JPH02169843A - 自動車の電子制御装置 - Google Patents

自動車の電子制御装置

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JPH02169843A
JPH02169843A JP1230556A JP23055689A JPH02169843A JP H02169843 A JPH02169843 A JP H02169843A JP 1230556 A JP1230556 A JP 1230556A JP 23055689 A JP23055689 A JP 23055689A JP H02169843 A JPH02169843 A JP H02169843A
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accelerator pedal
signal
position sensor
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throttle valve
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エリッヒ・ユンジンガー
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エバーハルト・シュナイベル
Erich Schneider
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • F02D11/107Safety-related aspects
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder

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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Auxiliary Drives, Propulsion Controls, And Safety Devices (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野1 本発明は、自動車の電子制御装置、さらに詳細には自動
車の空気と燃料の混合気を制御する部材を電子的に制御
する自動車の電子制御装置に関する。
【従来技術〕
ドイツ特許公開公報第31096:18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ならび
に監視装置が開示されている。同装置ではアクセルへタ
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
標値は制御器に人力される。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、特にアクセルペダルの位置と
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。
[発明が解決しようとする問題点] 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、特に摩耗や汚れなどの機械的な
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など構成が複雑になり、さらに正確
な誤動作を判別できないという問題がある。
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、終端スイッチなどを設けることな(、絞り弁
を電子的に制御するとき誤動作を検出することが可能な
自動車の電子制御装置を提供することを目的とする。
[問題点を解決するための手段コ このような問題点を解決するために、本発明では、自動
車の空気と燃料の混合気を制御する部材を電子的に制御
する自動車の電子制御装置において、アクセルペダルに
結合され、アクセルペダルの位置を示す信号を発生する
位置センサと、前記位置センサからの位置信号に従って
前記部材を操作する操作機器と、誤動作信号を形成する
手段とを設け、アクセルペダルを作動したとき、前記位
置センサの位置信号がアイドル値を越える所定の範囲の
値に達しないとき誤動作信号を発生する構成を採用した
[作用] このような構成では、アクセルペダルを作動したときア
クセルペダル位置センサの示す信号がアイドル値を越え
る所定の範囲の値に達しないとき誤動作信号を発生する
ようにしているので、絞り弁を電子的に制御する時の異
常を確実に検出することができる。また、アクセルペダ
ルと結合され、アクセルへタルの位置を示す信号を発生
するもう一つのセンサが設けられ、その出力信号がアク
セルペダル位置センサからの位置信号と比較され、相互
の監視が行なわれる。
[実施例1 本発明の実施例は、アクセルペダルと、このアクセルペ
ダルと機(成約に結合されたアクセルペダル位置センサ
と、エンジンの空気と燃料の混合気を制御する絞り弁を
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信号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;h制御装置に関するものであり、以ド図
簡に従って詳細に説明される。
図において符号1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lはアクセルペダル位置センサ2な
ら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lが作動されると閉じる(あるいは開放する)。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
fQ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
へグル位置センサ2に接続される制fl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
自動車の空気と燃料のc[コ合気を制御する絞り弁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ならびにアクセルペダ
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
回路は閉ループを構成し、当業者にはよ(知られた閉ル
ープ制御が行なわれる。
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1.r、Thするオン・オフ制御器のような
伯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。
差形成器9によりアクセルペダル位置センサ2からの[
1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IOに入力される。フ
ィルタIO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11に発生すること
ができる。制(卸偏差が残存している場合や制御偏差の
動的特性がMl動作により変化した場合には制御偏差が
比較2311のしきい値を上回るので、比較2311は
誤動作を示す信号を発生し、自動i[に設けられた誤動
作表示器12を作動させる。
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13が設けられる。
この論理回路13にはアクセルペダルスイッチ8ないし
位置センサ18からの信号ならびに自動1頁から種々の
人力信号14が人力される。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から目は値が、また制(8器3の出力から操作信
号がそれぞれ人力される。
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などの情報をイイして
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(型置センサ6の出力は最小値となる。論理回路1
3はこの最小値と所定(1a(下限値)を比較し、絞り
弁7の駆動軸がねじれているかあるいは絞り弁7がつつ
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13は誤動作
信号を発生し、表示器12を作動させる。また上述の上
限値を設定し、絞り弁位置センサ6の出力と上限値を比
較し、それを越えた時誤動作信号を発生させるようにし
てもよい。
論理回路13はさらに、制御器3からの操作イ1)号が
所定時間より長く所定値を越えたか否かを判断し、その
場合には同様に表示2に12を作動させ、出力段4に流
れる電流を減少あるいは0にし、調節モータ5の制御を
解除するかあるいは所定のデユーティ比でクロック制御
することにより、出力段4に過負荷がかかるのを防1ヒ
するとともに絞り弁7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7がそ
の慣性ならびに絞り弁7と結合されている調節モータ5
ならびに絞り弁位置センサ6の慣性に基づきデユーティ
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。
さらに論理回路13はアクセルペダルlが作動され、ア
クセルペダル位置センサ2が第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%)以下の目標値を発生した時アクセルペ
ダルlと結合されたアクセルペダルスイッチ8が閉じる
か(あるいは開放するか)否かを調べる(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。逆にアクセルへダルlが作動され、アクセルペダル
スイッチ8が閉じた(あるいは開放した)時、アクセル
ペダル位置センサ2が上述したアイドル値を越える第1
と第2のしきい値の間の値に達しない時には、論理回路
13は誤動作信号を発生する。
アクセルペダルスイッチ8がポテンショメータで構成さ
れる位置センサ18に置き換えられる場合には、論理回
路13はアクセルペダルl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1表示器12を作動させる。アクセルペダルl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
いる場合ならびにアクセルペダルlとアクセルペダルス
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lとアクセルペダル位
置センサ2との結合関係あるいはアクセルペダルlとア
クセルペダルスイッチ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。
このようにアクセルペダル位置センサ2の信号とアクセ
ルペダルスイッチ8ないし位置センサ18の信号を比較
することにより、相互の監視を行なうことができる。
さらに論理回路13はアクセルペダルlの非動作位置(
アクセルペダルlが踏まれていない状態)に関して妥当
性のチエツクを次のようにして行なう。すなわちブレー
キが作動されスイッチが開III(閉鎖)かないしは位
置センサ18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位置センサ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、越えた時に誤動作信号
が発生される。
本発明に関わる監視はまた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、ま
た絞り弁位置センサ6の代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。
本発明では絞り弁を駆動する制御回路の特性がら直接誤
動作特性があるかどうかを調べることができる。すなわ
ち、本発明において行なわれる監視では、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エツクする
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
れなど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。本発明において行
なわれる監視は特に速度が大きくまた回転数が大きな制
動時(エンジンブレーキなどを含む)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i械的な
動作点が定まっているからであり、また自動車の運転時
このような駆動状態が充分頻繁に発生するからである。
従って、本発明において行なわれる監視は特に燃料カッ
トが伴う減速運転(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。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明では、アクセルペダルを作
動したときアクセルペダル位置センサの示す信号がアイ
ドル値を越える所定の範囲の値に達しないとき誤動作信
号を発生するようにしているので、絞り弁を電子的に制
御するときの異常を確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
図は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。 1・・・アクセルペダル 2・・・アクセルペダル位置センザ 3・・・制御器     4・・・出力段5・・・操作
機23(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

