DE69827189T2 - Steuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine, die bei Fahrzeugen verwendet wird, die mit einer elektronischen Drosselsteuereinheit ausgestattet sind, die ein Drosselventil elektrisch antreibt, was ein Drive-by-Wire (DBW) genannt wird.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Bei Motoren wie etwa bei Kraftfahrzeugmotoren ist bis jetzt ein (nachstehend ein DBW genanntes) Drive-by-Wire, das ein Gaspedal und ein Drosselventil durch ein elektrisches Signal miteinander verbindet, entwickelt worden. Bei einem DBW wie diesem sind das Gaspedal und das Drosselventil nicht mechanisch verbunden, wobei zusätzlich zu einer Stellgröße des Gaspedals (Gaspedal-Öffnungswinkel) ein virtueller Gaspedal-Öffnungswinkel ("Pseudo-" Gaspedal-Öffnungswinkel) auf Grundlage einer Vielfalt von Parametern von einem Computer eingestellt wird. In Übereinstimmung damit kann das Drosselventil gesteuert werden, wobei das DBW auch eine elektronische Drosselsteuereinheit genannt wird.
  • Deshalb kann die Leerlaufdrehzahl beispielsweise während des Standgases, wobei das Gaspedal nicht betätigt worden ist (d.h. der Gaspedal-Öffnungswinkel kleiner als ein kleiner vorherbestimmter Wert ist), gesteuert werden, während das Drosselventil fein eingestellt wird. Der Gaspedal-Öffnungswinkel (Betätigung des Fahrers) wird auch gemäß dem Fahrzustand des Fahrzeugs und dem Betriebszustand des Motors korrigiert, um einen Pseudogaspedal-Öffnungswinkel einzustellen.
  • Mit der darauf basierenden Steuerung des Drosselventils ist ein sich gleichmäßig anfühlender Motorlauf realisierbar.
  • Andererseits ist eine (nachstehend ein Motor genannte) Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung und Funkenzündung, die eine Brennkraftmaschine ist, die Zündfunken durch Zündkerzen zündet (im Allgemeinen ein Benzinmotor) und Kraftstoff direkt in den Zylinder einspritzt, in den letzten Jahren zur praktischen Verwendung gebracht worden. Bei einem solchen Motor sind eine Verbesserung beim Motorkraftstoffverbrauch und eine Verbesserung bei der Ausgangsleistung dadurch miteinander kompatibel, dass die Eigenschaft ausgenutzt wird, dass die Kraftstoffeinspritzungsverstellung frei ausgeführt werden kann und dass auch der gebildete Zustand eines Luft/Kraftstoff-Gemisches frei gesteuert werden kann.
  • Mit anderen Worten wird bei diesem Motor mit Direkteinspritzung und Funkenzündung bei dem Verdichtungstakt Kraftstoff eingespritzt, wodurch ein Betrieb in einem Zustand, in dem der Kraftstoff äußerst mager ist, (d.h. ein Betrieb mit supermagerer Verbrennung, bei dem ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis weit über einem stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis liegt) durch Schichtladungsverbrennung ausgeführt werden kann. Der Motor zeichnet sich durch einen Supermagerbetrieb (Verdichtungstakt-Einspritzbetrieb oder Magerverdichtungsbetrieb) als die Verbrennungsform aus und kann eine erhebliche Verbesserung des Kraftstoffverbrauchsverhältnisses realisieren.
  • Der Motor mit Direkteinspritzung und Funkenzündung kann natürlich auch einen Vormischungsverbrennungsbetrieb ausführen, bei dem Kraftstoff in erster Linie beim Ansaugtakt eingespritzt wird. In diesem Fall wird Kraftstoff direkt in den Verbrennungsraum (Zylinder) eingespritzt, wodurch der größere Teil des bei jedem Verbrennungstakt eingespritzten Kraftstoffs innerhalb des Verbrennungstakts zuverlässig verbrannt werden kann. Der Motor kann deshalb auch die Motorleistung verbessern.
  • Ein Vormischungsverbrennungsbetrieb wie dieser kann auch einen Magerbetrieb (Magereinlassbetrieb), der den Betrieb in einem überstöchiometrischen Zustand ausführt, der nicht so mager wie der Supermagerbetrieb (d.h. wie ein Zustand, in dem ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis höher als ein stöchiometrisches Luft/Kraftstoff-Verhältnis ist) ist; eine stöchiometrische Betriebsart (Betriebsart mit Mischungsrückmeldung), bei der die Regelung auf Grund der Informationen eines O2-Sensors ausgeführt wird, sodass ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis ein stöchiometrisches Luft/Kraftstoff-Verhältnis erreicht; und eine Anreicherungsbetriebsart (einen ungeregelten Betrieb) als Verbrennungsform einstellen, bei der der Betrieb in einem mit Kraftstoff angereicherten Zustand (d.h. in einem Zustand, in dem ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis niedriger als ein stöchiometrisches Luft/Kraftstoff-Verhältnis ist) ausgeführt wird.
  • Wenn eine vom Motor angeforderte Leistung klein ist, d.h., wenn die Drehzahl des Motors niedrig ist und auch die Motorbelastung niedrig ist, wird im Allgemeinen der Magerverdichtungsbetrieb gewählt, um den Kraftstoffverbrauch zu verbessern. Während sich die Motordrehzahl und die Motorbelastung weiter erhöhen, werden der Magereinlassbetrieb, der stöchiometrische Betrieb und der Anreicherungsbetrieb in der vorgetragenen Reihenfolge gewählt.
  • Im Fall der Betriebsart mit supermagerer Verbrennung (Magerverdichtungsbetriebs) ist es übrigens notwendig, dem Verbrennungsraum mehr Luft zuzuführen, um ein hohes Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu erhalten. Da der Betrieb jedoch in einem Bereich ausgeführt wird, in dem die Motorbelastung niedrig ist, d.h. in einem Bereich, in dem die auf das Gaspedal getretene Größe (der Gaspedal-Öffnungswinkel) klein ist, kann der Öffnungswinkel des Drosselventils, der dem Gaspedal-Öffnungswinkel entspricht, bei diesem Magerverdichtungsbetrieb nicht dem erforderlichen Luft/Kraftstoff-Verhältnis entsprechen.
  • Daher ist eine Technik entwickelt worden, bei der ein elektronisch gesteuertes Ventil (Luftumgehungsventil) in einem Luftumgehungskanal angeordnet ist, der einen mit dem Drosselventil ausgestatteten Einlass luftkanal umgeht. Wenn die Ansaugluft bei dem Öffnungswinkel des Drosselventils, der dem Gaspedal-Öffnungswinkel entspricht, nicht ausreichend ist, wird bei dieser Technik das Luftumgehungsventil in Übereinstimmung mit einem erforderlichen Luftvolumen geöffnet und führt dadurch die Luftzufuhr aus.
  • Übrigens wird die Anwendung des oben genannten DBW auf den oben erwähnten Motor mit Direkteinspritzung und Funkenzündung auch in Erwägung gezogen. Mit anderen Worten kann bei dem DBW dem Verbrennungsraum mehr Luft als eine Menge, die dem Gaspedal-Öffnungswinkel entspricht, zugeführt werden, da der Öffnungswinkel des Drosselventils gesteuert werden kann, ohne dem Gaspedal-Öffnungswinkel zu entsprechen. Deshalb kann beispielsweise beim Magerverdichtungsbetrieb des Motors mit Direkteinspritzung und Funkenzündung dem Verbrennungsraum eine notwendige Menge an Luft zugeführt werden, selbst wenn der Gaspedal-Öffnungswinkel klein ist.
  • In dem Fall, in dem ein solches DBW gewählt wird, ist es auch wünschenswert, eine Gegenmaßnahme gegen einen unwahrscheinlichen Ausfall des DBWs zu planen.
  • Als Gegenmaßnahme wie etwa diese wird daher erwogen, dass mehrere Sätze von Sensoren wie etwa Gaspedalstellungssensoren (APS) und Drosselstellungssensoren (TPS) und mehrere Sätze von Betätigern zum Antreiben eines Drosselventils bei dem DBW vorgesehen sind.
  • Das heißt, zwei Sätze von Sensoren und zwei Sätze von Betätigern (diese werden nachstehend zusammen als zwei Sätze von Steuerungssystemen erwähnt) sind vorgesehen, wobei das DBW, wenn ein Steuerungssystem ausfällt, mit dem anderen Steuerungssystem gesteuert wird. Das DBW ist durch das Bereitstellen eines solchen Doppelsteuerungssystems mit einem ausfallsicheren System versehen, wodurch die Sicherheit und die Lebensdauer des DBWs verbessert werden können.
  • Wenn übrigens bei dem oben erwähnten Doppelsteuerungssystem des DBWs ein Steuerungssystem ausgefallen ist, leuchtet beispielsweise eine Warnungslampe im Armaturenbrett auf, wodurch der Fahrer über eine Unregelmäßigkeit bei dem Sensor informiert oder zur Reparatur gedrängt wird.
  • Es wird jedoch in Betracht gezogen, dass der Fahrer die Fahrt, wie sie ist, fortsetzt, ohne eine Warnung wie diese zu bemerken. Selbst wenn sich der Fahrer einer Warnung wie dieser bewusst ist, wird auch in Betracht gezogen, dass der Fahrer die Fahrt, wie sie ist, fortsetzt, weil das DBW, das mit einem ausfallsicheren System wie diesem ausgestattet ist, durch das andere normale Steuerungssystem gesteuert wird und keine nachteilige Wirkung auf das Fahrverhalten hat.
  • Wenn der Fahrer die Fahrt jedoch mit einem ausgefallenen Steuerungssystem fortsetzt und das andere Steuerungssystem danach ausfällt, gibt es ein Problem, dass ein normales Fahren schwierig sein wird.
  • Es wird angemerkt, dass, obwohl die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. SHO 64-92553 eine Technik offenbart, die die Fahrzeugsicherheit sicherstellen kann, wenn ein Gaspedal ausfällt, die offenbarte Technik keine Technik ist, die die oben erwähnten Probleme löst.
  • Außerdem wird in dem Fall, in dem alle der oben erwähnten mehreren Steuerungssysteme ausgefallen sind, eine unvorhersagbare Bewegung des Drosselventils in Betracht gezogen, wenn die Ausfälle der Steuerungssysteme aus irgendwelchen Gründen nicht festgestellt werden sollten.
  • Daher gibt es sogar in dem Fall, in dem alle der mehreren Steuerungssysteme ausfallen und diese Ausfälle auch nicht festgestellt werden können, einen gewünschten Bedarf an irgendeiner zur Sicherheit zu planenden Gegenmaßnahme.
  • Die den vorbekannten Stand der Technik zeigende US-A-5170769 offenbart ein System gemäß den ersten Teilen der Ansprüche 1 und 5 der vorliegenden Erfindung.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung wurde in Anbetracht der oben erwähnten Probleme geschaffen. Eine Aufgabe der Erfindung ist, eine Steuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine bereitzustellen, bei der in dem Fall, in dem ein Steuerungssystem unter den mehreren Steuerungssystemen in einem mit einer elektronischen Drosselsteuereinheit (Drive-by-Wire) ausgestatteten Fahrzeug ausfällt, bewirkt wird, dass der Fahrer den Ausfall des Steuerungssystems spürt und zur Reparatur gedrängt wird. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Steuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine bereitzustellen, die sogar in dem Fall, in dem alle der mehreren Steuerungssysteme des Drive-by-Wire ausfallen und auch die Ausfälle dieser Steuerungssysteme nicht festgestellt werden können, die unvorhersagbare Bewegung des Drosselventils verhindert und die Fahrzeugsicherheit verbessert.
  • Um die oben genannten Aufgaben der betreffenden Erfindung zu lösen, umfasst eine Steuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine gemäß der betreffenden Erfindung: eine Anzahl elektrischer Drosselsteuersysteme zum elektrischen Antreiben eines Drosselventils der Brennkraftmaschine auf der Basis einer Stellgröße eines Gaspedals; Ausfallbewertungsmittel zur Bewertung von Ausfallzuständen der mehreren elektronischen Drosselsteuersysteme, wobei die Ausfallbewertungsmittel so ausgelegt sind, dass Ausfälle der mehreren elektronischen Drosselsteuersysteme individuell bewertet werden können; Steuermittel für das Ansaugluftvolumen zum Antrieb des Drosselventils in eine Schließrichtung und ebenfalls zum Zuführen eines festgelegten Ansaugluftvolumens zur Brennkraftmaschine für den Fall, dass von den Ausfallbewertungsmitteln eine Bewertung dahingehend erfolgt, dass alle elektronischen Drosselsteuersysteme ausgefallen sind; und Leistungsunterdrückungsmittel zur Steuerung des Antriebs des Drosselventils mittels eines normalen elektronischen Drosselsteuersystems und auch zur Unterdrückung von Leistung der Brennkraftmaschine entsprechend der Stellgröße des Gaspedals in dem Fall, wenn die Bewertung durch die Ausfall bewertungsmittel ergibt, dass ein elektronisches Drosselsteuersystem von den mehreren elektronischen Drosselsteuersystemen ausgefallen ist.
  • Wenn durch die Ausfallbewertungsmittel ein Ausfall von einem elektronischen Drosselsteuersystem unter mehreren elektronischen Drosselsteuersystemen festgestellt wird, wird gemäß einem solchen Aufbau das Drosselventil durch ein normales elektronisches Drosselsteuersystem angetrieben, wobei ebenfalls die Leistung der Brennkraftmaschine entsprechend der Stellgröße des Gaspedals durch Leistungsunterdrückungsmittel unterdrückt wird. Deshalb gibt es einen Vorteil, dass der Fahrer dazu gebracht werden kann, den Ausfall des einen elektronischen Drosselsteuersystems zuverlässig zu erkennen. Außerdem wird die Motorleistung sogar in dem Fall unterdrückt, in dem der Fahrer einen Ausfall des einen elektronischen Drosselsteuersystems erkennt und die Fahrt fortsetzt. Deshalb ist es möglich, den Fahrer dazu zu bringen, die Notwendigkeit der Reparatur zu erkennen, wodurch die Sicherheit verbessert wird.
  • Auch in dem Fall, in dem die Bewertung durch die Ausfallbewertungsmittel ergibt, dass alle elektronischen Drosselsteuersysteme ausgefallen sind, treiben die Steuermittel für das Ansaugluftvolumen das Drosselventil in eine Schließrichtung an und führen dem Motor auch ein festgelegtes Ansaugluftvolumen zu.
