JP3712848B2 - エンジンの吸入空気量制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車用エンジンの吸気管内に設けられたスロットルバルブの開閉を制御することによりエンジンの吸入空気量を制御するエンジンの吸入空気量制御に関するもので、特に、アクセル操作量を検出する2つのアクセル開度検出手段を有するエンジンの吸入空気量の方法とその制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般の自動車のエンジン制御装置においては、エンジンへの供給空気を吸入する吸入通路中にスロットルバルブを設け、このスロットルバルブが運転者によるアクセルペダルの操作に連動して開閉し、アクセルペダルの操作量に応じて、エンジンへの吸入空気の空気量を制御するものである。エンジンへの吸入空気量の制御は、スロットルバルブとアクセルペダルとを、リンクやワイヤ等の機械的連結手段により連動することで達成される。しかし、このような機械的連結手段を用いた連結方法では、アクセルの踏み込み量とスロットル開度との関係が一義的に決まってしまい、スロットルバルブの制御に自由度がないだけでなく、スロットルバルブとアクセルペダルとの位置関係が制約されるため、上記連結手段を自動車に搭載する場合の搭載位置が制限されるという問題点があった。
近年では、自動車に定速走行制御装置やトラクション制御装置等を設けて自動車の走行を制御するようにしているため、運転者のアクセル操作とは無関係にスロットルバルブを制御する必要があり、スロットルバルブの制御は、スロットルバルブをモータなどで電気的に連結して制御する方法が採用されている。スロットルバルブとアクセルペダルとを機械的連結手段により連結しない場合には、アクセルペダルの近傍にアクセルペダル位置検出センサを設けて運転手のアクセルペダルの操作量を検出し、この検出されたアクセルペダルの操作量によってスロットルバルブの制御を行っている。
自動車の電子制御装置は、構成が機械的連結手段を用いた場合に比べて部品数が増大するため、故障の起きる確立も増大するので、走行の安全性を図るために、故障検出等の種々の安全対策がとられている。特に、スロットバルブを電気信号で駆動制御するエンジンの吸入空気量制御装置においては、アクセルペダル位置検出センサの故障検出は重大な問題であり、アクセルペダル位置検出センサの故障は、エンジン回転速度の異常な上昇や車両の異常加速などの要因となる。
そこで、例えば、特公平6−94820号公報には、アクセルペダルの位置を示す信号を出力する位置センサを2個設けて、アクセルペダルの位置信号の妥当性を調べるアクセルペダル位置検出センサの故障検出方法が開示されている。この第1の発明は、ポテンショメータから成る第1の位置センサと、アクセルペダルスイッチから成る第2の位置センサとを設け、上記第2の位置センサがアクセルペダルの作動を検出してスイッチング信号を発生し、このスイッチング信号発生時に、上記第1の位置センサの出力値がアイドル値を越える2つの異なる閾値の間にないときに誤動作信号を発生するようにしたものである。また、第2の発明は、第1の位置センサと第2の位置センサの双方をポテンショメータから構成し、上記第1の位置センサの出力値と上記第2の位置センサの出力値との差が所定の最大値を越えた場合に誤動作信号を発生するようにしたものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のアクセルペダル位置検出センサの故障検出では、故障したセンサの特定が困難であるため、故障判定後の退避走行時において、どちらのアクセルペダル位置検出センサの出力信号値に基づいて目標スロットル開度設定を行えば車両をより安全に走行させることができるかを判断することができないため、安全性の確保ができないという問題点があった。また、故障したセンサを特定するために、更にセンサを少なくとも1個追加することも考えられるが、その場合には、部品増加に伴う故障率の増大や、故障判定ロジックの複雑化、更には、センサの追加によるコストアップ等の問題が生じてしまう恐れがあった。
【0004】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、2つのアクセル開度検出手段の故障特定を短時間で精度良く行うことにより、エンジン回転速度の異常な上昇や車両の異常加速などを回避するとともに、退避走行時の安全性を確保することのできるエンジンの吸入空気量の制御方法及びその制御装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1に係わるエンジンの吸入空気量制御装置は、同一のアクセル開度を検出する第1及び第2のアクセル開度検出手段の各出力が、予め設定された複数の基準電圧の大小により分類された複数の開度状態のいずれにあるかを判定する開度判定手段と、上記第1及び第2のアクセル開度検出手段の各出力の開度状態の継続時間が、予め設定された第1の基準時間及び上記第1の基準時間よりも長い第2の基準時間に達したかどうかを判定する継続時間判定手段とを設け、上記第1のアクセル開度検出手段の出力が所定の第1の開度状態以上である開度状態で、かつ、上記第2のアクセル開度検出手段の出力が上記第1の開度状態よりも電圧の低い第2の開度状態にある継続時間が上記第1の基準時間に達した場合に、上記スロットル制御手段は、上記第1のアクセル開度検出手段の出力値に代えて、上記第2のアクセル開度検出手段の出力値に基づいてスロットルバルブの開度を制御するとともに、上記第1のアクセル開度検出手段の出力が所定の第1の開度状態以上である開度状態で、かつ、上記第2のアクセル開度検出手段の出力が上記第1の開度状態よりも電圧の低い第2の開度状態にある継続時間が、上記第2の基準時間に達した場合には、上記第2のアクセル開度検出手段の出力値に1よりも小さな係数を乗じた値に基づいてスロットルバルブの開度を制御するように構成したものである。
【0007】
本発明の請求項2に係わるエンジンの吸入空気量制御装置は、上記第1のアクセル開度検出手段の出力が上記第1の開度状態以上である開度状態で、かつ、上記第2のアクセル開度検出手段の出力が上記第2の開度状態にある継続時間が上記第2の基準時間に達した場合には、上記第1のアクセル開度検出手段が故障であると判定するようにしたものである。
【0008】
また、本発明の請求項3に係わるエンジンの吸入空気量制御装置は、第3の基準時間を設け、上記第1のアクセル開度検出手段の出力が、上記第2の開度状態よりも電圧の低い第3の開度状態以下の開度状態にある継続時間が上記第3の基準時間に達した場合には、上記第1のアクセル開度検出手段が故障であると判定するようにしたものである。
【0009】
本発明の請求項4に係わるエンジンの吸入空気量制御装置は、故障判定手段が上記第1のアクセル開度検出手段を故障であると判定した場合には、上記スロットル制御手段は、上記第2のアクセル開度検出手段の出力値に予め設定された補正係数を乗じた値に基づいてスロットルバルブの開度を制御するようにしたものである。
【0010】
また、本発明の請求項5に係わるエンジンの吸入空気量制御装置は、第4の基準時間を設け、第2のアクセル開度検出手段の出力が上記第1の開度状態以上の開度状態で、かつ、第1のアクセル開度検出手段の出力が上記第2の開度状態にある継続時間が上記第4の基準時間に達した場合には、上記第2のアクセル開度検出手段が故障であると判定するようにしたものである。
【0011】
本発明の請求項6に係わるエンジンの吸入空気量制御装置は、第5の基準時間を設け、上記第2のアクセル開度検出手段の出力が上記第2の開度状態よりも電圧の低い第3の開度状態以下の開度状態にある継続時間が上記第5の基準時間に達した場合には、上記第2のアクセル開度検出手段が故障であると判定するようにしたものである。
【0012】
また、本発明の請求項7に係わるエンジンの吸入空気量制御装置は、故障判定手段が第2のアクセル開度検出手段を故障であると判定した場合には、上記スロットル制御手段は、第1のアクセル開度検出手段の出力値に予め設定された第2の補正係数を乗じた値に基づいてスロットルバルブの開度を制御するようにしたものである。
【0013】
本発明の請求項8に係わるエンジンの吸入空気量制御装置は、基準出力差と第6基準時間とを設け、第1のアクセル開度検出手段の出力値と第2のアクセル開度検出手段との出力値が共に上記第2の開度状態で、かつ、第1のアクセル開度検出手段の出力値と第2のアクセル開度検出手段との出力差が上記基準出力差以上にある継続時間が、上記第6の基準時間に達した場合には、上記第1及び第2のアクセル開度検出手段の双方が異常であると判定し、第1のアクセル開度検出手段の出力値と第2のアクセル開度検出手段の出力値との加算値に、予め設定された第3の補正係数を乗じた値に基づいてスロットルバルブの開度を制御するようにしたものである。
【0014】
また、本発明の請求項9に係わるエンジンの吸入空気量制御装置は、基準出力差と基準出力値変動幅と第7の基準時間とを設け、第1のアクセル開度検出手段の出力値と第2のアクセル開度検出手段との出力値が共に上記第2の開度状態で、かつ、第1のアクセル開度検出手段の出力値と第2のアクセル開度検出手段との出力差が上記基準出力差以上で、更に、第1のアクセル開度検出手段の出力値変動幅と第2のアクセル開度検出手段との出力値の変動幅のいずれか一方または双方が上記基準出力値変動幅以下の時間が、上記第7の基準時間に達した場合には、上記第1及び第2のアクセル開度検出手段の双方が異常であると判定し、第1のアクセル開度検出手段の出力値と第2のアクセル開度検出手段の出力値との加算値に、予め設定された第3の補正係数を乗じた値に基づいてスロットルバルブの開度を制御するするようにしたものである。
