JPS61252839A - 車両用アクセル制御装置 - Google Patents

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） 本発明は、アクセル操作子の操作に応じてスロットル弁
がモータにより開閉される車両用アクセル制御装置に関
するものである。

（発明の背景） この種の装置に関しては特公昭５Ｂ−２５８５３、特開
昭５９−５８１３１などが知られており、スロットル弁
の開閉にはステップモータを靭用することが可能である
。

ところがスロットル弁の開閉にステップモータが使用さ
れる従来装置においては、ステップモータの制御不能時
にスロットル弁が開かれたままとなり、これによりエン
ジン回転数がアクセル操作にかかわらず異常に上昇し、
したがって車両が暴走する虞れがあった。

そこで、スロットル弁をスプリングなどにより閉方向へ
付勢してステップモータの制御不能時にスロットル弁を
全閉できる装置が提案されている。

しかしながらこの提案装置においては、ステップモータ
の送り間隔以上の精度でスロットル弁を開閉制御できず
、またスロットル弁開度がフィードバック制御される場
合にはその開度を検出する検出器の取付誤差やその電源
電圧の変動により制御誤差が生ずるので、アクセル操作
子がスロットル弁の全閉対応位置へ操作されてもスロッ
トル弁を全閉位置へ正確に停止制御できず、このためエ
ンジンのアイドル回転数が不必要に高まり、あるいはス
ロットル弁がスロットルチャンバに高速で衝突するなど
の問題が生じていた。

さらにスロットル弁を閉方向へ付勢するスプリングなど
の動作に支障が生じた場合には、そのことを運転者が直
ちに確認できないので、その修理が遅れるという問題が
あった。

（発明の目的） 本発明は上記課題に鑑みて為されたものであり、その目
的は、アクセル操作子がスロットル弁の全閉対応位置へ
操作されたときにスロットル弁を全閉位置へ正確に位置
決めできるとともに、スロットル弁を閉方向へ付勢する
スプリングなどの動作に支障が生じたことを直ちに検知
できる車両用アクセル制御装置を提供することにある。

（発明の構成） 上記目的を達成するために本発明では、アクセル操作子
がスロットル弁の全閉対応位置へ操作されかつスロット
ル弁が全閉直前位置にあるときにステップモータに対す
る駆動制御が停止され、その後、スロットル弁はリター
ンスプリングなどの付勢手段のみにより全閉位置まで駆
動されている。

そしてステップモータの駆動停止時から所定時間が経過
するまでにスロットル弁が全閉されないときにはスロッ
トル弁の閉方向付勢手段に支障が生じているとの判断が
行なわれている。

このため本発明に係る装置においては第１図に示される
ように、 アクセル操作子ａの操作量がアクセル操作量検出手段す
により検出されており、また付勢手段Ｃによりスロット
ル弁ｄが閉方向へ付勢されている。

そしてスロットル弁ｄの開閉駆動はステップモータｆに
より行なわれており、ステップモータｆの駆動制御はモ
ータ制御手段Ｑによりアクセル操作子ａの操作量に応じ
て行なわれている。

更にアクセル操作子ａがスロットル弁ｄの全閉対応位置
でスロットル弁ｄが全閉直前のときにステップモータｆ
の駆動制御停止が駆動制御停止指令手段りによりモータ
制御手段Ｑに対して指令されており、その駆動制御停止
後は前記スロットル弁付勢手段Ｃによりスロットル弁ｄ
がその閉方向へ付勢駆動される。

また診断手段ｉにおいては、ステップモータｆの駆動制
御停止時から所定時間が経過するまでにスロットル弁ｄ
が全閉されたことが弁開度検出手段ｅにより検出されな
いときに、スロットル弁付勢手段Ｃが異常との診断が行
なわれている。

（実施例の説明） 以下図面に基づいて本発明に係る装置の好適な実施例を
説明する。

第２図において、アクセルペダル（アクセル操作子＞１
０の踏込み屋がアクセルポテンショメータ１２により検
出されており、その検出信号はスロットル弁制御回路１
４に供給されている。

このスロットル弁制御回路１４はマイクロコンピュータ
を中心として構成されており、そのＡ／Ｄ変換器１６に
アクセルポテンショメータ１２の検出信号が入力されて
いる。