  • Es wird bevorzugt, dass die Leistungsunterdrückungsmittel den Grad an Veränderung des Drosselventils in Bezug auf die Stellgröße des Gaspedals des Fahrers verringern.
  • Zusätzlich zu dem oben erwähnten Aufbau kann das elektronische Drosselsteuersystem durch Erfassungsmittel für den Gaspedalöffnungswinkel zum Erfassen der Stellgröße des Gaspedals, einen Betätiger zum Öffnen oder Schließen des Drosselventils auf der Basis eines Erfassungsergebnisses der Erfassungsmittel für den Gaspedalöffnungswinkel und durch Erfassungsmittel für den Drosselöffnungswinkel zum Erfassen des Öffnungswinkels des Drosselventils gebildet sein.
  • Wenigstens eines der Erfassungsmittel für den Gaspedalöffnungswinkel; der Betätiger und der Erfassungsmittel für den Drosselöffnungswinkel kann jeweils in den mehreren elektronischen Steuersystemen vorgesehen sein.
  • Gemäß einem solchen Aufbau wird das elektronische Drosselsteuersystem durch Erfassungsmittel für den Gaspedalöffnungswinkel, den Betätiger für das Öffnen oder das Schließen des Drosselventils und Erfassungsmittel für den Drosselöffnungswinkel gebildet. Wenigstens eines der Erfassungsmittel für den Gaspedalöffnungswinkel, der Betätiger und der Erfassungsmittel für den Drosselöffnungswinkel ist jeweils in den elektronischen Steuersystemen vorgesehen. Deshalb kann ein ausfallsicheres System für die elektronische Drosselsteuereinheit bereitgestellt werden, wodurch die Sicherheit und die Zuverlässigkeit der elektronischen Drosselsteuereinheit verbessert werden können.
  • Die Steuereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann ferner umfassen: einen Bremsenschalter zum Erfassen eines Betriebszustandes einer Bremse; und Regelmittel zum Einregeln einer oberen Grenze des Öffnungswinkels des Drosselventils; wenn ein Ausfall eines elektronischen Drosselsteuersystems der mehreren elektronischen Drosselsteuersysteme durch die Ausfallbewertungsmittel festgestellt wird und wenn auch der Betrieb der Bremse durch den Bremsenschalter festgestellt wird.
  • Gemäß einem solchen Aufbau wird in dem Fall, in dem ein Ausfall eines elektronischen Drosselsteuersystems der mehreren elektronischen Drosselsteuersysteme durch die Ausfallbewertungsmittel festgestellt wird und auch der Betrieb der Bremse durch den Bremsenschalter festgestellt wird, die obere Grenze des Öffnungswinkels des Drosselventils durch Regelmittel eingeregelt. Deshalb kann danach sogar in dem Fall, in keine Ausfallbewertung vorgenommen wird, obwohl das andere elektronische Drosselsteuersystem ausgefallen ist, eine unvorhersagbare Bewegung des Drosselventils verhindert werden, wobei es einen Vorteil gibt, dass die Fahrzeugsicherheit verbessert werden kann.
  • Selbst wenn das andere elektronische Drosselsteuersystem normal läuft, wenn ein elektronisches Drosselsteuersystem ausfällt, wird auch der obere Grenzwert des Öffnungsgrads des Drosselventils gekürzt, wenn der Betrieb der Bremse festgestellt wird. Deshalb wird der Fahrer dazu gebracht, an der Veränderung der Motorleistung eine Unregelmäßigkeit bei dem Fahrzeug zu erkennen, wobei es einen Vorteil gibt, dass der Fahrer zu einer frühzeitigen Reparatur des Fahrzeugs gedrängt wird. Dadurch gibt es einen weiteren Vorteil der Verbesserung der Zuverlässigkeit und der Sicherheit der elektronischen Drosselsteuereinheit.
  • Zusätzlich zu dem oben erwähnten Aufbau schließt die Anzahl elektronischer Drosselsteuersysteme vorzugsweise jeweils zumindest die Erfassungsmittel für den Gaspedalöffnungswinkel für die Feststellung der Stellgröße des Gaspedals ein. Das Ausfallbewertungsmittel bewertet auch Ausfälle der elektronischen Drosselsteuersysteme auf der Basis einer Differenz der Erfassungsinformationen zwischen den mehreren Feststellmitteln für den Gaspedalöffnungswinkel.
  • Gemäß einem solchen Aufbau kann sogar in dem Fall, in dem ein Doppelausfall des Erfassungsmittels für den Gaspedalöffnungswinkel nicht festgestellt wird, obwohl er aufgetreten ist, eine unvorhersagbare Bewegung des Drosselventils zuverlässig verhindert werden, wobei es auch einen Vorteil gibt, dass die Fahrzeugsicherheit verbessert werden kann.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen ausführlicher beschrieben, in denen:
  • 1 eine schematische Darstellung des Aufbaus ist, die die wesentlichen Teile einer Steuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
  • 2 ein Blockschaltplan ist, der die Steuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine gemäß der Ausführungsform der Erfindung zeigt;
  • 3 ein Blockschaltplan ist, der das Einlasssteuerungssystem der Brennkraftmaschine gemäß der Ausführungsform der Erfindung zeigt;
  • 4 ein Ablaufdiagramm ist, das den Ausfallentgegenwirkungsprozess des Einlasssteuerungssystems der Brennkraftmaschine gemäß der Ausführungsform der Erfindung zeigt;
  • 5 ein Ablaufdiagramm ist, das einen Notlaufprozess bei dem Ausfallentgegenwirkungsprozess des Einlasssteuerungssystems der Brennkraftmaschine gemäß der Ausführungsform der Erfindung zeigt; und
  • 6 ein schematischer Blockschaltplan ist, der die Aufmerksamkeit auf die wesentlichen Funktionen der Steuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine gemäß der Ausführungsform der Erfindung lenkt.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Nachstehend wird eine Beschreibung von einer Ausführungsform der Erfindung gegeben. Die 1 bis 6 zeigen eine Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung, bei der eine Steuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine als Ausführungsform der Erfindung angewendet wird, wobei die Ausführungsform anhand dieser Figuren beschrieben wird.
  • Zuerst wird mit Bezug auf 2 eine Beschreibung des Aufbaus einer (nachstehend auch eine Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung genannten) Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung und Funkenzündung gegeben.
  • In 2 ist 1 ein Motorhauptkörper, 2 ein Ansaugkanal, 3 ein Drosselventileinbauabschnitt und 4 ein Ansaugluftfilter. Der Ansaugkanal 2 wird durch ein Ansaugrohr 7, ein Drosselklappengehäuse 5, einen Druckspeicher 8 und ein Motorsaugrohr 9 gebildet, die in dieser Reihenfolge von der Einlassseite verbunden sind.
  • Das Drosselklappengehäuse 5 ist mit einem elektronisch gesteuerten Drosselventil (Ansaugluftvolumen-Regelmittel) 15 ausgestattet. Ein Öffnungswinkel des elektronisch gesteuerten Drosselventils 15 wird durch einen Drosselsteuerungscomputer (eine Drosselsteuereinheit) 160 gesteuert, der später beschrieben wird. Ein Zielöffnungswinkel des Drosselventils (Ziel-Drosselöffnungswinkel) wird gemäß einer auf ein Gaspedal 50 getretenen Größe (Gaspedal-Öffnungswinkel), die mit einem Gaspedalstellungssensor (APS1) 51A festgestellt wird, und einen Betriebszustand des Motors durch einen Motorsteuerungscomputer (ECU) 16 eingestellt, der später beschrieben wird.
  • Das elektronisch gesteuerte Drosselventil 15, der ECU 16 und die Drosselsteuereinheit 160 bilden eine elektronische Drosselsteuereinheit (d.h. ein Drive-by-Wire (DBW)) 150.
  • Auch ein Notlaufventil (LHV) 12 ist parallel zum elektronisch gesteuerten Drosselventil 15 angeordnet. Dieses LHV 12 führt Luft zu, sodass die Verbrennung im Motor hergestellt wird, wenn das elektronisch gesteuerte Drosselventil 15 ausgefallen ist (wenn ein Ausfall mit geschlossenem Ventil aufgetreten ist). Dieser Ausfall wird später beschrieben. Das LHV 12 wird durch einen Umgehungskanal 13 gebildet, der auf der Einlassseite des Druckspeichers 8 vorgesehen ist, sodass es das elektronisch gesteuerte Drosselventil 15 umgeht, und durch einen LHV-Hauptkörper 14 gebildet, der in diesem Umgehungskanal 13 angeordnet ist. Der LHV-Hauptkörper 14 wird mit einem (nicht gezeigten) Liniearmagneten angetrieben, der durch den Motorsteuerungscomputer (ECU) 16, der später beschrieben wird, gesteuert wird.
  • Weiterhin ist 17 ein Auslasskanal und 18 ist ein Verbrennungsraum. Die Öffnung des Ansaugkanals 2 zum Verbrennungsraum 18 und die Öffnung des Auslasskanals 17 zum Verbrennungsraum 18, d.h. ein Einlasskanal 2A und ein Auslasskanal 17A, sind mit einem Einlassventil 19 bzw. mit einem Auslassventil 20 versehen. Außerdem ist 21 ein Kraftstoffeinspritzventil (eine Einspritzdüse). In dieser Ausführungsform ist die Einspritzdüse 21 so angeordnet, dass sie Kraftstoff direkt in den Verbrennungsraum 18 einspritzt.
  • Außerdem ist 22 ein Kraftstofftank, 23A bis 23E sind Kraftstoffzuleitungen, 24 ist eine Niederdruck-Kraftstoffpumpe, 25 ist eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe, 26 ist ein Niederdruckregler, 27 ist ein Hochdruckregler und 28 ist eine Druckleitung. Kraftstoff in dem Kraftstofftank 22 wird durch die Niederdruck-Kraftstoffpumpe 24 zugeführt. Außerdem wird der Kraftstoff mit der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 25 unter Druck gesetzt und durch die Kraftstoffzuleitungen 23A und 23B und die Druckleitung 28 in einem festgelegten Hochdruckzustand der Einspritzdüse 21 zugeführt. Gleichzeitig wird der von der Niederdruck-Kraftstoffpumpe 24 abgegebene Kraftstoffdruck mit dem Niederdruckregler 26 reguliert. Der mit der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 25 unter Druck gesetzte und zur Druckleitung 28 geleitete Kraftstoffdruck wird mit dem Hochdruckregler 27 reguliert.
  • Außerdem ist 29 ein Abgasrückführungskanal (AGR-Kanal), der einen Teil des Abgases in den Ansaugkanal 2 zurückführt. 30 ist ein AGR-Ventil (Abgasvolumen-Regelmittel), das das Rückführungsvolumen des Abgases reguliert, das durch den AGR-Kanal 29 in den Ansaugkanal 2 zurückgeführt wird. 32 ist ein Kanal für das Zurückführen von Durchblasegas, 33 ist ein Ventil für das positive Belüften der Kurbelkammer, 34 ist ein Behälter und 35 ist ein Katalysator zum Reinigen des Abgases (hier der Abgaskatalysator Rhodium (CCRO)).
  • Wie übrigens in 2 gezeigt ist, führt der ECU 16, zusätzlich zu der Antriebssteuerung der Einspritzdüse 21, der Antriebssteuerung der (nicht gezeigten) Zündspulen, welche die Zündkerzen betreiben, der Öffnungswinkelsteuerung des AGR-Ventils und der Verbrennungsdrucksteuerung durch den Hochdruckregler 27, die Steuerung des LHVs 12 gemäß einem Betriebszustand oder einem ausgefallenen Zustand des Motors aus. Die Drosselsteuereinheit 160 führt auch die Öffnungs- und Schließsteuerung des elektronisch gesteuerten Drosselventils 15 gemäß der Gaspedalanweisung des Fahrers oder einem Betriebszustand oder einem ausgefallenen Zustands des Motors aus.
  • Wie in 2 gezeigt ist, werden daher von einem ersten Gaspedalstellungssensor (APS1) 51A, einem (nicht gezeigten) Luftströmungssensor, einem Einlassluft-Temperatursensor 36, einem Drosselstellungssensor (TPS2) 37B zum Feststellen eines Drosselöffnungswinkels, einem Leerlaufschalter 38, einem (nicht gezeigten) Drucksensor für Ladeluft, einem (nicht gezeigten) Luftsteuerungsschalter, einem (nicht gezeigten) Schaltstellungssensor, einem (nicht gezeigten) Raddrehzahlsensor, einem (nicht gezeigten) Servolenkradschalter zum Feststellen eines Betriebszustands eines Servolenkrads, einem (nicht gezeigten) Anlassschalter, einem Sensor für den ersten Zylinder 40, einem Kurbelwellenwinkel-Sensor 41, einem Wassertemperatursensor 42 zum Feststellen der Temperatur des Motorkühlwassers, einem O2-Sensor 43 zum Feststellen der Sauerstoffkonzentration im Abgas usw. Erfassungssignale zum ECU 16 übertragen. Es wird angemerkt, dass der Kurbelwellenwinkel-Sensor 41 aus praktischen Gründen auch Motordrehzahlsensor genannt wird, da die Drehzahl des Motors anhand des Kurbelwellenwinkel-Sensors 41 berechnet werden kann.
  • Wie in 2 gezeigt ist, werden Erfassungssignale außerdem von einem Gaspedalstellungssensor (APS2) 51B, einem Drosselstellungssensor (TPS1) 37A usw. zur Drosselsteuereinheit 160 übertragen.
  • Der ECU 16 und die Drosselsteuereinheit 160 sind so ausgelegt, dass durch Datenübertragung Informationen zwischen ihnen ausgetauscht werden können.
  • Dieser Motor ist außerdem mit einem Automatikgetriebe (AT) 170 und mit einer Automatikgetriebesteuereinheit (AT-Steuereinheit) 171 zum Steuern des Automatikgetriebes 170 versehen. Ebenso sind der ECU 16 und die AT-Steuereinheit 171 so ausgelegt, dass durch Datenübertragung Informationen zwischen ihnen ausgetauscht werden können.
  • Dieser Motor ist auch mit einer Automatikfunktion für den Teillastbetrieb ausgestattet, wobei die Drosselöffnungswinkel-Steuerung gemäß den Eingabeinformationen, die für den automatischen Teillastbetrieb relevant sind, von der Drosselsteuereinheit 160 ausgeführt wird.
