JP2001090588A - 電子スロットル装置の制御装置 - Google Patents
電子スロットル装置の制御装置Info
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 スロットルセンサが故障してもスロットル制
御を継続できる電子スロットル装置の制御装置を提供す
る。 【解決手段】 内燃機関のスロットルバルブを駆動する
電気モータＭおよびスロットルセンサ１８を含み、前記
電気モータＭが、回転軸上の異なる位置に固定されたマ
グネットロータ３ａ，３ｂと、前記マグネットロータ３
ａ，３ｂの周囲に配置されたステータ３３と、前記マグ
ネットロータが発生する磁界を検知する磁気センサ４
ａ，４ｂとを少なくとも含む電子スロットル装置の制御
装置であって、スロットルセンサ１８により検知された
スロットル開度、および前記磁気センサ４ａ，４ｂの検
知結果から予測されるスロットル開度のいずれかに基づ
いてスロットル開度を制御する。
御を継続できる電子スロットル装置の制御装置を提供す
る。 【解決手段】 内燃機関のスロットルバルブを駆動する
電気モータＭおよびスロットルセンサ１８を含み、前記
電気モータＭが、回転軸上の異なる位置に固定されたマ
グネットロータ３ａ，３ｂと、前記マグネットロータ３
ａ，３ｂの周囲に配置されたステータ３３と、前記マグ
ネットロータが発生する磁界を検知する磁気センサ４
ａ，４ｂとを少なくとも含む電子スロットル装置の制御
装置であって、スロットルセンサ１８により検知された
スロットル開度、および前記磁気センサ４ａ，４ｂの検
知結果から予測されるスロットル開度のいずれかに基づ
いてスロットル開度を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子スロットル装
置の制御装置に係り、特に、内燃機関のスロットルバル
ブを駆動する電気モータの信頼性を向上させた電子スロ
ットル装置の制御装置に関する。
置の制御装置に係り、特に、内燃機関のスロットルバル
ブを駆動する電気モータの信頼性を向上させた電子スロ
ットル装置の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車用内燃機関のスロットルバ
ルブを制御する方式として、従来のアクセルペダルによ
る機械的かつ直接的なバルブ操作に代えて、アクセルペ
ダルの操作量をセンサにより検知して電気信号に変換
し、これをモータ等のロータリアクチュエータへ供給し
てバルブを開閉させる電子スロットル装置（ドライブ・
バイ・ワイヤ；ＤＢＷ）が開発されている。
ルブを制御する方式として、従来のアクセルペダルによ
る機械的かつ直接的なバルブ操作に代えて、アクセルペ
ダルの操作量をセンサにより検知して電気信号に変換
し、これをモータ等のロータリアクチュエータへ供給し
てバルブを開閉させる電子スロットル装置（ドライブ・
バイ・ワイヤ；ＤＢＷ）が開発されている。
【０００３】この種の電子スロットル装置では、スロッ
トルバルブの開度を検知するためのスロットル（開度）
センサとして、ロータリーエンコーダが用いられことが
多い。しかしながら、ロータリーエンコーダは機械的な
摺動部分を有するため、スロットル開度を極めて正確に
検知できる反面、動摩耗等により信頼性が経年的に損な
われ得る性質を有する。したがって、スロットルセンサ
には多重化が要求され、複数のロータリーエンコーダを
設けることが一般的である。
トルバルブの開度を検知するためのスロットル（開度）
センサとして、ロータリーエンコーダが用いられことが
多い。しかしながら、ロータリーエンコーダは機械的な
摺動部分を有するため、スロットル開度を極めて正確に
検知できる反面、動摩耗等により信頼性が経年的に損な
われ得る性質を有する。したがって、スロットルセンサ
には多重化が要求され、複数のロータリーエンコーダを
設けることが一般的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、複数の
ロータリーエンコーダを設けても、いずれかのスロット
ルセンサが故障して各スロットルセンサの出力が異なる
値を示すと、各スロットルセンサは同一であって信頼性
に優劣がないので、故障したスロットルセンサを特定す
ることができない。したがって、多重化を目的として複
数のスロットルセンサを設けても、いずれかのスロット
ルセンサが故障すると、スロットル開度を認識すること
ができないという問題があった。
ロータリーエンコーダを設けても、いずれかのスロット
ルセンサが故障して各スロットルセンサの出力が異なる
値を示すと、各スロットルセンサは同一であって信頼性
に優劣がないので、故障したスロットルセンサを特定す
ることができない。したがって、多重化を目的として複
数のスロットルセンサを設けても、いずれかのスロット
ルセンサが故障すると、スロットル開度を認識すること
ができないという問題があった。
【０００５】本発明の第１の目的は、スロットルセンサ
が故障してもスロットル制御を継続できる電子スロット
ル装置の制御装置を提供することにある。
が故障してもスロットル制御を継続できる電子スロット
