JP3464918B2 - Fail safe control device for electronically controlled throttle type internal combustion engine - Google Patents
Fail safe control device for electronically controlled throttle type internal combustion engineInfo
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、吸気系に介装され
たスロットル弁を目標開度になるようにアクチュエータ
で開閉する電制スロットルシステムを備える内燃機関に
関し、特にシステムを構成するセンサの異常時のフェイ
ルセーフ制御技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an internal combustion engine provided with an electronically controlled throttle system that opens and closes a throttle valve interposed in an intake system by an actuator so as to reach a target opening, and more particularly to an abnormality of a sensor constituting the system. Time-related fail-safe control technology.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、アクセル開度 (アクセルペダル踏
込み量) あるいはそれと機関回転速度等とに基づいて、
目標空気量が得られるようにスロットル弁の開度を電子
制御する電制スロットルシステムがある（特開平７−１
８０５７０号公報等参照) 。かかる電制スロットルシス
テムの中でも、特に駆動系が故障した場合にアクセル操
作でスロットル弁をワイヤ等で機械的に連動するフェイ
ルセーフ機構を備えないもの（フル電制スロットルシス
テム) においては、例えば、以下のような方式が採用さ
れている。アクセル開度センサとスロットル開度センサ
とを２個ずつ備え、アクセル開度については２個の検出
値の中の小さい方を選択し（出力の過大防止のため) 、
スロットル弁開度については、主のスロットル開度の検
出値を用い場合によって２個の検出値の中の大きい方を
選択するようにしている（フィードバック制御により大
きい方を選択する方が小さい方向に補正されて出力の過
大を防止できるため) 。2. Description of the Related Art Conventionally, based on the accelerator opening (accelerator pedal depression amount) or it and the engine speed, etc.,
There is an electronically controlled throttle system that electronically controls the opening of a throttle valve so as to obtain a target air amount (Japanese Patent Laid-Open No. 7-1
80570, etc.). Among such electronically controlled throttle systems, those that do not have a fail-safe mechanism that mechanically interlocks the throttle valve with a wire etc. by accelerator operation when the drive system fails (full electronically controlled throttle system), for example, The following method is adopted. Two accelerator opening sensors and two throttle opening sensors are provided, and for the accelerator opening, the smaller one of the two detected values is selected (to prevent excessive output),
Regarding the throttle valve opening, the detection value of the main throttle opening is used, and depending on the case, the larger one of the two detection values is selected (the larger the feedback control, the smaller the selection becomes. It is corrected to prevent the output from becoming excessive).
【０００３】そして、前記各センサの２個の中の１個が
故障した場合には、残る１個の故障に対する補償がない
ため、アクチュエータの出力を停止し、２個のスプリン
グ（リターンスプリング及びデフォルトスプリング) の
間にスロットル弁を連結してこれらスプリングのバラン
スする所定のデフォルト開度に保持させて、いわゆるリ
ンプホーム状態（最低限の出力で走行可能とする状態)
とするようにしている。When one of the two sensors fails, there is no compensation for the remaining one, so the actuator output is stopped and the two springs (return spring and default A throttle valve is connected between (springs) to maintain the springs at a predetermined default opening that balances these springs, so-called limp home state (a state in which running with minimum output is possible).
I am trying to.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなフル電制スロットルシステムにおけるフェイルセー
フ方式では、１個のセンサが故障するだけで、少なくと
もその時点では正常な残りのセンサの検出値を利用する
ことなく強制的にフェイルセーフ開度に保持されてしま
い、例えば最大でも時速40Ｋｍ程度でしか走行できない
という不都合があった。However, in the fail-safe system in such a fully electronically controlled throttle system, only one sensor fails and at least the normal detection value of the remaining sensor is used. However, there is a disadvantage that the vehicle is forcibly held at the fail-safe opening degree, and that the vehicle can travel only at a maximum speed of 40 km / hour, for example.