  • Ein solcher Motor hat als Betriebsarten übrigens eine Spätmager-Verbrennungsbetriebsart (Verdichtungstakt-Einspritzbetrieb), eine Frühmager-Verbrennungsbetriebsart, eine Betriebsart mit Mischungsrückmeldung und eine Betriebsart mit ungeregelter Verbrennung. Eine dieser Betriebsarten wird gemäß einem Betriebszustand des Motors (d.h. der Motordrehzahl und der Motorbelastung) oder einem Fahrzustand des Fahrzeugs gewählt.
  • Bei diesen Betriebsarten ist die Spätmager-Verbrennungsbetriebsart eine Betriebsart, in der die Kraftstoffeinspritzung zu einem Zeitpunkt ausgeführt wird, der dem Zündzeitpunkt extrem nahe ist, wie im letzten Zeitabschnitt des Verdichtungstakts, wobei auch eine Schichtladungsverbrennung durch das Ansammeln von Kraftstoff in der Nähe der Zündkerze auf eine solche Art ausgeführt wird, dass das Luft/Kraftstoff-Verhältnis als Ganzes teilweise fett und teilweise mager ist. Die Spätmager-Verbrennungsbetriebsart ist auch eine Betriebsart mit supermagerer Verbrennung, bei der ein sparsamer Betrieb ausgeführt werden kann und die Zündempfindlichkeit und die Verbrennungsstabilität sichergestellt sind. Obwohl diese Ausführungsform das Luft/Kraftstoff-Gesamtverhältnis in einen Bereich von etwa 24 oder höher bringt und die magerste Verbrennung realisieren kann, kann das Luft/Kraftstoff-Gesamtverhältnis auf einen niedrigeren Bereich als in dieser Ausführungsform (z.B. einen Bereich, in dem das Luft/Kraftstoff-Gesamtverhältnis etwa 23 oder höher ist) eingestellt werden oder kann auf einen höheren Bereich als in dieser Ausführungsform eingestellt werden.
  • Obwohl die Frühmager-Verbrennungsbetriebsart auch eine Betriebsart mit magerer Verbrennung ist, führt diese Betriebsart die Kraftstoffeinspritzung (in erster Linie beim Ansaugtakt) vor der Spätmager-Verbrennungsbetriebsart aus. Die Frühmager-Verbrennungsbetriebsart ist eine Betriebsart, in der der sparsame Betrieb durch das Vormischen von Luft und Kraftstoff ausgeführt wird, sodass die Zündempfindlichkeit und die Verbrennungsstabilität sichergestellt sind und auch ein gewisser Grad an Leistung erreicht wird, während sie bewirkt, dass das Luft/Kraftstoff-Verhältnis als Ganzes magerer als ein stöchiometrisches Luft/Kraftstoff-Verhältnis ist. Der Bereich der Frühmager-Verbrennungsbetriebsart hier ist auf einen Bereich eingestellt, bei dem das Luft/Kraftstoff-Gesamtverhältnis zwischen einem stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis und etwa 24 liegt.
  • Der Verbrennungsbetrieb mit Mischungsrückmeldung wird auch auf der Basis des Ausgangs des O2-Sensors ausgeführt, sodass eine ausreichende Motorleistung effektiv erreicht wird, während das Luft/Kraftstoff-Verhältnis in einem stöchiometrischen Zustand gehalten wird. In dieser Betriebsart wird die Vormischungsverbrennung basierend auf der Kraftstoffeinspritzung beim Ansaugtakt ausgeführt.
  • Außerdem wird in der Betriebsart mit ungeregelter Verbrennung die Verbrennung mit einem stöchiometrischen oder fetten Luft/Kraftstoff-Verhältnis durch offene Steuerung ausgeführt, sodass eine ausreichende Leistung erreicht wird, wenn das Fahrzeug beschleunigt oder gestartet wird. In dieser Betriebsart wird die Vormischungsverbrennung basierend auf der Kraftstoffeinspritzung beim Ansaugtakt ausgeführt.
  • Jede Betriebsart wie diese wird gemäß der Motordrehzahl und der Motorbelastung durch den ECU 16 gewählt, der später beschrieben wird. Bei einem Zustand mit niedriger Drehzahl und niedriger Belastung wird normalerweise die Spätmager-Verbrennungsbetriebsart gewählt. Wenn sich die Motordrehzahl oder die Motorbelastung erhöht, wird die Betriebsart auf die Frühmager-Verbrennungsbetriebsart und die Betriebsart mit stöchiometrischer Verbrennung in dieser Reihenfolge umgeschaltet. Wenn sich die Motordrehzahl oder die Motorbelastung weiter erhöht, wird die Betriebsart auf den ungeregelten Betrieb (Betriebsart mit fetter Verbrennung) umgeschaltet.
  • Der ECU 16 wählt die Betriebsarten auf diese Weise aus und führt dann verschiedene Steuerungen aus. Wenn die Aufmerksamkeit auf die Steuerung des Drosselventils gelenkt wird, wird jedoch bei der Spätmager-Verbrennungsbetriebsart, bei welcher der Kraftstoff beim Verdichtungstakt eingespritzt wird und bei der auch das Luft/Kraftstoff-Verhältnis äußerst hoch ist, die Luft bei dem Öffnungswinkel des Drosselventils, der dem Öffnungswinkel des Gaspedals entspricht, nicht ausreichend sein, um ein angestrebtes Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu erreichen. Deshalb wird ein Zielöffnungswinkel ("Pseudo"-Zielöffnungswinkel), der erheblich größer als der Drosselventil-Öffnungswinkel ist, der dem Gaspedal-Öffnungswinkel entspricht, eingestellt, wobei die Öffnungswinkelsteuerung des Drosselventils darauf basierend ausgeführt wird. Es gibt auch sogar beim Verbrennungsbetrieb mit Mischungsrückmeldung und in der Betriebsart mit ungeregelter Verbrennung Fälle, in denen die Luft bei dem Drosselventil-Öffnungswinkel, der dem Gaspedal-Öffnungswinkel entspricht, unzureichend wird. In diesem Fall wird ein Zielöffnungswinkel (Pseudozielöffnungswinkel) eingestellt, der zweckmäßig größer als der Drosselventil-Öffnungswinkel ist, der dem Gaspedal-Öffnungswinkel entspricht, wobei die Öffnungswinkelsteuerung des Drosselventils auf diesem Zielöffnungswinkel basierend ausgeführt wird.
  • Jetzt wird eine Beschreibung gegeben, die sowohl der elektronischen Drosselsteuereinheit (DBW) 150, die für die Steuereinrichtung der betreffenden Erfindung relevant ist, als auch dem Steuerungssystem des LHVs 12 (d.h. der Notlaufventil-Steuereinheit) 120 Aufmerksamkeit widmet, wobei diese Steuerungssysteme wie in 1 gezeigt ausgelegt sind.
  • Mit anderen Worten ist das elektronisch gesteuerte Drosselventil 15, das das DBW 150 bildet, mit einer Drosselklappe 151, die in dem Einlassluftkanal 5A in dem Drosselklappengehäuse 5 angeordnet ist, mit einer Rückstellfeder 153, die angeordnet ist, damit sie eine Welle 152 umgibt, die die Drosselklappe 151 trägt, um der Drosselklappe 151 Schließ- und Druckkraft zu verleihen, mit einem Elektromotor (Drosselbetätiger) 154, um die Welle 152 zu drehen, und mit einem Getriebeme chanismus 155 versehen, der zwischen dem Betätiger 154 und der Welle 152 eingefügt ist.
  • Die Welle 152 ist mit einem Drosselstellungssensor 37 zum Feststellen eines Öffnungswinkels der Drosselklappe 151 (des Drosselventil-Öffnungswinkels) versehen. Der Drosselstellungssensor 37 umfasst einen ersten Drosselstellungssensor (TPS1) 37A und einen zweiten Drosselstellungssensor (TPS2) 37B. Folglich ist die Einrichtung der betreffenden Erfindung mit zwei Drosselstellungssensoren (TPS1 und TPS2) 37A und 37B versehen. Die beiden Drosselstellungssensoren 37A und 37B sind für den Fall des Ausfalls vorgesehen.
  • Das DBW 150 wird durch das elektrisch gesteuerte Drosselventil 15; den ECU 16, um einen Zielöffnungswinkel bei diesem elektrisch gesteuerten Drosselventil 15 einzustellen; und die Drosselsteuereinheit 160, um den Betrieb des Betätigers 154 auf der Basis des durch den ECU 16 eingestellten Zielöffnungswinkels zu steuern und einen Öffnungswinkel des Drosselventils einzustellen, gebildet.
  • Deshalb ist, wie in 1 gezeigt ist, der ECU 16 mit einem Zielöffnungswinkel-Einstellabschnitt 16A versehen und die Drosselsteuereinheit 160 mit einem Drosselöffnungswinkel-Regelungsabschnitt 160A versehen.
  • 3 zeigt einen Steuerungs-Blockschaltplan, der die Aufmerksamkeit auf die Drosselsteuerung lenkt. Wie in der Figur gezeigt ist, ist der Zielöffnungswinkel-Einstellabschnitt 16A des ECU 16 mit einer ersten Funktion 16a zum Einstellen eines Ziel-Motordrehmoments anhand sowohl der Erfassungsinformationen des ersten Gaspedalstellungssensors (APS1) 51A als auch der Motordrehzahl, die aus dem Erfassungsergebnis des Kurbelwellenwinkel-Sensors 41 (siehe 2) erhalten wird, mit einer zweiten Funktion 16b zum Vornehmen einer Ansauglufttemperatur-Korrektur und einer Umgebungsluftdruck-Korrektur bei dem eingestellten Ziel-Motordrehmoment, mit einer dritten Funktion 16c zum Vornehmen von Korrekturen, die für die Klimaanlage und die elektrische Belastung relevant sind, und mit einer vierten Funktion 16d zum Einstellen ei nes Ziel-Drosselöffnungswinkel anhand des korrigierten Ziel-Motordrehmoments und der Motordrehzahl versehen.
  • Der Zielöffnungswinkel-Einstellabschnitt 16A ist ferner mit einer fünften Funktion 16e zum Einstellen eines Dämpfungsvorrichtungssteuerungs-Öffnungswinkels auf der Basis der Erfassungsinformation des zweiten Drosselstellungssensors (TPS2) 37B; einer sechsten Funktion 16f zum Einstellen eines Leerlaufdrehzahlsteuerungs-Öffnungswinkels gemäß der durch den Wassertemperatursensor (WTS) festgestellten Motorkühlwasser-Temperaturinformation; und einer siebenten Funktion 16g zum Auswählen des Maximalwerts aus den festgelegten Öffnungswinkeln versehen. Der Zielöffnungswinkel-Einstellabschnitt 16A gibt den gewählten maximal festgelegten Öffnungswinkel als den Zielöffnungswinkel des Drosselventils zur Drosselsteuereinheit 160 aus.
  • Der Drosselöffnungswinkel-Regelungsabschnitt 160A der Drosselsteuereinheit 160 bestimmt gemäß dem von dem ECU 16 ausgegebenen Drosselventil-Zielöffnungswinkel einen Motorantriebsstrom und steuert den Antrieb des (auch einen Drosselsteuerungs-Servomotor genannten) Betätigers 154. Gleichzeitig wird die Regelung des Drosselventils in der Drosselsteuereinheit 160 gemäß dem Öffnungswinkel (dem tatsächlichen Öffnungswinkel) des Drosselventils ausgeführt, der mit dem ersten Drosselstellungssensor (TPS1) 37A festgestellt wird.
  • Übrigens umfasst in dieser Einrichtung, wie in 1 gezeigt ist, auch der Gaspedalstellungssensor 51, wie im Fall der Drosselstellungssensoren (TPS1 und TPS2) 37A und 37B, zwei Gaspedalstellungssensoren, einen ersten Gaspedalstellungssensor (APS1) 51A und einem zweiten Gaspedalstellungssensor (APS2) 51B. Die beiden Gaspedalstellungssensoren sind auch für den Fall des Ausfalls vorgesehen.
  • Deshalb wird das durch den ersten Gaspedalstellungssensor (APS1) 51A festgestellte Signal in den ECU 16 eingegeben und beim Einstellen des Drosselventil-Zielöffnungswinkels verwendet. Das durch den zweiten Gaspedalstellungssensor (APS2) 51B festgestellte Signal wird in die Drosselsteuereinheit 160 eingegeben. Wenn der erste Gas pedalstellungssensor 51A ausfällt, wird das Erfassungssignal des zweiten Gaspedalstellungssensors 51B durch Datenübertragung von der Drosselsteuereinheit 160 zum ECU 16 übertragen und beim Einstellen des Drosselventil-Zielöffnungswinkels verwendet.
  • Ebenso wird bei dem Drosselstellungssensor 37 das durch den ersten Drosselstellungssensor (TPS1) 37A festgestellte Signal in die Drosselsteuereinheit 160 eingegeben und bei der Regelung des Drosselventils 15 verwendet. Das durch den zweiten Drosselstellungssensor (TPS2) 37B festgestellte Signal wird in den ECU 16 eingegeben und bei der oben genannten Dämpfungsvorrichtungssteuerung verwendet. Wenn der erste Drosselstellungssensor 37A ausfällt, wird das Erfassungssignal des zweiten Drosselstellungssensors 37B vom ECU 16 durch Datenübertragung vom ECU 16 zur Drosselsteuereinheit 160 übertragen und bei der Regelung des Drosselventils verwendet.
  • Andererseits wird das Notlaufventil 12 durch den Umgehungskanal 13, der in dem Drosselklappengehäuse 5 parallel zum Ansaugkanal 5A (d.h. zwischen der Einlassseite und der Auslassseite der Drosselklappe 151 des elektronisch gesteuerten Drosselventils 15) angeordnet ist; den LHV-Hauptkörper 14, der in dem Umgehungskanal 13 angeordnet ist; einen (nicht gezeigten) Liniearmagneten zum Öffnen und Schließen des LHV-Hauptkörpers 14; und den ECU 16 zum Steuern des Betriebs des Liniearmagneten gebildet. Das Steuerungssystem (die Notlaufventil-Steuereinheit) 120 wird durch den Liniearmagneten und den ECU 16 gebildet.
  • Die Notlaufventileinheit 12 ist vorgesehen, um mit einem unwahrscheinlichen Ausfall des DBWs 150 fertig zu werden. In dieser Einrichtung führen der ECU 16 und die Drosselsteuereinheit 160 jedoch eine Vielfalt von Ausfallbewertungen als Gegenmaßnahme gegen einen solchen Ausfall des DBWs 150 aus. Bei den verschiedenen Ausfallbewertungen werden die jeweiligen entsprechenden Prozesse beispielsweise mit der Anwendung der Notlaufventileinheit 12 ausgeführt.
