JP2956445B2 - 機関の吸気制御装置 - Google Patents
機関の吸気制御装置Info
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- F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/40—Engine management systems
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Testing Of Engines (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は自動車用内燃機関の吸
入空気量を制御する装置に関するものである。
入空気量を制御する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車用内燃機関の出力は運転者の操作
するアクセルペダルとこれにケーブルで接続された吸入
制御用弁（バタフライ弁）により行なわれる。近年、こ
の制御用弁にモータを取りつけ、アクセルペダルの操作
量に相応してモータで制御用弁を開閉制御する形式の吸
気制御装置が、例えば特公平２−２２３６４９号などの
公報により知られている。
するアクセルペダルとこれにケーブルで接続された吸入
制御用弁（バタフライ弁）により行なわれる。近年、こ
の制御用弁にモータを取りつけ、アクセルペダルの操作
量に相応してモータで制御用弁を開閉制御する形式の吸
気制御装置が、例えば特公平２−２２３６４９号などの
公報により知られている。
【０００３】従来の機関の吸気制御装置については前記
した特公平２−２２３６４９号公報に詳しく説明されて
いるので詳述を割愛するが、アクセルペダルと制御用弁
との間を接続していたケーブルを廃し、アクセルペダル
の操作量を電気信号に変換し、この電気信号に基づき制
御用弁に連結されたモータを駆動するようにしている。
した特公平２−２２３６４９号公報に詳しく説明されて
いるので詳述を割愛するが、アクセルペダルと制御用弁
との間を接続していたケーブルを廃し、アクセルペダル
の操作量を電気信号に変換し、この電気信号に基づき制
御用弁に連結されたモータを駆動するようにしている。
【０００４】このような構成の吸気制御装置において
は、アクセルペダルと制御用弁との間が電気装置で連結
されているために、アクセルペダルの操作量に対応する
制御用弁の開度の関係を自在に変更可能であって、車両
の発進時における出力の自動調整を行ない、発進性を高
めるトラクション制御などに適している。
は、アクセルペダルと制御用弁との間が電気装置で連結
されているために、アクセルペダルの操作量に対応する
制御用弁の開度の関係を自在に変更可能であって、車両
の発進時における出力の自動調整を行ない、発進性を高
めるトラクション制御などに適している。
【０００５】しかしながら、電気制御を介在させるため
にモータや駆動装置の故障により制御用弁が突発的に制
御不能となる恐れがある。万一全開状態で故障に陥る
と、自動車が暴走するために極めて危険な状態となる。
そのために制御系の故障を速やかに検出して必要な処置
を行なうことが不可欠となる。
にモータや駆動装置の故障により制御用弁が突発的に制
御不能となる恐れがある。万一全開状態で故障に陥る
と、自動車が暴走するために極めて危険な状態となる。
そのために制御系の故障を速やかに検出して必要な処置
を行なうことが不可欠となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前記した特公平２−２
２３６４９号公報に示す従来の装置では、制御用弁の自
動制御における目標値と実際値との偏差を積分し、この
積分値が所定値を超えると故障と判定するようにしてい
るので、積分値が所定値を超えるまでの積分時間を要
し、判定が遅れるし、また目標値に対し実際値がわずか
に偏差を持つときに制御性や安全性に問題のない偏差で
あっても積分値は発散してゆき、いずれは所定値に達し
て故障と判定してしまうという不都合もある。さらに、
実際値が危険な状態にまで目標値とずれて速やかに故障
と判定すべき状態にある場合においても自動車のアクセ
ルペダルが操作されて目標値が変動するので偏差の積分
値が増減変化しても故障判定に至らないことも起り得る
という問題点があった。
２３６４９号公報に示す従来の装置では、制御用弁の自
動制御における目標値と実際値との偏差を積分し、この
積分値が所定値を超えると故障と判定するようにしてい
るので、積分値が所定値を超えるまでの積分時間を要
し、判定が遅れるし、また目標値に対し実際値がわずか
に偏差を持つときに制御性や安全性に問題のない偏差で
あっても積分値は発散してゆき、いずれは所定値に達し
て故障と判定してしまうという不都合もある。さらに、
実際値が危険な状態にまで目標値とずれて速やかに故障
と判定すべき状態にある場合においても自動車のアクセ
