DE19756803A1 - Drosselsteuervorrichtung - Google Patents

Drosselsteuervorrichtung

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drossel- bzw. Drosselventilsteuervorrichtung, die einen Doppelsystemsen­ sor beinhaltet, und betrifft insbesondere eine Drossel­ steuervorrichtung, welche eine Drossel unter Berücksichti­ gung eines abnormalen Zustands des Doppelsystemsensors steuert.
Die Japanische Patentschrift Nr. 6-94820 offenbart eine elektronische Steuervorrichtung, welche eine Abnormalität eines Doppelsystem-Gaspedalstellungssensors erfaßt, der ei­ nen Hauptsensor und einen Untersensor beinhaltet. Diese elektronische Steuervorrichtung zeigt eine Fehlermeldung auf einer Anzeigevorrichtung an, wenn die Differenz zwi­ schen Signalen, die aus dem Hauptsensor und dem Untersensor ausgegeben werden, einen vorbestimmten Schwellwert über­ schreitet, wodurch angezeigt wird, daß eine Abnormalität in dem Gaspedalstellungssensor erfaßt worden ist.
Jedoch hat die Patentschrift keinerlei andere Verarbei­ tung, die gegenüber einer Abnormalität auszuführen ist, als ein Anzeigen einer Fehlermeldung auf einer Anzeigevorrich­ tung berücksichtigt, wenn die Abnormalität in dem Gaspedal­ stellungssensor erfaßt worden ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Drosselsteuervorrichtung zu schaffen, welche abhängig von dem abnormalen Zustand eines Doppelsystemsensors ein zweckmäßiges Steuern einer Drossel durchführt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mittels den im An­ spruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.
Weitere Vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Drosselsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Er­ findung steuert eine Drossel auf der Grundlage von Aus­ gangssignalen eines Positionssensors, der einen ersten Sen­ sor und einen zweiten Sensor beinhaltet, welche eine Posi­ tion eines gleichen Objekts erfassen, wobei, wenn eine Ab­ normalität in entweder dem ersten Sensor oder dem zweiten Sensor erfaßt wird, ein Steuern einer Drossel auf der Grundlage des Ausgangssignals des anderen Sensors fortge­ setzt wird, in welchem keine Abnormalität erfaßt wird, und das Steuern einer Drossel unterbrochen wird, wenn das Er­ fassen der Abnormalität in entweder dem ersten Sensor oder dem zweiten Sensor für eine erste vorbestimmte Zeit fortbe­ steht, und wenn eine Abnormalität in sowohl dem ersten Sen­ sor als auch dem zweiten Sensor erfaßt wird, ein Steuern einer Drossel auf der Grundlage des Ausgangssignals entwe­ der des ersten Sensors oder des zweiten Sensors fortgesetzt wird und das Steuern einer Drossel unterbrochen wird, wenn das Erfassen der Abnormalität in sowohl dem ersten Sensor als auch dem zweiten Sensor für eine zweite vorbestimmte Zeit fortbesteht, welche kürzer als die erste vorbestimmte Zeit ist.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Posi­ tionssensor ein Gaspedalstellungssensor zum Erfassen einer Stellung eines Gaspedals.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Positionssensor ein Drosselstellungssensor zum Erfassen einer Öffnung eines Drosselventils.
Somit ermöglicht die hierin beschriebene Erfindung den Vorteil eines Schaffens einer Drosselsteuervorrichtung, welche abhängig von dem abnormalen Zustand eines Doppelsy­ stemsensors ein zweckmäßiges Steuern einer Drossel durch­ führt.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Ausgestaltung einer Drosselsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Ausgestaltung einer elektronischen Steuerein­ heit der Drosselsteuervorrichtung in Fig. 1; und
Fig. 3 ein Flußdiagramm eines Abnormalitätserfassungs­ verfahrens für einen Drosselstellungssensor der Drosselsteuervorrichtung in Fig. 1.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines Ausführungs­ beispiels der vorliegenden Erfindung.