【0015】
また、請求項10記載のエンジンの吸入空気量制御装置は、上記基準電圧を、電圧の高い順から、最大開度電圧、安定開度電圧、最小開度電圧の3つとし、上記第1の開度状態を上記最大開度電圧よりも高い電圧である状態とし、上記第2の開度状態を、上記最小開度電圧以上、かつ、安定開度電圧以下である状態とし、上記第3の開度状態を上記最小開度電圧よりも低い電圧である状態としたものである。
【0016】
また、請求項11記載のエンジンの吸入空気量制御装置は、故障警告手段を設け、運転者に装置の故障を認識させるようにしたものである。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき説明する。
【0018】
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係わるエンジンの吸入空気量制御装置を用いたスロットルバルブの制御システム構成図で、1はエンジンの吸入空気量制御装置、11,12は、図外のアクセルの操作量を検出する、例えばポテンショメータ等の位置センサから成る第1,第2のアクセル開度検出手段、13はDCモータなどで構成されるスロットル駆動手段、14は図外のエンジンの吸気管に設けられたスロットルバルブ、15は上記スロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサである。
エンジンの吸入空気量制御装置1は、上記第1及び第2のアクセル開度検出手段11,12の故障判定を行う故障判定手段2と、スロットル駆動手段13を制御することによりスロットルバルブ14の開度を目標開度に制御するスロットル開度制御手段3と、上記第1及び第2のアクセル開度検出手段11,12の故障を運転者に警告する故障警告手段4とを備えている。
上記故障判定手段2は、上記第1及び第2のアクセル開度検出手段11,12からの検出信号Vaps1,Vaps2が、予め設定された複数の基準電圧の大小により分類された複数の開度状態のいずれにあるかを判定する開度状態判定手段2aと、上記第1及び第2のアクセル開度検出手段の各出力の開度状態の継続時間が、予め設定された基準時間に達したかどうかを判定する継続時間判定手段2bと、開度状態判定手段2aの判定結果と継続時間判定手段2bの判定結果とに基づいて上記第1及び第2のアクセル開度検出手段11,12の故障状態を特定する故障特定手段2cと、上記故障特定手段2cの故障状態に応じてスロットル開度制御手段3へ出力するアクセル開度電圧Vapsの値(開度値)を演算する開度値演算手段2dとを備えている。
【0019】
図2は、上記第1及び第2のアクセル開度検出手段11,12のアクセル開度に対する検出電圧、すなわち、APS出力電圧特性を示したもので、APS出力電圧は、アクセル開度に比例して増加する。なお、アクセル全閉位置での出力電圧値はゼロでなく、一定値V0(例えば、0.5V±0.2V)となるように、ポテンショメータの取付け位置を調整してある。また、アクセル開度に対するAPS出力電圧特性は公差ΔV(約3%)を有している。ここで、3つの基準電圧値として、最大開度電圧V1、安定開度電圧V2,最小開度電圧V3(V1>V2>V0>V3)を設定し、APS出力電圧を4つの出力ゾーン(以下、4つの開度状態)Z1〜Z4に分類する。なお、本実施の形態1においては、上記各基準電圧を、V1=4.5V,V2=2.5V,V3=0.2Vとした。
開度状態Z1は、アクセル開度電圧Vaps>V1なる開度状態で、第1の開度状態に相当する。開度状態Z2は、V1≧Vaps>V2なる開度状態。開度状態Z3は、V2≧Vaps≧V3なる開度状態で、第2の開度状態に相当する。開度状態Z4は、V3>Vapsなる開度状態で、第3の開度状態に相当する。
故障判定手段2により、アクセルの操作量を検出する上記第1のアクセル開度検出手段11と上記第2のアクセル開度検出手段12の出力電圧とが正常であると判定された場合、例えば、Vaps1とVaps2の開度状態が共にZ2にあると判定された場合には、スロットル開度制御手段3は、上記第1のアクセル開度検出手段11の出力信号Vaps1に基づいて算出された目標スロットル開度に実スロットル開度が一致するように、スロットル駆動手段13を介してスロットルバルブ14を制御している。
【0020】
次に、本実施の形態1に係わるエンジンの吸入空気量制御装置1の動作について、図3の判定表と、図4のフローチャートに基づいて説明する。なお、図3における「正常」は、開度状態のみでの判断結果を示すものである。