【０００５】本発明は、このような従来の課題に着目し
てなされたもので、低速でのリンプホーム状態を確保し
つつ、残り１個のセンサが正常な場合は、該センサの検
出値を用いて所望の速度で運転できるようにした電制ス
ロットル式内燃機関のフェイルセーフ制御装置を提供す
ることを目的とする。The present invention has been made in view of such a conventional problem, and when the limp home state at a low speed is ensured and the remaining one sensor is normal, the detection value of the sensor is determined. It is an object of the present invention to provide a fail-safe control device for an electronically controlled throttle internal combustion engine that can be used to operate at a desired speed.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】このため請求項１に係る
発明は、図１に示すように、アクセル開度を含む機関運
転条件に応じて吸気系に介装されたスロットル弁を目標
開度になるようにアクチュエータで開閉する電制スロッ
トルシステムを備えると共に、前記アクセル開度を検出
するアクセル開度センサと前記スロットル弁の開度を検
出するスロットル開度センサとを２個ずつ備えた電制ス
ロットル式内燃機関において、前記各センサの２個の中
の１個が故障したときに、残る１個のセンサの検出値を
用いてスロットル弁開度を制御する第１フェイルセーフ
手段と、前記各センサの２個の中の１個が故障したとき
に、前記各センサとは別系統のセンサにより機関を減速
させる操作を検出したときには、前記第１フェイルセー
フ手段の作動を停止し、スロットル弁を強制的に所定開
度に保持させる第２フェイルセーフ手段と、を含んで構
成したことを特徴とする。Therefore, as shown in FIG. 1, the invention according to claim 1 uses a throttle valve interposed in an intake system in accordance with an engine operating condition including an accelerator opening as a target opening. And an electronically controlled throttle system that opens and closes with an actuator so that each of the two electronically controlled throttle systems includes an accelerator opening sensor that detects the accelerator opening and a throttle opening sensor that detects the opening of the throttle valve. In the throttle internal combustion engine, when one of the two sensors fails, a first fail-safe means for controlling the throttle valve opening by using the detection value of the remaining one sensor; When one of the two sensors fails, when the operation of decelerating the engine is detected by a sensor of a system different from each of the sensors, the operation of the first fail-safe means is stopped. And, characterized by being configured to include a second fail-safe means for forcibly held at a predetermined opening degree of the throttle valve, the.
【０００７】かかる構成によると、アクセル開度センサ
とスロットル開度センサの２個ずつのセンサの中、１個
が故障したときに、通常は残るセンサの検出値に基づい
てアクセル開度に応じてスロットル弁を所望の目標開度
に制御し、所望の速度で運転することができる。また、
運転者の意志により機関を減速操作した場合には、該減
速操作を別系統のセンサによって検出してスロットル弁
を所定開度（デフォルト開度) に保持することにより、
一重故障時に別系統のセンサとの併用で二重の保証を確
保することができる。According to such a structure, when one of the two sensors, the accelerator opening sensor and the throttle opening sensor, fails, it is normally determined based on the detection value of the remaining sensor according to the accelerator opening. The throttle valve can be controlled to a desired target opening degree and operated at a desired speed. Also,
When the engine is decelerated by the driver's intention, the deceleration operation is detected by a sensor of another system and the throttle valve is held at a predetermined opening (default opening),
In case of a single failure, a double guarantee can be secured by using it with a sensor of another system.
【０００８】また、請求項２に係る発明は、前記別系統
のセンサは、機関のアイドル状態を検出するアイドルス
イッチを含むことを特徴とする。かかる構成によると、
アクセルペダルを開放するなどのアイドル状態への減速
操作を行うことにより、アイドルスイッチがＯＮとなっ
て該減速操作を検出することができる。The invention according to claim 2 is characterized in that the sensor of the separate system includes an idle switch for detecting an idle state of the engine. According to this configuration,
By performing a deceleration operation to an idle state such as releasing the accelerator pedal, the idle switch is turned on and the deceleration operation can be detected.
【０００９】また、請求項３に係る発明は、前記別系統
のセンサは、ブレーキ操作状態を検出するブレーキスイ
ッチを含むことを特徴とする。かかる構成によると、ブ
レーキ操作によって減速操作を行うことにより、ブレー
キスイッチがＯＮとなって該減速操作を検出することが
できる。The invention according to claim 3 is characterized in that the sensor of the other system includes a brake switch for detecting a brake operation state. With this configuration, when the deceleration operation is performed by the brake operation, the brake switch is turned on and the deceleration operation can be detected.
【００１０】また、請求項４に係る発明は、前記第２フ
ェイルセーフ手段は、前記アクチュエータの駆動を停止
し、２つのスプリングの付勢力のバランスによってスロ
ットル弁を所定開度に保持させることを特徴とする。か
かる構成によると、通常は前記２つのスプリングを伸縮
させつつスロットル弁を所望の開度に制御できると共
に、アクチュエータの駆動を停止すると、２つのスプリ
ングの付勢力の静的なバランスによってスロットル弁を
所定開度に保持させることができる。Further, the invention according to claim 4 is characterized in that the second fail-safe means stops the driving of the actuator and holds the throttle valve at a predetermined opening by the balance of the urging forces of the two springs. And According to such a configuration, the throttle valve can be controlled to a desired opening while normally expanding and contracting the two springs, and when the driving of the actuator is stopped, the throttle valve is predetermined by the static balance of the urging forces of the two springs. The opening can be maintained.
