JP3848475B2 - 自動車のスロットル制御装置および燃料制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のスロットル制御装置、制御方法および燃料制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
絞り弁（スロットル弁）推定開度と実開度との偏差により異常と判定したり、絞り弁開度が所定上下限界値を越えたとき異常と判定したりすることは公知である。
【０００３】
特開昭５９−１９０４４５号公報には、絞り弁開度が所定限界値を越えたとき異常と判定することを行うに当って、アクセル用操作子の変位量を検出するためのアクセル変位量検出手段と、前記アクセル変位量検出手段の出力に対応した開度目標値を示す制御信号を出力する制御信号発生手段と、スロットル弁の開度現在値を検出するためのスロットル弁開度検出手段と、前記制御信号発生手段から出力される制御信号で示される開度目標値と、前記スロットル弁開度検出手段で検出される開度現在値との偏差を０にするようにスロットル弁を開閉駆動するサーボ駆動手段と、前記スロットル弁の開度が開方向または閉方向、少なくとも何れかの所定限界値まで達したことを検出するための開度限界検出手段と、前記スロットル弁開度が所定限界値にあることが検出された時点において、前記開度目標値と開度現在値との偏差が所定許容値を越えているときには異常と判定する異常判定手段とを具備する車両用アクセル制御装置が記載されている。
【０００４】
特開昭６１−５４３２９号公報には、絞り弁開度が所定上下限界値を越えたとき異常と判定することを行うに当って、アクセルペダルと、この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と、エンジンの絞り弁を操作する操作機器と、絞り弁と結合された絞り弁位置センサとアクセルペダル位置センサからの目標値と絞り弁位置センサからの実際値の制御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おいて、論理回路を設け、絞り弁が所定の位置にあるとき操作機器の制御を解除することにより前記論理回路を介して実際値と上下限値を比較し、実際値が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た自動車の電子制御絞り弁用監視装置が記載されている。更にこの公報には、フィルタにより制御偏差から制御回路の動的特性から得られる信号を形成し、このフィルタからの信号を所定のしきい値と比較し、それより大きくなったとき誤動作信号を形成するようにしたことが記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述した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あるいは絞り弁に対しその上下限値を設定し、上下限値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っている。
【０００６】
特開昭６１−５４３２９では単に上下限値と実際値と比較し異常判定しているが、スロットル制御が過渡的な状態では、正常時と異常時を誤って判定しやすい為、上下限値を大きくしたり、異常判定までの時間を長く設定する必要がある。
【０００７】
しかし、車輌の走行状態が定常なときなど、スロットル制御が定常的な状態ではスロットルが急に開き、車輌が意図に反した急加速状態になる前に対応処理を行う必要性から上下限値を小さく設定し、異常判定までの時間を短く設定する必要がある。
【０００８】
本発明の課題は正常時に誤って異常と判定することなく、異常時には短時間で異常を検出することにある。
【０００９】
従って本発明は、このような問題点を解決するため成されたもので論理回路における誤動作を確実に検出し、制御回路における他の誤動作も検出することによって安全性を高めた自動車の電子スロットル制御装置および燃料制御装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、アクセルペダル位置センサからの目標値に基づいてスロットル動作のばらつきから上下限値、すなわち制限値をまず推定し、この制限値に許容値を加算または減算して上限限界値および下限限界値を設定するようにして、異常判定までの時間を短くすることを特徴とする。
【００１１】
更に本発明は、スロットル制御許可状態から非許可状態になったときのスロットル弁開度を監視して異常判定を行うようにしたことを他の特徴とする。
【００１２】
本発明は、具体的には次に掲げる装置を提供する。
【００１３】
本発明は、アクセルペダルの動作と連携して信号を出力するアクセルペダル位置センサと、スロットル弁を駆動する駆動源と、該スロットル弁の動作と連携して信号を出力するスロットル弁位置センサと、少なくとも前記アクセルペダル位置センサからの出力である目標値信号とスロットル弁位置センサからの出力であるスロットル弁位置信号との偏差に基づいて前記駆動源を制御する制御器と、該駆動源の駆動が停止したときに前記スロットル弁を閉じるスロットル弁戻し機構を備えた自動車のスロットル制御装置において、前記目標値に基づいてスロットル弁動作が正常と判断されるときに、該スロットル動作の制限値を設定する制限値推定手段と、前記制限値に許容量を加算または減算して上限限界値および下限限界値を算出する上下限限界値算出手段と、該上限限界値をスロットル弁位置信号が越えたことを判定する異常判定手段と、異常判定があったときに前記駆動源の駆動を停止せしめる駆動源停止手段とを含んで構成される自動車のスロットル制御装置を提供する。
【００１４】
本発明は、アクセルペダルの動作と連携して信号を出力するアクセルペダル位置センサと、スロットル弁を駆動する駆動源と、該スロットル弁の動作と連携して信号を出力するスロットル弁位置センサと、少なくとも前記アクセルペダル位置センサからの出力である目標値信号とスロットル弁位置センサからの出力であるスロットル弁位置信号との偏差に基づいて前記駆動源を制御する制御器と、該駆動源の駆動が停止したときに前記スロットル弁を閉じるスロットル弁戻し機構を備えた自動車のスロットル制御装置において、前記目標値に基づいてスロットル弁動作が正常と判断されるときに、該スロットル動作の制限値を設定する制限値推定手段と、前記制限値に許容量を加算または減算して上限限界値および下限限界値を算出する限界値算出手段と、上限限界値および下限限界値をそれぞれ越えた値をそれぞれ積算する限界値積算手段と、積算値と所定値とを比較し、積算値が所定値以上になったことを条件として前記駆動源の駆動を停止せしめる駆動源停止手段とを含んで構成される自動車のスロットル制御装置を提供する。
【００１５】
好ましくは、前記上下限値は、スロットル動作が正常なときの動作のばらつき、スロットル弁動作遅れ時間および一次遅れフィルタからの一次遅れに基づいて設定することができる。
【００１６】
好ましくは、前記制限値は、上限値であり、前記制御器からの駆動指令値が該上限値以上の状態が所定時間以上接続することを判定する異常判定手段とを含んで構成することができる。
【００１７】
本発明は、アクセルペダルの動作と連携して信号を出力するアクセルペダル位置センサと、スロットル弁を駆動する駆動源と、該スロットル弁の動作と連携して信号を出力するスロットル弁位置センサと、少なくとも前記アクセルペダル位置センサからの出力である目標値とスロットル弁位置センサからの出力である実際値との偏差に基づいて前記駆動源を制御する制御器と、該駆動源の駆動が停止したときに前記スロットル弁を閉じるスロットル弁戻し機構を備えた自動車のスロットル制御装置において、少なくとも、スロットル制御許可状態から非許可状態になったときのスロットル弁開度を監視するスロットル弁開度監視手段と、該スロットル弁開度と所定開度とを比較し、該スロットル弁開度が所定開度以上であることを条件として異常判定する異常判定手段とを含んで構成される自動車のスロットル制御装置を提供する。