まず、第1のアクセル開度検出手段(APS1)11の出力電圧Vaps1が最小開度電圧V3以下である状態(Z4)を第3の所定時間であるt4(例えば、1秒)以上継続した(図3の条件J1)かどうかを判定し(ステップS100)、上記Vaps1が上記条件J1を満たしているときには、故障特定手段2cは、上記第1のアクセル開度検出手段11を故障と判定し、ステップS109へ進み、APS1フェイルフラグをセットするとともに、開度値演算手段2dは、上記第2のアクセル開度検出手段(APS2)12の出力電圧Vaps2に所定の第1の補正係数K1(例えば、K1=0.5)を乗じた値を、目標スロットル開度の演算に使用するアクセル開度電圧VapsをVaps=Vaps2×K1として算出する。スロットル開度制御手段3は、上記演算されたアクセル開度電圧Vapsに基づいて算出された目標スロットル開度に実スロットル開度が一致するように、スロットル駆動手段13を介してスロットルバルブ14を制御し、エンジン出力を抑制する。
上記ステップS100において、Vaps1が上記条件J1を満たしていないときには、第1のアクセル開度検出手段(APS1)11の出力電圧Vaps1が最大開度電圧V1以上(Z1)で、かつ、第2のアクセル開度検出手段(APS2)12の出力電圧Vaps2がV2≧Vaps2≧V3なる状態(Z3)を所定時間t1(例えば、0.05秒)以上継続した(図3の条件J2)かどうかを判定し(ステップS101)、Vaps1とVaps2とが上記条件J2を満たしているときには、故障特定手段2cは、上記第1のアクセル開度検出手段11を異常と判定し、ステップS107へ進み、目標スロットル開度の演算に使用するアクセル開度電圧Vapsを、上記第1のアクセル開度検出手段(APS1)11の出力電圧Vaps1から第2のアクセル開度検出手段(APS2)12の出力電圧Vaps2に切替えて、エンジン回転速度の異常上昇や車両の異常加速を事前に回避する処置を行う。
更に、図5に示すように、Vaps1とVaps2とが上記条件J2を満たしている状態を監視し、異常判定後、上記異常状態が第2の所定時間t2(例えば、1秒)以上継続した(図3の条件J3)かどうかを判定し(ステップS108)、Vaps1とVaps2とが上記条件J3を満たしているときには、故障特定手段2cは、上記第1のアクセル開度検出手段11を故障と判定し、ステップS109へ進み、目標スロットル開度の演算に使用するアクセル開度電圧VapsをVaps=Vaps2×K1として算出してエンジン出力を抑制する。上記異常状態が第2の所定時間t2以上継続していない場合には、第2のアクセル開度検出手段(APS2)12の出力電圧Vaps2に基づいたスロットルバルブ14の制御を継続する。
上記ステップS101において、Vaps1とVaps2とが上記条件J2を満たしていないときには、上記第1のアクセル開度検出手段(APS1)11は正常である(開Vaps1が開度状態Z2またはZ3にある)と判定し、APS1フェイルフラグをセットして(ステップS102)、ステップS103に進む。スロットル開度制御手段3は、上記第1のアクセル開度検出手段11の出力信号Vaps1に基づいてスロットルバルブ14を制御する動作を継続するとともに、故障特定手段2cは、第2のアクセル開度検出手段12の故障判定を行う。
【0021】
ステップ103では、第2のアクセル開度検出手段(APS2)12の出力電圧Vaps2が開度状態Z4にある状態が、第3の所定時間t4と等しい第4の所定時間以上継続した(図3の条件J4)かどうかを判定し(ステップS103)、上記Vaps2が上記条件J4を満たしているときには、故障特定手段2cは、上記第2のアクセル開度検出手段12を故障と判定し、ステップS110へ進み、APS2フェイルフラグをセットするとともに、開度値演算手段2dは、第1のアクセル開度検出手段(APS1)11の出力電圧Vaps1に、上記第1の補正係数K1と等しい第2の補正係数を乗じた値を、目標スロットル開度の演算に使用するアクセル開度電圧VapsをVaps=Vaps1×K1として算出する。スロットル開度制御手段3は、上記演算されたアクセル開度電圧Vapsに基づいて算出された目標スロットル開度に実スロットル開度が一致するように、スロットル駆動手段13を介してスロットルバルブ14を制御し、エンジン出力を抑制する。
上記ステップS103において、Vaps2が上記条件J4を満たしていないときには、第2のアクセル開度検出手段(APS2)12の出力電圧Vaps2が最大開度電圧V1以上(Z1)で、かつ、第1のアクセル開度検出手段(APS1)11の出力電圧Vaps1がV2≧Vaps1≧V3なる状態(Z5)を上記第2の所定時間t2と等しい第5の所定時間以上継続した(図3の条件J5)かどうかを判定し(ステップS104)、Vaps2が上記条件J5を満たしているときには、故障特定手段2cは、上記第2のアクセル開度検出手段12を故障と判定し、ステップS110へ進み、APS2フェイルフラグをセットするとともに、目標スロットル開度の演算に使用するアクセル開度電圧Vaps(Vaps=Vaps1×K1)として算出してエンジン出力を抑制する。