  • Um die verschiedenen Ausfallbewertungen bei den Prozessen, die dem Ausfall entsprechen, zu nutzen, ist ein Relais der Leistungsquelle 62 in einer Stromversorgungsschaltung von einer Batterie 61 zur Drosselsteuereinheit 160 angeordnet und wird durch den ECU 16 eingeschaltet oder ausgeschaltet, wie in 1 gezeigt ist.
  • Jetzt wird eine Beschreibung von den Ausfallbewertungsprozessen gegeben.
  • A. Ausfall der Stellungsrückmeldung
  • Zuerst wird eine Beschreibung von dem Bewertungsprozess des Ausfalls (Ausfalls der Stellungsrückmeldung) gegeben, bei dem der Öffnungswinkel (Stellung) des elektronisch gesteuerten Drosselventils 15 nicht wie angewiesen eingestellt werden kann.
  • Beim Ausfall der Stellungsrückmeldung gibt es (1) ein Ventilsystem-Festhängversagen (einschließlich des Festhängens, wenn vollständig geschlossen) und (2) ein Ausfall bei offenem Motorausgang. Wenn ein Stellungsrückmeldungsausfall-Signal empfangen wird, wird der Ausfall festgestellt.
  • Diese Ausfallbewertung wird ausgeführt, wenn alle Prämissenbedingungen für die Ausfallbewertung festgestellt werden. Beispielsweise sind die Prämissenbedingungen (1) der Zündschalter ist an, (2) der Relaismotor ist an oder eine Datenübertragungsunregelmäßigkeit von dem ECU 16 zur Drosselsteuereinheit 160 ist aufgetreten, (3) die Batteriespannung Vb ist gleich einem festgelegten Wert oder größer als ein festgelegter Wert und (4) es ist keine Datenübertragungsunregelmäßigkeit von der Drosselsteuereinheit 160 zum ECU 16 aufgetreten.
  • Ein Ausfall der Stellungsrückmeldung ist das Festhängen des elektronisch gesteuerten Drosselventils 15. In diesem Fall kann der Öffnungswinkel des feststeckenden elektronisch gesteuerten Drosselventils 15 mit dem ersten Drosselstellungssensor (TPS1) 37A festgestellt werden.
  • Anhand dieser Öffnungswinkelinformation wird, wenn das Drosselventil 15 mit einem Öffnungswinkel fest hängt, der gleich einem ersten festgelegten Öffnungswinkel oder größer als dieser ist, (Festhängen mit offenem Ventil), deshalb ein dem Festhängen mit offenem Ventil entsprechender Prozess (Prozess beim Festhängversagen mit offenem Ventil) ausgeführt, und, wenn das Drosselventil 15 mit einem Öffnungswinkel fest hängt, der kleiner als ein zweiter festgelegter Öffnungswinkel ist, (Versagen mit geschlossenem Ventil), ein dem Festhängen mit geschlossenem Ventil entsprechender Prozess (Prozess beim Festhängversagen mit geschlossenem Ventil) ausgeführt.
  • B. Motorausfall
  • Bei Ausfällen des Motors gibt es (1) ein Motormasseschluss und (2) ein Motorüberstromfehler (Überstromerfassung). Wenn ein Masseschluss- oder Überstromausfallsignal von dem Motorausgang erhalten wird, wird der Ausfall festgestellt. Diese Ausfallbewertung wird ausgeführt, wenn alle Prämissenbedingungen für die Ausfallbewertung festgestellt werden. Die Prämissenbedingungen sind: (1) das Motorrelais ist an und (2) keine Datenübertragungsunregelmäßigkeit von der Drosselsteuereinheit 160 zum ECU 16 ist aufgetreten. Wenn es einen Motorausfall wie diesen gibt, wird ein später zu beschreibender Notlaufprozess ausgeführt.
  • C. TPS-Ausfall
  • Der Drosselstellungssensor 37 umfasst zwei Sensoren, einen ersten Drosselstellungssensor 37A und einen zweiten Drosselstellungssensor 37B, wobei es beim Ausfall des ersten Drosselstellungssensors (TPS1) 37A, der bei der Regelung der Drosselsteuereinheit 160 verwendet wird, (1) einen Ausfall auf Grund einer unterbrochenen Verbindung oder eines Kurzschlusses im Stromkreis und (2) einen Linearitätsdefekt gibt. Beim Ausfall des zweiten Drosselstellungssensors (TPS2) 37B gibt es (3) eine Eigenschaftsunregelmäßigkeit und (4) einen Ausfall auf Grund einer unterbrochenen Verbindung oder eines Kurzschlusses im Stromkreis. Wenn die jeweiligen Ausfallsignale empfangen werden, wird der Ausfall festgestellt.
  • Diese Ausfallbewertung wird ausgeführt, wenn alle Prämissenbedingungen für die Ausfallbewertung festgestellt werden. Die Prämissenbedingungen sind: (1) der Zündschalter ist an und (2) es ist keine Datenübertragungsunregelmäßigkeit von der Drosselsteuereinheit 160 zum ECU 16 aufgetreten.
  • Wenn der erste Drosselstellungssensor (TPS1) 37A ausgefallen ist, wird ein Prozess zum Begrenzen des Betriebsbereichs des Motors ausgeführt, weil der Ausfall mit der Regelung des Drosselventils in Konflikt gerät. Zur Zeit des Ausfalls des ersten Drosselstellungssensors (TPS1) 37A wird auch ein Notlaufprozess ausgeführt, wenn der zweite Drosselstellungssensor (TPS2) 37B schon ausgefallen ist oder wenn eine später zu beschreibende Datenübertragungsunregelmäßigkeit (Datenübertragungsunregelmäßigkeit vom ECU 16 zur Drosselsteuereinheit 160) auftritt.
  • D. Datenübertragungsausfall
  • Eine Datenübertragung wird zwischen dem ECU 16 und der Drosselsteuereinheit 160 ausgeführt, wobei es beim Datenübertragungsausfall eine Datenübertragungsunregelmäßigkeit vom ECU 16 zur Drosselsteuereinheit 160 und eine Datenübertragungsunregelmäßigkeit von der Drosselsteuereinheit 160 zum ECU 16 gibt.
  • Bei der Datenübertragungsunregelmäßigkeit vom ECU 16 zur Drosselsteuereinheit 160 wird der Ausfall festgestellt, wenn die Drosselsteuereinheit 160 ein Datenübertragungsausfallsignal von dem ECU 16 empfängt.
  • Diese Ausfallbewertung wird ausgeführt, wenn alle Prämissenbedingungen für die Ausfallbewertung festgestellt werden. Die Prämissenbedingungen sind: (1) die Batteriespannung Vb ist gleich einem festgelegten Wert oder größer als ein festgelegter Wert, und (2) es ist keine Datenübertragungsunregelmäßigkeit von der Drosselsteuereinheit 160 zum ECU 16 aufgetreten.
  • Wenn dieser Datenübertragungsausfall aufgetreten ist, werden die folgenden Prozesse ausgeführt, weil die Drosselsteuereinheit 160 den durch den ECU 16 eingestellten Zielöffnungswinkel nicht erreichen kann, wobei es deshalb sehr wahrscheinlich ist, dass die Ansaugluftvolumensteuerung nicht entsprechend ausgeführt werden kann.
    • (1) Magerbetrieb-Sperrverfahren
    • (2) Teillaststeuerungs-Sperrverfahren
    • (3) Kraftstoffabstellverfahren während der hohen Drehzahl (z.B. Ne ≥ 3000 U/min) des Motors
  • Wenn bei der Datenübertragungsunregelmäßigkeit von der Drosselsteuereinheit 160 zum ECU 16 eine der folgenden Bedingungen festgestellt wird, wird der Ausfall festgestellt.
    • (1) Es gibt einen Prüfsummenfehler.
    • (2) Es gibt einen Paritäts-Überlauffehler.
    • (3) Es gibt für eine festgelegte Zeit (z.B. für 25 ms) eine unvollständige Datenübertragung.
  • Diese Ausfallbewertung wird ausgeführt, wenn alle Prämissenbedingungen für die Ausfallbewertung festgestellt werden. Die Prämissenbedingungen sind: (1) die Batteriespannung Vb ist gleich einem festgelegten Wert oder größer als ein festgelegter Wert und (2) der Teillastschalterist aus.
  • Ebenso werden die folgenden Prozesse ausgeführt, wenn dieser Datenübertragungsausfall aufgetreten ist, weil der ECU 16 kein Steuersignal von der Drosselsteuereinheit 160 abrufen kann und es deshalb sehr wahrscheinlich ist, dass die Ansaugluftvolumensteuerung nicht entsprechend ausgeführt werden kann.
    • (1) Übertragung des Datenübertragungsausfalls an die Drosselsteuereinheit 160
    • (2) Magerbetrieb-Sperrverfahren
    • (3) Teillaststeuerungs-Sperrverfahren
    • (4) Kraftstoffabstellverfahren während der hohen Drehzahl (z.B. Ne ≥ 3000 U/min) des Motors
    • (5) Wenn das Bremspedal durchgetreten ist, wird die von dem ECU 16 angewiesene obere Grenze des Zielöffnungswinkels des Drosselventils 15 gekürzt.
  • E. Ausfall der Drosselsteuereinheit
  • Bei einem Ausfall der Drosselsteuereinheit 160 wird der Ausfall festgestellt, wenn alle folgenden Bedingungen (1) bis (4) festgestellt sind oder wenn alle folgenden Bedingungen (5) bis (8) festgestellt sind.
    • (1) Der Zündschalter ist an.
    • (2) Es gibt keine Unregelmäßigkeit bei dem zweiten Gaspedalstellungssensor (APS2) 51B und dem zweiten Drosselstellungssensor (TPS2) 37B.
    • (3) Eine Datenübertragungsunregelmäßigkeit vom ECU 16 zur Drosselsteuereinheit 160 ist aufgetreten.
    • (4) |(VAPS2)/2 – (5 V – VTPS2)| ≥ 1V
    • (5) Der Zündschalter ist an.
    • (6) Es gibt keine Unregelmäßigkeit bei dem zweiten Gaspedalstellungssensor (APS2) 51B und dem zweiten Drosselstellungssensor (TPS2) 37B.
    • (7) Eine Datenübertragungsunregelmäßigkeit von der Drosselsteuereinheit 160 zum ECU 16 ist aufgetreten.
    • (8) |(die vom ECU angewiesene Öffnungswinkelspannung) – (VTPS2)| ≥ 1V
  • Wenn ein Ausfall der Drosselsteuereinheit 160 wie dieser festgestellt wird, wird ein Notlaufprozess ausgeführt.
  • F. APS-Ausfall
  • Der Gaspedalstellungssensor 51 umfasst zwei Sensoren, den ersten Gaspedalstellungssensor und den zweiten Gaspedalstellungssensor (APS1 und APS2) 51A und 51B, wobei es bei den Ausfällen dieses ersten Gaspedalstellungssensors und dieses zweiten Gaspedalstellungssensors (APS1 und APS2) 51A und 51B (1) einen Ausfall auf Grund eines Kurzschlusses im Stromkreis und einen Ausfall auf Grund einer unterbrochenen Verbindung zwischen dem Sensor und der Masse; (2) einen Ausfall auf Grund einer unterbrochenen Verbindung im Stromkreis und einen Ausfall auf Grund eines Kurzschlusses zwischen dem Sensor und der Masse; und (3) eine Eigenschaftsunregelmäßigkeit gibt.
  • Bei dem zweiten Gaspedalstellungssensor (APS2) 51B, werden der Ausfall auf Grund eines Kurzschlusses im Stromkreis und der Ausfall auf Grund einer unterbrochenen Verbindung zwischen dem Sensor und der Masse festgestellt, wenn beide der folgenden Bedingungen erfüllt sind, unter der Prämisse, dass es (1) keine Datenübertragungsunregelmäßigkeit gibt und auch (2), dass es keine Unregelmäßigkeit beim ersten Gaspedalstellungssensor (APS1) 51A gibt.
    • (1) Der Ausgangswert VAPS2 des zweiten Gaspedalstellungssensors 51B ist gleich einem festgelegten Wert oder größer als ein festgelegter Wert V1 (z.B., wenn V1 = 4,5 V, VAPS2 ≥ 4,5 V).
    • (2) Der Ausgangswert VAPS1 des ersten Gaspedalstellungssensors 51A liegt in einem festgelegten Bereich (z.B. 0,2 V ≤ VAPS1 ≤ 2,5 V).
  • Bei dem zweiten Gaspedalstellungssensor (APS2) 51B, werden der Ausfall auf Grund einer unterbrochenen Verbindung im Stromkreis und der Ausfall auf Grund eines Kurzschlusses zwischen dem Sensor und der Masse festgestellt, wenn der Ausgangswert VAPS2 des zweiten Gaspedalstellungssensors 51B kleiner als ein festgelegter Wert V2 ist (z.B., wenn V2 = 0,2 V, VAPS2 < 0,2 V).
  • Bei dem ersten Gaspedalstellungssensor (APS1) 51A werden der Ausfall auf Grund eines Kurzschlusses im Stromkreis und der Ausfall auf Grund einer unterbrochenen Verbindung zwischen dem Sensor und der Masse festgestellt, wenn beide der folgenden Bedingungen erfüllt sind, unter der Prämisse, dass es (1) keine Datenübertragungsunregelmäßigkeit gibt und auch (2), dass es keine Unregelmäßigkeit bei den zweiten Gaspedalstellungssensoren (APS2) 51B gibt.
    • (1) Der Ausgangswert VAPS1 des ersten Gaspedalstellungssensors 51A ist gleich einem festgelegten Wert oder größer als ein festgelegter Wert V3 (z.B., wenn V2 = 4,5 V, VAPS1 ≥ 4,5 V).
    • (2) Der Ausgangswert VAPS2 des zweiten Gaspedalstellungssensors 51B liegt in einem festgelegten Bereich (z.B. 0,2 V ≤ VAPS2 ≤ 2,5 V).
  • Bei dem ersten Gaspedalstellungssensor (APS1) 51A werden der Ausfall auf Grund einer unterbrochenen Verbindung im Stromkreis und der Ausfall auf Grund eines Kurzschlusses zwischen dem Sensor und der Masse festgestellt, wenn der Ausgangswert VAPS1 des ersten Gaspedalstellungssensors 51A kleiner als ein festgelegter Wert V4 ist (z.B., wenn V4 = 0,2 V, VAPS1 < 0,2 V).
