り弁の位置センサの機能
や、特に摩耗や汚れ等の機械的な故障により発生する絞
り弁の駆動状態を監視しなければならない。このため
に、従来ではアクセルペダル或いは絞り弁に対しその上
下端に終端スイッチを設け、そのスイッチの位置から論
理的に許容できる状態と許容できない状態を導き誤動作
の判別を行なっている。従って終端スイッチを設ける等
構成が複雑になり、さらに正確な誤動作を判別できない
という問題がある。
【０００４】従って本発明はこのような間題点を解決す
るため成されたもので、終端スイッチ等を設けることな
く、電子的に制御される絞り弁の駆動状態を確実に検出
することが可能な自動車の電子制御絞り弁用監視装置を
提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を解決するために、アクセルペダルと結合されたアク
セルペダル位置センサの目標値と、絞り弁と結合された
絞り弁位置センサの実際値との間の制御偏差に従ってエ
ンジンの絞り弁用の操作機器を駆動する制御器と、操作
機器の駆動を遮断して操作機器、絞り弁位置センサ並び
に絞り弁を付勢力の作用により所定位置に移動させ、か
つ絞り弁位置の値を限界値と比較する論理回路とを設
け、前記論理回路は、操作機器の駆動が遮断されたとき
絞り弁位置の値が上限値を上回るかあるいは下限値を下
回ったときに故障信号を形成し、上記限界値は、操作機
器の駆動が遮断されたとき、絞り弁がつっかえて移動で
きなくなるかあるいは絞り弁の駆動軸がねじれている場
合に、絞り弁位置の値がその上下限値を上回るかあるい
は下回るように、設定される構成を採用した。
【０００６】
【作用】絞り弁をアクセルペダルの位置に従って電子的
に制御する場合には、機械的にアクセルペダルと絞り弁
が結合されている場合に比較して、特に誤動作に対する
安全性が要求される。そのため、絞り弁ないしその絞り
弁の位置センサを監視するために、絞り弁を操作する操
作機器の駆動を遮断するようにしている。操作機器を遮
断すると、絞り弁は所定位置に戻るので、この絞り弁の
位置を上下限値と比較し、上限値を上回るか下限値を下
回ったとき誤動作信号を発生させるようにしている。こ
のような構成では、電子的に絞り弁を制御するときに発
生する誤動作を確実に検出でき安全な運転が可能にな
る。
【０００７】
【実施例】以下、図面に示す実施例に従い本発明を詳細
に説明する。
【０００８】図において符号ｌで示すものはアクセルペ
ダルであり、このアクセルペダル１はアクセルペダル位
置センサ２並びにアクセルペダルスイッチ８と堅固に機
械的に結合されている。アクセルペダルスイッチ８はア
クセルペダル１が作動されると閉じる（或いは開放す
る）。アクセルペダル位置センサ２はポテンショメータ
として構成され、その抵抗値はアクセルペダル位置の踏
み込まれた角度に比例する。この場合アクセルペダルス
イッチ８もポテンショメータとして構成される同様な位
置センサ１８とすることもできる。アクセルペダル位置
センサ２の抵抗値はアクセルぺダル位置センサ２に接続
される制御器３の目標値となる。制御器３は出力段４に
接続され、この出力段４は自動車の絞り弁７を駆動する
調節モータ５として構成された操作機器を作動させる。
調節モータ５は絞り弁７並びにアクセルペダル位置セン
サ２と同様にポテンショメータとして構成される絞り弁
位置センサ６と結合されるので、絞り弁位置センサ６の
抵抗値は絞り弁７の実際の位置を示す実際値となり、そ
れが制御器３に入力される。これにより制御回路は閉ル
ーブを構成し、当業者にはよく知られた閉ループ制御が
行なわれる。
【０００９】制御器３はＰＩＤ制御器（比例、積分、微
分動作の制御器）として構成され、その制御偏差に従っ
て出力段４を作動させる。監視装置を設けることにより
制御偏差の符号のみを考慮するオンオフ制御器のような
他の制御タイプも可能になるので、本発明は図示した絞
り弁位置制御の実施例のみに限定されるものではない。
【００１０】差形成器９によりアクセルペダル位置セン
サ２からの目標値と絞り弁位置センサ６からの実際値に
従って制御偏差が形成され、これがフィルタｌ０に入力
される。フィルタ１０はこの制御偏差から制御回路の動
的な特性を取り出し、準定常的な信号を比較器ｌｌに発
生することができる。制御偏差が残存している場合や制
御偏差の動的特性が誤動作により変化した場合には制御
偏差が比較器１１のしきい値を上まわるので、比較器１
１は誤動作を示す信号を発生し、自動車に設けられた誤
動作表示器１２を作動させる。
【００１１】制御偏差を発生させないような他の誤動作
を識別できるようにするために、制御回路には他の監視
装置として機能する論理回路ｌ３が設けられる。
【００１２】この論理回路１３にはアクセルペダルスイ
ッチ１８ないし位置センサ１８からの信号並びに自動車