上記ステップS104において、Vaps2が上記条件J5を満たしていないときには、第2のアクセル開度検出手段(APS2)12も正常である(Vaps2が開度状態Z2またはZ3にある)と判定する。
【0022】
次に、ステップS105において、第1及び第2のアクセル開度検出手段11,12の各出力特性が、図6に示すように、上述した公差内で正常に出力されているかどうかを判定する。すなわち、Vaps1とVaps2間の出力電圧差|Vaps1−Vaps2|が所定電圧(例えば、1V)以上の状態が第6の所定時間t3(例えば、4秒)継続した(条件J6)かどうかを判定する。Vaps1とVaps2とが上記条件J6を満たしている場合には、故障特定手段2cは、第1及び第2のアクセル開度検出手段11,12は出力特性異常であると判定し、APS1及びAPS2のフェイルフラグをセットするとともに、開度値演算手段2dは、上記出力電圧Vaps1と上記出力電圧Vaps2との加算値に所定の第3の補正係数K2(例えば、K2=0.25)を乗じた値を、目標スロットル開度の演算に使用するアクセル開度電圧VapsをVaps1+Vaps2)×K2として算出する(ステップS111)。スロットル開度制御手段3は、上記演算されたアクセル開度電圧Vapsに基づいて算出された目標スロットル開度に実スロットル開度が一致するように、スロットル駆動手段13を介してスロットルバルブ14を制御し、エンジン出力を抑制する。
上記ステップS105において、Vaps1とVaps2とが上記条件J6を満たしていない場合には、ステップS106に進み、上記第2のアクセル開度検出手段(APS2)12が正常であるとしてAPS2フェイルフラグをセットするとともに、スロットル開度制御手段3は、上記第1のアクセル開度検出手段11の出力信号Vaps1に基づいてスロットルバルブ14を制御する動作を継続する。
なお、第1のアクセル開度検出手段11または第2のアクセル開度検出手段12の故障が検出された場合には、上述したように、アクセル開度電圧Vapsを所定値以下に制限しエンジン出力を抑制するとともに、故障警告手段4により、例えば運転席の前方に設けられた図外の警告灯の入力SWを制御して上記警告灯を点燈させるなどして、運転者に装置の故障を認識させる。
【0023】
このように、本実施の形態1においては、第1及び第2のアクセル開度検出手段11,12の出力電圧Vaps1とVaps2とを、3つの基準電圧値として、最大開度電圧V1、安定開度電圧V2,最小開度電圧V3(V1>V2>V0>V3)を設定し、APS出力電圧を4つの開度状態Z1〜Z4に分類し、上記出力電圧Vaps1とVaps2とが、上記開度状態のいずれにあるかを判定するとともに、上記出力電圧Vaps1とVaps2の開度状態の継続時間を設定し、上記出力電圧Vaps1とVaps2の開度状態とその継続時間による判定条件J1〜J5条件に基づいて、第1及び第2のアクセル開度検出手段11,12の故障判定を行い、その判定結果にしたがって、目標スロットル開度の演算に使用するアクセル開度出力電圧Vapsを算出し、スロットルバルブ14を制御するようにしたので、エンジン回転速度の異常な上昇や車両の異常加速などを回避することができ、退避走行時の安全性を確保することができる。
【0024】
なお、本実施の形態1では、3つの基準電圧値として、最大開度電圧V1、安定開度電圧V2,最小開度電圧V3(V1>V2>V0>V3)を設定し、APS出力電圧を4つ開度状態Z1〜Z4に分類して第1及び第2のアクセル開度検出手段11,12の開度状態を判定したが、開度状態の分類はこれに限るものではない。例えば、V2>V4>V0である第2の安定開度電圧V4を設けて開度状態Z3を、V2≧Vaps>V4である開度状態Z31と、V4≧Vaps≧V3である開度状態Z32に分割し、一方のVapsが開度状態Z1にあり、他方のVapsがZ32にある時間が第2の所定時間t2継続したときを故障と判定し、一方のVapsが開度状態Z1にあり、他方のVapsがZ31にある時間がt2継続したときを異常と判定するようにしても良い。
また、第2のアクセル開度検出手段12の故障判定において、第4の所定時間を第3の所定時間t4と等しくし、第5の所定時間を第2の所定時間t2と等しくしたが、第1のアクセル開度検出手段11の故障判定と第2のアクセル開度検出手段12の故障判定条件は必ずしも等しくする必要はなく、第1のアクセル開度検出手段11の故障判定条件を厳しくするなど、故障判定条件は、適宜設定しても良いことは言うまでもない。
また、故障警告手段4をエンジンの吸入空気量制御装置1に設けて、警告灯等による警告信号を発する制御を行ったが、故障特定手段2cから直接車両内に予め設置された警告灯などに制御信号を送り、第1のアクセル開度検出手段11または第2のアクセル開度検出手段12の故障を運転者に認識させるようにしても良い。
【0025】
実施の形態2.
