JP3632498B2 - 内燃機関のスロットル制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関のスロットル制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
内燃機関のスロットルバルブを電子制御する装置として、制御用CPUから構成されるスロットル制御装置が用いられている。スロットルバルブを制御する制御用CPUに異常が生じた場合、スロットルバルブの制御処理が適切に行われなくなる恐れがある。
【0003】
特開平5−302541号公報に示すスロットル制御装置では、制御用CPUの異常を監視用CPUによって検出し、その検出結果に基づき、クラッチの解放や、モータへの通電遮断等のフェールセーフ処理が行われる。フェールセーフ処理が一旦行われると、たとえば、内燃機関が停止するまでフェールセーフ処理が行われる。すなわち、制御用CPUの異常が検出された後、制御用CPUが正常復帰したとしても、このときスロットルバルブの制御処理が通常の制御処理に復帰すると、車両の挙動が悪影響を受ける恐れがあり、このため、通常の制御処理への復帰には条件が設けられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、監視用CPUが制御用CPUの異常を検出し、直ちにフェールセーフ処理が行われると、制御用CPUが一度リセットすれば復帰するような一時的に異常となった場合であったとしても、上述したように内燃機関が停止するといった条件が成立するまで、フェールセーフ処理が継続して行われる。このため、車両の挙動が悪影響を受けるということはないが、フェールセーフ処理の間、車両の性能が低下する。
【0005】
上記公報に示すスロットル制御装置では、そのような車両性能の低下を避けるために、制御用CPUの異常が継続して検出されたとき、制御用CPUが実際に異常であると監視用CPUが判定し、フェールセーフ処理が行われる。
【0006】
しかしながら、制御用CPUが実際に異常であると監視用CPUが判定するまで、フェールセーフ処理が行われないため、監視用CPUの異常により、スロットルバルブの制御処理が適性に行われず、内燃機関に過回転が生じる恐れがあるという問題がある。
【0007】
本発明は、上記問題を鑑み、制御用CPUの状態が異常状態であると一時的に判定された場合に、車両の性能が低下することを回避しつつ、内燃機関の過回転を防止することができる内燃機関のスロットル制御装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の内燃機関のスロットル制御装置は、内燃機関のスロットルバルブを電子制御するスロットル制御装置において、スロットルバルブの開度が目標スロットル開度となるよう前記スロットルバルブを制御する制御用CPUと、同前記制御用CPUの異常を初めて検出したときに同制御用CPUが仮異常状態であると判定し、前記制御用CPUの仮異常状態において同制御用CPUの異常を再度検出したときに同制御用CPUが本異常状態であると判定してフェールセーフ処理を行う監視用CPUとを備えた内燃機関のスロットル制御装置であって、前記監視用CPUは、前記制御用CPUが仮異常状態であるときに前記内燃機関に過回転が生じると判定したとき、同制御用CPUの異常を再度検出していなくても同制御用CPUが本異常状態であると判定して前記フェールセーフ処理を行うことを要旨とする。
【0009】
前記監視用CPUは、請求項2に記載されるように、前記スロットルバルブの開度を監視することにより、過回転が生じるか否かを判定してもよい。
【0010】
以下、作用を説明する。
【0011】
制御用CPUの状態が異常状態であると一時的に判定された場合、つまり、監視用CPUが制御用CPUの異常を検出した場合、内燃機関に過回転が生じるか否かを監視用CPUが監視しているため、制御用CPUはスロットルバルブを制御することができる。このため、本発明のスロットル制御装置が搭載された車両の性能が低下することを回避することができる。また、過回転が生じる場合、監視用CPUはフェールセーフ処理を行うことができる。
【0012】
また、前記監視用CPUが、スロットルバルブのスロットル開度を監視することにより、過回転が生じる前に、過回転が生じるか否かを判定することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
図面を参照し、本発明の実施形態を説明する。
【0014】