Fig. 1 zeigt eine Drosselsteuervorrichtung 1 dieses Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Drosselsteuervorrichtung 1 beinhaltet einen Doppelsystem-Gas­ pedalstellungssensor 10, einen Doppelsystem-Drosselstel­ lungssensor 20, einen Motor 40 zum Antreiben eines Drossel­ ventils 30, eine elektromagnetische Kupplung 50 zum Steuern des Verbindens/Trennens zwischen dem Drosselventil 30 und dem Motor 40 und eine elektronische Steuereinheit bzw. ECU 60.
Der Gaspedalstellungssensor 10 beinhaltet einen Haupt­ sensor 11 und einen Untersensor 12. Der Hauptsensor 11 er­ faßt die Stellung eines Gaspedals auf der Grundlage des Be­ trags, um welchen ein Gaspedal 2 niedergedrückt ist, und gibt ein die Gaspedalstellung anzeigendes Erfassungssignal VPA1 zu der ECU 60 aus. Der Untersensor 12 erfaßt ebenso die Gaspedalstellung auf der Grundlage des Betrags, um wel­ chen das Gaspedal 2 niedergedrückt ist, und gibt ein die Gaspedalstellung anzeigendes Erfassungssignal VPA2 zu der ECU 60 aus.
Der Drosselstellungssensor 20 beinhaltet einen Haupt­ sensor 21 und einen Untersensor 22. Der Hauptsensor 21 er­ faßt die Ist- bzw. tatsächliche Stellung des Drosselventils 30 und gibt ein die Iststellung des Drosselventils 30 an­ zeigendes Erfassungssignal VTA1 zu der ECU 60 aus. Der Un­ tersensor 22 erfaßt ebenso die Iststellung des Drosselven­ tils 30 und gibt ein die Iststellung des Drosselventils 30 anzeigendes Erfassungssignal VTA2 zu der ECU 60 aus.
Die ECU 60 berechnet eine Soll- bzw. Zielöffnung des Drosselventils 30 auf der Grundlage der Erfassungssignale VPA1 und VPA2, die aus dem Gaspedalstellungssensor 10 aus­ gegeben werden. Die ECU 60 steuert ebenso die Drehung des Motors 40 auf der Grundlage der Erfassungssignale VTA1 und VTA2, die aus dem Drosselstellungssensor 20 ausgegeben wer­ den, derart, daß sich die Istöffnung des Drosselventils 30 näher an der Sollöffnung befindet.
Die ECU 60 steuert die elektromagnetische Kupplung 50 derart, daß das Drosselventil 30 und der Motor 40 während des normalen Fahrens eines Fahrzeugs elektromagnetisch mit­ einander verbunden sind.
Fig. 2 zeigt die Ausgestaltung der ECU 60, welche eine zentrale Verarbeitungseinheit bzw. CPU 61, einen Nur-Lese-Speicher bzw. ROM 62 und einen Direktzugriffsspeicher bzw. RAM 63 beinhaltet. Die CPU 61, der ROM 62 und der RAM 63 sind über einen Bus 64 miteinander verbunden.
Der ROM 62 speichert ein Programm für ein Abnormali­ tätserfassungsverfahren für den Drosselstellungssensor 20. Die CPU 61 liest das in dem ROM 62 gespeicherte Programm und führt das Abnormalitätserfassungsverfahren aus.
Im weiteren Verlauf wird das von der CPU 61 ausgeführte Abnormalitätserfassungsverfahren für den Drosselstellungs­ sensor 20 unter Bezugnahme auf Fig. 3 Schritt für Schritt beschrieben.