そしてＡ／Ｄ変換器１６でデジタル信号に変換　　　　
　　゛されたアクセルポテンショメータ１２の検出信号
はＣＰＵ１８に供給されており、このＣＰＵ１８で得ら
れた４ビツトの弁開閉制御信号はラッチ２０で保持され
ている。

ざらにラッチ２０の弁開閉制御信号はモータドライバ２
２に供給されており、その弁開閉制御信号に従ってステ
ップモータ２４の巻線２４ａ、２４ｂがモータドライバ
２２により各々励磁制御されている。

このステップモータ２４によりスロットル弁２６の回転
軸が駆動されており、その結果スロットル弁２６はアク
セルペダル１０の操作に応じて開閉駆動されている。

またスロットル弁２６はリターンスプリング２８により
閉方向へ常時付勢されており、スロットル弁２６の回転
軸により駆動されるスロットル全閉スイッチ３０はスロ
ットル弁２６が全閉されたときにスイッチング駆動され
ている。

そしてスロットル全閉スイッチ３０のスイッチング信号
は前記ｃｐｕｉａに供給されており、ＣＰＵ１８におい
てはスロットル弁２６が全閉されたことがそのスイッチ
ング信号から検知されている。

そしてこのＣＰＵ１８により警報ランプ３２が点灯され
ており、その点灯により運転者に対してリターンスプリ
ング２８の交換修理が促されている。

なお、ＣＰＵ１８においてはステップモータ２４の送り
量からその開度位置が推定検出されている。

本実施例は以上の構成からなり、以下その作用を説明す
る。

第３図、第４図は第２図におけるＣＰＵ１８のスロツｌ
〜ル弁開度制御ルーチンを説明するもので、第３図の処
理は図示されていないオペレーティングシステムにより
所定周期で起動される定時間割込処理であり、また第４
図の処理はこの定時間割込により決定されるモータスピ
ードに応じて起動されるｏｃｉ割込処理である。

第３図において、まずアクセルペダル１０の踏込み量（
ストローク量１）が読込まれ（ステップ１００）、次い
でスロットル弁２６の目標開度（目標スＴツブ数５ＴＥ
Ｐ”　）がアクセルペダル１０の踏込み但に基づいて求
められる（ステップ１０２）。

そしてスロットル弁２６の実駆動ステップ数５ＴＥＰ（
推定検出されたもの）の目標ステップ数５ＴＥＰ”に対
する偏差εが算出される（ステップ１０４）。

更にこの偏差εに基づいてモータスピードの算出、ステ
ップモータ２４の正転、逆転、保持の判断、更にｏｃｉ
割込の起動周期セット、モータ回転方向に関するフラグ
セットなどが行なわれる（ステップ１０６）。

次にアクセルペダル１０のストローク量１からアクセル
ペダル１０が無操作状態であるか否かが判断され（ステ
ップ１０８）、またステップモータ２４の実駆動ステッ
プ数８丁ＥＰが４以下であるか否かの判定によりスロッ
トル弁２６が全閉直前位置にあるか否かが判断される（
ステップ１１０）。

その際にアクセルペダル１０が無操作状態でなくあるい
はスロットル弁２６が全閉直前位置にないときには無励
磁フラグ（ＮＯＴＲＱ）がリセットされるとともに（ス
テップ１１２）、全閉ＯＫフラグ（ＯＫＦＬＧ＞がリセ
ットされる（ステップ１１３）。

またアクセルペダル１０が無操作状態でありかつスロッ
トル弁２６が全閉直前位置にあるときには無励磁フラグ
（ＮＯＴＲＱ＞がセットされる（ステップ１１４）。

第４図において、無励磁フラグ（ＮＯＴＲＱ）がセット
されていないことが確認されると（ステップ１１６Ｌス
テツプモータ２４の回転位置をそのまま保持すべきか、
正転すべきか、逆転すべきかが判断される（ステップ１
１８）。

その際に正転との判断が行なわれたときには実駆動ステ
ップ数５ＴＥＰに１が加えられ（ステップ１２０）　、
また逆転との判断が行なわれたときには実駆動ステップ
５ＴＥＰから１が差引かれ（ステップ１２２＞、更に保
持との判断が行なわれたときには実駆動ステップ数５Ｔ
ＥＰはそのままとされる。