以下に、本実施形態における内燃機関のスロットル制御装置を図1を用いて説明する。
【0015】
図1は、本実施形態の内燃機関のスロットル制御装置100を示す図である。
【0016】
図1に示すスロットル制御装置100は、電子スロットル10と、電子スロットル10を制御する制御用CPU20と、制御用CPU20を監視する監視用CPU30を備えている。
【0017】
電子スロットル10は、スロットルバルブ(図示せず)を駆動するためのモータ11と、モータ11を制御するためのモータ駆動回路12と、スロットルバルブのスロットル開度TAを検知するスロットルセンサ13とを有している。
【0018】
制御用CPU20は、スロットル開度TAを受け取り、スロットル開度TAが目標開度となるようにスロットルバルブを制御する。目標開度は、アクセル開度PAに基づいて決定されてもよい。たとえば、制御用CPU20は、アクセル開度PAを受け取り、スロットルバルブの目標開度を決定する。また、制御用CPU20は、スロットル開度TAを受け取り、目標開度およびスロットル開度TAに基づいて、信号を生成し、モータ駆動回路12がその信号に応じて、スロットルバルブのスロットル開度を調節するモータ11を駆動する。
【0019】
監視用CPU30は、制御用CPU20の異常を検出する。たとえば、監視用CPU30は、ウォッチドッグ監視およびDMA(ダイレクト・メモリ・アクセス)エラーチェックのうちの少なくとも1つを制御用CPU20に対して行うことにより、制御用CPU20の異常を検出する。なお、DMAエラーチェックには、パリティーチェック、フレミングエラーチェックおよびキーワードチェックのうちの少なくとも1つを含んでもよい。
【0020】
監視用CPU30は、制御用CPU20の異常の検出結果などに基づき、制御用CPU20の状態を判定する。
【0021】
たとえば、制御用CPU20が正常状態で動作し、その後、監視用CPU30が制御用CPU20の異常を検出すると、監視用CPU30は、制御用CPU20の状態を仮異常状態と判定する。また、制御用CPU20の状態が仮異常状態であり、その後、監視用CPU30が制御用CPU20の異常を検出すると、監視用CPU30は、制御用CPU20の状態を本異常状態と判定する。あるいは、制御用CPU20の状態が仮異常状態であり、その後、監視用CPU30が内燃機関の過回転が生じると判定すると、監視用CPU30は、制御用CPU20の状態を本異常状態と判定する。なお、制御用CPU20の仮異常および本異常状態は、1トリップ(イグニッションがオンになってからオフになるまで)の間保持されてもよいし、所定の期間保持されてもよい。
【0022】
監視用CPU30が、制御用CPU20の状態を本異常状態と判定した場合、フェールセーフ処理を行う。たとえば、監視用CPU30は、制御用CPU20がモータ駆動回路12を介してモータ11を駆動することを停止させる。
【0023】
以下に、上述した監視用CPU30の動作の一例を図2を用いて説明する。
【0024】
図2は、監視用CPU30の動作の一例を示す図である。
【0025】
ステップS10では、制御用CPU20の状態が仮異常状態であるか否かを監視用CPU30が判定する。制御用CPU20の状態が仮異常状態である場合、処理はステップS20に進み、制御用CPU20の状態が仮異常状態でない場合、処理はステップS30に進む。なお、制御用CPU20の初期状態は、正常状態であるとする。
【0026】
ステップS20では、内燃機関の過回転が生じるか否かを監視用CPU30が判定する。過回転が生じる場合、処理はステップS50に進み、過回転が生じない場合、処理はステップS40に進む。たとえば、監視用CPU30が、スロットル開度TAおよびアクセル開度PAを受け取り、条件「TA>PA+K1」を満たす場合、監視用CPU30は、内燃機関の過回転が生じると判定してもよい。ここで、K1は、所定値であるとする。また、過回転が生じる場合とは、過回転が生じる恐れがある場合を含む。
【0027】
ステップS40において、監視用CPU30が制御用CPU20の異常を検出した場合、処理はステップS50に進み、監視用CPU30が制御用CPU20の異常を検出しない場合、処理はステップS60に進む。
【0028】
ステップS50では、監視用CPU30が制御用CPU20の状態を本異常状態とし、ステップS70で、モータ11への通電を遮断し、電子スロットルシステムがシステムダウンする。
【0029】
ステップS60では、制御用CPU20が電子スロットル制御を継続し、処理は、ステップS10に進む。
【0030】