Im Schritt S31 entscheidet die CPU 61, ob sich der Hauptsensor 21 in einem abnormalen Zustand befindet oder nicht. Zum Beispiel entscheidet die CPU 61, daß sich der Hauptsensor 21 in einem abnormalen Zustand befindet, wenn die Bedingung "VTA1 ≦ Tmin1" oder "VTA1 ≧ Tmax1" erfüllt ist, wobei VTA1 das Ausgangssignal des Hauptsensors 21 be­ zeichnet, Tmin1 eine vorbestimmte untere Grenze bezeichnet und Tmax1 eine vorbestimmte obere Grenze bezeichnet.
In Schritten S32 und S41 entscheidet die CPU 61, ob sich der Untersensor 22 in einem abnormalen Zustand befin­ det oder nicht. Zum Beispiel entscheidet die CPU 61, daß sich der Untersensor 22 in einem abnormalen Zustand befin­ det, wenn die Bedingung "VTA2 ≦ Tmin2" oder "VTA2 ≧ Tmax2" erfüllt ist, wobei VTA2 das Ausgangssignals des Untersen­ sors 22 bezeichnet, Tmin2 eine vorbestimmte untere Grenze bezeichnet und Tmax2 eine vorbestimmte obere Grenze be­ zeichnet.
Wenn die Entscheidungsergebnisse in den Schritten S31 und S41 anzeigen, daß sich weder der Hauptsensor 21 noch der Untersensor 22 in einem abnormalen Zustand befindet, schreitet das Verfahren zum Schritt S46 fort.
Im Schritt S46 setzt die CPU 61 Zähler C1, C2 und C3 auf Null zurück. Der Zähler C1 wird verwendet, um die Dauer des Zustands zu messen, in dem sich sowohl der Hauptsensor 21 als auch der Untersensor 22 in einem abnormalen Zustand befinden. Der Zähler C2 wird verwendet, um die Dauer des Zustands zu messen, in dem sich der Hauptsensor 21 in einem abnormalen Zustand befindet, während sich der Untersensor 22 in einem normalen Zustand befindet. Der Zähler C3 wird verwendet, um die Dauer des Zustands zu messen, in dem sich der Hauptsensor 21 in einem normalen Zustand befindet, wäh­ rend sich der Untersensor 22 in einem abnormalen Zustand befindet. Die Zähler C1, C2 und C3 können durch ein belie­ biges bekanntes Verfahren ausgeführt werden, zum Beispiel durch Hardware oder durch Software.
Im Schritt S47 führt die CPU 61 das Steuern einer Dros­ sel auf der Grundlage des Ausgangssignals des Hauptsensors 21 durch.
Wenn die Entscheidungsergebnisse in den Schritten S31 und S41 anzeigen, das sich der Hauptsensor 21 in einem nor­ malen Zustand befindet, während sich der Untersensor 22 in einem abnormalen Zustand befindet, schreitet das Verfahren zum Schritt S42 fort.
Im Schritt S42 setzt die CPU 61 das Steuern einer Drossel auf der Grundlage des Ausgangssignals des Hauptsensors 21 fort, welcher als sich in einem normalen Zustand befin­ dend entschieden worden ist. Das heißt, auch dann, wenn eine Abnormalität in dem Untersensor 22 erfaßt wird, wird das Steuern einer Drossel nicht unmittelbar nach dem Erfas­ sen der Abnormalität unterbrochen. Dies verhindert, daß das Steuern einer Drossel unmittelbar unterbrochen wird, wenn aufgrund von eindringendem Rauschen oder dergleichen eine Abnormalität fehlerhaft in dem Untersensor 22 erfaßt wird.
Im Schritt S43 erhöht die CPU 61 den Zähler C3. Im Schritt S44 entscheidet die CPU 61, ob der Wert des Zählers C3 gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellwert TH3 ist oder nicht. Wenn "Ja" entschieden wird, bedeutet dies, daß der Zustand, in dem sich der Hauptsensor 21 in einem normalen Zustand befindet, während sich der Untersensor 22 in einem abnormalen Zustand befindet, für eine vorbestimmte Zeit T3 fortbestanden hat. In einem derartigen Fall bestä­ tigt die CPU 61, daß sich der Drosselstellungssensor 20 in einem abnormalen Zustand befindet und unterbricht das Steu­ ern einer Drossel im Schritt S45.