上記実施の形態1においては、第1及び第2のアクセル開度検出手段11,12の各出力特性異常を、Vaps21とVaps2間の出力電圧差|Vaps1−Vaps2|のみで判定したが、本実施の形態2は、出力特性異常の判定条件を、出力電圧差|Vaps1−Vaps2|が所定電圧(例えば、1V)以上、かつ、Vaps1の出力電圧変動値またはVaps2の出力電圧変動値のいずれか一方または両方が所定値(例えば、20V/秒)以下の状態が第7の所定時間t5(例えば、1秒)継続した(条件J7)かどうかを判定するようにしたもので、出力特性異常の判定時間を短縮するとともに、判定精度を向上させることができる。
【0027】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1記載のエンジンの吸入空気量制御装置は、同一のアクセル開度を検出するアクセル操作量を検出する第1のアクセル開度検出手段及び第2のアクセル開度検出手段の故障判定を行う故障判定手段と、上記第1のアクセル開度検出手段の出力値に基づいて、エンジンの吸入空気量を調整するスロットルバルブを目標開度に制御するスロットル制御手段とを備えたエンジンの吸入空気量制御装置において、上記故障判定手段に、上記第1及び第2のアクセル開度検出手段の各出力が、予め設定された複数の基準電圧の大小により分類された複数の開度状態のいずれにあるかを判定する開度判定手段と、上記第1及び第2のアクセル開度検出手段の各出力の開度状態の継続時間が、予め設定された第1の基準時間及び上記第1の基準時間よりも長い第2の基準時間に達したかどうかを判定する継続時間判定手段とを設け、上記第1のアクセル開度検出手段の出力が所定の第1の開度状態以上である開度状態で、かつ、上記第2のアクセル開度検出手段の出力が上記第1の開度状態よりも電圧の低い第2の開度状態にある継続時間が上記第1の基準時間に達した場合に、上記スロットル制御手段は、上記第1のアクセル開度検出手段の出力値に代えて、上記第2のアクセル開度検出手段の出力値に基づいてスロットルバルブの開度を制御するとともに、上記第1のアクセル開度検出手段の出力が所定の第1の開度状態以上である開度状態で、かつ、上記第2のアクセル開度検出手段の出力が上記第1の開度状態よりも電圧の低い第2の開度状態にある継続時間が、上記第2の基準時間に達した場合には、上記第2のアクセル開度検出手段の出力値に1よりも小さな係数を乗じた値に基づいてスロットルバルブの開度を制御するように構成したので、上記第1のアクセル開度検出手段の出力異常を短時間で検知することができ、一過性のノイズ的な入力による異常なエンジン回転速度上昇や車両の異常加速などの危険を回避することができるとともに、正常なアクセル開度検出手段の出力値に基づいたスロットルバルブ制御への切換えをスムーズに行うことができる。
【0028】
請求項2記載のエンジンの吸入空気量制御装置は、上記第1のアクセル開度検出手段の出力が上記第1の開度状態以上である開度状態で、かつ、上記第2のアクセル開度検出手段の出力が上記第2の開度状態にある継続時間が上記第2の基準時間に達した場合には、上記第1のアクセル開度検出手段を故障判定するようにしたので、第1のアクセル開度検出手段の故障判定を確実に行うことができ、エンジン回転速度上昇や車両の異常加速などの危険を回避することができる。
【0029】
また、請求項3記載のエンジンの吸入空気量制御装置は、故障判定手段に、第3の基準時間を設け、上記第1のアクセル開度検出手段の出力が、上記第2の開度状態よりも電圧の低い第3の開度状態以下の開度状態にある継続時間が上記第3の基準時間に達した場合には、上記第1のアクセル開度検出手段を故障判定するようにしたので、センサ出力信号系のコネクタ接触不良やハーネス断線、入力インターフェイス回路の不良などのセンサの出力低下をもたらす故障判定が容易に行うことができるとともに、車両の急減速やエンスト等を回避することができる。
【0030】
また、請求項4記載のエンジンの吸入空気量制御装置は、故障判定手段が上記第1のアクセル開度検出手段を故障判定した場合には、上記スロットル制御手段は、上記第2のアクセル開度検出手段の出力値に予め設定された補正係数を乗じた値に基づいてスロットルバルブの開度を制御するようにしたので、退避走行時のエンジン出力が抑制され、運転性の低下による運転者への異常警告が可能になるとともに、退避走行時の安全性を確保することができる。
【0031】
また、請求項5記載のエンジンの吸入空気量制御装置は、故障判定手段に第4の基準時間を設け、第2のアクセル開度検出手段の出力が上記第1の開度状態以上の開度状態で、かつ、第1のアクセル開度検出手段の出力が上記第2の開度状態にある継続時間が上記第4の基準時間に達した場合には、上記第2のアクセル開度検出手段を故障判定するようにしたので、第2のアクセル開度検出手段の故障判定を確実に行うことができる。
【0032】
また、請求項6記載のエンジンの吸入空気量制御装置は、故障判定手段に第5の基準時間を設け、上記第2のアクセル開度検出手段の出力が上記第2の開度状態よりも電圧の低い第3の開度状態以下の開度状態にある継続時間が上記第5の基準時間に達した場合には、上記第2のアクセル開度検出手段を故障判定するようにしたので、第2のアクセル開度検出手段のセンサ出力の低下をもたらす故障判定を確実に行うことができる。
【0033】