【００１１】また、請求項５に係る発明は、前記第２フ
ェイルセーフ手段は、スロットル弁の目標開度を前記所
定開度に設定することによって、アクチュエータの駆動
によりスロットル弁を所定開度に保持させることを特徴
とする。かかる構成によると、一重故障時に減速操作を
行うと、スロットル弁の目標開度を所定開度に設定する
ことにより、アクチュエータの駆動によってスロットル
弁を前記所定開度に保持させることができる。但し、請
求項４に係る発明即ちアクチュエータの通電を停止する
構成と組み合わせてもよく、正常復帰した時に、その時
点のスロットル弁の目標開度が前記所定開度に一致して
いるので、該目標開度を初期値として変化させればよ
く、スロットル弁開度の急変を防止できる。In the invention according to claim 5, the second fail-safe means sets the target opening of the throttle valve to the predetermined opening so that the actuator is driven to hold the throttle valve at the predetermined opening. It is characterized by With this configuration, when the deceleration operation is performed during a single failure, the target opening of the throttle valve is set to the predetermined opening, so that the throttle valve can be held at the predetermined opening by driving the actuator. However, the invention may be combined with the invention according to claim 4, that is, the configuration in which the energization of the actuator is stopped, and the target opening of the throttle valve at that time coincides with the predetermined opening when the normal return is made. It suffices to change the opening degree as an initial value, and it is possible to prevent a sudden change in the throttle valve opening degree.
【００１２】また、請求項６に係る発明は、前記各セン
サの２個の中の１個の故障は、該１個のセンサの故障が
所定時間継続したときに故障であると確定することを特
徴とする。かかる構成によると、過渡的なセンサの故障
を除去し、継続的な故障を確定することができる。Further, the invention according to claim 6 is that one of the two failures of each sensor is determined to be a failure when the failure of the one sensor continues for a predetermined time. Characterize. According to such a configuration, it is possible to eliminate a transient sensor failure and determine a continuous failure.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図に基
づいて説明する。図２は、本発明の一実施形態のシステ
ム構成を示す。２個のアクセル開度センサ（ＡＰＳ) １
Ａ，１Ｂは、ドライバによって踏み込まれたアクセルペ
ダルの踏込み量（アクセル開度) を検出する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 shows the system configuration of an embodiment of the present invention. Two accelerator position sensors (APS) 1
A and 1B detect the depression amount (accelerator opening) of the accelerator pedal depressed by the driver.
【００１４】クランク角センサ２は、単位クランク角毎
のポジション信号及び気筒行程位相差毎の基準信号を発
生し、前記ポジション信号の単位時間当りの発生数を計
測することにより、あるいは前記基準信号発生周期を計
測することにより、機関回転速度を検出できる。エアフ
ローメータ３は、機関４への吸入空気量 (単位時間当り
の吸入空気量＝吸入空気流量) を検出する。The crank angle sensor 2 generates a position signal for each unit crank angle and a reference signal for each cylinder stroke phase difference, and measures the number of generated position signals per unit time, or the reference signal generation. The engine speed can be detected by measuring the cycle. The air flow meter 3 detects the amount of intake air to the engine 4 (intake air amount per unit time = intake air flow rate).
【００１５】水温センサ５は、機関の冷却水温度を検出
する。機関４には、燃料噴射信号によって駆動し、燃料
を直接燃焼室内に噴射供給する燃料噴射弁６、燃焼室に
装着されて点火を行う点火栓７が設けられる。該燃焼室
内への直接噴射方式により、層状燃焼によるリーン化が
可能となり、空燃比を広範囲に可変制御することができ
る。The water temperature sensor 5 detects the cooling water temperature of the engine. The engine 4 is provided with a fuel injection valve 6 that is driven by a fuel injection signal and directly injects fuel into the combustion chamber, and a spark plug 7 that is mounted in the combustion chamber and ignites. The direct injection method into the combustion chamber enables lean formation by stratified combustion, and the air-fuel ratio can be variably controlled over a wide range.
【００１６】また、機関４の吸気通路８には、スロット
ル弁９が介装され、該スロットル弁９をその弁軸に連結
されたレバー１０を介して駆動することによって弁開度
を電子制御可能なアクチュエータ１１が備えられてい
る。前記レバー１０には、両側にリターンスプリング１
２とデフォルトスプリング１３が、連結されており、ア
クチュエータ１１の通電をＯＦＦとした状態では、前記
リターンスプリング１２とデフォルトスプリング１３と
の付勢力がバランスする位置でスロットル弁９が所定の
デフォルト開度に保持されるようになっている。また、
前記スロットル弁９には、該スロットル弁９の開度を検
出する２個のスロットル開度センサ１４Ａ，１４Ｂが設
けられている。A throttle valve 9 is provided in the intake passage 8 of the engine 4, and the valve opening can be electronically controlled by driving the throttle valve 9 via a lever 10 connected to its valve shaft. An actuator 11 is provided. The lever 10 has return springs 1 on both sides.