Wenn die Entscheidungsergebnisse in den Schritten S31 und S32 anzeigen, daß sich der Hauptsensor 21 in einem ab­ normalen Zustand befindet, während sich der Untersensor 22 in einem normalen Zustand befindet, schreitet das Verfahren zum Schritt S37 fort.
Im Schritt S37 setzt die CPU 61 das Steuern einer Dros­ sel auf der Grundlage des Ausgangssignals des Untersensors 22 fort, welcher als sich in einem normalen Zustand befin­ dend entschieden worden ist. Das heißt, auch dann, wenn eine Abnormalität in dem Hauptsensor 22 erfaßt wird, wird das Steuern einer Drossel nicht unmittelbar nach dem Erfas­ sen der Abnormalität unterbrochen. Dies verhindert, daß das Steuern einer Drossel unmittelbar unterbrochen wird, wenn aufgrund von eindringendem Rauschen oder dergleichen eine Abnormalität fehlerhaft in dem Hauptsensor 21 erfaßt wird.
Im Schritt S38 erhöht die CPU 61 den Zähler C2. Im Schritt S39 entscheidet die CPU 61, ob der Wert des Zählers C2 gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellwert TH2 ist oder nicht. Wenn "Ja" entschieden wird, bedeutet dies, daß der Zustand, in dem sich der Hauptsensor 21 in einem abnormalen Zustand befindet, während sich der Untersensor 22 in einem normalen Zustand befindet, für eine vorbe­ stimmte Zeit T2 fortbestanden hat. In einem derartigen Fall bestätigt die CPU 61, daß sich der Drosselstellungssensor 20 in einem abnormalen Zustand befindet und unterbricht das Steuern einer Drossel im Schritt S40.
Wenn die Entscheidungsergebnisse in den Schritten S31 und S32 anzeigen, daß sich sowohl der Hauptsensor 21 als auch der Untersensor 22 in einem abnormalen Zustand befin­ den, schreitet das Verfahren zum Schritt S33 fort.
Im Schritt S33 setzt die CPU 61 das Steuern einer Dros­ sel auf der Grundlage des Ausgangssignals entweder des Hauptsensors 21 oder des Untersensors 22 fort, mit welchem die Öffnung des Drosselventils 30 derart gesteuert wird, daß sie kleiner ist.
Die CPU 61 führt das Steuern einer Drossel derart durch, daß die Öffnung des Drosselventils 30 kleiner wird, wenn das Ausgangssignal des Hauptsensors 21 oder des Unter­ sensors 22 größer wird. Demgemäß wählt die CPU 61 im Schritt S33 entweder den Hauptsensor 21 oder den Untersen­ sor 22 aus, von welchem das Ausgangssignal größer ist, und führt das Steuern einer Drossel auf der Grundlage des Aus­ gangssignals des ausgewählten Sensors durch.
Im Schritt S34 erhöht die CPU 61 den Zähler C1. Im Schritt S35 entscheidet die CPU 61, ob der Wert des Zählers C1 gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellwert TH1 ist oder nicht. Wenn "Ja" entschieden wird, bedeutet dies, daß der Zustand, in dem sich sowohl der Hauptsensor 21 als auch der Untersensor 22 in einem abnormalen Zustand befin­ den, für eine vorbestimmte Zeit T1 fortbestanden hat. In einem derartigen Fall bestätigt die CPU 61, daß sich der Drosselstellungssensor 20 in einem abnormalen Zustand be­ findet, und unterbricht das Steuern einer Drossel im Schritt S36.
Die vorbestimmten Zeiten T1, T2 und T3 werden derart eingestellt, daß sie die Beziehung T1 < T2 und T1 < T3 er­ füllen. Diese Beziehung wird zum Beispiel durch derartiges Bestimmen der vorbestimmten Schwellwerte TH1, TH2 und TH3 verwirklicht, daß sie die Beziehung TH1 < TH2 und TH1 < TH3 erfüllen.
