JPH0694820B2 - 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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JPH0694820B2
JPH0694820B2 JP1230556A JP23055689A JPH0694820B2 JP H0694820 B2 JPH0694820 B2 JP H0694820B2 JP 1230556 A JP1230556 A JP 1230556A JP 23055689 A JP23055689 A JP 23055689A JP H0694820 B2 JPH0694820 B2 JP H0694820B2
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accelerator pedal
signal
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electronic control
control unit
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エバーハルト・シュナイベル
エリッヒ・シュナイダー
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ロ−ベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング
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    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06—Arrangements 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
    • F02D11/10—Arrangements 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
    • F02D11/107—Safety-related aspects
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
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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)

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 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。
また、空気と燃料の混合気を制御するのに重要なアクセ
ルペダル位置を検出するセンサに異常があると、絞り弁
を電子的に制御することが困難になるので、特にアクセ
ルペダル位置を検出するセンサの妥当性を監視し、その
誤動作を検出しなければならない。
従って、本発明はこのような問題点を解決するためにな
されたもので、アクセルペダル位置センサの機能を確実
に監視でき、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。
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
第１の位置センサと、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第２の位置セン
サと、前記第１の位置センサから発生する位置信号に従
って前記部材を操作する操作機器と、前記第１と第２の
位置センサからの信号に従って誤動作信号を発生する手
段とを設け、前記第２の位置センサはアクセルペダルが
作動された場合スイッチング信号を発生し、アクセルペ
ダルが作動され前記第２の位置センサのスイッチング信
号が発生したときに第１の位置センサから発生する位置
信号がアイドル値を越える第１と第２のしきい値で定ま
る所定の値の範囲外にあるとき誤動作信号を発生させる
構成を採用した。
また、本発明では、アクセルペダルの各位置において第
１と第２の位置センサの信号間の信号差が所定の値を越
えたとき誤動作信号を発生させる構成も採用している。
［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、アクセルペダ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］ 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
自動車の電子制御装置に関するものであり、以下図面に
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１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１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
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ペ
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
動車の空気と燃料の混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、当業者にはよく知られた閉ループ
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。
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10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11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
しきい値を上回るので、比較器11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。
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車から種々の入力信号
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、また制御器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などの情報を有してお
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
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の出力は最小限となる。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
がねじれているがあるいは絞り弁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からの操作信号が所定時
間より長く所定値を越えたか否かを判断し、その場合に
は同様に表示器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
あるいは所定のデュ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止するとともに
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の慣性に基づきデューティ比に対応す
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１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１
の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
クセルペダル１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１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12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な
らびにアクセルペダル１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１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１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１の非動作位置（ア
クセルペダル１が踏まれていない状態）に関して妥当性
のチェッ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放（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い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。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、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、アクセルペダルの位
置を検出する２つの位置センサが設けられ、２つの位置
センサからの信号を比較することにより信号の妥当性を
調べるようにしているので、すなわち、第１の発明では
アクセルペダルが作動されて第２の位置センサからスイ
ッチング信号が発生したときに第１の位置センサから発
生するアクセルペダルの位置信号がアイドル値を越える
第１と第２のしきい値で定まる所定の値の範囲外にある
とき誤動作信号を発生させるようにしているので、また
第２の発明では、アクセルペダルの各位置において第１
と第２の位置センサの信号間の信号差が所定の値を越え
たとき誤動作信号を発生させるようにしているので、空
気と燃料の混合気を制御するのに重要なアクセルペダル
位置センサの信号の妥当性を監視しその誤動作を確実に
検出することが可能になり、空気と燃料の混合気を制御
する部材を電子的に確実に制御することが可能になる。
【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 エバーハルト・シュナイベル ドイツ連邦共和国7251ヘミンゲン・ホッホ シュテッターシュトラーセ １／５ (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・モー ツァルトシュトラーセ ９／１ (56)参考文献 特開 昭59−65520（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−16231（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−26232（ＪＰ，Ａ)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項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（１）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第１の位置センサ（２）と、 アクセルペダル（１）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第２の位置センサ（８）と、 前記第１の位置センサ（２）から発生する位置信号に従
    って前記部材（７）を操作する操作機器（５）と、 前記第１と第２の位置センサからの信号に従って誤動作
    信号を発生する手段（13）とを設け、 前記第２の位置センサはアクセルペダルが作動された場
    合スイッチング信号を発生し、 アクセルペダルが作動され前記第２の位置センサのスイ
    ッチング信号が発生したときに第１の位置センサから発
    生する位置信号がアイドル値を越える第１と第２のしき
    い値で定まる所定の値の範囲外にあるとき誤動作信号を
    発生させることを特徴とする自動車の電子制御装置。
  2. 【請求項２】前記第１の位置センサ（２）がポテンショ
    メータとして、また第２の位置センサ（８）がアクセル
    ペダルスイッチとして構成さ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. 【請求項３】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（１）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第１の位置センサ（２）と、 アクセルペダル（１）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第２の位置センサ（18）と、 前記第１の位置センサ（２）から発生する位置信号に従
    って前記部材（７）を操作する操作機器（５）と、 前記第１と第２の位置センサからの信号に従って誤動作
    信号を発生する手段（13）とを設け、 アクセルペダルの各位置において第１と第２の位置セン
    サの信号間の信号差が所定の値を越えたとき誤動作信号
    を発生させることを特徴とする自動車の電子制御装置。
  4. 【請求項４】前記第１と第２の位置センサがポテンショ
    メータとして構成されることを特徴とする特許請求の範
    囲第３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 1984-08-16
DE3430077.5 1984-08-16
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DE3510173A DE3510173C2 (de) 1984-08-16 1985-03-21 Überwachungseinrichtung für eine elektronisch gesteuerte Drosselklappe in einem Kraftfahrzeug

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