2 and the default spring 13 are connected, and when the energization of the actuator 11 is turned off, the throttle valve 9 is set to a predetermined default opening at a position where the biasing forces of the return spring 12 and the default spring 13 are balanced. It is supposed to be retained. Also,
The throttle valve 9 is provided with two throttle opening sensors 14A and 14B for detecting the opening of the throttle valve 9.
【００１７】排気通路１５には、排気中の特定成分例え
ば酸素の濃度を検出することにより、燃焼混合気の空燃
比を検出する空燃比検出手段としての空燃比センサ１６
が備えられる。さらに、運転者の減速操作検出のため、
前記アクセル開度センサ１Ａ，１Ｂに付随してアイドル
状態（アクセルの略開放状態) を検出するアイドルスイ
ッチ１７Ａ，１７Ｂが設けられ、かつ、ブレーキ操作を
検出するブレーキスイッチ１８が儲けられる。In the exhaust passage 15, an air-fuel ratio sensor 16 as an air-fuel ratio detecting means for detecting the air-fuel ratio of the combustion mixture by detecting the concentration of a specific component such as oxygen in the exhaust gas.
Is provided. Furthermore, to detect the driver's deceleration operation,
An idle switch 17A, 17B for detecting an idle state (accelerator substantially open state) is provided in association with the accelerator opening degree sensor 1A, 1B, and a brake switch 18 for detecting a brake operation is provided.
【００１８】前記各種センサ類からの検出信号は、コン
トロールユニット１９へ入力され、該コントロールユニ
ット１９は、前記センサ類からの信号に基づいて検出さ
れる運転状態に応じて前記アクチュエータ１１を駆動し
てスロットル弁９の開度を制御し、前記燃料噴射弁６を
駆動して燃料噴射量 (燃料供給量) を制御し、点火時期
を設定して該点火時期で前記点火栓７を点火させる制御
を行う。Detection signals from the various sensors are input to the control unit 19, which drives the actuator 11 according to the operating state detected based on the signals from the sensors. The opening of the throttle valve 9 is controlled, the fuel injection valve 6 is driven to control the fuel injection amount (fuel supply amount), the ignition timing is set, and the ignition plug 7 is ignited at the ignition timing. To do.
【００１９】次に、前記アクセル開度センサ１Ａ，１Ｂ
（ＡＰＳ２) 及びスロットル開度センサ１７Ａ，１７Ｂ
の故障診断及び故障時のフェイルセーフ制御について、
図３を参照して説明する。図において、アクセル開度セ
ンサ系統診断について説明すると、アクセル開度センサ
１Ａ（１Ｂ) 出力診断では、オープン，ショートの故障
検出を行い、故障発生時にフラグＡＰＳ１ＣＡ（ＡＰＳ
２ＣＡ) を１にセットするが、過渡的な故障を除去する
ため、故障状態が所定のディレイ時間継続したときにフ
ラグＡＰＳ１ＮＧ（ＡＰＳ２ＮＧ) を１にセットして、
該アクセル開度センサ１Ａ（１Ｂ)の故障を確定する。
なお、各フラグ（後述するフラグも含めて) を１にセッ
トしたときは、後述する各回路への出力がハイレベルで
あり、０にリセットされているときは各回路への出力が
ローレベルであるように設定されている。Next, the accelerator opening degree sensors 1A, 1B
(APS2) and throttle opening sensor 17A, 17B
About the failure diagnosis of and the fail-safe control at the time of failure,
This will be described with reference to FIG. In the figure, the accelerator opening sensor system diagnosis will be described. In the output diagnosis of the accelerator opening sensor 1A (1B), open / short failure is detected, and when a failure occurs, a flag APS1CA (APS
2CA) is set to 1, but in order to eliminate the transient failure, the flag APS1NG (APS2NG) is set to 1 when the failure state continues for a predetermined delay time,
The malfunction of the accelerator opening sensor 1A (1B) is confirmed.
When each flag (including flags described later) is set to 1, the output to each circuit described below is at high level, and when reset to 0, the output to each circuit is at low level. Is set to be.
【００２０】また、アクセル開度センサ１Ａと１Ｂとの
差が大きく不整合であるかの診断（ＡＰＳ不整合診断)
も行い、不整合であるときにフラグＡＰＳＸＣＡを１に
セットするが、この場合も過度的な不整合を除去するた
め、不整合状態が所定のディレイ時間継続したときにフ
ラグＡＰＳＸＮＧを１にセットして、不整合であると確
定する。Further, it is diagnosed whether the difference between the accelerator opening sensors 1A and 1B is large and there is a mismatch (APS mismatch diagnosis).