Durch derartiges Einstellen der vorbestimmten Zeiten T1, T2 und T3, daß sie die vorhergehende Beziehung erfül­ len, wird die Abnormalität des Drosselstellungssensors 20 in dem Zustand, in dem sich sowohl der Hauptsensor 21 als auch der Untersensor 22 in einem abnormalen Zustand befin­ den, in einer kürzeren Zeit als in dem Zustand bestätigt, in dem sich entweder der Hauptsensor 21 oder der Untersen­ sor 22 in einem abnormalen Zustand befindet. Dies verhin­ dert, daß das Steuern einer Drossel aufgrund von Ausfällen sowohl des Hauptsensors 21 als auch des Untersensors 22 kritisch wird.
Die vorbestimmte Zeit T1 ist vorzugsweise ausreichend kürzer als die vorbestimmte Zeit T2 und ebenso ausreichend kürzer als die vorbestimmte Zeit T3. Zum Beispiel befindet sich die vorbestimmte Zeit T1 vorzugsweise in der Größen­ ordnung von mehreren hundert Millisekunden, wenn sich die vorbestimmten Zeiten T2 und T3 in der Größenordnung von mehreren Sekunden befinden. Die vorbestimmten Zeiten T2 und T3 können gleich sein.
In den Schritten S36, S40 und S45 kann das Steuern ei­ ner Drossel durch verschiedene Verfahren unterbrochen wer­ den. Zum Beispiel unterbricht die CPU 61 das Steuern einer Drossel durch Ausschalten sowohl des Motors 40 als auch der elektromagnetischen Kupplung 50.
Auf diese Weise wird das elektronische Steuern einer Drossel in dem Fall unterbrochen, in dem die Abnormalität des Drosselstellungssensors 20 bestätigt wird. Als eine Vorsichtsmaßnahme ist es deshalb bevorzugt, einen Mechanis­ mus zum Steuern des Drosselventils 30 anstelle des elek­ tronischen Steuerns einer Drossel vorzusehen, wenn ein der­ artiger Fall auftritt, um sicherzustellen, daß das Fahrzeug mindestens auf einen Seitenstreifen gefahren werden kann. Dieses Notfallfahren auf einen Seitenstreifen ist durch me­ chanisches Verbinden des Gaspedals 2 und des Drosselventils 30 möglich, nachdem der Motor 40 und die elektromagnetische Kupplung 50 ausgeschaltet worden sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die CPU 61 ebenso das Abnormalitätserfassungsverfahren für den Gaspedalstel­ lungssensor 10 auf eine Weise ausführen, die zu der zuvor beschriebenen für den Drosselstellungssensor 20 ähnlich ist. In dem Fall des Gaspedalstellungssensor 10 wird das Steuern einer Drossel derart durchgeführt, daß die Öffnung des Drosselventils 30 größer wird, wenn das Ausgangssignal des Hauptsensors 11 oder des Untersensors 12 des Gaspedal­ stellungssensors 10 größer wird. Demgemäß wird entweder der Hauptsensor 11 oder der Untersensor 12 ausgewählt, dessen Ausgangssignal kleiner ist. In dem Fall des Abnormalitäts­ erfassungsverfahrens für den Gaspedalstellungssensor 10 wählt die CPU 61 im Schritt S33 in dem Flußdiagramm in Fig. 3 deshalb entweder den Hauptsensor 11 oder den Untersensor 12 aus, dessen Ausgangssignal kleiner ist, um das Steuern einer Drossel auf der Grundlage des Ausgangssignals des ausgewählten Sensors fortzusetzen.