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)自動車の空気と燃料の混合気を制御する部材(7)
    を電子的に制御する自動車の電子制御装置において、 アクセルペダルに結合され、アクセルペダルの位置を示
    す信号を発生する位置センサ(2)と、前記位置センサ
    からの位置信号に従って前記部材を操作する操作機器(
    5)と、 誤動作信号を形成する手段(13)とを設け、アクセル
    ペダルを作動したとき、前記位置センサの位置信号がア
    イドル値を越える所定の範囲の値に達しないとき誤動作
    信号を発生するようにしたことを特徴とする自動車の電
    子制御装置。 2)アクセルペダルと結合され、アクセルペダルの位置
    を示す信号を発生するもう一つのセンサ(8、18)が
    設けられ、その出力信号が前記位置センサ(2)からの
    位置信号と比較され、相互の監視が行なわれることを特
    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
    御装置。 3)アクセルペダルの作動を示すスイッチ手段(8)が
    アクセルペダルに取り付けられており、そのスイッチ信
    号が前記位置センサ(2)からの位置信号と比較され、
    相互の監視が行なわれることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項または第2項に記載の自動車の電子制御装置。 4)アクセルペダルの非動作位置でスイッチが開放しブ
    レーキが作動されたとき、前記位置センサ(2)からの
    位置信号が所定値を越えたとき誤動作信号を発生するよ
    うにようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第1項
    から第3項までのいずれか1項に記載の自動車の電子制
    御装置。
JP1230556A 1984-08-16 1989-09-07 自動車の電子制御装置 Expired - Lifetime JPH0694820B2 (ja)

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DE3430077.5 1984-08-16
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