【００１８】
本発明は、アクセルペダルの動作と連携して信号を出力するアクセルペダル位置センサと、スロットル弁を駆動する駆動源と、該スロットル弁の動作と連携して信号を出力するスロットル弁位置センサと、少なくとも前記アクセルペダル位置センサからの出力である目標値とスロットル弁位置センサからの出力である実際値との偏差に基づいて前記駆動源を制御する制御器と、該駆動源の駆動が停止したときに前記スロットル弁を閉じるスロットル弁戻し機構を備えた自動車の燃料制御装置において、少なくとも、スロットル制御許可状態から非許可状態になったときのスロットル弁開度を監視するスロットル弁開度監視手段と、該スロットル弁開度と所定開度とを比較し、該スロットル弁開度が所定開度以上であることを条件として異常判定する異常判定手段と、異常と判定されたとき、燃料カットを行うエンジン出力低下手段とを含んで構成される自動車の燃料制御装置を提供する。
【００１９】
本発明は、アクセルペダルの動作と連携して信号を出力するアクセルペダル位置センサと、スロットル弁を駆動する駆動源と、該スロットル弁の動作と連携して信号を出力するスロットル弁位置センサと、少なくとも前記アクセルペダル位置センサからの出力である目標値とスロットル弁位置センサからの出力である実際値との偏差に基づいて前記駆動源を制御する制御器と、該駆動源の駆動が停止したときに前記スロットル弁を閉じるスロットル弁戻し機構を備えた自動車の燃料制御装置において、前記目標値に基づいてスロットル弁動作が正常と判断されたときの動作のばらつきに基づいて、該スロットル動作に上限限界値を設定する上限限界値設定手段と、該上限限界値をスロットル弁位置が越えたことを判定する第１の異常判定手段と、異常判定があったときに前記駆動源の駆動を停止せしめる駆動源停止手段と、スロットル弁開度を監視するスロットル弁開度監視手段と、該スロットル弁開度と所定開度とを比較し、該スロットル弁開度が所定開度以上であることを条件として異常判定する第２の異常判定手段と、異常と判定されたときに燃料カットを行うエンジン出力低下手段とを含んで構成される自動車の燃料制御装置を提供する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる実施例を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１は、本発明が適用されるエンジンシステムの一例を示したものである。図において、エンジン１が吸入すべき空気はエアクリーナ３の入口部４から取り入れられ、吸入空気量を制御するスロットル弁６を設置したスロットル弁装置７を通り、コレクタ８に入る。スロットル弁６は、モータ１０に連結されており、モータ１０を駆動することによりスロットル弁６が操作される。スロットル弁６を操作して、吸入空気量を制御している。コレクタ８に至った吸入空気は、エンジン１の各シリンダ２に接続された各吸入空気管１９に分配されてシリンダ２に導かれる。
【００２２】
一方、ガソリンなどの燃料は、燃料タンク１１から燃料ポンプ１２により吸引、加圧された上で燃料噴射弁１３、燃圧レギュレータ１４が配管されている燃料系に供給される。そして、この燃料系は、上記した燃圧レギュレータ１４により所定の圧力に調圧され、それぞれのシリンダ２に燃料噴射口を開口している燃料噴射弁１３からシリンダ２に噴射される。また、空気流量系５からは吸気流量を表す信号が出力され、コントロールユニット１５に入力されるようになっている。
【００２３】
さらに、上記スロットル弁装置７にはスロットル弁６の開度を検出するスロットルセンサ１８が取り付けられており、その出力もコントロールユニット１５に入力されるようになっている。
【００２４】
次に１６はクランク角センサであり、これはカム軸２７によって回転駆動され、クランク軸の回転位置を表す信号を出力する。この信号もコントロールユニット１５に入力されるようになっている。
【００２５】
２０は、排気管２８に設けられたＡ／Ｆセンサで、排気ガスの成分から実運転空燃比を検出、出力してその信号は同じくコントロールユニット１５に入力される。
【００２６】
９は、スロットル弁装置７と一体に設けられたアクセルセンサで、アクセルペダル１２と連結されており、ドライバーがアクセルペダル１２を操作する量を検出、出力してその信号はコントロールユニット１５に入力される。
【００２７】
このコントロールユニット１５は、処理手段２６を有し、前述したクランク角信号、アクセル開度信号などのエンジンの運転状態を検出する各種のセンサなどからの信号を入力信号として取り込み、所定の演算を実行し、この演算結果として算定された各種の制御信号を出力し、上記した燃料噴射弁１３や点火コイル１７やスロットル弁操作のためのモータ１０に所定の制御信号を出力し、燃料供給制御、点火時期制御、吸入空気量制御を実行する。
【００２８】
電源（バッテリ）３０とコントロールユニット１５との間にはモータドライバリレー３１、コントロールユニットリレー３２およびイグニッションスイッチ３３が設けられる。
【００２９】
３５は警告器である。
【００３０】
これらの構成については周知であるのでこれ以上の説明を要しない。
【００３１】
図２は、スロットル弁制御装置の概略を示す。スロットル弁６はスロットル弁軸４０に固定され、スロットルボディ本体（図示せず）に回転自在に保持されている。スロットル弁軸４０には駆動部材４１が連結されており、この駆動部材４１を通してモータアクチュエータ４２によりスロットル弁６は開閉駆動される。モータアクチュエータ４２の駆動制御信号は、コントロールユニット１５から与えられる。また、駆動部材４１が絞り弁閉じ方向に作動した際に係合する金属の薄板レバーからなる係合部材４３が配されており、これらの部材の間には、係合部材４３と駆動部材４１とを互いに反対方向に回動させる方向の付勢力を与えるリターンスプリング４４が張架されている。また、係合部材４３とスロットルボディ本体との間には、スロットル弁６を開き方向に回動させる付勢力を与えるデフォルトスプリング４５が張架されている。更にスロットルボディ本体には、スロットル弁６の全閉位置を規定する全閉位置ストッパ４６、スロットル弁６の全開位置を規定する全開ストッパ５２、モータアクチュエータ４２の駆動制御信号が停止したときにスロットル弁６の位置を規定するデフォルトストッパが設けられている。駆動部材４１の位置はスロットル弁センサ４８により検出され、コントロールユニット１５に入力される。
【００３２】
この構成にて通常運転中はモータアクチュエータ４２で、スロットル弁６および駆動部材４１は全閉ストッパ４６の位置から全開ストッパ５２の位置間で開閉動作されている。エンジン停止時には、スロットル弁６が全閉位置より開き状態（デフォルト状態）になっているため、エンジンの再始動性の向上、スロットル弁の貼り付き防止をはかることができる。
【００３３】
アクセルペダル１２の動きは、リンプホーム用リング５０に伝えられる。
【００３４】
スロットルボディ本体と該リンク５０との間にはアクセルリターンスプリング５１が設けてあり、この状態で該リンク５０の位置はアクセルセンサ９によって検出され、コントロールユニット１５に入力される。
【００３５】