また、請求項7記載のエンジンの吸入空気量制御装置は、故障判定手段が第2のアクセル開度検出手段を故障判定した場合には、上記スロットル制御手段は、第1のアクセル開度検出手段の出力値に予め設定された第2の補正係数を乗じた値に基づいてスロットルバルブの開度を制御するようにしたので、退避走行時のエンジン出力が抑制され、運転性の低下による運転者への異常警告が可能になるとともに、退避走行時の安全性を確保することができる。
【0034】
また、請求項8記載のエンジンの吸入空気量制御装置は、故障判定手段に、基準出力差と第6基準時間とを設け、第1のアクセル開度検出手段の出力値と第2のアクセル開度検出手段との出力値が共に上記第2の開度状態で、かつ、第1のアクセル開度検出手段の出力値と第2のアクセル開度検出手段との出力差が上記基準出力差以上にある継続時間が、上記第6の基準時間に達した場合には、上記第1及び第2のアクセル開度検出手段の双方を特性異常と判定し、第1のアクセル開度検出手段の出力値と第2のアクセル開度検出手段の出力値との加算値に、予め設定された第3の補正係数を乗じた値に基づいてスロットルバルブの開度を制御するようにしたので、退避走行時のエンジン出力が抑制され、運転性の低下による運転者への異常警告が可能になるとともに、退避走行時の安全性を確保することができる。
【0035】
また、請求項9記載のエンジンの吸入空気量制御装置は、故障判定手段に、基準出力差と基準出力値変動幅と第7の基準時間とを設け、第1のアクセル開度検出手段の出力値と第2のアクセル開度検出手段との出力値が共に上記第2の開度状態で、かつ、第1のアクセル開度検出手段の出力値と第2のアクセル開度検出手段との出力差が上記基準出力差以上で、更に、第1のアクセル開度検出手段の出力値変動幅と第2のアクセル開度検出手段との出力値の変動幅のいずれか一方または双方が上記基準出力値変動幅以下の時間が、上記第7の基準時間に達した場合には、上記第1及び第2のアクセル開度検出手段の双方を特性異常と判定し、第1のアクセル開度検出手段の出力値と第2のアクセル開度検出手段の出力値との加算値に、予め設定された第3の補正係数を乗じた値に基づいてスロットルバルブの開度を制御するようにした退避走行時のエンジン出力が抑制され、運転性の低下による運転者への異常警告が可能になるとともに、退避走行時の安全性を確保することができる。
【0036】
また、請求項10記載のエンジンの吸入空気量制御装置は、上記基準電圧を、電圧の高い順から、最大開度電圧、安定開度電圧、最小開度電圧の3つとし、上記第1の開度状態を上記最大開度電圧よりも高い電圧である状態とし、上記第2の開度状態を、上記最小開度電圧以上、かつ、安定開度電圧以下である状態とし、上記第3の開度状態を上記最小開度電圧よりも低い電圧である状態としたので、最小の基準電圧数でアクセル開度検出手段の故障判定を行うことができ、かつ、判定を行う時間を最小限に抑えることができる。
【0037】
また、請求項11記載のエンジンの吸入空気量制御装置は、故障警告手段を設け、警告灯等による警告信号を発する制御を行い、第1のアクセル開度検出手段または第2のアクセル開度検出手段の故障を運転者に認識させるようにしたので、故障時のエンジン出力制御動作による運転性の低下に対しての運転者の不必要な混乱を避けることができ、退避走行時の安全性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係わるエンジンの吸入空気量制御装置の構成を示すブロック図である。
【図2】 アクセル開度検出手段の出力特性図である。
【図3】 実施の形態1に係わる故障判定表である。
【図4】 実施の形態1に係わる故障判定フローチャートである。
【図5】 第1のアクセル開度手段が故障した場合の出力特性例である。
【図6】 出力異常時の出力特性例である。
【符号の説明】
1 エンジンの吸入空気量制御装置、2 故障判定手段、3 スロットル開度制御手段、4 故障警告手段、11 第1のアクセル開度検出手段、12 第2のアクセル開度検出手段、13 スロットル駆動手段、14 スロットルバルブ、15 スロットル開度センサ
Claims (11)
- 同一のアクセル開度を検出する第1のアクセル開度検出手段及び第2のアクセル開度検出手段の故障判定を行う故障判定手段と、上記第1のアクセル開度検出手段の出力値に基づいて、エンジンの吸入空気量を調整するスロットルバルブを目標開度に制御するスロットル制御手段とを備えたエンジンの吸入空気量制御装置において、上記故障判定手段に、上記第1及び第2のアクセル開度検出手段の各出力が、予め設定された複数の基準電圧の大小により分類された複数の開度状態のいずれにあるかを判定する開度判定手段と、上記第1及び第2のアクセル開度検出手段の各出力の開度状態の継続時間が、予め設定された第1の基準時間及び上記第1の基準時間よりも長い第2の基準時間に達したかどうかを判定する継続時間判定手段とを設け、上記第1のアクセル開度検出手段の出力が所定の第1の開度状態以上である開度状態で、かつ、上記第2のアクセル開度検出手段の出力が上記第1の開度状態よりも電圧の低い第2の開度状態にある継続時間が上記第1の基準時間に達した場合に、上記スロットル制御手段は、上記第1のアクセル開度検出手段の出力値に代えて、上記第2のアクセル開度検出手段の出力値に基づいてスロットルバルブの開度を制御するとともに、上記第1のアクセル開度検出手段の出力が所定の第1の開度状態以上である開度状態で、かつ、上記第2のアクセル開度検出手段の出力が上記第1の開度状態よりも電圧の低い第2の開度状態にある継続時間が、上記第2の基準時間に達した場合には、上記第2のアクセル開度検出手段の出力値に1よりも小さな係数を乗じた値に基づいてスロットルバルブの開度を制御するようにしたことを特徴とするエンジンの吸入空気量制御装置。