なおステップ１２０，１２２で求められた実駆動ステッ
プ数５ＴＥＰはスロットル弁２６の実開度に対応し、こ
れは前記偏差εを算出するために用いられている。

その後次の第１表で示される励磁パターン１．２．３．
４が所定の順番で選択され、これによりステップモータ
２４が正逆転制御されてスロットル２６が開閉駆動され
る（ステップ１２４）。

第１表 なお第１表において、励磁パターン１．２．３．４が選
択されると、それらに対応して端子へから端子Ａへ、端
子■から端子Ｂへ、端子Ａから端子へへ、端子Ｂから端
子百へ各々定格の励磁電流が流れる。

そして例えばパターン１からパターン２へ変化するとス
テップモータ２４の回転軸が正転方向へ駆動され、パタ
ーンが３．４．１．２．３の順で変化するとステップモ
ータ２４が正転方向へ逐次ステップ駆動される。

またパターンが１．４．３．２．１．４の順で選択され
るとステップモータ２４の回転軸が逆転方向へ逐次ステ
ップ駆動される。

このように励磁パターン１．２．３．４が所定の順番で
選択されることによりステップモータ２４が正転方向ま
たは逆転方向へステップ送りされ、スロットル弁２６は
例えば１．８°ずつ開閉される。

他方、アクセルペダル１０が無操作状態でスロットル２
６が全閉直前位置にあり前記無励磁フラグ（ＮＯＴＲＱ
＞がセットされていることが確認されたときには（ステ
ップ１１６）、前記第１表の無励磁パターンが選択され
（ステップ１２６）、ステップモータ２４のコイル２４
ａ、２４ｂに対する励磁が停止され、スロットル弁２６
の閉方向駆動はリターンスプリング２８のみにより行な
われる。

ここで、励磁が停止されるのはスロットル弁２６が全閉
直前（ＳＴＥＰ≦４）の場合であるから、スロットル弁
２６の閉方向への速度が大きくなる前に全閉となるため
、スロットル弁２６はスロットルチャンバに高速で衝突
することがなく、またアクセルペダル１０の無操作状態
にもかかわらずスロットル弁２６に閉じ残りが生ずるこ
とはなく、エンジンは正規のアイドル回転数で回転され
る。

なあ、ステップモータ２４の実駆動ステップ数５ＴＥＰ
が４以下であるときにスロットル弁２６が全閉直前位置
にあるとの判断が行なわれるのは、例えばシステムへの
電源投入の際に実駆動ステップ数５ＴＥＰがＯで最初の
パターン１が選択されたときに、磁界が強め合って停止
するロータの回転位置がスロットル弁２６の全閉位置と
一致するとは限らず、本実施例のように４つのパターン
１．２．３．４が逐次選択される方式では最大で３ステ
ップ分だけ誤差が生じ、その最大誤差ステップ数が４ス
テツプ以下であるためである。

ここで、ステップモータ２４の駆動制御が停止された後
、リターンスプリング２８によりスロットル弁２６が全
閉位置まで駆動されたか否かがスロットル全閉スイッチ
３０のスイッチング信号が監視されることにより判定さ
れる（第３図　ステップ１２８）。

そして、ステップモータ２４の駆動制御が停止された後
で５０ｍ５ｅｃの期間（スロットル弁２６が全閉される
のに十分な期間）が経過する前に（ステップ１３０）、
スロットル全閉スイッチ３０がスイッチングしてスロッ
トル弁２６が全閉とされたことが確認されると全閉ＯＫ
フラグ（ＯＫＦＬＧ）がセットされる（ステップ１３２
）。

そのフラグセットによりリターンスプリング２８の正常
動作が確認されくステップ１３４）、その場合には第３
図の処理がそのまま終了される。

また、スロットル弁２６が全閉とされたことが確認され
ることなく、ステップモータ２４の駆動制御停止時から
、５０ｍ５ｅｃの期間が経過したときには（ステップ１
３０で肯定的な判定）、全閉ＯＫフラグ（ＯＫＦＬＧ＞
がセットされていないことが確認された後（ステップ１
３４）、故障フラグ（ＮＧＦＬＧ＞がセットされる（ス
テップ１３６）。

このフラグセットが確認されるとくステップ１３８）、
警報ランプ３２が点灯され（ステップ１４０）、これに
よりリターンスプリング２８の修理が運転者に対して促
される。