図３および図４は、本発明の実施例の全体構成概略を示すブロック図である。図３において、自動車のスロットル制御装置は、アクセルペダル１２と、このアクセルペダル１２と結合されてアクセルペダルの動作と連携してアクセル位置検出信号６２を出力するアクセルペダル位置センサと、スロットル弁６と、スロットル弁６を駆動する駆動源６４と、スロットル弁６と結合されてスロットル弁動作に連携してスロットル弁位置検出信号６５を出力するスロットル弁位置センサとに関連し、制御器６６にはアクセル位置検出信号６２が目標値６７として、またスロットル弁位置検出信号６４が実際値６８として入力される。制御器６６は、目標値６７と実際値６８を比較器６９で比較し出力された偏差に基づき駆動源６４を制御する。
【００３６】
駆動源６４の駆動を停止したときにスロットル弁６を付勢力により閉じるスロットル弁戻し機構６３が設けられている。
【００３７】
目標値６７に基づいてスロットル弁動作が正常と判断されるときに、スロットル弁動作に制限値７０、すなわち上限値および下限値を推定する演算を行う。これらの上下限値は、駆動源６４の電圧に応じて推定される。この場合、図５および図６に示すように、所定複数前までの目標値の内の最大もしくは最小の値が上限値あるいは下限値となる。すなわち、スロットル動作が正常なときの動作のばらつきを考慮して上下限値を推定している。
【００３８】
スロットル弁動作上限限界値演算の方法を具体的に図５により説明する。目標開度と少なくとも１回前の目標開度のうち大きい値を選択し、ムダ時間要素を算出する。
【００３９】
次に、そのムダ時間要素に一次のフィルタリング処理を行い、一次遅れ要素を算出する。算出されたムダ時間要素と一次遅れ要素のうち大きい値を選択し、スロットル弁動作上限値を算出する。この算出されたスロットル弁動作上限値に許容値を加算してスロットル弁動作上限限界値を算出する。
【００４０】
次にスロットル弁動作下限限界値演算の方法を図６により説明する。
【００４１】
目標開度と少なくとも１回前の目標開度のうち小さい値を選択し、ムダ時間要素を算出する。次にそのムダ時間要素に一次のフィルタリング処理を行い一次遅れ要素を算出する。算出されたムダ時間要素と一次遅れ要素のうち小さい値を選択しスロットル動作下限値を算出する。この算出されたスロットル動作下限値に許容値を減算してスロットル弁動作下限限界値を算出する。
【００４２】
また、上下限値は後述するように、アクセルペダル入力信号に対してのスロットル弁動作遅れ（ムダ時間と称する。）および一次遅れフィルタにより一次遅れ７１を見て推定する。
【００４３】
スロットル弁の全開および全閉に対する余裕度を計算するために、上限値に許容値７３を加算して、下限値に許容値７３を減算して上限限界値および下限限界値７２が算出される。このように、スロットル動作が正常なときの動作のばらつきの上下限値を目標開度から推定し、その上下限値に許可値を加減算した上限限界値を設定し、この値を越えたとき異常と判定している。これによって、正常動作のときには誤って異常と判定することなく、異常時には短時間で異常を検出できるようになる。
【００４４】
上限値に許容値を加算した上限限界値を実際値とされるスロットル弁位置信号６８が越えたときに異常判定７４がなされる。あるいは、駆動源がモータである場合に、モータ駆動指令値が上限限定値以上の状態が所定時間継続したときに異常判定をしてもよい。異常判定がなされるとスロットル弁戻り機構６３を駆動する駆動源６４の駆動を停止する。駆動源６４の駆動を一旦停止し、限界値を越えなくなったら駆動を再開する。
【００４５】
上限限界値および下限限界値を算出し、上限限界値および下限値を越えた場合は、それぞれの値を積算処理７２し、その積算値が所定値以上になったら異常判定７４し、スロットル弁を駆動する駆動弁６４の駆動を停止する。
【００４６】
目標値６７が急変化したような場合、急変化１７から所定時間の間は異常判定しないものとする。前述したモータ駆動値には駆動出力デューティが含まれる。
【００４７】
図４において、スロットル制御許可状態から非許可状態になったタイミングをみてスロットル開度８１を監視し、スロットル所定開度８２と比較器８３で比較し、所定開度以上である場合に異常判定８４を行う。異常と判定されたときに燃料カットを行う。これによって燃料制御装置が構成される。
【００４８】
図３および図４に別々に機能記載された制御器をまとまった機能を有するものとすることによって、前記目標値６７に基づいてスロットル弁動作が正常と判断されたときに、該スロットル動作に上限限界値７２を設定する上限限界値設定手段と、該上限限界値７２をスロットル弁位置が越えたことを判定する第１の異常判定手段と、異常判定があったときに前記駆動源の駆動を停止せしめる駆動源停止手段と、スロットル弁開度８１を監視するスロットル弁開度監視手段と、該スロットル弁開度と所定開度とを比較し、該スロットル弁開度が所定開度以上であることを条件として異常判定８４する第２の異常判定手段と、異常と判定されたときに燃料カットを行うエンジン出力低下手段とを含んで構成される自動車の燃料制御装置が提供される。
【００４９】
図７は本発明が適用されるスロットル制御手順を示すフローチャート図である。図において、アクセルセンサ信号を読み込み（ステップ１００）、スロットルセンサ信号を読み込む（ステップ１０１）、アクセル開度計算を行い（ステップ１０２）、スロットル開度計算を行う（ステップ１０３）。スロットル弁目標開度計算を行い（ステップ１０４）、スロットル弁動作上下限限界診断を行い（ステップ１０５）、スロットル弁駆動指令値診断を行う（ステップ１０６）。スロットル制御許可状態か？を見て（ステップ１０７）、Ｎｏの場合モータドライバリーＯｆｆ、モータ駆動出力Ｏｆｆとし（ステップ１１２）、制御停止後スロットル開度診断を行う（ステップ１１３）。Ｙｅｓの場合、フィードバック制御定数決定を行い（ステップ１０８）、スロットルフィードバック制御を行う（ステップ１０９）。モータ駆動指令値演算を行い（ステップ１１０）、モータ駆動出力を行って（ステップ１１１）、終了する。
【００５０】
図８は本発明のスロットル弁動作上下限限界診断を示すフローチャート図である。図において、目標開度読み込みを行い（ステップ２００）、スロットル弁動作上下限演算を行う（ステップ２０１）。スロットル弁動作上限限界値演算を上限限界値＝動作上限値＋許容値から実行する（ステップ２０２）。スロットル弁動作下限限界値演算を下限限界値＝動作下限値−許容値から実行する（ステップ２０３）、スロットル弁開度読み込みを行い（ステップ２０４）、スロットル弁開度がスロットル弁動作上限限界値を越えたか？を判断する（ステップ２０５）。Ｙｅｓの場合、モータ駆動指令値＝０とし（ステップ２０６）、ステップ２０７に行く。Ｎｏの場合、上下限限界値オーバー量をそれぞれ積算し（ステップ２０７）、上下限限界値オーバー量積算値が所定値を越えたか？を判断する（ステップ２０８）。Ｎｏの場合終了し、Ｙｅｓの場合スロットル弁動作上下限限界診断異常判定を行い（ステップ２０９）、スロットル制御非許可を行って（ステップ２０１）、終了する。
【００５１】
図９は、本発明のスロットル弁指令値指令値診断のフローチャート図である。図において、スロットル弁駆動指令値読み込みを行い（ステップ３００）、目標開度読み込みを行う（ステップ３０１）。目標開度変化演算を行い（ステップ３０２）、目標開度変化が所定値以上変化してから一定時間経過しているか？を判断する（ステップ３０３）。Ｎｏの場合終了し、Ｙｅｓの場合スロットル弁駆動指令値が所定値以上か？を判断する（ステップ３０４）。Ｎｏの場合終了し、Ｙｅｓの場合一定時間経過か？を判断する（ステップ３０５）。Ｎｏの場合終了し、Ｙｅｓの場合スロットル弁駆動指令値異常判断を行い（ステップ３０６）、スロットル制御非許可として（ステップ３０７）、終了する。
【００５２】
図１０は、本発明の制御停止後スロットル開度診断のフローチャート図である。図において、スロットル弁開度読み込みを行い（ステップ４００）、スロットル弁開度が所定値以上か？を判断する（ステップ４０１）。Ｎｏの場合終了し、Ｙｅｓの場合一定時間経過か？を判断する（ステップ４０２）Ｎｏの場合終了し、Ｙｅｓの場合制御停止後スロットル開度異常判定を行い（ステップ４０３）、燃料カットして（ステップ４０４）、終了する。