ルペダルが操作されて目標値が変動するので偏差の積分
値が増減変化しても故障判定に至らないことも起り得る
という問題点があった。
【０００７】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、制御系の故障を速やかに検出で
きると共に、故障と判定した際にはバックアップ制御に
切換えることにより自動車の走行性が維持できる機関の
吸気制御装置を得ることを目的とする。
ためになされたもので、制御系の故障を速やかに検出で
きると共に、故障と判定した際にはバックアップ制御に
切換えることにより自動車の走行性が維持できる機関の
吸気制御装置を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る機関の吸気
制御装置は、機関の吸入空気量を検出する吸入空気量セ
ンサと、回転数を検出する回転センサと、吸入空気量を
制御する弁と、この弁を開閉するモータと、前記弁の開
度角を電気信号に変換する弁角度センサと、自動車のア
クセルペダルの操作量を電気信号に変換するペダルセン
サと、機関に燃料を供給する噴射弁と、演算制御装置と
からなるものである。
制御装置は、機関の吸入空気量を検出する吸入空気量セ
ンサと、回転数を検出する回転センサと、吸入空気量を
制御する弁と、この弁を開閉するモータと、前記弁の開
度角を電気信号に変換する弁角度センサと、自動車のア
クセルペダルの操作量を電気信号に変換するペダルセン
サと、機関に燃料を供給する噴射弁と、演算制御装置と
からなるものである。
【０００９】
【作用】前記演算制御装置は前記吸入空気量センサの出
力と前記回転数センサの出力とを受けて第１の燃料供給
量を演算し、前記ペダルセンサの出力と前記回転数セン
サの出力とを受けて第２の燃料供給量を演算し、さらに
前記ペダルセンサの出力を受けて所定の演算を行なって
前記モータを駆動すると共に前記弁角度センサの出力と
前記ペダルセンサの出力との関係をモニタする。前記ペ
ダルセンサの出力が増方向又は減方向に変化しかつ前記
弁角度センサの出力が所定の関係で追従するときには正
常と判定し、前記所定の関係で追従しないときには故障
と判定する。
力と前記回転数センサの出力とを受けて第１の燃料供給
量を演算し、前記ペダルセンサの出力と前記回転数セン
サの出力とを受けて第２の燃料供給量を演算し、さらに
前記ペダルセンサの出力を受けて所定の演算を行なって
前記モータを駆動すると共に前記弁角度センサの出力と
前記ペダルセンサの出力との関係をモニタする。前記ペ
ダルセンサの出力が増方向又は減方向に変化しかつ前記
弁角度センサの出力が所定の関係で追従するときには正
常と判定し、前記所定の関係で追従しないときには故障
と判定する。
【００１０】故障と判定したときには機関の燃料噴射量
をアクセルペダルの操作量に基づいて演算するように切
換える手段を有し、吸入空気制御弁が制御不能に陥った
状態でも機関の出力を制御できるようにしている。
をアクセルペダルの操作量に基づいて演算するように切
換える手段を有し、吸入空気制御弁が制御不能に陥った
状態でも機関の出力を制御できるようにしている。
【００１１】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１は装置全体の構成を示す図であり、図におい
て１は演算制御装置、２は吸入空気量センサ、３は回転
数センサ、４は弁、５はモータ、６は弁角度センサ、７
はアクセルペダル、８はアクセルペダル７に連動するペ
ダルセンサ、９は噴射弁、１０は機関、１１は機関１０
のクランク軸に取付けられて回転するギアで、回転数セ
ンサ３と対をなして回転数検出に用いられる。１２は表
示器である。
する。図１は装置全体の構成を示す図であり、図におい
て１は演算制御装置、２は吸入空気量センサ、３は回転
数センサ、４は弁、５はモータ、６は弁角度センサ、７
はアクセルペダル、８はアクセルペダル７に連動するペ
ダルセンサ、９は噴射弁、１０は機関、１１は機関１０
のクランク軸に取付けられて回転するギアで、回転数セ
ンサ３と対をなして回転数検出に用いられる。１２は表
示器である。
【００１２】図２は図１の演算制御装置１の構成を示す
図であり、図において１０１は各種入力信号のインタフ
ェース部、１０２は演算制御を行なうマイクロコントロ
ーラで、演算部１１０と，メモリ１１１と，アナログ信
号をディジタルに変換するＡ／Ｄ変換部１１２とにより
構成されている。１０３は各種出力信号のインタフェー
スである。この構成の演算制御装置１は、メモリ１１１
に予め記憶させた演算制御の手順に従い、各種入力信号
の状態に応じて出力を制御することができる。
図であり、図において１０１は各種入力信号のインタフ
ェース部、１０２は演算制御を行なうマイクロコントロ
ーラで、演算部１１０と，メモリ１１１と，アナログ信
号をディジタルに変換するＡ／Ｄ変換部１１２とにより
構成されている。１０３は各種出力信号のインタフェー