- 上記第1のアクセル開度検出手段の出力が上記第1の開度状態以上である開度状態で、かつ、上記第2のアクセル開度検出手段の出力が上記第2の開度状態にある継続時間が上記第2の基準時間に達した場合には、上記第1のアクセル開度検出手段が故障であると判定するようにしたことを特徴とする請求項1記載のエンジンの吸入空気量制御装置。
- 故障判定手段に、第3の基準時間を設け、上記第1のアクセル開度検出手段の出力が、上記第2の開度状態よりも電圧の低い第3の開度状態以下の開度状態にある継続時間が上記第3の基準時間に達した場合には、上記第1のアクセル開度検出手段が故障であると判定するようにしたことを特徴とする請求項1または請求項2記載のエンジンの吸入空気量制御装置。
- 故障判定手段が、上記第1のアクセル開度検出手段を故障であると判定した場合には、上記スロットル制御手段は、上記第2のアクセル開度検出手段の出力値に予め設定された補正係数を乗じた値に基づいてスロットルバルブの開度を制御するようにしたことを特徴とする請求項2または請求項3記載のエンジンの吸入空気量制御装置。
- 故障判定手段に第4の基準時間を設け、第2のアクセル開度検出手段の出力が上記第1の開度状態以上の開度状態で、かつ、第1のアクセル開度検出手段の出力が上記第2の開度状態にある継続時間が上記第4の基準時間に達した場合には、上記第2のアクセル開度検出手段が故障であると判定するようにしたことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載のエンジンの吸入空気量制御装置。
- 故障判定手段に第5の基準時間を設け、上記第2のアクセル開度検出手段の出力が上記第2の開度状態よりも電圧の低い第3の開度状態以下の開度状態にある継続時間が上記第5の基準時間に達した場合には、上記第2のアクセル開度検出手段が故障であると判定するようにしたことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載のエンジンの吸入空気量制御装置。
- 故障判定手段が、第2のアクセル開度検出手段を故障であると判定した場合には、上記スロットル制御手段は、第1のアクセル開度検出手段の出力値に予め設定された第2の補正係数を乗じた値に基づいてスロットルバルブの開度を制御するようにしたことを特徴とする請求項5または請求項6記載のエンジンの吸入空気量制御装置。
- 故障判定手段に、基準出力差と第6基準時間とを設け、第1のアクセル開度検出手段の出力値と第2のアクセル開度検出手段との出力値が共に上記第2の開度状態で、かつ、第1のアクセル開度検出手段の出力値と第2のアクセル開度検出手段との出力差が上記基準出力差以上にある継続時間が、上記第6の基準時間に達した場合には、上記第1及び第2のアクセル開度検出手段の双方が異常であると判定し、第1のアクセル開度検出手段の出力値と第2のアクセル開度検出手段の出力値との加算値に、予め設定された第3の補正係数を乗じた値に基づいてスロットルバルブの開度を制御するようにしたことを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれかに記載のエンジンの吸入空気量制御装置。
- 故障判定手段に、基準出力差と基準出力値変動幅と第7の基準時間とを設け、第1のアクセル開度検出手段の出力値と第2のアクセル開度検出手段との出力値が共に上記第2の開度状態で、かつ、第1のアクセル開度検出手段の出力値と第2のアクセル開度検出手段との出力差が上記基準出力差以上で、更に、第1のアクセル開度検出手段の出力値変動幅と第2のアクセル開度検出手段との出力値の変動幅のいずれか一方または双方が上記基準出力値変動幅以下の時間が、上記第7の基準時間に達した場合には、上記第1及び第2のアクセル開度検出手段の双方を異常であると判定し、第1のアクセル開度検出手段の出力値と第2のアクセル開度検出手段の出力値との加算値に、予め設定された第3の補正係数を乗じた値に基づいてスロットルバルブの開度を制御するようにしたことを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれかに記載のエンジンの吸入空気量制御装置。
- 上記基準電圧を、電圧の高い順から、最大開度電圧、安定開度電圧、最小開度電圧の3つとし、上記第1の開度状態を上記最大開度電圧よりも高い電圧である状態とし、上記第2の開度状態を、上記最小開度電圧以上、かつ、安定開度電圧以下である状態とし、上記第3の開度状態を上記最小開度電圧よりも低い電圧である状態としたことを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれかに記載のエンジンの吸入空気量制御装置。
- 故障警告手段を設けたことを特徴とする請求項1〜請求項10のいずれかに記載のエンジンの吸入空気量制御装置。
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