【００５３】
図１１は、スロットル弁動作上下限限界診断タイミングチャート図であり、（イ）はスロットル動作正常時状態を示し、（ロ）はスロットル動作異常時状態を示す。（イ）において、目標開度に対してスロットル動作上限限界値が前述したように上限制限値＋許容値の算出により定められ、スロットル動作下限限界値が下限制限値−許容値の算出により定められる。この場合、アクセル位置信号に対してスロットル動作はムダ時間による遅れおよび一次遅れフィルタによる一次遅れ現象により各限界値は図に示すように設定される。スロットル動作正常時、スロットル弁開度信号は太点線で示す線に沿って推移する。（ロ）に示すように、スロットル動作異常時にあっては、スロットル弁開度信号は図に示すようになり、スロットル動作上限限界値を越えたり、スロットル動作下限限界値以下となる。スロットル弁開度信号がこれらの限界値をはみ出した場合には異常判定を行ってモータ駆動出力をＯｎの状態からＯｆｆに切り換える。はみ出した分すなわち上下限限界値オーバー量積算し、それぞれの積算値が所定値をオーバーしたときには、今までＯｎであったモータドライバリレーをＯｆｆに切り換える。
【００５４】
図１２は、スロットル弁指令値診断タイミングチャート図である。図において、目標開度に対しスロットル弁開度信号は太点線のように推移した場合を想定する。モータ駆動指令値正常時にあっては、目標開度が急変した場合診断禁止時間が設定されてモータ駆動値診断が禁止される。この区間を過ぎるとモータ駆動指令値異常判定時間が設定される。モータ駆動指令値診断実行、時間カウントがなされる。モータ駆動指令値が正常から異常判定された場合に変わるとモータ駆動指令値診断は終了する。モータ駆動指令値異常時にあってはモータ駆動指令値異常判定時間を経過するとモータドライバリレーはＯｎからＯｆｆに切り換えられる。
【００５５】
図１３は、制御停止後スロットル開度診断タイミングチャート図である。図は、異常判定スロットル開度信号に対して制御停止後スロットル開度正常時状態および制御停止後スロットル開度異常時状態を示す。またそれらの場合における正常時エンジン回転数および異常時エンジン回転数を示す。制御停止後スロットル開度異常判定時間が図に示すように設定される。判定時間に入るとモータドライバリレーはＯｎからＯｆｆに切り換えられる。制御停止後スロットル開度診断について正常判定から異常判定になると、燃料カットがなされる。
【００５６】
【発明の効果】
本発明は、この課題を解決するために、スロットル動作が正常なときの動作のばらつきの上下限値を目標開度から推定し、その上下限値に許容値を加減算した上下限界値を越えたとき異常と判定することとしている。これにより、正常動作のときには誤って異常と判定することなく、異常時には短時間で異常を検出できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるエンジンシステムの例を示す図。
【図２】本発明が適用されるスロットル弁制御装置の概念図。
【図３】本発明が適用されるスロットル制御装置のブロック図。
【図４】本発明が適用されるスロットル制御装置および燃料制御装置のブロック図。
【図５】スロットル弁動作上限限界値演算フロー図。
【図６】スロットル弁動作下限限界値演算フロー図。
【図７】本発明が適用されるスロットル弁制御手順を示すフローチャート。
【図８】本発明のスロットル弁動作上下限診断のフローチャート。
【図９】本発明のスロットル弁指令値診断のフローチャート。
【図１０】本発明の制御停止後スロットル開度診断のフローチャート。
【図１１】本発明のスロットル弁動作上下限診断のタイミングチャート。
【図１２】本発明のスロットル弁指令値診断のタイミングチャート。
【図１３】本発明の制御停止後スロットル開度診断のタイミングチャート。
【符号の説明】
１…エンジン、５…空気流量計、６…スロットル弁、７…スロットル弁装置、１０…モータ、１２…アクセルペダル、１３…燃料噴射弁、１５…コントロールユニット、２６…処理手段、４０…スロットル弁軸、４１…駆動部材、４２…モータアクチュエータ、４３…係合部材、４４，４９…リターンスプリング、４８…スロットル弁センサ、５０…リンプホーム用リンク、５１…アクセルリターンスプリング。
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のスロットル制御装置、制御方法および燃料制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
絞り弁（スロットル弁）推定開度と実開度との偏差により異常と判定したり、絞り弁開度が所定上下限界値を越えたとき異常と判定したりすることは公知である。
【０００３】
特開昭５９−１９０４４５号公報には、絞り弁開度が所定限界値を越えたとき異常と判定することを行うに当って、アクセル用操作子の変位量を検出するためのアクセル変位量検出手段と、前記アクセル変位量検出手段の出力に対応した開度目標値を示す制御信号を出力する制御信号発生手段と、スロットル弁の開度現在値を検出するためのスロットル弁開度検出手段と、前記制御信号発生手段から出力される制御信号で示される開度目標値と、前記スロットル弁開度検出手段で検出される開度現在値との偏差を０にするようにスロットル弁を開閉駆動するサーボ駆動手段と、前記スロットル弁の開度が開方向または閉方向、少なくとも何れかの所定限界値まで達したことを検出するための開度限界検出手段と、前記スロットル弁開度が所定限界値にあることが検出された時点において、前記開度目標値と開度現在値との偏差が所定許容値を越えているときには異常と判定する異常判定手段とを具備する車両用アクセル制御装置が記載されている。
【０００４】
特開昭６１−５４３２９号公報には、絞り弁開度が所定上下限界値を越えたとき異常と判定することを行うに当って、アクセルペダルと、この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と、エンジンの絞り弁を操作する操作機器と、絞り弁と結合された絞り弁位置センサとアクセルペダル位置センサからの目標値と絞り弁位置センサからの実際値の制御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おいて、論理回路を設け、絞り弁が所定の位置にあるとき操作機器の制御を解除することにより前記論理回路を介して実際値と上下限値を比較し、実際値が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た自動車の電子制御絞り弁用監視装置が記載されている。更にこの公報には、フィルタにより制御偏差から制御回路の動的特性から得られる信号を形成し、このフィルタからの信号を所定のしきい値と比較し、それより大きくなったとき誤動作信号を形成するようにしたことが記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述した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あるいは絞り弁に対しその上下限値を設定し、上下限値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っている。
【０００６】
特開昭６１−５４３２９では単に上下限値と実際値と比較し異常判定しているが、スロットル制御が過渡的な状態では、正常時と異常時を誤って判定しやすい為、上下限値を大きくしたり、異常判定までの時間を長く設定する必要がある。
【０００７】