  • Außerdem wird die Eigenschaftsunregelmäßigkeit beim Gaspedalstellungssensor festgestellt, wenn VAPS2 ≥ 1,1 V ist, unter der Prämisse, dass der Leerlaufschalter an ist (d.h. während des Leerlaufs).
  • Wenn der zweite Gaspedalstellungssensor 51B ausgefallen ist, werden die folgenden Prozesse ausgeführt.
    • (1) Einstellen von VAPS = VAPS1/2
    • (2) Magerbetrieb-Sperrverfahren
    • (3) Teillaststeuerungs-Sperrverfahren
    • (4) Prozess des Kürzens der oberen Grenze der Motorleistung
  • Wenn jedoch nach der Ausfallerfassung des zweiten Gaspedalstellungssensors (APS2) 51B eine Datenübertragungsunregelmäßigkeit von der Drosselsteuereinheit 160 zum ECU 16 aufgetreten ist, wird der Notlaufprozess ausgeführt.
  • Auch wenn der erste Gaspedalstellungssensor 51A ausgefallen ist, werden die folgenden Prozesse ausgeführt.
    • (1) Einstellen von VAPS = VAPS2/2
    • (2) Magerbetrieb-Sperrverfahren
    • (3) Teillaststeuerungs-Sperrverfahren
    • (4) Prozess des Kürzens der oberen Grenze der Motorleistung
  • Wenn der zweite Gaspedalstellungssensor (APS2) 51B jedoch bereits ausgefallen ist, wird der Notlaufprozess ausgeführt.
  • Wenn die Eigenschaftsunregelmäßigkeit beim Gaspedalstellungssensor aufgetreten ist, werden die folgenden Prozesse ausgeführt.
    • (1) Einstellen von VA P S = VAPS1/2
    • (2) Magerbetrieb-Sperrverfahren
    • (3) Teillaststeuerungs-Sperrverfahren
    • (4) Prozess des Kürzens der oberen Grenze der Motorleistung
  • Wenn der erste Gaspedalstellungssensor (APS1) 51A jedoch bereits ausgefallen ist, wird der Notlaufprozess ausgeführt.
  • G. LHV-Ausfall
  • Die Ausfallbewertung des LHVs 12 wird ausgeführt, wenn (1) der LHV-Magnet aus ist und auch (2) die Klemmenspannung Lo festgestellt wird.
  • Wenn dieses LHV 12 ausgefallen ist, werden die folgenden Prozesse ausgeführt.
    • (1) Ein erzwungener Verdichtungsmagerbetrieb wird eingestellt.
    • (2) Kraftstoffabstellverfahren während der hohen Drehzahl (z.B. Ne ≥ 3000 U/min) des Motors
    • (3) Abschalten der AGR
    • (4) Sperren der Motordrehzahlregelung bei der Leerlaufdrehzahlsteuerung
  • Der Notlaufprozess wird übrigens wie folgt ausgeführt:
  • A: Kraftstoffabstellverfahren
  • 1) Während der Vorwärtsfahrt
    • (1) Wenn der Ausgangswert des zweiten Gaspedalstellunassensors (APS2) 51B kleiner als ein festge legter Wert ist ((5 V – VAPS2) > 1,5 V), wird Kraftstoff in alle Zylinder eingespritzt.
    • (2) Wenn der Ausgangswert des zweiten Gaspedalstellungssensors (APS2) 51B gleich dem festgelegten Wert oder größer als der festgelegte Wert ist ((5 V – VAPS2) ≤ 1,5 V), wird das Einspritzen des Kraftstoffs in einige der Zylinder (z.B. 3 Zylinder, wenn es eine Gesamtsumme von 6 Zylindern gibt) unterbrochen.
    • (3) Wenn der zweite Gaspedalstellungssensor (APS2) 51B ausgefallen ist, wird das Einspritzen des Kraftstoffs in einige der Zylinder (z.B. 3 Zylinder, wenn es eine Gesamtsumme von 6 Zylindern gibt) unterbrochen.
    • (4) Wenn das Gaspedal durchgetreten ist, wird das Einspritzen des Kraftstoffs in einige der Zylinder (z.B. 3 Zylinder, wenn es eine Gesamtsumme von 6 Zylindern gibt) unterbrochen.
  • 2) Während der Rückwärtsfahrt
  • Das Einspritzen des Kraftstoffs in einige der Zylinder (z.B. 3 Zylinder, wenn es eine Gesamtsumme von 6 Zylindern gibt) wird unterbrochen.
    • B: Das Motorrelais ist ausgeschaltet.
    • C: Das LHV 12 ist eingeschaltet (jedoch wenn das Bremspedal durchgetreten ist (wenn der Bremsenschalter 200 eingeschaltet ist), wobei die Betriebssteuerung des LHVs 12 für eine festgelegte Zeit (z.B. 2 s) mit 5 Hz ausgeführt wird).
    • D: Ein Magerbetrieb ist gesperrt.
    • E: Die Teillaststeuerung ist gesperrt.
    • F: Die Regelung der Motordrehzahl ist gesperrt.
    • G: Die Warnlampe leuchtet auf.
    • H: Sobald der Wechsel zur Notlaufbetriebsart vollzogen ist, erfolgt keine Rückkehr zum Normalbetrieb, bis der Zündschalter ausgeschaltet ist.
  • Jetzt wird die Aufmerksamkeit auf die kennzeichnenden Teile der vorliegenden Erfindung gelenkt, wobei eine Beschreibung davon gegeben wird.
  • Wie oben beschrieben ist, ist das Drive-by-Wire (DBW) 150 mit zwei Gaspedalstellungssensoren (Erfassungsmittel für den Gaspedalöffnungswinkel) 51A und 51B und zwei Drosselstellungssensoren (Erfassungsmittel für den Drosselöffnungswinkel) 37A und 37B versehen, falls das DBW 150 ausfällt. Dies ermöglicht, dass zwei Sätze von elektronischen Drosselsteuersystemen 231 und 232 gebildet werden (siehe 6).
  • Das erste (nachstehend ein erstes Steuerungssystem genanntes) elektronische Drosselsteuersystem 231 wird durch den ersten Gaspedalstellungssensor (APS1) 51A, den ersten Drosselstellungssensor (TPS1) 37A und den Elektromotor (Drosselbetätiger) 154 gebildet. Das zweite (nachstehend ein zweites Steuerungssystem genanntes) elektronische Drosselsteuersystem 232 wird durch den zweiten Gaspedalstellungssensor (APS2) 51B, den zweiten Drosselstellungssensor (TPS2) 37B und den Elektromotor (Drosselbetätiger) 154 gebildet. Während das erste Steuerungssystem 231 und das zweite Steuerungssystem 232 in dieser Ausführungsform den gemeinsamen Motor 154 verwenden, können sie jeweils mit verschiedenen Motoren versehen sein.
  • Wie zuvor beschrieben wurde, stellt die Drosselsteuerung 160 den Öffnungswinkel des Drosselventils normalerweise auf der Basis der Gaspedal-Öffnungswinkelinformation von dem ersten Gaspedalstellungssensor (APS1) 51A ein, wobei der Elektromotor 154 basierend auf dem Steuersignal der Drosselsteuereinheit 160 gesteuert wird, sodass der Öffnungswinkel der Drosselklappe 151 den festgelegten Öffnungswinkel erreicht. Außerdem wird der Öffnungswinkel der Drosselklappe 151 durch den ersten Drosselstellungssensor (TPS1) 37A wieder dem Regelungsabschnitt 160A der Drosselsteuereinheit 160 zugeführt.
  • Andererseits sind, wie in den 1 und 6 gezeigt ist, der ECU 16 und die Drosselsteuereinheit 160 mit Ausfallbewertungsmitteln 70 versehen, die wiederum Ausfälle der Sensoren und des Motors 154 bewerten.
  • Wenn bei dem ersten Steuerungssystem 231 festgestellt wird, dass der erste Gaspedalstellungssensor (APS1) 51A oder der erste Drosselstellungssensor (TPS1) 37A ausgefallen ist, wird das DBW 150 durch das zweite Steuerungssystem 232 gesteuert.
  • Folglich wird das Steuerungssystem des DBWs 150 dupliziert. Selbst wenn ein Steuerungssystem 231 ausfällt, kann das DBW 150 folglich durch das andere Steuerungssystem 232 gesteuert werden, wodurch das ausfallsichere System erreichbar ist.
  • Wenn ein Ausfall des ersten Steuerungssystems 231 festgestellt wird, wird außerdem ein Warnmittel 180 durch den ECU 16 betrieben. Dieses Warnmittel 180 ist beispielsweise eine im Armaturenbrett eines Fahrzeugs vorgesehene Warnlampe. Wenn diese Warnlampe aufleuchtet, kann der Fahrer darüber informiert werden, dass ein Ausfall beim ersten Steuerungssystem 231 aufgetreten ist, wodurch der Fahrer zu einer frühzeitigen Reparatur gedrängt wird.
  • Sogar wenn ein solcher Ausfall des ersten Steuerungssystems 231 aufgetreten ist, wird übrigens auch in Betracht gezogen, dass der Fahrer die Fahrt, wie sie ist, fortsetzt, ohne eine Warnung wie die oben genannte Warnung zu bemerken. Selbst wenn sich der Fahrer einer War nung wie dieser bewusst ist, wird außerdem in Betracht gezogen, dass der Fahrer die Fahrt, wie sie ist, fortsetzt, weil das DBW 150, das mit einem Doppelsteuerungssystem wie dem oben genannten Doppelsteuerungssystem ausgestattet ist, durch das andere Steuerungssystem 232 gesteuert wird und keine nachteilige Wirkung auf das Fahrverhalten hat.
  • Wenn der Fahrer die Fahrt jedoch mit einem ausgefallenen Steuerungssystem 231 fortsetzt und danach das andere Steuerungssystem 232 ausfällt, dann wird ein normales Fahren schwierig sein. Da in diesem Fall der oben genannte Notlaufprozess ausgeführt wird, ist die minimale Fahrfähigkeit sichergestellt, wobei aber das normale Fahren schwierig wird.
  • Daher wird bei der Steuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine der betreffenden Erfindung der Öffnungswinkel des Drosselventils 15 in Bezug auf die durch Treten des Fahrers auf das Gaspedal gegebene Größe absichtlich unterdrückt, wenn ein Ausfall des Gaspedalstellungssensors (APS1) 51A des ersten Steuerungssystems 231 festgestellt worden ist.
  • Das heißt, die Drosselsteuereinheit 160 ist mit Leistungsunterdrückungsmitteln 234 versehen, wie in 1 gezeigt ist. Wenn ein Ausfall des Gaspedalstellungssensors (APS1) 51A durch die Ausfallbewertungsmittel 70 festgestellt wird, verringert das Leistungsunterdrückungsmittel 234 einen tatsächlichen Ventilöffnungswinkel im Vergleich mit dem Öffnungswinkel des Drosselventils 15, der in Übereinstimmung mit der durch den Fahrer auf das Gaspedal getretene Größe eingestellt ist, und bewirkt auch, dass der Fahrer den Ausfall des ersten Steuerungssystems 231 erkennt.
  • Jetzt wird eine Beschreibung der Steuerung zur Unterdrückung der Motorleistung gegeben, die durch das Leistungsunterdrückungsmittel 234 ausgeführt wird. Wenn ein Ausfall des ersten Steuerungssystems 231 festgestellt wird, wird die Hälfte des Ausgangswerts VAPS2 des Gaspedal-Öffnungswinkels, der von dem zweiten Gaspedalstellungssensor (APS2) 51B erhalten wird, als ein Gaspedal-Öffnungswinkel eingestellt. Das heißt, wenn in der Drosselsteuereinheit 160 VAPS = VAPS2/2 eingestellt ist, wird der Öffnungswinkel des Drosselventils 15, der auf dem Öffnungswinkel des Gaspedals basiert, auf die Hälfte des normalen Öffnungswinkels eingestellt.
  • Wenn ein solches Leistungsunterdrückungsmittel 234 vorgesehen ist, wird die Motorleistung in Bezug auf die Anforderung des Fahrers unterdrückt, wenn das erste Steuerungssystem 231 ausgefallen ist, wobei der Fahrer deshalb eine Unregelmäßigkeit beim Führen des Fahrzeugs spürt, wodurch es möglich wird, den Fahrer dazu zu bringen, den Ausfall des ersten Steuerungssystems 231 zuverlässig zu erkennen.
  • Außerdem ist es sogar in dem Fall, in dem der Fahrer die Fahrt fortsetzt, während er den Ausfall des ersten Steuerungssystems 231 durch den Betrieb des Warnmittels 180 erkennt, möglich, den Fahrer dazu zu bringen, die Notwendigkeit der Reparatur zu erkennen, weil die Leistung des Motors unterdrückt wird.
  • Es wird angemerkt, dass eine ähnliche Steuerung wie die oben genannte Steuerung auch in dem Fall ausgeführt wird, in dem die Bewertung ergibt, dass das erste Steuerungssystem 231 normal läuft und das zweite Steuerungssystem 232 anormal läuft. Das heißt, in diesem Fall wird VAPS = VAPS1/2 eingestellt, und die Leistung des Motors wird auch unterdrückt.
  • Andererseits wird auch in Erwägung gezogen, dass alle oben genannten Doppelsteuerungssysteme 231 und 232 ausfallen. In einem solchen Fall wird der oben genannte Notlaufprozess ausgeführt. Das heißt, wenn durch die Ausfallbewertungsmittel 70 die Ausfälle beider Steuerungssysteme 231 und 232 festgestellt werden, schalten die in der Drosselsteuereinheit 160 vorgesehenen Steuermittel für das Ansaugluftvolumen 201 das Motorrelais aus, sodass der Strom zum Elektromotor 154 abgeschaltet wird, und schalten auch das LHV 12 ein.
  • Wenn der Strom zum Elektromotor 154 abgeschaltet ist, wird in diesem Fall der Ventilkörper (Drosselklappe) 151 des Drosselventils 15 durch die Druckkraft der Rückstellfeder 153 geschlossen, wobei bewirkt wird, dass das Drosselventil 15 in einem fast vollständig geschlossenen Zustand ist. Wenn das LHV 12 eingeschaltet wird, wird außerdem der Umgehungskanal 13 geöffnet, wobei die in den Ansaugkanal 2 eingelassene Ansaugluft durch den Umgehungskanal 13 in dem Drosselklappengehäuse 5 strömt, wodurch ein gewisses Volumen der Ansaugluft dem Motor 1 zugeführt wird.