スである。この構成の演算制御装置１は、メモリ１１１
に予め記憶させた演算制御の手順に従い、各種入力信号
の状態に応じて出力を制御することができる。
【００１３】図３〜図６は演算制御装置１の制御を説明
するためのフローチャート、図７は図６のフローチャー
トの動作を実際の動作波形で補足説明する図である。
するためのフローチャート、図７は図６のフローチャー
トの動作を実際の動作波形で補足説明する図である。
【００１４】次に前記装置の動作を説明する。図３にお
いて、３１で吸入空気量センサ２の出力であるＱa を読
取り、３２で回転数センサ３の出力であるＮを読取る。
次に、３３でＱa をＮで割ったＱa ／Ｎを演算する。こ
の値は機関１０が単位回転当りに吸入する空気量に相当
し、機関１０の要求する燃料量に相当する。３４はＱa
／Ｎに相当する燃料量を時間信号Ｔi1に変換する。
いて、３１で吸入空気量センサ２の出力であるＱa を読
取り、３２で回転数センサ３の出力であるＮを読取る。
次に、３３でＱa をＮで割ったＱa ／Ｎを演算する。こ
の値は機関１０が単位回転当りに吸入する空気量に相当
し、機関１０の要求する燃料量に相当する。３４はＱa
／Ｎに相当する燃料量を時間信号Ｔi1に変換する。
【００１５】図４において、４１でペダルセンサ８の出
力であるθa を読取り、４２で回転数センサ３の出力で
あるＮを読取る。次に、４３でθa をＮで割ったθa ／
Ｎを演算する。この値は機関１０が機関１０の要求する
燃料量に相当する。４４はθa ／Ｎに相当する燃料量を
時間信号Ｔi2に変換する。
力であるθa を読取り、４２で回転数センサ３の出力で
あるＮを読取る。次に、４３でθa をＮで割ったθa ／
Ｎを演算する。この値は機関１０が機関１０の要求する
燃料量に相当する。４４はθa ／Ｎに相当する燃料量を
時間信号Ｔi2に変換する。
【００１６】図５において、５１でペダルセンサ８の出
力であるθa を読取り、５２でθaに応じて弁４の目標
開度θTTを決定する。この目標開度はメモリ１１１に予
め記憶された関数またはマップデータを読出して得られ
る。次に、５３で実際の弁開度θT を弁角度センサ６の
出力から読取る。５４ではθTTとθT の差を演算し、差
が正なら実際の弁開度が不足するので５５でＭを増加修
正する。ここにＭは弁４の開度を制御するモータ５の駆
動信号であって、Ｍを増加すると、弁４は開方向に制御
される。５４において、θTT−θT が負である場合、実
際の弁開度が過剰であるので、５６でＭを減少修正す
る。このような動作を繰返すことによって、実際の弁開
度θT は目標開度θTTに一致するよう逐次補正される結
果、弁４はアクセルペダル７の操作量に応じた開度に制
御される。
力であるθa を読取り、５２でθaに応じて弁４の目標
開度θTTを決定する。この目標開度はメモリ１１１に予
め記憶された関数またはマップデータを読出して得られ
る。次に、５３で実際の弁開度θT を弁角度センサ６の
出力から読取る。５４ではθTTとθT の差を演算し、差
が正なら実際の弁開度が不足するので５５でＭを増加修
正する。ここにＭは弁４の開度を制御するモータ５の駆
動信号であって、Ｍを増加すると、弁４は開方向に制御
される。５４において、θTT−θT が負である場合、実
際の弁開度が過剰であるので、５６でＭを減少修正す
る。このような動作を繰返すことによって、実際の弁開
度θT は目標開度θTTに一致するよう逐次補正される結
果、弁４はアクセルペダル７の操作量に応じた開度に制
御される。
【００１７】図６において、６１で弁角度センサ６の出
力である実際の弁開度θT を読取り、６２でペダルセン
サ８の出力であるアクセルペダル７の操作量θaiを読取
る。θaiは少なくとも前回の読取値θai-1と共に記憶さ
れ、６３において今回値θaiと前回値θai-1の差｜Δθ
a ｜が所定値Ａと比較される。所定値Ａはアクセルペダ
ル７の操作量の変化量を規定するもので、有意の変化量
があったか否かの判別をするものである。変化量｜Δθ
a ｜がＡより大きいときは６５に移り、θa とθT の差
が所定値Ｂより大きいか否かの判定が行なわれる。θa
とθT の差が大きいときは、弁４の制御系に故障があっ
てアクセルペダル７の操作量に正しく応動できないこと
を意味しているので、６６でモータ駆動信号Ｍを停止す
る。このような状態では機関１０の吸入空気量Ｑa は制
御不能である。次に、６７で燃料供給量Ｔi に図４で求
めたＴi2が設定される。６８で故障を表示するために表
示器１２に駆動信号Ｌが出力される。７０では燃料供給
量Ｔi に基づき噴射弁９が駆動されるが、Ｔi にはＴi2
が設定されているため、アクセルペダル７の操作量に応
じた燃料量が供給されている。したがって、機関１０の
出力は燃料供給量を介して運転者の意志（アクセルペダ
ル７の操作量）に従って制御されるので、走行を継続す
ることが可能である。
力である実際の弁開度θT を読取り、６２でペダルセン
