JP2597398B2 - 電子アクセルペダルの位置制御器を監視する監視装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 従来の技術 本発明は、請求の範囲第１項に記載されたタイプの自
動車に用いられる電子アクセルペダルを監視する監視装
置に関する。

自動車における電子アクセルペダルを保護し監視する
装置が、すでにドイツ公開公報第3430077号に記載され
ている。同装置では、ポテンショメータで構成されるア
クセルペダル位置センサがアクセルペダルに結合されて
おり、目標値が第１の制御器に入力される。この制御器
には、バタフライバルブに結合されたポテンショメータ
から得られる実際値が入力され、それにより制御器は制
御偏差を発生し、出力段を介してバタフライバルブ用サ
ーボモータ作動させる。このようにしてバタフライバル
ブの従来の機械的な調節が電子的に行なわれる。ドイツ
公開公報第3430077号によれば、制御偏差は目標値から
実際値を減算することにより算出され、第２の制御器に
入力されて制御ループの動的特性を除いた操作量が形成
される。この操作量が所定の限界値を越えたときウイン
ドコンパレータが、これを検出し、故障検出装置を作動
させる。

本発明は、このような装置を改良することである。

発明の利点 請求の範囲第１項の特徴部分に記載された本発明によ
る監視装置では、スレーブ回路において位置制御器の基
本制御ループを監視し、継続的な制御エラーがあった場
合、それをチェックできるという利点が得られる。

図面 本発明を図面を参照し、実施例に従って詳細に説明す
る。

第１図は、従来の電子的に制御されるバタフライバル
ブを示し、第２図は、第１図の基本構成のデジタル構成
を示し、第３図は、第１と第２図の基本的な構成の本発
明による変形を示すものである。

実施例の説明 まず、第１図の従来の構成を参照して説明すると、ア
クセルペダル１がポテンショメータで構成されるアクセ
ルペダル位置センサ２に機械的に結合されている。ポテ
ンショメータの抵抗値はアクセルペダル１の設定角度に
比例する。従って、アクセルペダル位置センサ２の抵抗
値は、アクセルペダル位置センサ２に接続された制御弁
３に対して目標値αＤを形成する。制御器３は、自動車
のバタフライバルブ７を駆動するサーボモータ５の出力
段４を制御する。サーボモータ５は、バタフライバルブ
７並びにバタフライバルブ位置センサ６と機械的に結合
されている。この位置センサ６は、アクセルペダル位置
センサ２と同様ポテンショメータで構成されるので、バ
タフライバルブ位置センサ６の抵抗値に従って制御器３
にはバタフライバルブ７の位置を示す実際値αＡが供給
される。当業者には公知である制御ループに関する説明
は、図面を簡単に説明するためにここでは省略する。

第１図に図示した制御器３は、アナログの制御偏差に
従って出力段４を制御するPID制御器である。しかし、
閉ループ制御の過渡応答特性が減衰する特性を示すなら
ば、監視装置は、制御偏差の符号のみを考慮するスイッ
チング制御器のような他のタイプの制御器でも機能させ
ることができる。従って、本発明は、第１図に図示した
バタフライバルブの位置制御の実施例だけに限定される
ものではない。

第２図は、第１図に図示した公知の装置をデジタル的
に構成した装置を示し、同様な部分には同じ参照符号が
付されている。第２図のデジタル構成では、アクセルペ
ダル位置センサ２からのアナログ信号は８で８ビットの
デジタル信号に変換され、PID制御器３の加算素子９に
印加される。PID制御器は約5msのスキャニング時間を有
するものが選ばれる。PID制御器３は、出力段４を介し
て極性のある出力信号Ｍ＋、Ｍ−を発生しサーボモータ
５の動作方向を制御する。バタフライバルブ位置センサ
６（第２図には図示せず）は、実際のバタフライバルブ
の位置を示すフィードバック信号を発生し、この信号は
10ビットのデジタル信号に変換されて制御器３に入力さ
れる。

次に第３図を参照する。本発明の構成では、第１図あ
るいは第２図に図示した基本マスタ制御回路の動作状態
がスレーブ回路12で監視され、継続的な制御エラーの有
無が検査される。