  • Selbst wenn beide Steuerungssysteme 231 und 232 ausfallen sollten, bleibt deshalb das Fahrzeug nicht stehen und kann zu einer Reparaturwerkstatt und dergleichen weiterfahren, weil das minimale Ansaugluftvolumen, das notwendig ist, damit ein Fahrzeug fährt, sichergestellt ist. Das minimale Ansaugluftvolumen, das notwendig ist, damit ein Fahrzeug fährt, ist beispielsweise ein solches Ansaugluftvolumen, dass ein Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit von etwa 80 km/h fahren kann.
  • Obwohl in dem oben Genannten beschrieben worden ist, dass zwei Sätze von Steuerungssystemen 231 und 232 als das elektronische Drosselsteuersystem vorgesehen sind, kann es durch drei oder mehr Sätze von Steuerungssystemen gebildet werden.
  • Wenn das Leistungsunterdrückungsmittel 234 vorgesehen ist, wird außerdem die Leistung des Motors in Bezug auf die Anforderung des Fahrers unterdrückt, und auch die Motorleistung wird verringert, wenn das Bremspedal durchgetreten ist. Folglich spürt der Fahrer eine Unregelmäßigkeit beim Führen des Fahrzeugs, wodurch es möglich ist, den Fahrer dazu zu bringen, den Ausfall des ersten Steuerungssystems 231 zuverlässig zu erkennen.
  • Übrigens wird der Fall berücksichtigt, in dem der Doppelausfall durch das Ausfallbewertungsmittel 70 nicht festgestellt werden kann, obwohl beide Steuerungssysteme 231 und 232 ausgefallen sind (solche Ausfälle werden nachstehend Doppelausfall genannt).
  • Da die Ausfälle der Gaspedalstellungssensoren 51A und 51B auf der Basis einer Differenz beim Erfassen der Feststellinformationen zwischen diesen Sensoren 51A und 51B festgestellt werden, gibt es insbesondere in dieser Ausführungsform Fälle, in denen die Bewertung des Doppelausfalls im folgenden Fall schwierig wird. Das heißt, wenn speziell bei den Ausfallbewertungsmitteln 70 die Differenz zwischen dem Ausgangswert VAPS1 von dem Gaspedalstellungssensor (APS1) 51A und dem Ausgangswert VAPS2 von dem Gaspedalstellungssensor (APS2) 51B innerhalb eines festgelegten Wertes liegt, erfolgt grundsätzlich eine Bewertung dahingehend, dass die Gaspedalstellungssensoren 51A und 51B normal arbeiten, wobei so ein Ausfall des einen Sensors festgestellt werden kann. Jedoch wird in dem Fall, in dem der andere Sensor in der gleichen Stellung ausgefallen ist, der Fall, in dem ein Doppelausfall nicht festgestellt wird, in Erwägung gezogen.
  • Außerdem wird in dem Fall, in dem beide Gaspedalstellungssensoren 51A und 51B ausgefallen sind, wenn ein solcher Doppelausfall nicht festgestellt wird, die oben genannte Notlaufprozess-Betriebsart nicht ausgeführt und die Bewegung des Drosselventils 15 ist unvorhersagbar. Deshalb gibt es auch unter einem solchen Gesichtspunkt eine Notwendigkeit, eine Gegenmaßnahme zu unternehmen, bevor der Doppelausfall auftritt.
  • Wenn ein Ausfall des einen Gaspedalstellungssensors (hier wird die erste Gaspedalstellung 51A als Darstellung verwendet) durch die Ausfallbewertungsmittel 70 festgestellt wird, wenn der Fahrer auf das Bremspedal tritt, wird daher bei der Steuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine der betreffenden Erfindung erwartet, dass der Fahrer die Absicht hat, die Geschwindigkeit zu verringern oder anzuhalten, und der Öffnungswinkel des Drosselventils 15 wird bei einem festgelegten Öffnungswinkel begrenzt.
  • Das heißt, die Drosselsteuereinheit 160 ist mit Regelmitteln 240 zum Regulieren eines Öffnungswinkels des Drosselventils versehen, wie in 5 gezeigt ist. Wenn durch die Informationen der Ausfallbewertungsmittel 70 ein Ausfall des einen Gaspedalstellungssensors 51A fest gestellt wird und auch durch die Information von einem Bremsenschalter 200 festgestellt wird, dass der Fahrer auf das Bremspedal getreten hat, dann wird der Öffnungswinkel des Drosselventils 15 durch die Regelmittel 240 bei einer festgelegten oberen Grenze begrenzt. Folglich kann in einem solchen Fall die Leistung des Motors zuverlässig unterdrückt werden, wobei das Fahrzeug zuverlässig verlangsamt oder angehalten werden kann.
  • Übrigens wird in diesem Fall der Prozess des Begrenzens eines Öffnungswinkels des Drosselventils 15 bei dem oberen Grenzwert durch das Kürzen des oberen Grenzwerts einer dem Elektromotor (Drosselbetätiger) 154 angewiesenen Zielöffnungswinkel-Spannung ausgeführt. Mit anderen Worten, wenn ein Ausfall des einen Gaspedalstellungssensors 51A festgestellt wird und auch der Tritt auf das Bremspedal festgestellt wird, stellt die Drosselsteuereinheit 160 beispielsweise die angewiesene Zielöffnungswinkel-Spannung auf 0,8 V in Bezug auf den Motor 154 ein, wobei der Öffnungswinkel des Drosselventils entsprechend dieser Spannung als der obere Grenzwert des Öffnungswinkels begrenzt wird.
  • Wenn ein Ausfall eines der Gaspedalstellungssensoren 51A und 51B festgestellt wird, wird der obere Grenzwert des Öffnungswinkels des Drosselventils bei der Steuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine der vorliegenden Erfindung folglich als eine Gegenmaßnahme für den Fall, in dem ein Doppelausfall der Gaspedalstellungssensoren 51A und 51B nicht festgestellt wird, auf der Basis der Betätigung des Bremspedals begrenzt. Deshalb kann danach sogar in dem Fall, in dem der andere Gaspedalstellungssensor 51A oder 51B ausfällt, aber dieser Ausfall nicht festgestellt wird, ein unvorhersagbarer Betrieb des Drosselventils 15 verhindert und die Fahrzeugsicherheit verbessert werden.
  • In dem Fall, in dem ein Ausfall eines der Gaspedalstellungssensoren 51A oder 51B festgestellt wird, werden die folgenden Prozesse, zusätzlich zum Kürzen des oberen Grenzwerts des Öffnungswinkels des Drosselventils, wie in der oben erwähnten Position "F.APS-Ausfall" beschrieben, ausgeführt.
    • (1) Einstellen von VAPS = VAPS2/2, oder Einstellen von VAPS = VAPS1/2
    • (2) Magerbetrieb-Sperrverfahren
    • (3) Teillaststeuerungs-Sperrverfahren
  • Da die Steuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine als eine Ausführungsform der betreffenden Erfindung wie oben beschrieben ausgelegt ist, wird der in 4 gezeigte Prozess beispielsweise ausgeführt, wenn das Einlasssteuerungssystem, d.h. die elektronische Drosselsteuereinheit (DBW) 150 und das LHV 12, ausfallen.
  • Zuerst wird der für die Bewertung des LHV-Ausfalls relevante Prozess durch eine LHV-Ausfallbewertungsroutine (Schritt A10) ausgeführt. Bei der Bewertung des LHV-Ausfalls wird festgestellt, ob (1) der LHV-Magnet aus ist oder nicht, und ob (2) die Klemmenspannung Lo festgestellt worden ist oder nicht. Wenn (1) der LHV-Magnet aus ist und auch (2) die Klemmenspannung Lo festgestellt worden ist, wird der LHV-Ausfall festgestellt. In diesem Fall wird in Schritt A30 über die Bewertung des Schritts A20 ein Motorleistungsunterdrückungs-Prozess ausgeführt. Genauer werden die folgenden Prozesse ausgeführt.
    • (1) Die Betriebsart wird zwangsläufig auf die Spätmager-Verbrennungsbetriebsart (Verdichtungstakt-Einspritzbetrieb) eingestellt, wodurch die Leistung des Motors unterdrückt wird.
    • (2) Wenn die Motordrehzahl Ne eine festgelegte Drehzahl (z.B. 3000 U/min) oder größer erreicht, wird die Kraftstoffversorgung unterbrochen, wodurch die Motorleistung unterdrückt wird.
    • (3) Die AGR wird unterbrochen, wodurch bewirkt wird, dass eine stabile Verbrennung gegenüber der Abgasreinigung Priorität hat.
    • (4) Bei der Leerlaufdrehzahlsteuerung ist die Regelung der Motordrehzahl gesperrt, wodurch einer stabilen Verbrennung die Priorität gegeben wird.
  • Wenn andererseits kein Ausfall des LHVs 12 auftritt, geht der Prozess über die Bewertung des Schritts A20 mit Schritt A40 weiter. In Schritt A40 wird festgestellt, ob eine APS-Ausfallmarkierung Ffail7 1 ist oder nicht. Diese APS-Ausfallmarkierung Ffail7 wird 1 sein, wenn einer der Gaspedalstellungssensoren (APS) 51A und 51B ausfällt, und wird 0 sein, wenn es nicht so ist. Wenn die APS-Ausfallmarkierung Ffail7 1 ist, geht der Prozess in Schritt A80 mit einer Doppelausfall-Bewertungsroutine weiter. Wenn die APS-Ausfallmarkierung Ffail7 nicht 1 ist, geht der Prozess in Schritt A50 mit einer APS-Ausfallbewertungsroutine weiter.
  • In der APS-Ausfallbewertungsroutine von Schritt A50 wird bei dem ersten Gaspedalstellungssensor (APS1) 51A und dem zweiten Gaspedalstellungssensor (APS2) 51B ein Bewertungsprozess wie etwa der oben genannte Prozess in Bezug auf (1) einen Ausfall auf Grund eines Kurzschlusses im Stromkreis und einen Ausfall auf Grund einer unterbrochenen Verbindung zwischen dem Sensor und der Masse; (2) einen Ausfall auf Grund einer unterbrochenen Verbindung im Stromkreis und einen Ausfall auf Grund eines Kurzschlusses zwischen dem Sensor und der Masse; und (3) eine Eigenschaftsunregelmäßigkeit ausgeführt.
  • Wenn ein APS-Ausfall festgestellt wird, geht der Prozess über Schritt A70 mit Schritt A80 weiter. In Schritt A80 wird festgestellt, ob sowohl der erste Gaspedalstellungssensor als auch der zweite Gaspedalstellungssensor (APS1 und APS2) 51A und 51B ausgefallen ist oder nicht. Wenn ein Doppelausfall der Gaspedalstellungssensoren aufgetreten ist, geht der Prozess mit Schritt A300 weiter, und der Notlaufprozess wird ausgeführt. Wenn kein Doppelausfall aufgetreten ist, d.h., wenn nur einer der beiden Gaspedalstellungssensoren ausgefallen ist, geht der Prozess mit Schritt A90 weiter.
  • In Schritt A90 wird festgestellt, ob der Bremsenschalter 200 eingeschaltet ist oder nicht, d.h., ob der Betrieb der Bremse ausgeführt worden ist oder nicht. Wenn der Betrieb der Bremse ausgeführt worden ist, geht der Prozess mit Schritt A100 weiter und ein Drosselöffnungswinkel-Anweisungswert wird mit dem oberen Grenzwert begrenzt, um das Ansaugluftvolumen zu begrenzen, wodurch die Leistung des Motors unter drückt wird. Wenn kein Betrieb der Bremse ausgeführt worden ist, geht der Prozess mit Schritt A120 weiter, wobei jeder Ausfallprozess gemäß dem APS-Ausfall ausgeführt wird.
  • Mit anderen Worten werden, wenn der zweite Gaspedalstellungssensor 51B ausgefallen ist, (1) das Einstellen von VAPS = VAPS1/2, (2) das Magerbetrieb-Sperrverfahren, (3) das Teillaststeuerungs-Sperrverfahren und (4) der Prozess des Kürzens der oberen Grenze der Motorleistung ausgeführt. Nach der Ausfallerfassung des zweiten Gaspedalstellungssensors (APS2) 51B wird jedoch der Notlaufprozess ausgeführt, wenn eine Datenübertragungsunregelmäßigkeit von der Drosselsteuereinheit 160 zum ECU 16 aufgetreten ist.
  • Wenn der erste Gaspedalstellungssensor 51A ausgefallen ist, werden (1) das Einstellen von VAPS = VAPS2/2, (2) das Magerbetrieb-Sperrverfahren, (3) das Teillaststeuerungs-Sperrverfahren und der (4) der Prozess des Kürzens der oberen Grenze der Motorleistung verarbeitet. Wenn der zweite Gaspedalstellungssensor (APS2) 51B jedoch bereits ausgefallen ist, wird der Notlaufprozess ausgeführt.
  • Wenn außerdem die Eigenschaftsunregelmäßigkeit beim Gaspedalstellungssensor aufgetreten ist, werden (1) das Einstellen von VAPS = VAPS1/2, (2) das Magerbetrieb-Sperrverfahren, (3) das Teillaststeuerungs-Sperrverfahren und (4) der Prozess des Kürzens der oberen Grenze der Motorleistung ausgeführt. Wenn der erste Gaspedalstellungssensor (APS1) 51A jedoch bereits ausgefallen ist, wird der Notlaufprozess ausgeführt.
  • Wenn es keinen APS-Ausfall gibt, geht der Prozess andererseits von Schritt A60 zu einer ETV-Bewertungsroutine bei Schritt A130 über.
  • Bei dieser ETV-Bewertungsroutine wird ein Ausfall der Drosselsteuereinheit festgestellt. Es wird festgestellt, dass die Drosselsteuereinheit ausgefallen ist, wenn (1) der Zündschalter an ist, es (2) keine Unregelmäßigkeit bei dem zweiten Gaspedalstellungssensor (APS2) und dem zweiten Drosselstellungssensor (TPS2) gibt, (3) eine Date nübertragungsunregelmäßigkeit vom ECU 16 zur Drosselsteuereinheit 160 aufgetreten ist, und (4) | (VAPS2)/2 – (5 V – VTPS2)| ≥ 1 V ist, oder wenn (5) der Zündschalter an ist, es (6) keine Unregelmäßigkeit bei dem zweiten Gaspedalstellungssensor (APS2) und dem zweiten Drosselstellungssensor (TPS2) gibt, (7) eine Datenübertragungsunregelmäßigkeit von der Drosselsteuereinheit 160 zum ECU 16 aufgetreten ist und (8) | (die vom ECU angewiesene Öffnungswinkelspannung) – VTPS2)| ≥ 1 V ist.