Also, the flag APSXCA is set to 1 when there is a mismatch, but in this case as well, the flag APSXNG is set to 1 when the mismatch condition continues for a predetermined delay time in order to remove the excessive mismatch. And determine that it is inconsistent.
【００２１】一方、スロットル開度センサ系統診断につ
いてもアクセル開度センサ系統診断の場合と同様であ
る。即ち、スロットル開度センサ１４Ａ（１４Ｂ) のオ
ープン，ショートの故障検出を行い、故障発生時にフラ
グＴＰＳ１ＣＡ（ＴＰＳ２ＣＡ) を１にセットするが、
該故障状態が所定のディレイ時間継続したときにフラグ
ＴＰＳ１ＮＧ（ＴＰＳ２ＮＧ) を１にセットして、該ス
ロットル開度センサ１４Ａ（１４Ｂ) の故障を確定し、
スロットル開度センサ１４Ａと１４Ｂとの差が大きく不
整合であるときにフラグＴＰＳＸＣＡを１にセットし、
該不整合状態が所定のディレイ時間継続したときにフラ
グＴＰＳＸＮＧを１にセットして、不整合であると確定
する。On the other hand, the throttle opening sensor system diagnosis is the same as the accelerator opening sensor system diagnosis. That is, the open / short failure of the throttle opening sensor 14A (14B) is detected, and the flag TPS1CA (TPS2CA) is set to 1 when the failure occurs.
When the failure state continues for a predetermined delay time, the flag TPS1NG (TPS2NG) is set to 1 to confirm the failure of the throttle opening sensor 14A (14B),
When the difference between the throttle opening sensors 14A and 14B is large and there is a mismatch, the flag TPSXCA is set to 1,
When the inconsistent state continues for a predetermined delay time, the flag TPSXNG is set to 1, and it is determined that the inconsistent state exists.
【００２２】そして、アクセル開度センサ系統について
は、３個のフラグＡＰＳ１ＮＧ，ＡＰＳ２ＮＧ，ＡＰＳ
ＸＮＧが共に０の場合（同系統の表の上から１番目) つ
まりアクセル開度センサ系統の診断結果が全て正常の場
合は、アクセル開度センサ１Ａ，１Ｂの２つの検出値の
中、小さい値の方を選択（ＬＯＷＥＲ) する。また、ス
ロットル開度センサ系統については、３個のフラグＴＰ
Ｓ１ＮＧ，ＴＰＳ２ＮＧ，ＴＰＳＸＮＧが共に０の場合
（同系統の表の上から１番目) は、一方のスロットル開
度センサ１４Ａの検出値ＴＰＯ１を選択する。Regarding the accelerator opening sensor system, three flags APS1NG, APS2NG, APS are used.
When both XNG are 0 (first from the top of the table of the same system), that is, when the diagnosis results of the accelerator opening sensor system are all normal, the smaller value among the two detected values of the accelerator opening sensors 1A and 1B Select (LOWER). Also, regarding the throttle opening sensor system, three flags TP
When S1NG, TPS2NG and TPSXNG are all 0 (first from the top of the table of the same system), the detection value TPO1 of one throttle opening sensor 14A is selected.
【００２３】そして、各系統共に、全て正常と診断され
ている場合はリンプホームの必要もないので、センサ一
重故障時リンプホーム許可フラグを０とし、パワトラオ
フフラグ，リレーオフフラグを０とし、したがって、両
系統共に、全て正常の場合は、アクチュエータ駆動用パ
ワートランジスタ，駆動用リレーが共にＯＮとされ、ア
クチュエータ１１が駆動されて、前記小さい方のアクセ
ル開度ＡＰＯに基づいて設定された目標スロットル開度
となるように、スロットル弁９の開度が制御される。ま
た、この場合、第１オア回路３１の出力はローレベルに
維持されるので、警告灯は点灯しない。If all systems are diagnosed as normal, there is no need for limp home. Therefore, the limp home permission flag at the time of sensor single failure is set to 0, and the power transmission off flag and relay off flag are set to 0. When both systems are normal, the actuator driving power transistor and the driving relay are both turned on, the actuator 11 is driven, and the target throttle opening set based on the smaller accelerator opening APO is performed. The opening degree of the throttle valve 9 is controlled so that the degree becomes equal to the degree. Further, in this case, the output of the first OR circuit 31 is maintained at the low level, so that the warning lamp is not turned on.