ル装置の制御装置を提供することにある。
【０００６】本発明の第２の目的は、多重化されたスロ
ットルセンサのいずれかに不具合が生じたときに、その
スロットルセンサを正確に特定できる電子スロットル装
置の制御装置を提供することにある。
ットルセンサのいずれかに不具合が生じたときに、その
スロットルセンサを正確に特定できる電子スロットル装
置の制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、本発明は、内燃機関のスロットルバルブを駆
動する電気モータおよびスロットルセンサを含み、前記
電気モータが、回転軸上に固定されたマグネットロータ
と、前記マグネットロータの周囲に配置されたステータ
およびその巻線と、前記マグネットロータが発生する磁
界を検知する磁気センサとを少なくとも有する電子スロ
ットル装置の制御装置であって、スロットルセンサによ
り検知されたスロットル開度を、前記磁気センサの検知
結果から予測されるスロットル開度と比較してスロット
ルセンサの良否を診断する故障診断手段とを具備し、前
記スロットルセンサが故障と診断されると、前記磁気セ
ンサの検知結果から予測されるスロットル開度に基づい
て前記電気モータを制御することを特徴とする。
るために、本発明は、内燃機関のスロットルバルブを駆
動する電気モータおよびスロットルセンサを含み、前記
電気モータが、回転軸上に固定されたマグネットロータ
と、前記マグネットロータの周囲に配置されたステータ
およびその巻線と、前記マグネットロータが発生する磁
界を検知する磁気センサとを少なくとも有する電子スロ
ットル装置の制御装置であって、スロットルセンサによ
り検知されたスロットル開度を、前記磁気センサの検知
結果から予測されるスロットル開度と比較してスロット
ルセンサの良否を診断する故障診断手段とを具備し、前
記スロットルセンサが故障と診断されると、前記磁気セ
ンサの検知結果から予測されるスロットル開度に基づい
て前記電気モータを制御することを特徴とする。
【０００８】上記した特徴によれば、磁気センサの出力
信号に基づいてスロットル開度を予測することができ
る。磁気センサは非接触センサであるため、接触式のス
ロットルセンサに比べて、一般的に検知精度は若干劣る
ものの信頼性は極めて高い。したがって、スロットルセ
ンサと磁気センサとが異なる値を示したときにはスロッ
トルセンサが故障している可能性が高く、磁気センサに
より検知されたスロットル開度を実開度と見なせば、引
き続きスロットル制御を継続できる。
信号に基づいてスロットル開度を予測することができ
る。磁気センサは非接触センサであるため、接触式のス
ロットルセンサに比べて、一般的に検知精度は若干劣る
ものの信頼性は極めて高い。したがって、スロットルセ
ンサと磁気センサとが異なる値を示したときにはスロッ
トルセンサが故障している可能性が高く、磁気センサに
より検知されたスロットル開度を実開度と見なせば、引
き続きスロットル制御を継続できる。
【０００９】上記第２の目的を達成するために、本発明
は、内燃機関のスロットルバルブを駆動する電気モータ
およびスロットルセンサを含み、前記電気モータが、回
転軸上の異なる位置に固定された複数のマグネットロー
タと、前記各マグネットロータの周囲に配置されたステ
ータと、前記各マグネットロータが発生する磁界をそれ
ぞれ検知する複数の磁気センサとを少なくとも含む電子
スロットル装置の制御装置であって、各スロットルセン
サにより検知されたスロットル開度を、前記磁気センサ
の検知結果から予測されるスロットル開度と比較して各
スロットルセンサの良否を診断する故障診断手段を具備
し、故障診断手段は、各スロットルセンサにより検知さ
れたスロットル開度の差分が所定値を超えると、いずれ
かのスロットルセンサが故障したと診断し、検知された
各スロットル開度と前記予測されるスロットル開度との
比較結果に基づいて、故障したスロットルセンサを特定
することを特徴とする。
は、内燃機関のスロットルバルブを駆動する電気モータ
およびスロットルセンサを含み、前記電気モータが、回
転軸上の異なる位置に固定された複数のマグネットロー
タと、前記各マグネットロータの周囲に配置されたステ
ータと、前記各マグネットロータが発生する磁界をそれ
ぞれ検知する複数の磁気センサとを少なくとも含む電子
スロットル装置の制御装置であって、各スロットルセン
サにより検知されたスロットル開度を、前記磁気センサ
の検知結果から予測されるスロットル開度と比較して各
スロットルセンサの良否を診断する故障診断手段を具備
し、故障診断手段は、各スロットルセンサにより検知さ
れたスロットル開度の差分が所定値を超えると、いずれ
かのスロットルセンサが故障したと診断し、検知された
各スロットル開度と前記予測されるスロットル開度との
比較結果に基づいて、故障したスロットルセンサを特定
することを特徴とする。
【００１０】上記した特徴によれば、いずれかのスロッ
トルセンサが故障したときに、故障しているスロットル
センサを磁気センサに基づいて特定することができる。
したがって、故障していないスロットルセンサの出力信
号に基づいて、引き続き正確なスロットル制御を継続で