  • Wenn der Ausfall der Drosselsteuereinheit festgestellt wird, geht der Prozess über Schritt A140 mit Schritt A300 weiter und der Notlaufprozess wird ausgeführt. Wenn kein Ausfall der Drosselsteuereinheit festgestellt wird, geht der Prozess in Schritt A150 mit einer Datenübertragungsausfall-Bewertungsroutine weiter.
  • Bei dieser Datenübertragungsausfall-Bewertungsroutine wird die Datenübertragungsunregelmäßigkeit vom ECU 16 zur Drosselsteuereinheit 160 und die Datenübertragungsunregelmäßigkeit von der Drosselsteuereinheit 160 zum ECU 16 festgestellt.
  • Bei der Datenübertragungsunregelmäßigkeit vom ECU 16 zur Drosselsteuereinheit 160 wird die Unregelmäßigkeitsbewertung unter der Bedingung (Zone) vorgenommen, in der (1) die Batteriespannung Vb gleich einem festgelegten Wert oder größer als ein festgelegter Wert ist und (2) keine Datenübertragungsunregelmäßigkeit von der Drosselsteuereinheit 160 zum ECU 16 aufgetreten ist. Wenn die Drosselsteuereinheit 160 ein Datenübertragungsausfallsignal vom ECU 16 empfängt, wird der Ausfall festgestellt.
  • Bei der Datenübertragungsunregelmäßigkeit von der Drosselsteuereinheit 160 zum ECU 16 wird die Unregelmäßigkeitsbewertung unter der Bedingung (Zone) vorgenommen, in der (1) die Batteriespannung Vb gleich einem festgelegten Wert oder größer als ein festgelegter Wert ist und (2) der Teillastschalter aus ist. Wenn es (1) einen Prüfsummenfehler gibt, (2) einen Paritäts-Überlauffehler gibt und (3) für eine festgelegte Zeit (z.B. für 25 ms) eine unvollständige Datenübertragung gibt, wird der Ausfall festgestellt.
  • Wenn ein solcher Datenübertragungsausfall festgestellt wird, geht der Prozess über Schritt A160 mit Schritt A170 weiter, und der dem Datenübertragungsausfall entsprechende Prozess wird ausgeführt.
  • Mit anderen Worten, wenn die Datenübertragungsunregelmäßigkeit vom ECU 16 zur Drosselsteuereinheit 160 aufgetreten ist, ist es sehr wahrscheinlich, dass die Ansaugluftvolumensteuerung nicht entsprechend ausgeführt werden kann. Deshalb wird (1) der Magerbetrieb gesperrt, wird (2) die Teillaststeuerung gesperrt, und wird (3) in der Zeit der hohen Drehzahl (z.B. Ne ≥ 3000 U/min) des Motors das Abstellen des Kraftstoffs ausgeführt.
  • Wenn die Datenübertragungsunregelmäßigkeit von der Drosselsteuereinheit 160 zum ECU 16 aufgetreten ist, ist es ebenso sehr wahrscheinlich, dass die Ansaugluftvolumensteuerung nicht entsprechend ausgeführt werden kann. Deshalb wird (1) der Datenübertragungsausfall an die Drosselsteuereinheit 160 übertragen, wird (2) der Magerbetrieb gesperrt, wird (3) die Teillaststeuerung gesperrt, wird (4) in der Zeit der hohen Drehzahl (z.B. Ne ≥ 3000 U/min) des Motors das Abstellen des Kraftstoffs ausgeführt, und wird (5), wenn das Bremspedal durchgetreten ist, die von dem ECU 16 angewiesene obere Grenze des Zielöffnungswinkels des Drosselventils 15 begrenzt.
  • Wenn kein Datenübertragungsausfall festgestellt wird, geht der Prozess über Schritt A160 mit einer Motorausfall-Bewertungsroutine in Schritt A180 weiter.
  • Bei der Motorausfall-Bewertungsroutine wird der Motorausfall festgestellt, wenn vom Motorausgang ein Masseschluss- oder Überstrom-Ausfallsignal empfangen wird. Diese Motorausfallbewertung wird unter der Bedingung (Zone) ausgeführt, in der (1) das Motorrelais an ist und (2) keine Datenübertragungsunregelmäßigkeit von der Drosselsteuereinheit 160 zum ECU 16 aufgetreten ist.
  • Wenn dieser Motorausfall festgestellt wird, geht der Prozess über Schritt A190 mit Schritt A300 weiter und der Notlaufprozess wird ausgeführt. Wenn kein Motorausfall festgestellt wird, geht der Prozess in Schritt A200 mit einer TPS-Ausfallbewertungsroutine weiter.
  • Bei der TPS-Ausfallbewertungsroutine wird die Ausfallbewertung unter der Bedingung (Zone) ausgeführt, in der (1) der Zündschalter an ist und (2) keine Datenübertragungsunregelmäßigkeit von der Drosselsteuereinheit 160 zum ECU 16 aufgetreten ist. Wenn die jeweiligen Ausfallsignale empfangen werden, wird der Ausfall festgestellt. Beim Ausfall des ersten Drosselstellungssensors (TPS1) 37A, der bei der Regelung durch die Drosselsteuereinheit 160 verwendet wird, gibt es (1) einen Ausfall auf Grund einer unterbrochenen Verbindung oder eines Kurzschlusses im Stromkreis und (2) einen Linearitätsdefekt. Beim Ausfall des zweiten Drosselstellungssensors (TPS2) 37B gibt es (3) eine Eigenschaftsunregelmäßigkeit und (4) einen Ausfall auf Grund einer unterbrochenen Verbindung oder eines Kurzschlusses im Stromkreis.
  • Basierend auf dem Bewertungsergebnis einer solchen TPS-Ausfallbewertungsroutine wird in Schritt A210 festgestellt, ob der TPS1 oder der TPS2 ausgefallen ist oder nicht. Wenn der TPS1 oder der TPS2 ausgefallen ist, geht der Prozess mit Schritt A220 weiter, wobei festgestellt wird, ob sowohl der TPS1 als auch der TPS2 ausgefallen ist oder nicht.
  • Wenn sowohl der TPS1 als auch der TPS2 ausgefallen ist, geht der Prozess mit Schritt A300 weiter und der Notlaufprozess wird ausgeführt. Wenn das nicht so ist (d.h. wenn nur der TPS1 oder der TPS2 ausgefallen ist), geht der Prozess mit Schritt A230 weiter, und der Magerbetrieb-Sperrprozess wird ausgeführt. Der Magerbetrieb wird auf der Basis einer hoch genauen Drosselsteuerung hergestellt, sodass es, wenn ein TPS-Ausfall aufgetreten ist, die Befürchtung gibt, dass sich die stabile Verbrennung beim Magerbetrieb verschlechtert. Um die Befürchtung zu vermeiden, wird der Magerbetrieb gesperrt.
  • Wenn andererseits keiner der Drosselstellungssensoren ausgefallen ist, geht der Prozess über Schritt A210 in Schritt A240 mit einer Bewertungsroutine für den Ausfall der Stellungsrückmeldung (POS F/B-Ausfallbewertungsroutine) weiter.
  • Bei der Bewertungsroutine für den Ausfall der Stellungsrückmeldung werden Ausfälle der Stellungsrückmeldung, d.h. (1) ein Ventilsystem-Festhängversagen (einschließlich des Festhängens, wenn vollständig geschlossen) und (2) ein Ausfall bei offenem Motorausgang, festgestellt. Diese Bewertung wird unter der Bedingung (Zone) ausgeführt, in der (1) der Zündschalter an ist, (2) der Relaismotor an ist oder eine Datenübertragungsunregelmäßigkeit vom ECU 16 zur Drosselsteuereinheit 160 aufgetreten ist, (3) die Batteriespannung Vb gleich einem festgelegten Wert oder größer als ein festgelegter Wert ist und (4) keine Datenübertragungsunregelmäßigkeit von der Drosselsteuereinheit 160 zum ECU 16 aufgetreten ist. Wenn ein Stellungsrückmeldungsausfall-Signal empfangen wird, wird der Ausfall festgestellt.
  • Wenn kein Ausfall der Stellungsrückmeldung festgestellt wird, springt der Prozess über Schritt A250 zurück und der Ausfallprozess wird nicht ausgeführt. Wenn ein Ausfall der Stellungsrückmeldung festgestellt wird, geht der Prozess über Schritt A250 mit Schritt A260 weiter, wobei festgestellt wird, ob ein zweiter Drosselventil-Öffnungswinkel VTPS2 gleich einem festgelegten Wert K1 oder größer als ein festgelegter Wert K1 (K1: ein Wert in der Nähe des vollständig geöffneten Ventils) ist oder nicht. Wenn der zweite Drosselventil-Öffnungswinkel VTPS2 gleich dem festgelegten Wert K1 oder größer als der festgelegte Wert K1 ist, geht der Prozess mit Schritt A280 weiter, wobei der Prozess beim Festhängversagen mit offenem Ventil ausgeführt wird.
  • Wenn in Schritt A260 der zweite Drosselventil-Öffnungswinkel VTPS2 nicht gleich dem festgelegten Wert K1 oder größer als der festgelegte Wert K1 ist, geht der Prozess mit Schritt A270 weiter, wobei festgestellt wird, ob der zweite Drosselventil-Öffnungswinkel VTPS2 kleiner als ein festgelegter Wert K2 (K2: ein Wert in der Nähe des vollständig geschlossenen Ventils) ist oder nicht. wenn der zweite Drosselventil-Öffnungswinkel VTPS2 kleiner als der festgelegte Wert K2 ist, geht der Prozess mit Schritt A290 weiter, wobei der Prozess beim Festhängversagen mit geschlossenem Ventil ausgeführt wird.
  • Wenn der zweite Drosselventil-Öffnungswinkel VTPS2 ein Wert zwischen den festgelegten Werten K1 und K2 ist, geht der Prozess mit Schritt A300 weiter und der Notlaufprozess wird ausgeführt.
  • Wenn als Nächstes eine Beschreibung von dem Betrieb während des Notlaufprozesses gegeben wird, der das Merkmal der Steuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine gemäß dieser Ausführungsform ist, wird dieser Notlaufprozess von Schritt A300 wie in 5 gezeigt ausgeführt.
  • Während des Notlaufprozesses wird der Magerbetrieb zuerst gesperrt (Schritt B10). Mit anderen Worten wird der Magerbetrieb, der eine hoch genaue Drosselsteuerung erfordert, vermieden, wodurch eine stabile Verbrennung in einer stöchiometrischen Betriebsart ausgeführt wird.
  • Als Nächstes wird das Motorrelais (Stromversorgungsrelais) 62 ausgeschaltet (Schritt B20). Dadurch wird der Drosselsteuereinheit 160 kein Strom zugeführt und die Drosselventilsteuerung durch die Drosselsteuereinheit 160 wird nicht ausgeführt. Folglich wird ein Ansaugluftvolumen nur durch das Steuern des Notlaufventils 12 reguliert.
  • Dann wird festgestellt, ob der Bremsenschalter 200 eingeschaltet ist oder nicht, d.h., ob der Betrieb der Bremse ausgeführt worden ist oder nicht (Schritt B30). Wenn der Bremsenschalter 200 eingeschaltet ist, wird die Betriebssteuerung des Notlaufventils (LHVs) 12 in einer festgelegten Zeit (z.B. 2 s) ausgeführt (Schritt 840).
  • Mit anderen Worten ist dieses Notlaufventil 12 ein Schaltventil, das normalerweise entweder auf einen EIN-Zustand oder auf einen AUS-Zustand eingestellt wird, und ist auch ein elektromagnetisches Ventil, sodass auch die Betriebssteuerung möglich ist. In dieser Ausführungs form wird das Volumen der Luft, das durch den Umgehungskanal 13 strömt, reduziert, indem der Öffnungswinkel des LHVs 12 beispielsweise mit einer relativen Einschaltdauer von etwa 50% verringert wird. Dies stellt einen Unterdruck in einem (nicht gezeigten) Unterdruck-Bremskraftverstärker sicher, der den Unterdruck im Motorsaugrohr 9 erhöht. Selbst wenn das Drive-by-Wire 150 ausfällt und der Notlaufprozess ausgeführt wird, kann deshalb eine der normalen Bremskraft entsprechende Bremskraft sichergestellt werden, weil während eines Betriebs der Bremse ein ausreichender Unterdruck im Unterdruck-Bremskraftverstärker sichergestellt ist.
  • Eine solche Betriebssteuerung reicht aus, wenn sie für eine festgelegte Zeit (hier 2 s) nach dem Beginn des Betriebs der Bremse ausgeführt wird, sodass die Betriebssteuerung nach der festgelegten Zeit beendet wird. Es wird angemerkt, dass auch die Lebensdauer der Magnetspule sichergestellt wird, wenn die Betriebssteuerung des Notlaufventils 12 auf eine festgelegte Zeitdauer eingestellt wird.
  • Wenn der Bremsenschalter 200 ausgeschaltet ist, wird andererseits bewirkt, dass das LHV 12 in einem EIN-Zustand (offenem Zustand) ist (Schritt B50).
  • Nachdem die Schritte B40 und B50 ausgeführt worden sind, geht der Prozess mit Schritt B60 weiter, wobei festgestellt wird, ob sich das Fahrzeug vorwärts bewegt oder nicht.
  • Wenn sich das Fahrzeug nicht vorwärts bewegt, bedeutet das, dass sich das Fahrzeug rückwärts bewegt, wobei deshalb das Abstellen des Kraftstoffs bei einigen Zylindern (z.B. bei 3 Zylindern von 6 Zylindern) ausgeführt wird, wodurch die Motorleistung unterdrückt wird (Schritt B110). Wenn sich das Fahrzeug vorwärts bewegt, geht der Prozess mit Schritt B70 weiter, wobei festgestellt wird, ob der Ausgangswert des zweiten Gaspedalstellungssensors (APS2) 51B gleich einem festgelegten Wert oder größer als ein festgelegter Wert ((5 V – VAPS2) > 1,5 V oder (5 V – VAPS2) ≤ 1,5 V) ist oder nicht.
  • Wenn (5V – VAPS2) ≤ 1,5 V ist, geht der Prozess mit Schritt B110 weiter, wobei das Abstellen des Kraftstoffs bei einigen Zylindern (z.B. bei 3 Zylindern von 6 Zylindern) ausgeführt wird, wodurch die Motorleistung unterdrückt wird. Auch wenn (5 V – VAPS2) > 1,5 V ist, geht der Prozess mit Schritt B80 weiter, wobei festgestellt wird, ob der zweite Gaspedalstellungssensor (APS2) 51B ausgefallen ist oder nicht. Diese Ausfallbewertung wird wie oben beschrieben ausgeführt.