サ８の出力であるアクセルペダル７の操作量θaiを読取
る。θaiは少なくとも前回の読取値θai-1と共に記憶さ
れ、６３において今回値θaiと前回値θai-1の差｜Δθ
a ｜が所定値Ａと比較される。所定値Ａはアクセルペダ
ル７の操作量の変化量を規定するもので、有意の変化量
があったか否かの判別をするものである。変化量｜Δθ
a ｜がＡより大きいときは６５に移り、θa とθT の差
が所定値Ｂより大きいか否かの判定が行なわれる。θa
とθT の差が大きいときは、弁４の制御系に故障があっ
てアクセルペダル７の操作量に正しく応動できないこと
を意味しているので、６６でモータ駆動信号Ｍを停止す
る。このような状態では機関１０の吸入空気量Ｑa は制
御不能である。次に、６７で燃料供給量Ｔi に図４で求
めたＴi2が設定される。６８で故障を表示するために表
示器１２に駆動信号Ｌが出力される。７０では燃料供給
量Ｔi に基づき噴射弁９が駆動されるが、Ｔi にはＴi2
が設定されているため、アクセルペダル７の操作量に応
じた燃料量が供給されている。したがって、機関１０の
出力は燃料供給量を介して運転者の意志（アクセルペダ
ル７の操作量）に従って制御されるので、走行を継続す
ることが可能である。
【００１８】次に、６４で｜Δθa ｜がＡより小さいと
判定したとき及び６５で｜θa −θT ｜がＢより小さい
と判定したときは、６９で燃料供給量Ｔi に図３で求め
たＴi1が設定され、これに基づき７０で噴射弁９を駆動
する。この状態は弁４の制御系が正常と判断されている
ので、モータ５は図５に従って制御されている。よっ
て、機関１０の出力はアクセルペダル７の操作量に対応
した弁４の開度で定まる吸入空気量により制御され、燃
料量は吸入空気量に比例して噴射されている。
判定したとき及び６５で｜θa −θT ｜がＢより小さい
と判定したときは、６９で燃料供給量Ｔi に図３で求め
たＴi1が設定され、これに基づき７０で噴射弁９を駆動
する。この状態は弁４の制御系が正常と判断されている
ので、モータ５は図５に従って制御されている。よっ
て、機関１０の出力はアクセルペダル７の操作量に対応
した弁４の開度で定まる吸入空気量により制御され、燃
料量は吸入空気量に比例して噴射されている。
【００１９】図７は図６の６４，６５のステップを波形
で示している。図７（ａ）において、アクセルペダル７
の操作量θa とこれに応動する弁４の開度θT が示さ
れ、θT は一般にθa に対し遅れて応動する様子が示さ
れている。また、定常状態においても若干の誤差が生じ
ることも示されている。この発明では、θa が操作によ
り変化するときその変化量Δθa を求め、この値が所定
値Ａより大きいときにのみ故障の判定をするようにして
いる。従って、定常状態で発生する若干の誤差が継続し
ても故障判定は行なわない。
で示している。図７（ａ）において、アクセルペダル７
の操作量θa とこれに応動する弁４の開度θT が示さ
れ、θT は一般にθa に対し遅れて応動する様子が示さ
れている。また、定常状態においても若干の誤差が生じ
ることも示されている。この発明では、θa が操作によ
り変化するときその変化量Δθa を求め、この値が所定
値Ａより大きいときにのみ故障の判定をするようにして
いる。従って、定常状態で発生する若干の誤差が継続し
ても故障判定は行なわない。
【００２０】次に、図７（ｂ）において、θa −θT が
示されているが、図７（ａ）で説明したようにθT は一
般にθa に対し遅れて応動するため、θa が増加又は減
少するときθa −θT は変動する。この値が極端に大き
くなって所定値Ｂを超えると速やかに故障と判定する。
もし、θa −θT がＢを超える前に反転して減少するこ
とになった場合は故障と判定されないが、その場合はθ
T が危険な状態までθa から解離していないので、実質
的には安全上の問題がなく、差支えない。
示されているが、図７（ａ）で説明したようにθT は一
般にθa に対し遅れて応動するため、θa が増加又は減
少するときθa −θT は変動する。この値が極端に大き
くなって所定値Ｂを超えると速やかに故障と判定する。
もし、θa −θT がＢを超える前に反転して減少するこ
とになった場合は故障と判定されないが、その場合はθ
T が危険な状態までθa から解離していないので、実質
的には安全上の問題がなく、差支えない。
【００２１】
【発明の効果】以上のように、この発明によればペダル
センサの出力と弁角度センサの出力との関係をモニタ
し、ペダルセンサの出力と弁角度センサの出力が所定の
関係で追従しないときには故障と判定しているので、故
障を確実に速やかに判定できる。
センサの出力と弁角度センサの出力との関係をモニタ
し、ペダルセンサの出力と弁角度センサの出力が所定の
関係で追従しないときには故障と判定しているので、故
障を確実に速やかに判定できる。
【００２２】故障と判定したときにはアクセルペダルの
操作量に基づいて燃料を供給するようにしたので、吸気