【００２４】また、少なくとも一方の系統について、不
整合のフラグＡＰＳＸＣＡ（ＴＰＳＸＣＡ) のみが１に
セットされているとき（各系統の表の２番目) は、いず
れのアクセル開度センサ１Ａ，１Ｂ（スロットル開度セ
ンサ１４Ａ，１４Ｂ) の検出値も信頼できないと判断
し、パワトラオフフラグ，リレーオフフラグを１とす
る。これにより、第１オア回路３１がハイレベルとなっ
て警告灯が点灯されると共に、第２オア回路３２，第３
オア回路３３の出力がハイレベルとなって、アクチュエ
ータ駆動用パワートランジスタ，駆動用リレーが共にＯ
ＦＦとされて、アクチュエータ１１への通電が停止さ
れ、スロットル弁９を前記リターンスプリング１２とデ
フォルトスプリング１３との付勢力がバランスするデフ
ォルト開度に保持させ、必要最小限の速度（例えば時速
４０Ｋｍ) で走行させる。尚、以下の説明のように６個
のフラグＡＰＳ１ＮＧ，ＡＰＳ２ＮＧ，ＡＰＳＸＮＧ，
ＴＰＳ１ＮＧ，ＴＰＳ２ＮＧ，ＴＰＳＸＮＧの中の少な
くとも１つが１である場合は、第１オア回路３１がハイ
レベルとなって警告灯が点灯されるので、以下では説明
を省略する。Further, when only the mismatch flag APSXCA (TPSXCA) is set to 1 for at least one system (second in the table of each system), which of the accelerator opening sensors 1A, 1B (throttle) is used. It is determined that the detected values of the opening sensors 14A and 14B) are also unreliable, and the power transmission off flag and the relay off flag are set to 1. As a result, the first OR circuit 31 goes high and the warning lamp is turned on, and the second OR circuit 32, the third OR circuit 31
The output of the OR circuit 33 becomes high level, and the power transistor for driving the actuator and the relay for driving both become O.
FF is set, and the energization of the actuator 11 is stopped, and the throttle valve 9 is held at the default opening degree that balances the biasing force of the return spring 12 and the default spring 13, and the minimum speed required (for example, 40 km / hour). To run. As will be described below, the six flags APS1NG, APS2NG, APSXNG,
When at least one of TPS1NG, TPS2NG, and TPSXNG is 1, the first OR circuit 31 becomes high level and the warning light is turned on, and therefore the description thereof is omitted below.
【００２５】次に、各系統についてフラグＡＰＳ１Ｎ
Ｇ，ＡＰＳ２ＮＧ（ＴＰＳ１ＮＧ，ＴＰＳ２ＮＧ) のい
ずれか１方が１つまりアクセル開度センサ１Ａ，１Ｂ
（スロットル開度センサ１４Ａ，１４Ｂ) の一方のみが
故障（一重故障) と診断されている場合（各系統の表の
３番目〜６番目) は、パワトラオフフラグ，リレーオフ
フラグは０とし、センサ一重故障時リンプホーム許可フ
ラグは１にセットし、アクセル開度ＡＰＯ（スロットル
開度ＴＰＯ) については、故障と診断されていない側の
検出値、ＡＰＳ１又はＡＰＳ２（ＴＰＯ１又はＴＰＯ
２) を選択する。Next, a flag APS1N is set for each system.
One of G and APS2NG (TPS1NG, TPS2NG) is 1, that is, the accelerator opening degree sensor 1A, 1B.
If only one of the (throttle opening sensors 14A, 14B) has been diagnosed as having a failure (single failure) (third to sixth in the table of each system), the power transmission off flag and the relay off flag are set to 0, and the sensor The single-fault limp home permission flag is set to 1, and the accelerator opening APO (throttle opening TPO) is detected on the side not diagnosed as a failure, APS1 or APS2 (TPO1 or TPO).
2) Select.
【００２６】そして、アクセル開度センサ系統とスロッ
トル開度センサ系統の中の一方が全て正常で、他方が一
重故障である場合、及び２系統共に一重故障である場合
は、通常は、アクチュエータ１１が駆動され、選択され
たアクセル開度ＡＰＯに基づいて設定された目標スロッ
トル開度となるように、スロットル弁９の開度を制御す
ることができる。つまり、強制的にスロットル開度をデ
フォルト開度に保持されることなく、時速４０Ｋｍ程度
の低速に制限されることなく、所望の車速で走行するこ
とができる。When one of the accelerator opening sensor system and the throttle opening sensor system is normal and the other has a single failure, or when both systems have a single failure, the actuator 11 normally operates. The opening of the throttle valve 9 can be controlled so that the target throttle opening is driven and set based on the selected accelerator opening APO. That is, it is possible to travel at a desired vehicle speed without forcibly holding the throttle opening at the default opening and being limited to a low speed of about 40 km / hour.