上述したように、ステップS10で、制御用CPU20の状態が仮異常状態でない場合、処理はステップS30に進む。ステップS30で、監視用CPU30が制御用CPU20の異常を検出した場合、処理はステップS80に進み、監視用CPU30が制御用CPU20の異常を検出しない場合、処理はステップS60に進む。
【0031】
ステップS80では、監視用CPU30が制御用CPU20をリセットし、ステップS90では、監視用CPU30が制御用CPU20の状態を仮異常状態とし、処理はステップS60に進む。
【0032】
上述したように、本実施形態では、制御用CPU20の状態が仮異常状態である場合、監視用CPU30が内燃機関の過回転を監視することにより、本実施形態が搭載された車両の性能を低下させることなく安全に内燃機関を駆動することができる。
【0033】
なお、内燃機関の過回転が生じるか否かを判定する方法は、上述した方法に限られない。たとえば、過回転が生じるか否かを判定する方法は、下記(1)〜(4)のうちの1つであってもよい。
【0034】
(1) 監視用CPU30が、スロットル開度TAを受け取り、条件「TA>K2」を満たす場合、監視用CPU30は過回転が生じると判定する。ここで、K2は、所定値であるとする。
【0035】
(2) 監視用CPU30が、スロットル開度TAを受け取り、スロットル開度の変化量ΔTAを求め、条件「ΔTA>K3」を満たす場合、監視用CPU30は過回転が生じると判定する。ここで、K3は、所定値であるとする。
【0036】
(3) 監視用CPU30が、エンジン回転数の変化量ΔN(図示せず)を示す信号を受け取り、条件「ΔN>K4」を満たす場合、監視用CPU30は過回転が生じると判定する。ここで、K4は、所定値であるとする。所定値K4は、アクセル開度PAから決定されてもよい。
【0037】
(4) 監視用CPU30が、エアフローの変化量ΔAF(図示せず)を示す信号を受け取り、条件「ΔAF>K5」を満たす場合、監視用CPU30は過回転が生じると判定する。ここで、K5は、所定値であるとする。所定値K5は、アクセル開度PAから決定されてもよい。
【0038】
【発明の効果】
本発明の内燃機関のスロットル制御装置では、監視用CPUが、前記制御用CPUの仮異常状態において内燃機関に過回転が生じると判定したとき、同制御用CPUの異常を再度検出していなくても同制御用CPUが本異常状態であると判定して前記フェールセーフ処理を行う。監視用CPUが制御用CPUの異常を検出した場合であっても、内燃機関に過回転が生じるか否かを監視用CPUが監視しているため、安全にスロットルバルブが制御される。このため、本発明のスロットル制御装置が搭載された車両の性能が低下することを回避することができる。また、過回転が生じる場合、監視用CPUはフェールセーフ処理を行うことができる。
【0039】
また、前記監視用CPUがスロットルバルブのスロットル開度を監視する場合、過回転が生じる前に、過回転が生じるか否かを判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態の内燃機関のスロットル制御装置100を示す図である。
【図2】監視用CPU30の動作の一例を示す図である。
【符号の説明】
10 電子スロットル
11 モータ
12 モータ駆動回路
13 スロットルセンサ
20 制御用CPU
30 監視用CPU
100 スロットル制御装置
Claims (2)
- 内燃機関のスロットルバルブを電子制御するスロットル制御装置において、スロットルバルブの開度が目標スロットル開度となるよう前記スロットルバルブを制御する制御用CPUと、同制御用CPUの異常を初めて検出したときに同制御用CPUが仮異常状態であると判定し、前記制御用CPUの仮異常状態において同制御用CPUの異常を再度検出したときに同制御用CPUが本異常状態であると判定してフェールセーフ処理を行う監視用CPUとを備えた内燃機関のスロットル制御装置であって、
前記監視用CPUは、前記制御用CPUが仮異常状態であるときに前記内燃機関に過回転が生じると判定したとき、同制御用CPUの異常を再度検出していなくても同制御用CPUが本異常状態であると判定して前記フェールセーフ処理を行う
ことを特徴とする内燃機関のスロットル制御装置。 - 前記監視用CPUは、前記スロットルバルブの開度を監視することにより、過回転が生じるか否かを判定する、請求項1に記載の内燃機関のスロットル制御装置。
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