からの種々の入力信号１４が入力される。さらに論理回
路１３には絞り弁位置センサ６から実際値が、アクセル
ペダル位置センサ２から目標値が、又制御器３の出力か
ら操作信号がそれぞれ入力される。自動車からの入力信
号１４は、ブレーキが作動されているか、自動車の速度
が所定速度以上にあるか、エンジン回転数が所定回転数
以上にあるか等の情報を有しており、これらの条件が満
たされ、アクセルペダルスイッチ８が開放している（閉
じている）時、論理回路１３によって出力段４に電流が
供給されなくなるので、調節モータの駆動が遮断され調
節モータ５は自由に回動できるようになる。その後絞り
弁７にかかっている付勢力により絞り弁７は完全に閉
じ、絞り弁位置センサ６の出力は最小値となる。論理回
路１３はこの最小値と所定値（下限値）を比較し、絞り
弁７の駆動軸がねじれているか或いは絞り弁７がつっか
えて移動できなくなっているか否かを検出する。このよ
うな故障が検出された場合には論理回路は誤動作信号を
発生し、表示器ｌ２を作動させる。また上限値を設定
し、絞り弁位置センサの出力と上限値を比較し、それを
越えたとき誤動作信号を発生させるようにしてもよい。
【００１３】論理回路１３はさらに、制御器３からの操
作信号が所定時間より長く所定の限界値を越えたか否か
を判断し、その場合には同様に表示器１２を作動させ、
出力段４に流れる電流を減少或いは０にし、調節モータ
５の駆動を遮断するか或いは所定のデューティー比でク
ロック制御することにより、出力段に過負荷がかかるの
を防止すると共に絞り弁を非常走行運転が可能になる位
置に移動させる。その場合クロック動作は、絞り弁がそ
の慣性並びに絞り弁と結合されている調節モータ５並び
にセンサ６の慣性に基づきデューティー比に対応する静
かな位置をとるような周波数でクロックされる。
【００１４】さらに論理回路１３は第１のしきい値（例
えば最大目標値の１５％）を越え第２のしきい値（例え
ば最大目標値の２５％）以下の目標値をアクセルペダル
位置センサ２が発生した時アクセルペダルと結合された
スイッチ８が閉じるか（開放するか）否かを調ベる（好
ましくは、約２０％で閉じるあるいは開放する）。この
条件が満たされている時論理回路１３は何ら誤動作信号
を発生しない。スイッチ８がポテンショメータで構成さ
れるセンサ１８に置き換えられる場合には、論理回路１
３はアクセルペダルの各位置においてアクセルペダル位
置センサ２と位置センサ１８間の信号差が所定の値とな
っているか否かを判断する。この信号差が所定の最大値
を越えた場合には、論理回路１３は誤動作信号を形成
し、表示器ｌ２を作動させる。アクセルペダル１とアク
セルペダル位置センサ２が所定の関係で結合されている
場合並びにアクセルペダル１とスイッチ８ないし位置セ
ンサ１８が所定の関係で結合されている場合には、アク
セルペダル１とアクセルペダル位置センサ２との結合関
係或いはアクセルペダル１とスイッチ８ないし位置セン
サ１８間の結合関係にずれが生じた場合それによって誤
動作を検出することが可能になる。
【００１５】さらに論理回路１３はアクセルペダルの非
動作位置に関して妥当性のチェックを次のようにして行
なう。即ちブレーキが作動されスイッチが開放（閉鎖）
かないしは位置センサｌ８が所定のしきい値より小さな
信号を発生した時アクセルペダル２によって得られる目
標値が所定のしきい値と比較され越えたときに誤動作信
号が発生される。
【００１６】本発明に関わる監視装置は又自己着火式の
内燃機関と関連しても用いられる。その場合は絞り弁７
の代わりに燃料噴射ポンプの調節レバーないしコントロ
ールロッドが、又絞り弁位置センサ６の代わりに噴射ポ
ンプの調節レバーないしコントロールロッドの位置を示
すセンサが用いられる。
【００１７】本発明実施例では、終端スイッチ等を用い
ることなく絞り弁の位置センサを調ベ正常に非動作位置
になるかどうかを自動的にしかも簡単に調ベることが可
能になる。
【００１８】又、本発明実施例では、絞り弁を駆動する
制御回路の特性から直接誤動作特性があるかどうかを調
べることができる。即ち本発明実施例に関わる監視装置
では、論理回路を用いて制御偏差を発生しないような誤
動作もチェックすることができる。このような誤動作
は、例えば機械的な駆動に対して位置センサがずれてい
る時や、電気配線の汚れ等により位置センサにおいて誤
った位置信号が発生した時に起こるような誤動作であ
る。本発明に関わる監視装置は特に速度が大きく又回転
数が大きな制動時（エンジンブレーキ等を含む）におい
て作動するようにすると特に簡単になる。というのはそ
の時アクセルペダルは開放されているので監視用に対す
る機械的な動作点が定まっているからであり、又自動車
の運転時このような駆動状態が十分頻繁に発生するから
である。従って本発明実施例装置による監視は特に燃料