きる。
トルセンサが故障したときに、故障しているスロットル
センサを磁気センサに基づいて特定することができる。
したがって、故障していないスロットルセンサの出力信
号に基づいて、引き続き正確なスロットル制御を継続で
きる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を詳
細に説明する。図１、２は、本発明を適用した電子スロ
ットル装置およびその制御システムの主要部の構成を示
したブロック図であり、特に、図２は制御システムに相
当するＥＣＵの構成を機能的に示したブロック図であ
る。
細に説明する。図１、２は、本発明を適用した電子スロ
ットル装置およびその制御システムの主要部の構成を示
したブロック図であり、特に、図２は制御システムに相
当するＥＣＵの構成を機能的に示したブロック図であ
る。
【００１２】内燃機関のシリンダ１０には、吸気管１
１、排気管１２、吸気弁１３および排気弁１４が設けら
れ、吸気管１１の通路内には、内燃機関に供給する空気
量を制御するためのスロットルバルブ１５が、スロット
ルシャフト１６により揺動自在に軸支されている。前記
スロットルシャフト１６にはトルクモータＭの回転軸１
７が連結され、その回転角度すなわちスロットル開度
は、一対のスロットルセンサ１８（１８ａ，１８ｂ）に
より検知されてＥＣＵ（電子制御ユニット）２０へ通知
される。
１、排気管１２、吸気弁１３および排気弁１４が設けら
れ、吸気管１１の通路内には、内燃機関に供給する空気
量を制御するためのスロットルバルブ１５が、スロット
ルシャフト１６により揺動自在に軸支されている。前記
スロットルシャフト１６にはトルクモータＭの回転軸１
７が連結され、その回転角度すなわちスロットル開度
は、一対のスロットルセンサ１８（１８ａ，１８ｂ）に
より検知されてＥＣＵ（電子制御ユニット）２０へ通知
される。
【００１３】前記トルクモータＭは、回転軸１７上の異
なる位置に複数（本実施形態では、２つ）のマグネット
ロータ３ａ，３ｂを隣接配置して構成される。各マグネ
ットロータ３ａ，３ｂが発生する磁界は２つの磁気セン
サ４ａ，４ｂによってそれぞれ検知され、ＥＣＵ２０へ
通知される。トルクモータＭのステータ３３は全てのマ
グネットロータ３ａ，３ｂに共通であり、その励磁電流
すなわち磁界強度はＥＣＵ２０によって制御される。
なる位置に複数（本実施形態では、２つ）のマグネット
ロータ３ａ，３ｂを隣接配置して構成される。各マグネ
ットロータ３ａ，３ｂが発生する磁界は２つの磁気セン
サ４ａ，４ｂによってそれぞれ検知され、ＥＣＵ２０へ
通知される。トルクモータＭのステータ３３は全てのマ
グネットロータ３ａ，３ｂに共通であり、その励磁電流
すなわち磁界強度はＥＣＵ２０によって制御される。
【００１４】運転者がアクセルペダル２１を操作した際
の操作量はアクセルセンサ２２により検知され、アクセ
ル開度信号としてＥＣＵ２０へ通知される。ＥＣＵ２０
は、前記スロットルセンサ１８により検知されたスロッ
トル開度、前記アクセルセンサ２２により検知されたア
クセル開度、および車速センサや温度センサ等により検
知された車速Ｖや水温Ｔ等に基づいて、トルクモータＭ
のドライバーユニット１９を制御する。
の操作量はアクセルセンサ２２により検知され、アクセ
ル開度信号としてＥＣＵ２０へ通知される。ＥＣＵ２０
は、前記スロットルセンサ１８により検知されたスロッ
トル開度、前記アクセルセンサ２２により検知されたア
クセル開度、および車速センサや温度センサ等により検
知された車速Ｖや水温Ｔ等に基づいて、トルクモータＭ
のドライバーユニット１９を制御する。
【００１５】ドライバーユニット１９は、図２に示した
ように、パワートランジスタをＨ状に接続したＨブリッ
ジ回路を備え、前記ＥＣＵ２０は、各パワートランジス
タの導通タイミングを制御してトルクモータＭに所定の
回転トルクを発生させる。
ように、パワートランジスタをＨ状に接続したＨブリッ
ジ回路を備え、前記ＥＣＵ２０は、各パワートランジス
タの導通タイミングを制御してトルクモータＭに所定の
回転トルクを発生させる。
【００１６】ＥＣＵ２０は電子スロットル装置１の制御
システムとして機能し、アクセル開度、車速Ｖおよび水
温Ｔ等に基づいてスロットルバルブ１５の目標開度を決
定する目標開度決定部２０１と、スロットルバルブ１５
の実開度を、常時は前記スロットルセンサ１８の出力信
号に基づいて求め、スロットルセンサ１８が故障すると
磁気センサ４ａ，４ｂの出力信号に基づいて求める実開
度判定部２０２と、前記各目標開度決定部２０１および
実開度判定部２０２の出力に基づいてドライバーユニッ
ト１９を制御するモータ制御部２０３と、前記磁気セン
サ４ａ，４ｂの出力信号およびスロットルセンサ１８
ａ，１８ｂの出力信号に基づいて、各スロットルセンサ
１８ａ，１８ｂおよび磁気センサ４ａ，４ｂを故障診断
する故障診断部２０４とを含む。
システムとして機能し、アクセル開度、車速Ｖおよび水
温Ｔ等に基づいてスロットルバルブ１５の目標開度を決
定する目標開度決定部２０１と、スロットルバルブ１５
の実開度を、常時は前記スロットルセンサ１８の出力信
号に基づいて求め、スロットルセンサ１８が故障すると