しかし、車輌の走行状態が定常なときなど、スロットル制御が定常的な状態ではスロットルが急に開き、車輌が意図に反した急加速状態になる前に対応処理を行う必要性から上下限値を小さく設定し、異常判定までの時間を短く設定する必要がある。
【０００８】
本発明の課題は正常時に誤って異常と判定することなく、異常時には短時間で異常を検出することにある。
【０００９】
従って本発明は、このような問題点を解決するため成されたもので論理回路における誤動作を確実に検出し、制御回路における他の誤動作も検出することによって安全性を高めた自動車の電子スロットル制御装置および燃料制御装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、アクセルペダル位置センサからの目標値に基づいてスロットル動作のばらつきから上下限値、すなわち制限値をまず推定し、この制限値に許容値を加算または減算して上限限界値および下限限界値を設定するようにして、異常判定までの時間を短くすることを特徴とする。
【００１１】
更に本発明は、スロットル制御許可状態から非許可状態になったときのスロットル弁開度を監視して異常判定を行うようにしたことを他の特徴とする。
【００１２】
本発明は、具体的には次に掲げる装置を提供する。
【００１３】
本発明は、アクセルペダルの動作と連携して信号を出力するアクセルペダル位置センサと、スロットル弁を駆動する駆動源と、該スロットル弁の動作と連携して信号を出力するスロットル弁位置センサと、少なくとも前記アクセルペダル位置センサからの出力である目標値信号とスロットル弁位置センサからの出力であるスロットル弁位置信号との偏差に基づいて前記駆動源を制御する制御器と、該駆動源の駆動が停止したときに前記スロットル弁を閉じるスロットル弁戻し機構を備えた自動車のスロットル制御装置において、前記目標値に基づいてスロットル弁動作が正常と判断されるときに、該スロットル動作の制限値を設定する制限値推定手段と、前記制限値に許容量を加算または減算して上限限界値および下限限界値を算出する上下限限界値算出手段と、該上限限界値をスロットル弁位置信号が越えたことを判定する異常判定手段と、異常判定があったときに前記駆動源の駆動を停止せしめる駆動源停止手段とを含んで構成される自動車のスロットル制御装置を提供する。
【００１４】
本発明は、アクセルペダルの動作と連携して信号を出力するアクセルペダル位置センサと、スロットル弁を駆動する駆動源と、該スロットル弁の動作と連携して信号を出力するスロットル弁位置センサと、少なくとも前記アクセルペダル位置センサからの出力である目標値信号とスロットル弁位置センサからの出力であるスロットル弁位置信号との偏差に基づいて前記駆動源を制御する制御器と、該駆動源の駆動が停止したときに前記スロットル弁を閉じるスロットル弁戻し機構を備えた自動車のスロットル制御装置において、前記目標値に基づいてスロットル弁動作が正常と判断されるときに、該スロットル動作の制限値を設定する制限値推定手段と、前記制限値に許容量を加算または減算して上限限界値および下限限界値を算出する限界値算出手段と、上限限界値および下限限界値をそれぞれ越えた値をそれぞれ積算する限界値積算手段と、積算値と所定値とを比較し、積算値が所定値以上になったことを条件として前記駆動源の駆動を停止せしめる駆動源停止手段とを含んで構成される自動車のスロットル制御装置を提供する。
【００１５】
好ましくは、前記上下限値は、スロットル動作が正常なときの動作のばらつき、スロットル弁動作遅れ時間および一次遅れフィルタからの一次遅れに基づいて設定することができる。
【００１６】
好ましくは、前記制限値は、上限値であり、前記制御器からの駆動指令値が該上限値以上の状態が所定時間以上接続することを判定する異常判定手段とを含んで構成することができる。
【００１７】
本発明は、アクセルペダルの動作と連携して信号を出力するアクセルペダル位置センサと、スロットル弁を駆動する駆動源と、該スロットル弁の動作と連携して信号を出力するスロットル弁位置センサと、少なくとも前記アクセルペダル位置センサからの出力である目標値とスロットル弁位置センサからの出力である実際値との偏差に基づいて前記駆動源を制御する制御器と、該駆動源の駆動が停止したときに前記スロットル弁を閉じるスロットル弁戻し機構を備えた自動車のスロットル制御装置において、少なくとも、スロットル制御許可状態から非許可状態になったときのスロットル弁開度を監視するスロットル弁開度監視手段と、該スロットル弁開度と所定開度とを比較し、該スロットル弁開度が所定開度以上であることを条件として異常判定する異常判定手段とを含んで構成される自動車のスロットル制御装置を提供する。
【００１８】
本発明は、アクセルペダルの動作と連携して信号を出力するアクセルペダル位置センサと、スロットル弁を駆動する駆動源と、該スロットル弁の動作と連携して信号を出力するスロットル弁位置センサと、少なくとも前記アクセルペダル位置センサからの出力である目標値とスロットル弁位置センサからの出力である実際値との偏差に基づいて前記駆動源を制御する制御器と、該駆動源の駆動が停止したときに前記スロットル弁を閉じるスロットル弁戻し機構を備えた自動車の燃料制御装置において、少なくとも、スロットル制御許可状態から非許可状態になったときのスロットル弁開度を監視するスロットル弁開度監視手段と、該スロットル弁開度と所定開度とを比較し、該スロットル弁開度が所定開度以上であることを条件として異常判定する異常判定手段と、異常と判定されたとき、燃料カットを行うエンジン出力低下手段とを含んで構成される自動車の燃料制御装置を提供する。
【００１９】
本発明は、アクセルペダルの動作と連携して信号を出力するアクセルペダル位置センサと、スロットル弁を駆動する駆動源と、該スロットル弁の動作と連携して信号を出力するスロットル弁位置センサと、少なくとも前記アクセルペダル位置センサからの出力である目標値とスロットル弁位置センサからの出力である実際値との偏差に基づいて前記駆動源を制御する制御器と、該駆動源の駆動が停止したときに前記スロットル弁を閉じるスロットル弁戻し機構を備えた自動車の燃料制御装置において、前記目標値に基づいてスロットル弁動作が正常と判断されたときの動作のばらつきに基づいて、該スロットル動作に上限限界値を設定する上限限界値設定手段と、該上限限界値をスロットル弁位置が越えたことを判定する第１の異常判定手段と、異常判定があったときに前記駆動源の駆動を停止せしめる駆動源停止手段と、スロットル弁開度を監視するスロットル弁開度監視手段と、該スロットル弁開度と所定開度とを比較し、該スロットル弁開度が所定開度以上であることを条件として異常判定する第２の異常判定手段と、異常と判定されたときに燃料カットを行うエンジン出力低下手段とを含んで構成される自動車の燃料制御装置を提供する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる実施例を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１は、本発明が適用されるエンジンシステムの一例を示したものである。図において、エンジン１が吸入すべき空気はエアクリーナ３の入口部４から取り入れられ、吸入空気量を制御するスロットル弁６を設置したスロットル弁装置７を通り、コレクタ８に入る。スロットル弁６は、モータ１０に連結されており、モータ１０を駆動することによりスロットル弁６が操作される。スロットル弁６を操作して、吸入空気量を制御している。コレクタ８に至った吸入空気は、エンジン１の各シリンダ２に接続された各吸入空気管１９に分配されてシリンダ２に導かれる。
【００２２】