Somit wird in der Drosselsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn eine Abnormalität in entweder dem ersten oder zweiten Sensor erfaßt wird, das Steuern ei­ ner Drossel auf der Grundlage des Ausgangssignals des ande­ ren Sensors fortgesetzt, in welchem keine Abnormalität er­ faßt worden ist. Dies verhindert, daß das Steuern einer Drossel auch dann unmittelbar unterbrochen wird, wenn auf­ grund von eindringendem Rauschen oder dergleichen eine Ab­ normalität fehlerhaft in entweder dem ersten oder zweiten Sensor erfaßt wird. Das Steuern einer Drossel wird unter­ brochen, wenn das Erfassen einer Abnormalität in entweder dem ersten oder zweiten Sensor für eine erste vorbestimmte Zeit fortbesteht. Die erste vorbestimmte Zeit ist vorgese­ hen, um die erfaßte Abnormalität zu bestätigen.
Wenn eine Abnormalität in sowohl dem ersten als auch zweiten Sensor erfaßt wird, wird das Steuern einer Drossel auf der Grundlage des Ausgangssignals entweder des ersten oder zweiten Sensors fortgesetzt. Dies verhindert, daß das Steuern einer Drossel auch dann unmittelbar unterbrochen wird, wenn aufgrund von eindringenden Rauschen oder der­ gleichen eine Abnormalität fehlerhaft in sowohl dem ersten als auch zweiten Sensor erfaßt wird. Das Steuern einer Drossel wird unterbrochen, wenn das Erfassen einer Abnorma­ lität in sowohl dem ersten als auch zweiten Sensor für eine zweite vorbestimmte Zeit fortbesteht. Die zweite vorbe­ stimmte Zeit ist vorgesehen, um die erfaßte Abnormalität zu bestätigen.
Die zweite vorbestimmte Zeit ist kürzer als die erste vorbestimmte Zeit. Das heißt, die in sowohl dem ersten als auch zweiten Sensor erfaßte Abnormalität wird in einer kür­ zeren Zeit als die in entweder dem ersten oder zweiten Sen­ sor erfaßte Abnormalität bestätigt. Dies verhindert, daß das Steuern einer Drossel aufgrund von Ausfällen sowohl des ersten als auch zweiten Sensors kritisch wird.

Claims (3)

1. Drosselsteuervorrichtung zum Steuern einer Drossel auf der Grundlage von Ausgangssignalen eines Positionssen­ sors (10, 20), der einen ersten Sensor (11, 21) und ei­ nen zweiten Sensor (12, 22) beinhaltet, welche eine Po­ sition eines gleichen Objekts erfassen, wobei,
wenn eine Abnormalität in entweder dem ersten Sensor (11, 21) oder dem zweiten Sensor (12, 22) erfaßt wird, ein Steuern einer Drossel auf der Grundlage des Aus­ gangssignals des anderen Sensors fortgesetzt wird, in welchem keine Abnormalität erfaßt wird, und das Steuern einer Drossel unterbrochen wird, wenn das Erfassen der Abnormalität in entweder dem ersten Sensor (11, 21) oder dem zweiten Sensor (12, 22) für eine erste vorbe­ stimmte Zeit fortbesteht, und,
wenn eine Abnormalität in sowohl dem ersten Sensor (11, 21) als auch dem zweiten Sensor (12, 22) erfaßt wird, das Steuern einer Drossel auf der Grundlage des Aus­ gangssignals entweder des ersten Sensors (11, 21) oder des zweiten Sensors (12, 22) fortgesetzt wird, und das Steuern einer Drossel unterbrochen wird, wenn das Er­ fassen der Abnormalität in sowohl dem ersten Sensor (11, 21) als auch dem zweiten Sensor (12, 22) für eine zweite vorbestimmte Zeit fortbesteht, welche kürzer als die erste vorbestimmte Zeit ist.
2. Drosselsteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Positionssensor ein Gaspedalstel­ lungssensor (10) zum Erfassen einer Stellung eines Gas­ pedals ist.
3. Drosselsteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Positionssensor ein Drosselstel­ lungssensor (20) zum Erfassen einer Öffnung eines Dros­ selventils ist.
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