磁気センサ４ａ，４ｂの出力信号に基づいて求める実開
度判定部２０２と、前記各目標開度決定部２０１および
実開度判定部２０２の出力に基づいてドライバーユニッ
ト１９を制御するモータ制御部２０３と、前記磁気セン
サ４ａ，４ｂの出力信号およびスロットルセンサ１８
ａ，１８ｂの出力信号に基づいて、各スロットルセンサ
１８ａ，１８ｂおよび磁気センサ４ａ，４ｂを故障診断
する故障診断部２０４とを含む。
【００１７】図３は、前記電子スロットル装置１の一実
施形態の主要部の部分破断断面図、図４は、その機能を
模式的に表現した図であり、前記と同一の符号は同一ま
たは同等部分を表している。
施形態の主要部の部分破断断面図、図４は、その機能を
模式的に表現した図であり、前記と同一の符号は同一ま
たは同等部分を表している。
【００１８】図３において、スロットルシャフト１６お
よびトルクモータＭの回転軸１７は一体的に構成され、
軸受け７１、７２によりハウジング２に対して回転自在
に軸支されている。回転軸１７の一端側には２つのマグ
ネットロータ３ａ，３ｂが隣接して固定され、各マグネ
ットロータ３ａ，３ｂの端面と対向する位置には、それ
ぞれ磁気センサ４ａ，４ｂが設けられている。前記２つ
のマグネットロータ３ａ，３ｂは、回転軸１７への固定
後に一括着磁される。
よびトルクモータＭの回転軸１７は一体的に構成され、
軸受け７１、７２によりハウジング２に対して回転自在
に軸支されている。回転軸１７の一端側には２つのマグ
ネットロータ３ａ，３ｂが隣接して固定され、各マグネ
ットロータ３ａ，３ｂの端面と対向する位置には、それ
ぞれ磁気センサ４ａ，４ｂが設けられている。前記２つ
のマグネットロータ３ａ，３ｂは、回転軸１７への固定
後に一括着磁される。
【００１９】図４は、非通電状態のデフォルト状態を示
し、吸気管１１より左側では、スロットルバルブ１５の
回転運動を上下方向の平行運動として表現している。
し、吸気管１１より左側では、スロットルバルブ１５の
回転運動を上下方向の平行運動として表現している。
【００２０】スロットルバルブ１５は、車両が退避走行
可能な、例えばアイドル回転数よりやや高い機関回転数
に対応した空気量を供給し得る角度に維持されている。
なお、退避走行とは、モータＭへの通電が遮断された場
合でも、車両を修理工場等まで安全に移動できる自力走
行をいう。
可能な、例えばアイドル回転数よりやや高い機関回転数
に対応した空気量を供給し得る角度に維持されている。
なお、退避走行とは、モータＭへの通電が遮断された場
合でも、車両を修理工場等まで安全に移動できる自力走
行をいう。
【００２１】バルブレバー６４は、スロットルバルブ１
５の回動運動に連動して図中上下方向へ移動し、図示し
たデフォルト状態から開弁方向へは中間レバー６１を伴
って移動し、デフォルト状態から閉弁方向へはデフォル
トレバー６２を伴って移動する。中間レバー６１および
デフォルトレバー６２は、デフォルトスプリング６３の
弾性力によりバルブレバー６４を挟持するように構成さ
れている。中間レバー６１には、一端を固定されたリタ
ーンスプリング６５の他端が係合し、デフォルト状態で
は、リターンスプリング６５およびマグネットロータ３
ａ，３ｂの作用によりデフォルトストッパ５１へ押し付
けられている。
５の回動運動に連動して図中上下方向へ移動し、図示し
たデフォルト状態から開弁方向へは中間レバー６１を伴
って移動し、デフォルト状態から閉弁方向へはデフォル
トレバー６２を伴って移動する。中間レバー６１および
デフォルトレバー６２は、デフォルトスプリング６３の
弾性力によりバルブレバー６４を挟持するように構成さ
れている。中間レバー６１には、一端を固定されたリタ
ーンスプリング６５の他端が係合し、デフォルト状態で
は、リターンスプリング６５およびマグネットロータ３
ａ，３ｂの作用によりデフォルトストッパ５１へ押し付
けられている。
【００２２】このようなデフォルト状態を実現するた
め、トルクモータＭの回転軸１７とスロットルバルブ１
５とは、図５に示したように、前記デフォルト状態のと
きに各マグネットロータ３ａ，３ｂがステータ３３に対
してオフセット状態となり、その結果、トルクモータＭ
がオフでも閉弁方向へ常時回転トルクを発生するような
位相で、予め固定されている。
め、トルクモータＭの回転軸１７とスロットルバルブ１
５とは、図５に示したように、前記デフォルト状態のと
きに各マグネットロータ３ａ，３ｂがステータ３３に対
してオフセット状態となり、その結果、トルクモータＭ
がオフでも閉弁方向へ常時回転トルクを発生するような
位相で、予め固定されている。
【００２３】図４のデフォルト状態からトルクモータＭ
が正転駆動されてスロットルバルブ１５が開弁方向へ回
動されると、バルブレバー６４は、中間レバー６１、デ
フォルトレバー６２およびデフォルトスプリング６３と
共に図中上方向へ移動する。このとき、スロットルバル
ブ１５の回転角度は２つのスロットルセンサ１８ａ，１
８ｂおよび磁気センサ４ａ，４ｂにより検知される。開
弁方向への動作限界は全開ストッパ５２により規定され
る。このとき、マグネットロータ３ａ，３ｂとステータ