継続的な制御エラーは、 ａ）基本制御が中断されたとき、 ｂ）制御器３に積分成分がないとき、 ｃ）調節装置、すなわち、モータ５、バタフライバルブ
７あるいは位置センサ素子が動作しないとき、 ｄ）バッテリ電圧が低すぎるとき のような故障の一つあるいはそれ以上が存在するときに
発生する。

マスタ回路10は、バタフライバルブの角度の目標値と
実際値に対応した信号αＤ、αＡ（アナログあるいはデ
ジタル）をスレーブ回路12に供給する。両信号の差αＥ
が減算回路14で形成される。スレーブ回路の積分器16に
よって目標値と実際値の差αＥが積分される。積分器の
出力は限界検出器18に入力されるので、積分器の出力が
所定の限界値を越えたときにエラーの状態になったと判
断される。この場合、「エラー有り」の信号がライン20
を介してマスタ回路10に送られる。

積分器16は、差信号αＥがゼロの場合並びに目標値と
実際値間の差に符号の変化、すなわちゼロ点交差が発生
したとき、積分器にリセット信号を出力するゼロ検出器
24によりライン22を介してリセットされる。

調節装置が正方向に動かなくなった場合には、動作停
止が凍結によると思われるので、エラーは検出されな
い。従ってこのエラーは、エンジンが暖機された場合、
自動的に解除される。この状態のとき、装置が故障を検
出しないようにするために、「調節装置作動せず」の信
号がマスタ回路10において形成され、この信号がライン
26を経て積分器リセットライン22に印加され、積分器が
ゼロにリセットされる。

更に、自動車を始動させるとき、バッテリ出力に電圧
降下が発生するので、バタフライバルブは所望の位置に
移動できなくなる。この状態がエラーとして判断される
と、バッテリ電圧が低いときは自動車をうまく始動でき
なくなる。従って、「バッテリ電圧低い」の信号が形成
され、ライン26を介して積分器をゼロにリセットさせ
る。

このように、バッテリ電圧が低いとき並びに調節装置
が作動しないときはシステムはエラー状態を認識せず利
用性を損なわないようにしている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−138132（ＪＰ，Ａ)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アクセルペダル（１）と機械的に結合され
   たアクセルペダル位置センサ（２）と、自動車のバタフ
   ライバルブ（７）を駆動するサーボモータ（５）と、バ
   タフライバルブに機械的に結合されたバタフライバルブ
   位置センサ（６）と、アクセルペダル位置センサ（２）
   から得られる目標値とバタフライバルブ位置センサ
   （６）から得られる実際値を処理してサーボモータ
   （５）の出力段（４）を制御する制御器（３）を備え
   た、自動車の電子アクセルペダル（１）を監視する監視
   装置において、 スレーブ回路（12）の減算器（14）によりバタフライバ
   ルブの開角の目標値（αＤ）と実際値（αＡ）の制御偏
   差（αＥ）が形成され、 積分器が前記制御偏差（αＥ）を積分し、その積分器は
   制御偏差がゼロあるいは符号を変えたときゼロにリセッ
   トされて制御偏差の積分が再び開始され、 積分器の出力が所定の限界値を越えたとき限界検出器
   （18）によりマスタ回路（10）に故障の存在が知らされ
   ることを特徴とする自動車の電子アクセルペダルを監視
   する装置。
2. 【請求項２】減算器（14）の出力にゼロ検出器（24）が
   接続され、制御偏差（αＥ）がゼロになるかあるいは符
   号を変えたときライン22の積分器（16）に「積分器リセ
   ット」の信号が出力されることを特徴とする請求の範囲
   第１項に記載の監視装置。
3. 【請求項３】自動車のバッテリ電圧が所定値以下のとき
   積分器をゼロにリセットするためにライン（22）に信号
   が印加されることを特徴とする請求の範囲第２項に記載
   の監視装置。
4. 【請求項４】バタフライバルブあるいはその位置センサ
   が動作しないとき積分器をゼロにリセットするためにラ
   イン（22）に信号が印加されることを特徴とする請求の
   範囲第２項又は第３項に記載の監視装置。