一方、ガソリンなどの燃料は、燃料タンク１１から燃料ポンプ１２により吸引、加圧された上で燃料噴射弁１３、燃圧レギュレータ１４が配管されている燃料系に供給される。そして、この燃料系は、上記した燃圧レギュレータ１４により所定の圧力に調圧され、それぞれのシリンダ２に燃料噴射口を開口している燃料噴射弁１３からシリンダ２に噴射される。また、空気流量系５からは吸気流量を表す信号が出力され、コントロールユニット１５に入力されるようになっている。
【００２３】
さらに、上記スロットル弁装置７にはスロットル弁６の開度を検出するスロットルセンサ１８が取り付けられており、その出力もコントロールユニット１５に入力されるようになっている。
【００２４】
次に１６はクランク角センサであり、これはカム軸２７によって回転駆動され、クランク軸の回転位置を表す信号を出力する。この信号もコントロールユニット１５に入力されるようになっている。
【００２５】
２０は、排気管２８に設けられたＡ／Ｆセンサで、排気ガスの成分から実運転空燃比を検出、出力してその信号は同じくコントロールユニット１５に入力される。
【００２６】
９は、スロットル弁装置７と一体に設けられたアクセルセンサで、アクセルペダル１２と連結されており、ドライバーがアクセルペダル１２を操作する量を検出、出力してその信号はコントロールユニット１５に入力される。
【００２７】
このコントロールユニット１５は、処理手段２６を有し、前述したクランク角信号、アクセル開度信号などのエンジンの運転状態を検出する各種のセンサなどからの信号を入力信号として取り込み、所定の演算を実行し、この演算結果として算定された各種の制御信号を出力し、上記した燃料噴射弁１３や点火コイル１７やスロットル弁操作のためのモータ１０に所定の制御信号を出力し、燃料供給制御、点火時期制御、吸入空気量制御を実行する。
【００２８】
電源（バッテリ）３０とコントロールユニット１５との間にはモータドライバリレー３１、コントロールユニットリレー３２およびイグニッションスイッチ３３が設けられる。
【００２９】
３５は警告器である。
【００３０】
これらの構成については周知であるのでこれ以上の説明を要しない。
【００３１】
図２は、スロットル弁制御装置の概略を示す。スロットル弁６はスロットル弁軸４０に固定され、スロットルボディ本体（図示せず）に回転自在に保持されている。スロットル弁軸４０には駆動部材４１が連結されており、この駆動部材４１を通してモータアクチュエータ４２によりスロットル弁６は開閉駆動される。モータアクチュエータ４２の駆動制御信号は、コントロールユニット１５から与えられる。また、駆動部材４１が絞り弁閉じ方向に作動した際に係合する金属の薄板レバーからなる係合部材４３が配されており、これらの部材の間には、係合部材４３と駆動部材４１とを互いに反対方向に回動させる方向の付勢力を与えるリターンスプリング４４が張架されている。また、係合部材４３とスロットルボディ本体との間には、スロットル弁６を開き方向に回動させる付勢力を与えるデフォルトスプリング４５が張架されている。更にスロットルボディ本体には、スロットル弁６の全閉位置を規定する全閉位置ストッパ４６、スロットル弁６の全開位置を規定する全開ストッパ５２、モータアクチュエータ４２の駆動制御信号が停止したときにスロットル弁６の位置を規定するデフォルトストッパが設けられている。駆動部材４１の位置はスロットル弁センサ４８により検出され、コントロールユニット１５に入力される。
【００３２】
この構成にて通常運転中はモータアクチュエータ４２で、スロットル弁６および駆動部材４１は全閉ストッパ４６の位置から全開ストッパ５２の位置間で開閉動作されている。エンジン停止時には、スロットル弁６が全閉位置より開き状態（デフォルト状態）になっているため、エンジンの再始動性の向上、スロットル弁の貼り付き防止をはかることができる。
【００３３】
アクセルペダル１２の動きは、リンプホーム用リング５０に伝えられる。
【００３４】
スロットルボディ本体と該リンク５０との間にはアクセルリターンスプリング５１が設けてあり、この状態で該リンク５０の位置はアクセルセンサ９によって検出され、コントロールユニット１５に入力される。
【００３５】
図３および図４は、本発明の実施例の全体構成概略を示すブロック図である。図３において、自動車のスロットル制御装置は、アクセルペダル１２と、このアクセルペダル１２と結合されてアクセルペダルの動作と連携してアクセル位置検出信号６２を出力するアクセルペダル位置センサと、スロットル弁６と、スロットル弁６を駆動する駆動源６４と、スロットル弁６と結合されてスロットル弁動作に連携してスロットル弁位置検出信号６５を出力するスロットル弁位置センサとに関連し、制御器６６にはアクセル位置検出信号６２が目標値６７として、またスロットル弁位置検出信号６４が実際値６８として入力される。制御器６６は、目標値６７と実際値６８を比較器６９で比較し出力された偏差に基づき駆動源６４を制御する。
【００３６】
駆動源６４の駆動を停止したときにスロットル弁６を付勢力により閉じるスロットル弁戻し機構６３が設けられている。
【００３７】
目標値６７に基づいてスロットル弁動作が正常と判断されるときに、スロットル弁動作に制限値７０、すなわち上限値および下限値を推定する演算を行う。これらの上下限値は、駆動源６４の電圧に応じて推定される。この場合、図５および図６に示すように、所定複数前までの目標値の内の最大もしくは最小の値が上限値あるいは下限値となる。すなわち、スロットル動作が正常なときの動作のばらつきを考慮して上下限値を推定している。
【００３８】
スロットル弁動作上限限界値演算の方法を具体的に図５により説明する。目標開度と少なくとも１回前の目標開度のうち大きい値を選択し、ムダ時間要素を算出する。
【００３９】
次に、そのムダ時間要素に一次のフィルタリング処理を行い、一次遅れ要素を算出する。算出されたムダ時間要素と一次遅れ要素のうち大きい値を選択し、スロットル弁動作上限値を算出する。この算出されたスロットル弁動作上限値に許容値を加算してスロットル弁動作上限限界値を算出する。
【００４０】
次にスロットル弁動作下限限界値演算の方法を図６により説明する。
【００４１】
目標開度と少なくとも１回前の目標開度のうち小さい値を選択し、ムダ時間要素を算出する。次にそのムダ時間要素に一次のフィルタリング処理を行い一次遅れ要素を算出する。算出されたムダ時間要素と一次遅れ要素のうち小さい値を選択しスロットル動作下限値を算出する。この算出されたスロットル動作下限値に許容値を減算してスロットル弁動作下限限界値を算出する。
【００４２】
また、上下限値は後述するように、アクセルペダル入力信号に対してのスロットル弁動作遅れ（ムダ時間と称する。）および一次遅れフィルタにより一次遅れ７１を見て推定する。
【００４３】
スロットル弁の全開および全閉に対する余裕度を計算するために、上限値に許容値７３を加算して、下限値に許容値７３を減算して上限限界値および下限限界値７２が算出される。このように、スロットル動作が正常なときの動作のばらつきの上下限値を目標開度から推定し、その上下限値に許可値を加減算した上限限界値を設定し、この値を越えたとき異常と判定している。これによって、正常動作のときには誤って異常と判定することなく、異常時には短時間で異常を検出できるようになる。
【００４４】
上限値に許容値を加算した上限限界値を実際値とされるスロットル弁位置信号６８が越えたときに異常判定７４がなされる。あるいは、駆動源がモータである場合に、モータ駆動指令値が上限限定値以上の状態が所定時間継続したときに異常判定をしてもよい。異常判定がなされるとスロットル弁戻り機構６３を駆動する駆動源６４の駆動を停止する。駆動源６４の駆動を一旦停止し、限界値を越えなくなったら駆動を再開する。
【００４５】
上限限界値および下限限界値を算出し、上限限界値および下限値を越えた場合は、それぞれの値を積算処理７２し、その積算値が所定値以上になったら異常判定７４し、スロットル弁を駆動する駆動弁６４の駆動を停止する。