３３との位置関係は、図６に示したようになる。
が正転駆動されてスロットルバルブ１５が開弁方向へ回
動されると、バルブレバー６４は、中間レバー６１、デ
フォルトレバー６２およびデフォルトスプリング６３と
共に図中上方向へ移動する。このとき、スロットルバル
ブ１５の回転角度は２つのスロットルセンサ１８ａ，１
８ｂおよび磁気センサ４ａ，４ｂにより検知される。開
弁方向への動作限界は全開ストッパ５２により規定され
る。このとき、マグネットロータ３ａ，３ｂとステータ
３３との位置関係は、図６に示したようになる。
【００２４】一方、開弁状態からトルクモータＭへの通
電が中断されると、スロットルバルブ１５は、前記リタ
ーンスプリング６５の弾性力およびマグネットロータ３
１，３２の保持力で閉弁方向へ回動され、これに連動し
て、バルブレバー６４は、中間レバー６１、デフォルト
レバー６２およびデフォルトスプリング６３と共に図中
下方へ移動する。バルブレバー６４が、図４のデフォル
ト位置まで戻ると、それ以上の閉弁動作はデフォルトス
トッパ５１により阻止される。
電が中断されると、スロットルバルブ１５は、前記リタ
ーンスプリング６５の弾性力およびマグネットロータ３
１，３２の保持力で閉弁方向へ回動され、これに連動し
て、バルブレバー６４は、中間レバー６１、デフォルト
レバー６２およびデフォルトスプリング６３と共に図中
下方へ移動する。バルブレバー６４が、図４のデフォル
ト位置まで戻ると、それ以上の閉弁動作はデフォルトス
トッパ５１により阻止される。
【００２５】また、図４のデフォルト状態から、トルク
モータＭが逆転駆動されてスロットルバルブ１５が全閉
方向へ更に回動されると、バルブレバー６４は、デフォ
ルトスプリング６３による弾性力に抗して、中間レバー
６１と離れてデフォルトレバー６２と共に図中下方向へ
移動する。閉弁方向への動作限界は全閉ストッパ５３に
より規定される。
モータＭが逆転駆動されてスロットルバルブ１５が全閉
方向へ更に回動されると、バルブレバー６４は、デフォ
ルトスプリング６３による弾性力に抗して、中間レバー
６１と離れてデフォルトレバー６２と共に図中下方向へ
移動する。閉弁方向への動作限界は全閉ストッパ５３に
より規定される。
【００２６】図７は、前記故障診断部２０４による診断
アルゴリズムの一例を示したフローチャートであり、主
電源（例えば、イグニッションスイッチ）のオン操作の
直後、あるいはエンジン始動後の適宜のタイミングで、
所定の回数だけ、あるいは周期的に繰り返し実行され
る。
アルゴリズムの一例を示したフローチャートであり、主
電源（例えば、イグニッションスイッチ）のオン操作の
直後、あるいはエンジン始動後の適宜のタイミングで、
所定の回数だけ、あるいは周期的に繰り返し実行され
る。
【００２７】ステップＳ１、Ｓ２では、スロットルセン
サ１８ａ，１８ｂにより検知された各スロットル開度θ
th1 ，θth2 がＥＣＵ２０の故障診断部２０４に読み込
まれる。故障診断部２０４は、検知された各スロットル
開度θth1 ，θth2 を所定の上下限値と比較し、上下限
値内に収まっていれば良好と診断する。
サ１８ａ，１８ｂにより検知された各スロットル開度θ
th1 ，θth2 がＥＣＵ２０の故障診断部２０４に読み込
まれる。故障診断部２０４は、検知された各スロットル
開度θth1 ，θth2 を所定の上下限値と比較し、上下限
値内に収まっていれば良好と診断する。
【００２８】故障診断部２０４はさらに、ステップＳ３
において両者の差分Δθthを基準値θref と比較し、差
分Δθthが基準値θref を下回ると、各スロットルセン
サ１８ａ，１８ｂがいずれも正常に機能していると診断
してステップＳ４へ進む。ステップＳ４では、前記診断
結果が実開度判定部２０２へ通知され、各スロットルセ
ンサ１８ａ，１８ｂにより検知されたスロットル開度θ
th1 ，θth2 の平均値、あるいは大きい側の値（本実施
形態では、センサ１８ａによるスロットル開度θth1 ）
に基づくスロットル開度制御が実行、継続される。
において両者の差分Δθthを基準値θref と比較し、差
分Δθthが基準値θref を下回ると、各スロットルセン
サ１８ａ，１８ｂがいずれも正常に機能していると診断
してステップＳ４へ進む。ステップＳ４では、前記診断
結果が実開度判定部２０２へ通知され、各スロットルセ
ンサ１８ａ，１８ｂにより検知されたスロットル開度θ
th1 ，θth2 の平均値、あるいは大きい側の値（本実施
形態では、センサ１８ａによるスロットル開度θth1 ）
に基づくスロットル開度制御が実行、継続される。
【００２９】一方、前記ステップＳ３において、スロッ
トル開度θth1 ，θth2 の差分Δθthが基準値θref を
上回っていると、いずれかのスロットルセンサが故障し
ていると診断してステップＳ５へ進む。ステップＳ５で
は、前記磁気センサ４ａ，４ｂの検出信号Ｍ１，Ｍ２が
故障診断部２０４に読み込まれる。故障診断部２０４
は、ステップＳ７において各検出信号Ｍ１，Ｍ２を基準
値Ｍref と比較し、差分ΔＭが基準値Ｍref を下回って
いれば、各磁気センサ４ａ，４ｂがいずれも正常に機能
していると診断する。そして、磁気センサ４ａ，４ｂの