【００２７】しかし、一重故障時において、運転者の意
志で減速操作を行った場合には、アクセルペダルを開放
することにより、アイドルスイッチ１７Ａ，１７ＢがＯ
Ｎとされ、あるいは、ブレーキ操作を行ってブレーキス
イッチ１８がＯＮとされると、第４のオア回路３４がハ
イレベルとなり、かつ、少なくとも一方の系統が一重故
障であるためセンサ一重故障時リンプホーム許可フラグ
が１となっているので、第５オア回路３５の出力がハイ
レベルとなる。したがって、アンド回路３６がハイレベ
ルとなり、第２オア回路３２がハイレベルとなってアク
チュエータ１１駆動用のパワートランジスタがＯＦＦと
されて、アクチュエータ１１への通電が停止され、スロ
ットル弁９を前記リターンスプリング１２とデフォルト
スプリング１３との付勢力がバランスするデフォルト開
度に保持させ、必要最小限の速度（例えば時速４０Ｋ
ｍ) で走行させる。However, at the time of a single failure, when the deceleration operation is performed by the driver's will, the idle switches 17A and 17B are turned off by releasing the accelerator pedal.
When the brake switch 18 is turned on by setting the switch to N or turning on the brake switch 18, the fourth OR circuit 34 becomes high level, and at least one of the systems has a single fault, so the sensor limp home at the time of a single fault of the sensor. Since the permission flag is 1, the output of the fifth OR circuit 35 becomes high level. Therefore, the AND circuit 36 becomes high level, the second OR circuit 32 becomes high level, the power transistor for driving the actuator 11 is turned off, the energization to the actuator 11 is stopped, and the throttle valve 9 is set to the return spring. 12 and the default spring 13 are kept at a default opening that balances the urging force, and the minimum necessary speed (for example, 40K / hour) is maintained.
m).
【００２８】したがって、一重故障時に別系統のセンサ
との併用で二重の保証を確保することができる。また、
アクセル開度センサ１Ａ，１Ｂ（スロットル開度センサ
１４Ａ，１４Ｂ) が２個共に故障した場合は、正常なス
ロットル開度制御は望めないのでパワトラオフフラグ，
リレーオフフラグを共に１として、アクチュエータの通
電を停止して、スロットル弁９をデフォルト開度に保持
する。Therefore, in the case of a single failure, a double guarantee can be secured by using the sensor of another system together. Also,
If both of the accelerator opening sensors 1A and 1B (throttle opening sensors 14A and 14B) fail, normal throttle opening control cannot be expected, so the power transmission off flag,
The relay off flags are both set to 1 to stop the energization of the actuator and hold the throttle valve 9 at the default opening.
【００２９】なお、本実施の形態では、アクチュエータ
の駆動停止にパワートランジスタと駆動リレーを共にＯ
ＦＦとする構成としたが、簡易的にはいずれか一方のみ
をＯＦＦとする構成であってもよい。また、アイドルス
イッチＯＮとブレーキスイッチＯＮとのいずれか一方の
信号のみを用いてデフォルト開度に保持する構成として
もよい。In this embodiment, both the power transistor and the drive relay are turned on to stop the drive of the actuator.
Although the configuration is FF, for simplicity, only one of them may be OFF. Further, the default opening may be held by using only one of the signals of the idle switch ON and the brake switch ON.
【００３０】さらに、第２の実施の形態としては、図４
に示すように、デフォルト開度に保持するための構成
を、アクチュエータの通電をＯＦＦする代わりに、スロ
ットル弁の目標開度をデフォルト開度として、アクチュ
エータを駆動してスロットル弁をデフォルト開度に維持
する構成としてもよい。また、これらを組み合わせても
よく、アクチュエータの通電ＯＦＦ後、正常に復帰した
ときにスロットル弁の目標開度がデフォルト開度とされ
ていることにより、スロットル弁開度が急変することを
防止できる。Further, as a second embodiment, FIG.
As shown in Fig. 4, the configuration for maintaining the default opening is to maintain the throttle valve at the default opening by driving the actuator with the target opening of the throttle valve as the default opening instead of turning off the energization of the actuator. It may be configured to. Also, these may be combined, and the throttle valve opening can be prevented from changing suddenly by setting the target opening of the throttle valve to the default opening when the actuator returns to normal after the energization is turned off.
【図１】本発明の構成・機能を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration and functions of the present invention.
【図２】本発明の一実施形態のシステム構成を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a system configuration of an embodiment of the present invention.
【図３】同上実施形態に係るアクセル開度センサとスロ
ットル開度センサの診断によるスロットル制御を示す回
路ブロック図。FIG. 3 is a circuit block diagram showing throttle control by diagnosis of an accelerator opening sensor and a throttle opening sensor according to the embodiment.
【図４】同じく第２の実施形態に係るアクセル開度セン
サとスロットル開度センサの診断によるスロットル制御
を示す回路ブロック図。FIG. 4 is a circuit block diagram showing throttle control by diagnosis of an accelerator opening sensor and a throttle opening sensor according to the second embodiment.