カットが伴なう減速運転（エンジンブレーキ）の間に簡
単に行なうことが可能になる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、絞り
弁を操作する操作機器の駆動が遮断されるので、操作機
器は自由に移動することができるようになり、操作機
器、絞り弁位置センサ並びに絞り弁を付勢力の作用によ
り所定の位置に移動させることが可能になる。このよう
に操作機器の駆動が遮断されたとき、絞り弁がつっかえ
て移動できなくなるかあるいは絞り弁の駆動軸がねじれ
ている場合に、絞り弁位置の値がその上下限値を上回る
かあるいは下回るようになり、故障信号が形成されるの
で、従来のような終端スイッチを用いることなく簡単な
構成で絞り弁の駆動状態を監視することができ、安全な
運転を保証した電子制御絞り弁用の監視装置が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関わる監視装置の概略構成を示したブ
ロック図である。
【符号の説明】
１ アクセルペダル ２ アクセルペダル位置センサ ３ 制御器 ４ 出力段 ５ 操作機器（調節モータ） ６ 絞り弁位置センサ ７ 絞り弁 ８ アクセルペダルスイッチ １０ フィルタ １１ 比較器 １２ 表示器 １３ 論理回路 １８ 位置センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エリッヒ・シュナイダー ドイツ連邦共和国 7125 キルヒハイ ム・モ―ツァルトシュトラーセ ９／１ (56)参考文献 特開 昭57−26232（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−217744（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−14834（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−73937（ＪＰ，Ｕ)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 アクセルペダルと結合されたアクセルペ
    ダル位置センサ（２）の目標値と、絞り弁と結合された
    絞り弁位置センサ（６）の実際値との間の制御偏差に従
    ってエンジンの絞り弁（７）用の操作機器（５）を駆動
    する制御器（３）と、 操作機器（５）の駆動を遮断して操作機器（５）、絞り
    弁位置センサ（６）並びに絞り弁（７）を付勢力の作用
    により所定位置に移動させ、かつ絞り弁位置の値を限界
    値と比較する論理回路（１３）とを設け、 前記論理回路は、操作機器の駆動が遮断されたとき絞り
    弁位置の値が上限値を上回るかあるいは下限値を下回っ
    たときに故障信号を形成し、 上記限界値は、操作機器の駆動が遮断されたとき、絞り
    弁がつっかえて移動できなくなるかあるいは絞り弁の駆
    動軸がねじれている場合に、絞り弁位置の値がその上下
    限値を上回るかあるいは下回るように、設定される こと
    を特徴とする自動車の電子制御絞り弁用監視装置。
  2. 【請求項２】 ブレーキが作動され、車速が所定値以上
    で回転数が所定値以上のときに操作機器の駆動を遮断す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の自動
    車の電子制御絞り弁用監視装置。
  3. 【請求項３】 前記故障信号により表示器を作動させる
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記
    載の自動車の電子制御絞り弁用監視装置。
JP3291047A 1984-08-16 1991-11-07 自動車の電子制御絞り弁用監視装置 Expired - Lifetime JP2538731B2 (ja)

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DE3430077 1984-08-16
DE3430077.5 1984-08-16
DE3510173.3 1985-03-21
DE3510173A DE3510173C2 (de) 1984-08-16 1985-03-21 Überwachungseinrichtung für eine elektronisch gesteuerte Drosselklappe in einem Kraftfahrzeug

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FR (1) FR2569231B1 (ja)
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