出力信号に基づいて各スロットルセンサ１８ａ，１８ｂ
の故障診断を行うべく、ステップＳ８へ進む。
トル開度θth1 ，θth2 の差分Δθthが基準値θref を
上回っていると、いずれかのスロットルセンサが故障し
ていると診断してステップＳ５へ進む。ステップＳ５で
は、前記磁気センサ４ａ，４ｂの検出信号Ｍ１，Ｍ２が
故障診断部２０４に読み込まれる。故障診断部２０４
は、ステップＳ７において各検出信号Ｍ１，Ｍ２を基準
値Ｍref と比較し、差分ΔＭが基準値Ｍref を下回って
いれば、各磁気センサ４ａ，４ｂがいずれも正常に機能
していると診断する。そして、磁気センサ４ａ，４ｂの
出力信号に基づいて各スロットルセンサ１８ａ，１８ｂ
の故障診断を行うべく、ステップＳ８へ進む。
【００３０】ステップＳ８では、スロットルセンサ１８
ａにより検知されたスロットル開度θth1 と、磁気セン
サ４の出力信号Ｍ１（各磁気センサ４ａ，４ｂの出力信
号の平均値または大きい側の値）から予測されるスロッ
トル開度ｆ（Ｍ１）との差分が基準値Ｄref と比較され
る。ここで、差分が基準値Ｄref を下回っていると、ス
テップＳ１３において、スロットルセンサ１８ａは正
常、スロットルセンサ１８ｂが故障と診断する。
ａにより検知されたスロットル開度θth1 と、磁気セン
サ４の出力信号Ｍ１（各磁気センサ４ａ，４ｂの出力信
号の平均値または大きい側の値）から予測されるスロッ
トル開度ｆ（Ｍ１）との差分が基準値Ｄref と比較され
る。ここで、差分が基準値Ｄref を下回っていると、ス
テップＳ１３において、スロットルセンサ１８ａは正
常、スロットルセンサ１８ｂが故障と診断する。
【００３１】ステップＳ１４では、前記診断結果が実開
度判定部２０２へ通知され、ＥＣＵ２０は、スロットル
開度θth1 に基づくスロットル制御を実行、継続する。
ステップＳ１２では、スロットルセンサ１８ｂが故障し
ている旨の警告灯を点灯、あるいは警報音を発生して運
転者に故障の発生を認識させる。
度判定部２０２へ通知され、ＥＣＵ２０は、スロットル
開度θth1 に基づくスロットル制御を実行、継続する。
ステップＳ１２では、スロットルセンサ１８ｂが故障し
ている旨の警告灯を点灯、あるいは警報音を発生して運
転者に故障の発生を認識させる。
【００３２】一方、前記ステップＳ８において、前記差
分が基準値Ｄref を上回っていると判定されると、ステ
ップＳ９では、今度はスロットルセンサ１８ｂにより検
知されたスロットル開度θth2 と、磁気センサ４の出力
信号Ｍ１から予測されるスロットル開度ｆ（Ｍ１）との
差分が基準値Ｄref と比較される。前記差分が基準値Ｄ
ref を下回っていると、ステップＳ１０において、スロ
ットルセンサ１８ａが故障、スロットルセンサ１８ｂが
正常と診断する。
分が基準値Ｄref を上回っていると判定されると、ステ
ップＳ９では、今度はスロットルセンサ１８ｂにより検
知されたスロットル開度θth2 と、磁気センサ４の出力
信号Ｍ１から予測されるスロットル開度ｆ（Ｍ１）との
差分が基準値Ｄref と比較される。前記差分が基準値Ｄ
ref を下回っていると、ステップＳ１０において、スロ
ットルセンサ１８ａが故障、スロットルセンサ１８ｂが
正常と診断する。
【００３３】ステップＳ１１では、前記診断結果が実開
度判定部２０２へ通知され、ＥＣＵ２０は、スロットル
センサ１８ｂにより検知されたスロットル開度θth2 に
基づくスロットル開度制御を実行、継続する。ステップ
Ｓ１２では、スロットルセンサ１８ａが故障している旨
の警告灯を点灯、あるいは警報音を発生して運転者に故
障の発生を認識させる。
度判定部２０２へ通知され、ＥＣＵ２０は、スロットル
センサ１８ｂにより検知されたスロットル開度θth2 に
基づくスロットル開度制御を実行、継続する。ステップ
Ｓ１２では、スロットルセンサ１８ａが故障している旨
の警告灯を点灯、あるいは警報音を発生して運転者に故
障の発生を認識させる。
【００３４】なお、前記ステップＳ７において、磁気セ
ンサ４ａ，４ｂの検出信号Ｍ１，Ｍ２の差分ΔＭが基準
値Ｍref を上回っていると、磁気センサ４ａ，４ｂのい
ずれかが故障しており、スロットルセンサ１８ａ，１８
ｂの故障を磁気センサ４ａ，４ｂに基づいて診断するこ
とができないので、ステップＳ１５へ進む。ステップＳ
１５では、警告灯を点灯、あるいは警報音を発生させて
運転者に退避動作を促す。ステップＳ１６では、トルク
モータＭへの通電を停止してフェールセーフ動作による
退避動作のみを可能とする。
ンサ４ａ，４ｂの検出信号Ｍ１，Ｍ２の差分ΔＭが基準
値Ｍref を上回っていると、磁気センサ４ａ，４ｂのい
ずれかが故障しており、スロットルセンサ１８ａ，１８
ｂの故障を磁気センサ４ａ，４ｂに基づいて診断するこ
とができないので、ステップＳ１５へ進む。ステップＳ
１５では、警告灯を点灯、あるいは警報音を発生させて
運転者に退避動作を促す。ステップＳ１６では、トルク
モータＭへの通電を停止してフェールセーフ動作による
退避動作のみを可能とする。
【００３５】また、前記ステップＳ９において、スロッ
トルセンサ１８ｂにより検知されたスロットル開度θth