１Ａ，１Ｂ アクセル開度センサ ４ 機関 ９ スロットル弁 １１ アクチュエータ １２ リターンスプリング １３ デフォルトスプリング １４Ａ，１４Ｂ スロットル開度センサ １７Ａ，１７Ｂ アイドルスイッチ １８ ブレーキスイッチ １９ コントロールユニット 1A, 1B accelerator opening sensor 4 institutions 9 Throttle valve 11 Actuator 12 Return spring 13 default spring 14A, 14B Throttle opening sensor 17A, 17B Idle switch 18 Brake switch 19 Control unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野崎 幹生 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日 産自動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平10−176583（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−229301（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−72230（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02D 11/10 F02D 9/02 F02D 41/14 F02D 41/22 F02D 45/00 F02D 35/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Mikio Nozaki 2 Takara-cho, Kanagawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Nissan Motor Co., Ltd. (56) References JP-A-10-176583 (JP, A) JP-A-6- 229301 (JP, A) JP-A-9-72230 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) F02D 11/10 F02D 9/02 F02D 41/14 F02D 41/22 F02D 45/00 F02D 35/00
Claims (6)
吸気系に介装されたスロットル弁を目標開度になるよう
にアクチュエータで開閉する電制スロットルシステムを
備えると共に、前記アクセル開度を検出するアクセル開
度センサと前記スロットル弁の開度を検出するスロット
ル開度センサとを２個ずつ備えた電制スロットル式内燃
機関において、 前記各センサの２個の中の１個が故障したときに、残る
１個のセンサの検出値を用いてスロットル弁開度を制御
する第１フェイルセーフ手段と、 前記各センサの２個の中の１個が故障したときに、前記
各センサとは別系統のセンサにより機関を減速させる操
作を検出したときには、前記第１フェイルセーフ手段の
作動を停止し、スロットル弁を所定開度に保持させる第
２フェイルセーフ手段と、 を含んで構成したことを特徴とする電制スロットル式内
燃機関のフェイルセーフ制御装置。1. An electronically controlled throttle system that opens and closes a throttle valve interposed in an intake system to a target opening according to an engine operating condition including the accelerator opening, and the accelerator opening is controlled. In an electronically controlled throttle internal combustion engine equipped with two accelerator opening sensors for detecting and two throttle opening sensors for detecting the opening of the throttle valve, when one of the two sensors fails. First fail-safe means for controlling the throttle valve opening by using the detection value of the remaining one sensor, and when one of the two sensors fails, it is different from each sensor. When a system sensor detects an operation of decelerating the engine, the second failsafe means for stopping the operation of the first failsafe means and holding the throttle valve at a predetermined opening degree , Fail-safe control device is electrically controlled throttle internal combustion engine, characterized in that configured to include a.
態を検出するアイドルスイッチを含むことを特徴とする
請求項１に記載の電制スロットル式内燃機関のフェイル
セーフ制御装置。2. The fail-safe control device for an electronically controlled throttle internal combustion engine according to claim 1, wherein the sensor of the separate system includes an idle switch for detecting an idle state of the engine.
を検出するブレーキスイッチを含むことを特徴とする請
求項１又は請求項２に記載の電制スロットル式内燃機関
のフェイルセーフ制御装置。3. The fail-safe control device for an electronically controlled throttle internal combustion engine according to claim 1, wherein the sensor of the separate system includes a brake switch for detecting a brake operation state.
チュエータの駆動を停止し、２つのスプリングの付勢力
のバランスによってスロットル弁を所定開度に保持させ
ることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つ
に記載の電制スロットル式内燃機関のフェイルセーフ制
御装置。4. The second fail-safe means stops the driving of the actuator, and holds the throttle valve at a predetermined opening by balancing the urging forces of two springs. 3. A fail-safe control device for an electronically controlled throttle internal combustion engine according to any one of 3 above.
ル弁の目標開度を前記所定開度に設定することによっ
て、アクチュエータの駆動によりスロットル弁を所定開
度に保持させることを特徴とする請求項１〜請求項４の
いずれか１つに記載の電制スロットル式内燃機関のフェ
イルセーフ制御装置。5. The second fail-safe means holds the throttle valve at a predetermined opening by driving an actuator by setting a target opening of the throttle valve at the predetermined opening. The fail-safe control device for an electronically controlled throttle internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4.
該１個のセンサの故障が所定時間継続したときに故障で
あると確定することを特徴とする請求項１〜請求項５の
いずれか１つに記載の電制スロットル式内燃機関のフェ
イルセーフ制御装置。6. One of the two faults in each sensor is
The fail-safe control of an electronically controlled throttle internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5, wherein the failure of the one sensor is determined to be a failure when it continues for a predetermined time. apparatus.
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1998
- 1998-08-05 JP JP22213198A patent/JP3464918B2/en not_active Expired - Lifetime
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