以上説明したように本実施例によれば、アクセルペダル
１０が無操作状態でスロットル弁２６が仝開直前位置と
なったときにスロットル弁２６を開閉駆動するステップ
モータ２４の励磁が停止され、その後リターンスプリン
グ２８の付勢力のみでスロットル弁２６が全閉とされる
ので、アクセルペダル１０が全閉状態のときにスロット
ルチャンバへの高速衝突を回避しながらスロットル弁２
６を正確に全閉状態とすることが可能となる。

従ってスロットルユニットの耐久性が向上されるととも
にエンジンのアイドル回転数を正規の回転数に維持する
ことが可能となる。

また本実施例によれば、大量生産される車両への装置取
付に要する時間および工程を低減してそのコストを引き
下げることも可能となる。

すなわち従来において大量生産される車両にパルスモー
タ２４とスロットル弁２６とを組付ける際には、パター
ン１でスロットル開度がＯとなるようにそれらを調整設
定しなげばならないが、本実施例装置ではその調整がリ
ターンスプリング２８により自動的に行なわれるので、
これに要する時間及び労力が不要となり、製造コストが
低減される。

そして特に本実施例によれば、リターンスプリング２８
の動作異常が自動検知されてその修理が運転者に対して
促されるので、その修理を行なうことによりリターンス
プリング２８を正常動作の可能な状態に常に維持するこ
とが可能となる。

したがって、断線などによりステップモータ２４の駆動
制御が行なえなくなったときに確実にスロットル弁２６
を全閉駆動でき、このためステップモータ２４の駆動制
御不能による車両の暴走などが防止され、このことは車
両の安全な運転を行なう上で極めて好ましい。

なお以上の効果はポテンショメータを用いて検出された
スロットル弁開度がフィードバック量として用いられる
この種の装置においても同様に得ることが可能である。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、アクセル操作子が
スロットル弁の全閉対応位置にありスロットル弁が全閉
直前の位置となったときに、このスロットル弁を開閉駆
動するステップモータの駆動制御が停止されてスロット
ル弁が付勢手段ににり付勢されるので、そのときスロッ
トル弁を正確に全閉位置へ駆動でき、このためエンジン
の回転数を常に正規のアイドル回転数とすることが可能
となる。

またスロットル弁が全閉直前のときにのみ付勢手段によ
り全閉されるので、スロットルチャンバへの高速衝突が
防止され、従ってスロットルユニットの耐久性を向上さ
せることも可能となる。

そして特に本発明によれば、前記付勢手段の異常が常時
監視されるので、その異常警告が行なわれることにより
修理を促すことが可能となり、その結果付勢手段の正常
動作を確保でき、したがってモータ制御不能時において
車両の暴走などが確実に防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図はクレーム対応図、第２図は本発明に係る装置の
好適な実施例を示すブロック図、第３図、第４図は第２
図におけるＣＰＵ１８で行なわれる処理手順を説明する
フローチャートである。 ａ・・・アクセル操作子 ｂ・・・アクセル操作量検出手段 Ｃ・・・スロットル弁付勢手段 ｄ・・・スロツ［−ル弁 ｅ・・・ステップモータ ｆ・・・モータ制御手段 ０・・・駆動制御停止指令手段 ｈ・・・診断手段 ｉ・・・弁仝閉検出手段 １０・・・アクセルペダル １２・・・アクセルボテンショメータ １４・・・スロットル弁制御回路 ２２・・・モータドライバ ２４・・・ステップモータ ２６・・・スロットル弁 ２８・・・リターンスプリング ３０・・・スロットル全閉スイッチ ３２・・・警報ランプ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）スロットル弁を開閉駆動するステップモータと、 スロットル弁を閉方向へ付勢するスロットル弁付勢手段
   と、 アクセル操作子の操作量を検出するアクセル操作量検出
   手段と、 アクセル操作子の操作量に応じてステップモータを駆動
   制御するモータ制御手段と、 アクセル操作子がスロットル弁の全閉対応位置にありス
   ロットル弁が全閉直前のときにステップモータの駆動制
   御停止をモータ制御手段に指令する駆動制御停止指令手
   段と、 スロットル弁の全閉状態を検出する弁全閉検出手段と、 ステップモータの駆動制御停止時から所定時間が経過す
   るまでにスロットル弁が全閉とされないときに、スロッ
   トル弁付勢手段が異常との診断を行なう診断手段と、 を備えたことを特徴とする車両用アクセル制御装置。