2 と、磁気センサ４の出力信号Ｍ１から予測されるスロ
ットル開度ｆ（Ｍ１）との差分が基準値Ｄref を上回っ
ていると、スロットルセンサ１８ａ，１８ｂのいずれも
が故障していると診断される。このような場合にはステ
ップＳ１７へ進み、スロットルセンサが故障している旨
の警告灯を点灯、あるいは警報音を発生させて運転者に
退避動作を促す。ステップＳ１８では、実開度判定部２
０２に対して、磁気センサ４の出力信号Ｍ１から予測さ
れるスロットル開度ｆ（Ｍ１）に基づくスロットル制御
が指示される。
トルセンサ１８ｂにより検知されたスロットル開度θth
2 と、磁気センサ４の出力信号Ｍ１から予測されるスロ
ットル開度ｆ（Ｍ１）との差分が基準値Ｄref を上回っ
ていると、スロットルセンサ１８ａ，１８ｂのいずれも
が故障していると診断される。このような場合にはステ
ップＳ１７へ進み、スロットルセンサが故障している旨
の警告灯を点灯、あるいは警報音を発生させて運転者に
退避動作を促す。ステップＳ１８では、実開度判定部２
０２に対して、磁気センサ４の出力信号Ｍ１から予測さ
れるスロットル開度ｆ（Ｍ１）に基づくスロットル制御
が指示される。
【００３６】
【発明の効果】本発明によれば、以下のような効果が達
成される。
成される。
【００３７】(1) 請求項１の発明によれば、スロットル
センサにより検知されたスロットル開度と磁気センサの
検知結果から予測されるスロットル開度との比較結果か
らスロットルセンサが故障していると診断されても、磁
気センサの出力信号に基づいてスロットル開度を予測で
きるので、磁気センサの出力信号に基づいてスロットル
制御を継続することができる。
センサにより検知されたスロットル開度と磁気センサの
検知結果から予測されるスロットル開度との比較結果か
らスロットルセンサが故障していると診断されても、磁
気センサの出力信号に基づいてスロットル開度を予測で
きるので、磁気センサの出力信号に基づいてスロットル
制御を継続することができる。
【００３８】(2) 請求項２の発明によれば、いずれかの
スロットルセンサが故障したときに、故障しているスロ
ットルセンサを特定することができる。したがって、故
障していないスロットルセンサの出力信号に基づいて、
引き続き正確なスロットル制御を継続できる。
スロットルセンサが故障したときに、故障しているスロ
ットルセンサを特定することができる。したがって、故
障していないスロットルセンサの出力信号に基づいて、
引き続き正確なスロットル制御を継続できる。
【００３９】(3) 請求項３の発明によれば、スロットル
開度を検知できずにスロットル制御を中止しても、マグ
ネットロータによりスロットルバルブがデフォルト位置
まで戻されるので、退避動作を実行できる。
開度を検知できずにスロットル制御を中止しても、マグ
ネットロータによりスロットルバルブがデフォルト位置
まで戻されるので、退避動作を実行できる。
【図１】本発明を適用した電子スロットル装置およびそ
の制御システムの主要部の構成を示したブロック図であ
る。
の制御システムの主要部の構成を示したブロック図であ
る。
【図２】ＥＣＵの機能ブロック図である。
【図３】本発明を適用した電子スロットル装置の断面図
である。
である。
【図４】電子スロットル装置の構成を模式的に示した図
である。
である。
【図５】トルクモータの非駆動状態を示した図である。
【図６】トルクモータの駆動状態を示した図である。
【図７】故障診断アルゴリズムのフローチャートであ
る。
る。
１０…シリンダ，１１…吸気管，１５…スロットルバル
ブ，１６…スロットルシャフト，１８（１８ａ，１８
ｂ）…スロットルセンサ，１９…ドライバーユニット，
２０…ＥＣＵ，３ａ，３ｂ…マグネットロータ，３３…
ステータ，４ａ，４ｂ…磁気センサ
ブ，１６…スロットルシャフト，１８（１８ａ，１８
ｂ）…スロットルセンサ，１９…ドライバーユニット，
２０…ＥＣＵ，３ａ，３ｂ…マグネットロータ，３３…
ステータ，４ａ，４ｂ…磁気センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 秋山 英哲 埼玉県和光市中央一丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 五十嵐 久 埼玉県和光市中央一丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 3G065 CA39 CA40 DA05 FA05 FA06 FA07 GA00 GA41 HA22 KA16 3G084 BA00 BA05 DA26 DA27 DA30 EA11 EB22 FA00 FA10 3G301 JB01 JB07 JB08 JB09 JB10 LA03 LC03 NA08 NE17 NE19 PA00Z PA11Z
Claims (3)
- 【請求項１】 内燃機関のスロットルバルブを駆動する
電気モータおよびスロットルセンサを含み、前記電気モ
ータが、 回転軸上に固定されたマグネットロータと、 前記マグネットロータの周囲に配置されたステータおよ
びその巻線と、 前記マグネットロータが発生する磁界を検知する磁気セ