【００４６】
目標値６７が急変化したような場合、急変化１７から所定時間の間は異常判定しないものとする。前述したモータ駆動値には駆動出力デューティが含まれる。
【００４７】
図４において、スロットル制御許可状態から非許可状態になったタイミングをみてスロットル開度８１を監視し、スロットル所定開度８２と比較器８３で比較し、所定開度以上である場合に異常判定８４を行う。異常と判定されたときに燃料カットを行う。これによって燃料制御装置が構成される。
【００４８】
図３および図４に別々に機能記載された制御器をまとまった機能を有するものとすることによって、前記目標値６７に基づいてスロットル弁動作が正常と判断されたときに、該スロットル動作に上限限界値７２を設定する上限限界値設定手段と、該上限限界値７２をスロットル弁位置が越えたことを判定する第１の異常判定手段と、異常判定があったときに前記駆動源の駆動を停止せしめる駆動源停止手段と、スロットル弁開度８１を監視するスロットル弁開度監視手段と、該スロットル弁開度と所定開度とを比較し、該スロットル弁開度が所定開度以上であることを条件として異常判定８４する第２の異常判定手段と、異常と判定されたときに燃料カットを行うエンジン出力低下手段とを含んで構成される自動車の燃料制御装置が提供される。
【００４９】
図７は本発明が適用されるスロットル制御手順を示すフローチャート図である。図において、アクセルセンサ信号を読み込み（ステップ１００）、スロットルセンサ信号を読み込む（ステップ１０１）、アクセル開度計算を行い（ステップ１０２）、スロットル開度計算を行う（ステップ１０３）。スロットル弁目標開度計算を行い（ステップ１０４）、スロットル弁動作上下限限界診断を行い（ステップ１０５）、スロットル弁駆動指令値診断を行う（ステップ１０６）。スロットル制御許可状態か？を見て（ステップ１０７）、Ｎｏの場合モータドライバリーＯｆｆ、モータ駆動出力Ｏｆｆとし（ステップ１１２）、制御停止後スロットル開度診断を行う（ステップ１１３）。Ｙｅｓの場合、フィードバック制御定数決定を行い（ステップ１０８）、スロットルフィードバック制御を行う（ステップ１０９）。モータ駆動指令値演算を行い（ステップ１１０）、モータ駆動出力を行って（ステップ１１１）、終了する。
【００５０】
図８は本発明のスロットル弁動作上下限限界診断を示すフローチャート図である。図において、目標開度読み込みを行い（ステップ２００）、スロットル弁動作上下限演算を行う（ステップ２０１）。スロットル弁動作上限限界値演算を上限限界値＝動作上限値＋許容値から実行する（ステップ２０２）。スロットル弁動作下限限界値演算を下限限界値＝動作下限値−許容値から実行する（ステップ２０３）、スロットル弁開度読み込みを行い（ステップ２０４）、スロットル弁開度がスロットル弁動作上限限界値を越えたか？を判断する（ステップ２０５）。Ｙｅｓの場合、モータ駆動指令値＝０とし（ステップ２０６）、ステップ２０７に行く。Ｎｏの場合、上下限限界値オーバー量をそれぞれ積算し（ステップ２０７）、上下限限界値オーバー量積算値が所定値を越えたか？を判断する（ステップ２０８）。Ｎｏの場合終了し、Ｙｅｓの場合スロットル弁動作上下限限界診断異常判定を行い（ステップ２０９）、スロットル制御非許可を行って（ステップ２０１）、終了する。
【００５１】
図９は、本発明のスロットル弁指令値指令値診断のフローチャート図である。図において、スロットル弁駆動指令値読み込みを行い（ステップ３００）、目標開度読み込みを行う（ステップ３０１）。目標開度変化演算を行い（ステップ３０２）、目標開度変化が所定値以上変化してから一定時間経過しているか？を判断する（ステップ３０３）。Ｎｏの場合終了し、Ｙｅｓの場合スロットル弁駆動指令値が所定値以上か？を判断する（ステップ３０４）。Ｎｏの場合終了し、Ｙｅｓの場合一定時間経過か？を判断する（ステップ３０５）。Ｎｏの場合終了し、Ｙｅｓの場合スロットル弁駆動指令値異常判断を行い（ステップ３０６）、スロットル制御非許可として（ステップ３０７）、終了する。
【００５２】
図１０は、本発明の制御停止後スロットル開度診断のフローチャート図である。図において、スロットル弁開度読み込みを行い（ステップ４００）、スロットル弁開度が所定値以上か？を判断する（ステップ４０１）。Ｎｏの場合終了し、Ｙｅｓの場合一定時間経過か？を判断する（ステップ４０２）Ｎｏの場合終了し、Ｙｅｓの場合制御停止後スロットル開度異常判定を行い（ステップ４０３）、燃料カットして（ステップ４０４）、終了する。
【００５３】
図１１は、スロットル弁動作上下限限界診断タイミングチャート図であり、（イ）はスロットル動作正常時状態を示し、（ロ）はスロットル動作異常時状態を示す。（イ）において、目標開度に対してスロットル動作上限限界値が前述したように上限制限値＋許容値の算出により定められ、スロットル動作下限限界値が下限制限値−許容値の算出により定められる。この場合、アクセル位置信号に対してスロットル動作はムダ時間による遅れおよび一次遅れフィルタによる一次遅れ現象により各限界値は図に示すように設定される。スロットル動作正常時、スロットル弁開度信号は太点線で示す線に沿って推移する。（ロ）に示すように、スロットル動作異常時にあっては、スロットル弁開度信号は図に示すようになり、スロットル動作上限限界値を越えたり、スロットル動作下限限界値以下となる。スロットル弁開度信号がこれらの限界値をはみ出した場合には異常判定を行ってモータ駆動出力をＯｎの状態からＯｆｆに切り換える。はみ出した分すなわち上下限限界値オーバー量積算し、それぞれの積算値が所定値をオーバーしたときには、今までＯｎであったモータドライバリレーをＯｆｆに切り換える。
【００５４】
図１２は、スロットル弁指令値診断タイミングチャート図である。図において、目標開度に対しスロットル弁開度信号は太点線のように推移した場合を想定する。モータ駆動指令値正常時にあっては、目標開度が急変した場合診断禁止時間が設定されてモータ駆動値診断が禁止される。この区間を過ぎるとモータ駆動指令値異常判定時間が設定される。モータ駆動指令値診断実行、時間カウントがなされる。モータ駆動指令値が正常から異常判定された場合に変わるとモータ駆動指令値診断は終了する。モータ駆動指令値異常時にあってはモータ駆動指令値異常判定時間を経過するとモータドライバリレーはＯｎからＯｆｆに切り換えられる。
【００５５】
図１３は、制御停止後スロットル開度診断タイミングチャート図である。図は、異常判定スロットル開度信号に対して制御停止後スロットル開度正常時状態および制御停止後スロットル開度異常時状態を示す。またそれらの場合における正常時エンジン回転数および異常時エンジン回転数を示す。制御停止後スロットル開度異常判定時間が図に示すように設定される。判定時間に入るとモータドライバリレーはＯｎからＯｆｆに切り換えられる。制御停止後スロットル開度診断について正常判定から異常判定になると、燃料カットがなされる。
【００５６】
【発明の効果】
本発明は、この課題を解決するために、スロットル動作が正常なときの動作のばらつきの上下限値を目標開度から推定し、その上下限値に許容値を加減算した上下限界値を越えたとき異常と判定することとしている。これにより、正常動作のときには誤って異常と判定することなく、異常時には短時間で異常を検出できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるエンジンシステムの例を示す図。
【図２】本発明が適用されるスロットル弁制御装置の概念図。
【図３】本発明が適用されるスロットル制御装置のブロック図。
【図４】本発明が適用されるスロットル制御装置および燃料制御装置のブロック図。
【図５】スロットル弁動作上限限界値演算フロー図。