量の制御が不能の状態にあっても、機関の運転を継続で
き、安全に自動車を退避させられる。また、故障の判定
と退避のための運転の継続はマイクロコンピュータのプ
ログラムで実現できるために極めて安価に構成できると
いう大きな効果も得られる。
操作量に基づいて燃料を供給するようにしたので、吸気
量の制御が不能の状態にあっても、機関の運転を継続で
き、安全に自動車を退避させられる。また、故障の判定
と退避のための運転の継続はマイクロコンピュータのプ
ログラムで実現できるために極めて安価に構成できると
いう大きな効果も得られる。
【図１】 この発明の一実施例による吸気制御装置の全
体構成を示す図である。
体構成を示す図である。
【図２】 図１における演算制御装置の構成を示す図で
ある。
ある。
【図３】 図２の演算制御装置の制御を説明するための
フローチャートである。
フローチャートである。
【図４】 図２の演算制御装置の制御を説明するための
フローチャートである。
フローチャートである。
【図５】 図２の演算制御装置の制御を説明するための
フローチャートである。
フローチャートである。
【図６】 図２の演算制御装置の制御を説明するための
フローチャートである。
フローチャートである。
【図７】 図６のフローチャートの動作を実際の動作波
形で補足説明する図である。
形で補足説明する図である。
１ 演算制御装置 ２ 吸入空気量センサ ３ 回転数センサ ４ 弁 ５ モータ ６ 弁角度センサ ７ アクセルペダル ８ ペダルセンサ ９ 噴射弁 １０ 機関 １１ ギア １２ 表示器
Claims (1)
- 【請求項１】 機関の吸入空気量を検出する吸入空気量
センサと、回転数を検出する回転センサと、吸入空気量
を制御する弁と、この弁を開閉するモータと、前記弁の
開度角を電気信号に変換する弁角度センサと、自動車の
アクセルペダルの操作量を電気信号に変換するペダルセ
ンサと、機関に燃料を供給する噴射弁と、演算制御装置
とからなり、 前記演算制御装置は前記吸入空気量センサの出力と前記
回転数センサの出力とを受けて第１の燃料供給量を演算
し、前記ペダルセンサの出力と前記回転数センサの出力
とを受けて第２の燃料供給量を演算し、さらに前記ペダ
ルセンサの出力を受けて所定の演算を行なって前記モー
タを駆動すると共に前記弁角度センサの出力と前記ペダ
ルセンサの出力との関係をモニタし、 前記ペダルセンサの出力が増方向又は減方向に変化しか
つ前記弁角度センサの出力が所定の関係で追従するとき
には正常と判定して前記第１の燃料供給量に基づき前記
噴射弁を制御し、前記所定の関係で追従しないときには
故障と判定して前記第２の燃料供給量に基づき前記噴射
弁を制御するようにしたことを特徴とする機関の吸気制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5271956A JP2956445B2 (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | 機関の吸気制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5271956A JP2956445B2 (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | 機関の吸気制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07127511A JPH07127511A (ja) | 1995-05-16 |
| JP2956445B2 true JP2956445B2 (ja) | 1999-10-04 |
Family
ID=17507158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5271956A Expired - Fee Related JP2956445B2 (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | 機関の吸気制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2956445B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5429146B2 (ja) * | 2010-12-03 | 2014-02-26 | 株式会社デンソー | 内燃機関のスロットル制御装置 |
-
1993
- 1993-10-29 JP JP5271956A patent/JP2956445B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07127511A (ja) | 1995-05-16 |
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