ンサとを少なくとも有する電子スロットル装置の制御装
置であって、 スロットルセンサにより検知されたスロットル開度を、
前記磁気センサの検知結果から予測されるスロットル開
度と比較してスロットルセンサの良否を診断する故障診
断手段を具備し、 前記スロットルセンサが故障と診断されると、前記磁気
センサの検知結果から予測されるスロットル開度に基づ
いて前記電気モータを制御することを特徴とする電子ス
ロットル装置の制御装置。 - 【請求項２】 内燃機関のスロットルバルブを駆動する
電気モータおよび複数のスロットルセンサを含み、前記
電気モータが、 回転軸上に固定されたマグネットロータと、 前記マグネットロータの周囲に配置されたステータおよ
びその巻線と、 前記マグネットロータが発生する磁界を検知する磁気セ
ンサとを少なくとも有する電子スロットル装置の制御装
置であって、 各スロットルセンサにより検知されたスロットル開度
を、前記磁気センサの検知結果から予測されるスロット
ル開度と比較して各スロットルセンサの良否を診断する
故障診断手段を具備し、 前記故障診断手段は、各スロットルセンサにより検知さ
れたスロットル開度の差分が所定値を超えると、いずれ
かのスロットルセンサが故障したと診断し、検知された
各スロットル開度と前記予測されるスロットル開度との
比較結果に基づいて、故障したスロットルセンサを特定
することを特徴とする電子スロットル装置の制御装置。 - 【請求項３】 前記故障診断手段は磁気センサの良否を
さらに診断し、磁気センサの故障により、故障したスロ
ットルセンサを特定できないと、前記電気モータへの給
電を停止することを特徴とする請求項２に記載の電子ス
ロットル装置の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27019199A JP2001090588A (ja) | 1999-09-24 | 1999-09-24 | 電子スロットル装置の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27019199A JP2001090588A (ja) | 1999-09-24 | 1999-09-24 | 電子スロットル装置の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001090588A true JP2001090588A (ja) | 2001-04-03 |
Family
ID=17482801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27019199A Pending JP2001090588A (ja) | 1999-09-24 | 1999-09-24 | 電子スロットル装置の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001090588A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010090071A (ko) * | 2001-09-06 | 2001-10-18 | 고승수 | 차량의 연료절감 및 추진력 증강장치 |
| GB2386702A (en) * | 2002-03-19 | 2003-09-24 | Cummins Inc | Accommodating sensor failure in IC engine |
| JP2013108437A (ja) * | 2011-11-21 | 2013-06-06 | Toyota Motor Corp | 車両の制御装置 |
-
1999
- 1999-09-24 JP JP27019199A patent/JP2001090588A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010090071A (ko) * | 2001-09-06 | 2001-10-18 | 고승수 | 차량의 연료절감 및 추진력 증강장치 |
| GB2386702A (en) * | 2002-03-19 | 2003-09-24 | Cummins Inc | Accommodating sensor failure in IC engine |
| GB2386702B (en) * | 2002-03-19 | 2004-06-30 | Cummins Inc | A method of and a system for accommodating sensor failure |
| US6804601B2 (en) | 2002-03-19 | 2004-10-12 | Cummins, Inc. | Sensor failure accommodation system |
| JP2013108437A (ja) * | 2011-11-21 | 2013-06-06 | Toyota Motor Corp | 車両の制御装置 |
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