  • Wenn der APS2 ausgefallen ist, geht der Prozess mit Schritt B110 weiter, wobei das Abstellen des Kraftstoffs bei einigen Zylindern (z.B. bei 3 Zylindern von 6 Zylindern) ausgeführt wird, wodurch die Motorleistung unterdrückt wird. Wenn das APS2 nicht ausgefallen ist, geht der Prozess mit Schritt B90 weiter, wobei festgestellt wird, ob der Bremsenschalter 200 eingeschaltet ist oder nicht, d.h., ob der Betrieb der Bremse ausgeführt worden ist.
  • Wenn der Bremsenschalter 200 eingeschaltet ist, wird das Abstellen des Kraftstoffs bei einigen Zylindern (z.B. bei 3 Zylindern von 6 Zylindern) ausgeführt, wodurch die Motorleistung unterdrückt wird. Wenn der Bremsenschalter 200 nicht eingeschaltet ist, geht der Prozess mit Schritt B100 weiter, wobei Kraftstoff in alle Zylinder eingespritzt wird, wodurch die Leistung sichergestellt wird.
  • Außerdem leuchtet während des Notlaufprozesses auch die Warnlampe 180 auf.
  • Folglich wird der Notlaufprozess ausgeführt, wenn sich das Fahrzeug vorwärts bewegt sowie auch in dem Fall, in dem es keinen Ausfall des APS2 (d.h., die Absicht eines Fahrers, eine Geschwindigkeit anzufordern, kann aus der APS2-Information verstanden werden) gibt und der Gaspedal-Öffnungswinkel, ohne einen Betrieb der Bremse, gleich einem festgelegten Wert oder größer als ein festgelegter Wert ist. Das heißt, wenn der Fahrer eine Motorleistung anfordert, wird das Abstellen des Kraftstoffs nicht ausgeführt, aber während der Rückwärtsfahrt, während des APS2-Ausfalls, während eines Betriebs der Bremse oder wenn der Gaspedal-Öffnungswinkel kleiner als ein festgelegter Wert ist, wird als Schutzmaßnahme das Abstellen des Kraftstoffs bei einigen Zylindern (z.B. bei 3 Zylindern von 6 Zylindern) ausgeführt, wodurch die Motorleistung unterdrückt wird.
  • Deshalb kann der Fahrer die Geschwindigkeit des Fahrzeugs erreichen, wenn der Betrieb der Bremse nicht ausgeführt wird, und kann auch eine Geschwindigkeitsverringerung oder das Anhalten ausführen, wenn der Betrieb der Bremse ausgeführt wird. Außerdem kann während eines Ausfalls des Ansaugsystems die Fahrgeschwindigkeitssteuerung, die die Absicht eines Fahrers wiedergibt, auf der Basis der Bremsbetätigungsinformation, die das verbleibende Mittel zum Wiedergeben der Fahrerabsicht ist, auf einem gewissen Niveau ausgeführt werden.
  • Wie übrigens im oben genannten Schritt A120 für den Vorgang, der das Merkmal der Steuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine der vorliegenden Erfindung ist, beschrieben ist, wird in dieser Einrichtung der durch den anderen normalen Gaspedalstellungssensor (z.B. durch den zweiten Gaspedalstellungssensor 51B) erhaltene Gaspedal-Öffnungswinkelausgangswert VAPS2 auf die Hälfte eingestellt, wenn der Ausfall von entweder dem einen oder dem anderen der beiden Gaspedalstellungssensoren 51A und 51B (z.B. von dem ersten Gaspedalstellungssensor 51A) festgestellt wird. Wenn VAPS = VAPS2/2 eingestellt wird, wird folglich der auf dem Gaspedal-Öffnungswinkel basierende Öffnungswinkel des Drosselventils 15 auf die Hälfte des normalen Öffnungswinkels eingestellt.
  • Während eines Ausfalls eines Steuerungssystems (genauer während eines Ausfalls des ersten Gaspedalstellungssensors 51A) wird dadurch das Ansaugluftvolumen um die Hälfte verringert, wodurch die durch den Fahrer angeforderte Motorleistung unterdrückt wird. Deshalb spürt der Fahrer eine Unregelmäßigkeit beim Führen des Fahrzeugs und erkennt, dass etwas Anormales in dem Fahrzeug aufgetreten ist.
  • Da die Leistung des Motors unterdrückt wird, wird auch in Erwägung gezogen, dass der Fahrer das Armaturenbrett betrachtet. Selbst wenn der Fahrer in diesem Fall das Aufleuchten der Warnlampe 180 noch nicht bemerkt hat, bemerkt der Fahrer das Aufleuchten der Warnlampe 180 durch das Betrachten des Armaturenbretts, wodurch es möglich wird, dass der Fahrer dazu gebracht wird, den Ausfall des Steuerungssystems 231 zu erkennen.
  • Außerdem ist es sogar in dem Fall, in dem der Fahrer die Fahrt fortsetzt, während er den Ausfall des ersten Steuerungssystems 231 am Betrieb des Warnmittels 180 erkennt, möglich, dass der Fahrer dazu gebracht wird, die Notwendigkeit der Reparatur zuverlässig zu erkennen, weil die Motorleistung unterdrückt wird.
  • Es wird angemerkt, dass, während die Ausfälle der Gaspedalstellungssensoren 51A und 51B als Ausfälle des ersten Steuerungssystems 231 und des zweiten Steuerungssystems 232 beschrieben worden sind, die vorliegende Erfindung nicht nur auf den Fall der Ausfälle der Gaspedalstellungssensoren 51A und 51B beschränkt ist. Die Erfindung ist auch auf den Fall anwendbar, in dem Ausfälle von anderen Sensoren, die die Steuerungssysteme 231 und 232 bilden, festgestellt werden. Da die Einrichtung nach der Erfindung auf andere Sensoren als die Gaspedalstellungssensoren 51A und 51B anwendbar ist, kann sie folglich eine elektronische Drosselsteuereinrichtung bereitstellen, die noch sicherer und zuverlässiger ist.
  • Wenn andererseits in Schritt A80 kein Doppelausfall, d.h., sowohl der erste Gaspedalstellungssensor als auch der zweite Gaspedalstellungssensor (APS1 und APS2) 51A und 51B sind ausgefallen, festgestellt wird, sondern festgestellt wird, dass nur einer der beiden APS ausgefallen ist, wird in Schritt A90 festgestellt, ob der Bremsenschalter 200 eingeschaltet ist oder nicht, d.h., ob der Betrieb der Bremse ausgeführt worden ist oder nicht, wie in den oben genannten Schritten A80, A90 und A100 beschrieben ist. Wenn der Betrieb der Bremse ausgeführt worden ist, geht der Prozess dann mit Schritt A100 weiter, wobei ein Drosselöffnungswinkel-Anweisungswert mit einem festgelegten oberen Grenzwert begrenzt wird. Auf diese Weise wird das Ansaugluftvolumen unterdrückt und unterdrückt dadurch die Motorleistung.
  • Wenn ein Ausfall eines Gaspedalstellungssensors festgestellt wird, wird deshalb der obere Grenzwert des Öffnungswinkels des Drosselventils durch die Betätigung der Bremse begrenzt. Daher kann danach sogar in dem Fall, in dem die Ausfallbewertung nicht ausgeführt wird, obwohl der andere Gaspedalstellungssensor ausgefallen ist, eine unvorhersagbare Bewegung des Drosselventils verhindert werden, wobei es deshalb einen Vorteil gibt, dass die Fahrzeugsicherheit verbessert werden kann.
  • Weiterhin wird sogar in dem Fall, in dem der andere Gaspedalstellungssensor normal arbeitet, wenn ein Gaspedalstellungssensor ausfällt, der oberen Grenzwert des Öffnungswinkels des Drosselventils begrenzt, wenn die Betätigung der Bremse festgestellt wird. Deshalb gibt es einen weiteren Vorteil, dass eine Änderung der Motorleistung den Fahrer dazu bringt, eine Unregelmäßigkeit bei dem Fahrzeug zu erkennen, und den Fahrer zu einer frühzeitigen Reparatur des Fahrzeugs drängt. Damit gibt es einen weiteren Vorteil, dass die Zuverlässigkeit und Sicherheit des Drive-by-Wire 150 verbessert wird.
  • Wenn eine kurze Beschreibung der Rücksetzbedingungen der Ausfallbewertung gegeben wird, sind die Rücksetzbedingungen, dass der Zündschlüssel ausgeschaltet ist und die Batterie ausgeschaltet ist. Im Fall, in dem die oben genannte Steuerung während des erneuten Fahrens wiederholt wird und auch erneut festgestellt wird, dass das DBW normal arbeitet, wird eine Rückkehr zum Normalbetrieb vollzogen. Wenn Ausfallinhalte in einem Computer als Ausfallinformation gespeichert werden, kann, wenn das Fahrzeug überprüft wird, gleichzeitig ein erneutes Überprüfen des DBW-Systems ausgeführt werden.
  • Obwohl bei der oben genannten Ausführungsform eine Beschreibung von dem Fall gegeben worden ist, in dem die Steuereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung auf eine Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung angewendet wird, ist die Steuereinrichtung nicht auf eine Ausführungsform wie diese beschränkt, sondern ist allgemein auf Fahrzeuge anwendbar, die mit einer elektronischen Drosselsteuer einrichtung und mehreren Sätzen von elektronischen Drosselsteuersystemen ausgestattet sind.
  • Es versteht sich, dass die Abkürzung "accel" überall in der Patentanmeldung für den Ausdruck "Gaspedal" verwendet worden ist.

Claims (5)

  1. Eine Steuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine, welche umfasst: eine Anzahl elektrischer Drosselsteuersysteme (231 und 232) zum elektrischen Antreiben eines Drosselventils (15) der Brennkraftmaschine (1) auf der Basis einer Stellgröße eines Gaspedals; Ausfallbewertungsmittel (70) zur Bewertung von Ausfallzuständen der mehreren elektronischen Drosselsteuersysteme (231 und 232), wobei die Ausfallbewertungsmittel so ausgelegt sind, dass Ausfälle der mehreren elektronischen Drosselsteuersysteme (231 und 232) individuell bewertet werden können; Steuermittel (201) für das Ansaugluftvolumen zum Antrieb des Drosselventils (15) in eine Schließrichtung und ebenfalls zum Zuführen eines festgelegten Ansaugluftvolumens zur Brennkraftmaschine (1) für den Fall, dass von den Ausfallbewertungsmitteln (70) eine Bewertung dahingehend erfolgt, dass alle elektronischen Drosselsteuersysteme (231 und 232) ausgefallen sind; und gekennzeichnet durch: Leistungsunterdrückungsmittel (234) zur Steuerung des Antriebs des Drosselventils (15) mittels eines normalen elektronischen Drosselsteuersystems (232) und auch zur Unterdrückung von Leistung der Brennkraftmaschine (1) entsprechend der Stellgröße des Gaspedals in dem Fall, wenn die Bewertung durch die Ausfall bewertungsmittel (70) ergibt, dass ein elektronisches Drosselsteuersystem (231) von den mehreren elektronischen Drosselsteuersystemen (231 und 232) ausgefallen ist.
  2. Die Steuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, wobei: die elektronischen Drosselsteuersysteme (231 und 232) jeweils gebildet sind durch Erfassungsmittel (51) für den Gaspedalöffnungswinkel zum Erfassen der Stellgröße des Gaspedals, einen Betätiger (154) zum Öffnen oder Schließen des Drosselventils (15) auf der Basis eines Erfassungsergebnisses der Erfassungsmittel (51) für den Gaspedalöffnungswinkel und durch Erfassungsmittel (37) für den Drosselöffnungswinkel zum Erfassen des Öffnungswinkels des Drosselventils (15); und wobei wenigstens eines der Erfassungsmittel (51) für den Gaspedalöffnungswinkel, der Betätiger (154) und die Erfassungsmittel (37) für den Drosselöffnungswinkel jeweils in den mehreren elektronischen Steuersystemen (231 und 232) vorgesehen ist.
  3. Die Steuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: einen Bremsenschalter (200) zum Erfassen eines Betriebszustandes einer Bremse; und Regelmittel (240) zum Einregeln einer oberen Grenze des Öffnungswinkels des Drosselventils (15), wenn ein Ausfall eines elektronischen Drosselsteuersystems (231) der mehreren elektronischen Drosselsteuersysteme (231 und 232) durch die Ausfallbe wertungsmittel (70) festgestellt wird und wenn auch der Betrieb der Bremse durch den Bremsenschalter (200) festgestellt wird.
  4. Die Steuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, wobei: die Anzahl elektronischer Drosselsteuersysteme (231 und 232) jeweils zumindest die Erfassungsmittel (51) für den Gaspedalöffnungswinkel für die Feststellung der Stellgröße des Gaspedals einschließen; und die Ausfallbewertungsmittel (17) Ausfälle der elektronischen Drosselsteuersysteme (231 und 232) auf der Basis einer Differenz der Feststellinformationen zwischen den mehreren Feststellmitteln (51) für den Gaspedalöffnungswinkel bewerten.
  5. Ein Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, umfassend ein normales elektronisches Drosselsteuersystem (232) und eine Anzahl elektronischer Drosselsteuersysteme (231 und 232) für den elektrischen Antrieb eines Drosselventils (15) der Brennkraftmaschine (1) auf der Basis einer Stellgröße eines Gaspedals; das Verfahren umfasst: Bewerten von Ausfallzuständen der Anzahl elektronischer Drosselsteuersysteme (231 und 232) derart, dass Ausfälle der mehreren elektronischen Steuersysteme (231 und 232) individuell bewertet werden können; Antreiben des Drosselventils (15) in eine Schließrichtung und auch Zuführen eines festgelegten Ansaugluftvolumens zur Brennkraft maschine (1), wenn die Bewertung ergibt, dass alle elektronischen Drosselsteuersysteme (231 und 232) ausgefallen sind; und gekennzeichnet durch Antreiben des Drosselventils (15) durch das normale elektronische Drosselsteuersystem (232) und ebenfalls Unterdrücken der Leistung der Brennkraftmaschine (1) entsprechend der Stellgröße des Gaspedals, wenn die Bewertung ergibt, dass ein elektronisches Drosselsteuersystem (231) unter den mehreren elektronischen Drosselsteuersystemen (231 und 232) ausgefallen ist.
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