【図６】スロットル弁動作下限限界値演算フロー図。
【図７】本発明が適用されるスロットル弁制御手順を示すフローチャート。
【図８】本発明のスロットル弁動作上下限診断のフローチャート。
【図９】本発明のスロットル弁指令値診断のフローチャート。
【図１０】本発明の制御停止後スロットル開度診断のフローチャート。
【図１１】本発明のスロットル弁動作上下限診断のタイミングチャート。
【図１２】本発明のスロットル弁指令値診断のタイミングチャート。
【図１３】本発明の制御停止後スロットル開度診断のタイミングチャート。
【符号の説明】
１…エンジン、５…空気流量計、６…スロットル弁、７…スロットル弁装置、１０…モータ、１２…アクセルペダル、１３…燃料噴射弁、１５…コントロールユニット、２６…処理手段、４０…スロットル弁軸、４１…駆動部材、４２…モータアクチュエータ、４３…係合部材、４４，４９…リターンスプリング、４８…スロットル弁センサ、５０…リンプホーム用リンク、５１…アクセルリターンスプリング。
Claims (5)
- アクセルペダルの動作と連携して信号を出力するアクセルペダル位置センサと、スロットル弁を駆動する駆動源と、該スロットル弁の動作と連携して信号を出力するスロットル弁位置センサと、少なくとも前記アクセルペダル位置センサからの出力である目標値信号とスロットル弁位置センサからの出力であるスロットル弁位置信号との偏差に基づいて前記駆動源を制御する制御器と、該駆動源の駆動が停止したときに前記スロットル弁を閉じるスロットル弁戻し機構を備えた自動車のスロットル制御装置において、
前記目標値信号に基づいてスロットル弁動作が正常と判断されるときに、前記スロットル弁の目標開度と当該目標開度以前の目標開度から算出されたムダ時間要素および当該ムダ時間要素から算出された一次遅れ要素のいずれかの要求を算出する手段と、
算出されたムダ時間要素もしくは一次遅れ要素によって該スロットル動作の上下限値を設定する上下限値設定手段と、
前記上下限値に許容量を加算または減算して上限限界値および下限限界値を算出する上下限限界値算出手段と、
該上限限界値または下限限界値をスロットル弁位置信号が越えたことを判定する異常判定手段と、
異常判定があったときに前記駆動源の駆動を停止せしめる駆動源停止手段と
を含んで構成されることを特徴とする自動車のスロットル制御装置。 - アクセルペダルの動作と連携して信号を出力するアクセルペダル位置センサと、スロットル弁を駆動する駆動源と、該スロットル弁の動作と連携して信号を出力するスロットル弁位置センサと、少なくとも前記アクセルペダル位置センサからの出力である目標値信号とスロットル弁位置センサからの出力であるスロットル弁位置信号との偏差に基づいて前記駆動源を制御する制御器と、該駆動源の駆動が停止したときに前記スロットル弁を閉じるスロットル弁戻し機構を備えた自動車のスロットル制御装置において、
前記目標値信号に基づいてスロットル弁動作が正常と判断されるときに、前記スロットル弁の目標開度と当該目標開度以前の目標開度から算出されたムダ時間要素および当該ムダ時間要素から算出された一次遅れ要素のいずれかの要求を算出する手段と、
算出されたムダ時間要素もしくは一次遅れ要素によって該スロットル動作の上下限値を設定する上下限値設定手段と、
前記上下限値に許容量を加算または減算して上限限界値および下限限界値を算出する限界値算出手段と、
上限限界値および下限限界値をそれぞれ越えた値をそれぞれ積算する限界値積算手段と、
積算値と所定値とを比較し、積算値が所定値以上になったことを条件として前記駆動源の駆動を停止せしめる駆動源停止手段と
を含んで構成されることを特徴とする自動車のスロットル制御装置。 - 請求項１において、
前記制御器からの駆動指令値が該上限値以上の状態が所定時間以上接続することを判定する異常判定手段とを含んで構成されることを特徴とする自動車のスロットル制御装置。 - アクセルペダルの動作と連携して信号を出力するアクセルペダル位置センサと、スロットル弁を駆動する駆動源と、該スロットル弁の動作と連携して信号を出力するスロットル弁位置センサと、少なくとも前記アクセルペダル位置センサからの出力である目標値とスロットル弁位置センサからの出力である実際値との偏差に基づいて前記駆動源を制御する制御器と、該駆動源の駆動が停止したときに前記スロットル弁を閉じるスロットル弁戻し機構を備えた自動車の燃料制御装置において、
前記目標値信号に基づいてスロットル弁動作が正常と判断されるときに、前記スロット ル弁の目標開度と当該目標開度以前の目標開度から算出されたムダ時間要素および当該ムダ時間要素から算出された一次遅れ要素のいずれかの要求を算出する手段と、
算出されたムダ時間要素もしくは一次遅れ要素によって該スロットル動作の上下限値を設定する上下限値設定手段と、
前記上下限値に許容量を加算または減算して上限限界値および下限限界値を算出する上下限限界値算出手段と、
該上限限界値または下限限界値をスロットル弁位置信号が越えたことを判定する異常判定手段と、
異常判定があったときに前記駆動源の駆動を停止せしめる駆動源停止手段と
を含んで構成されることを特徴とする自動車の燃料制御装置。 - アクセルペダルの動作と連携して信号を出力するアクセルペダル位置センサと、スロットル弁を駆動する駆動源と、該スロットル弁の動作と連携して信号を出力するスロットル弁位置センサと、少なくとも前記アクセルペダル位置センサからの出力である目標値とスロットル弁位置センサからの出力である実際値との偏差に基づいて前記駆動源を制御する制御器と、該駆動源の駆動が停止したときに前記スロットル弁を閉じるスロットル弁戻し機構を備えた自動車の燃料制御装置において、
前記目標値に基づいてスロットル弁動作が正常と判断されるときに、該スロットル動作の上下限値を設定する上下限値設定手段と、
前記上下限値に許容量を加算または減算して上限限界値および下限限界値を算出する限界値算出手段と、
上限限界値および下限限界値をそれぞれ越えた値をそれぞれ積算する限界値積算手段と、
積算値と所定値とを比較し、積算値が所定値以上になったことを条件として前記駆動源の駆動を停止せしめる駆動源停止手段と
を含んで構成されることを特徴とする自動車の燃料制御装置。
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|---|---|---|---|
| JP24630698A JP3848475B2 (ja) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | 自動車のスロットル制御装置および燃料制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP24630698A JP3848475B2 (ja) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | 自動車のスロットル制御装置および燃料制御装置 |
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Family Applications (1)
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| JP24630698A Expired - Lifetime JP3848475B2 (ja) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | 自動車のスロットル制御装置および燃料制御装置 |
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-
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