JP3832121B2

JP3832121B2 - スロットル制御装置

Info

Publication number: JP3832121B2
Application number: JP36855298A
Authority: JP
Inventors: 啓次細井
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 1998-12-09
Filing date: 1998-12-09
Publication date: 2006-10-11
Anticipated expiration: 2018-12-09
Also published as: JP2000170550A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はスロットル制御装置に係り、特に２系統を有する制御回路の一方の故障時に出力制限を行い、走行中に不要なスロットル動作が惹起される惧れがなく、走行性を良好な状態に維持し得るとともに、アクセルペダルがアイドル運転状態にある場合には、より大なる出力制限を行うべく制御し、円滑な走行を確保し得るスロットル制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関には、スロットルバルブのスロットル開度をスロットル駆動用モータにより電子的に開閉制御するスロットル制御装置を備えたものがある。
【０００３】
このスロットル制御装置は、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルポジションセンサやスロットルバルブのスロットル開度を検出するスロットルポジションセンサを制御手段に連絡させ、各センサからの検出信号によってスロットル駆動用モータのコイルを励磁し、所定のスロットル開度に電子制御している。
【０００４】
前記スロットル制御装置としては、特開平５−９９０５８号公報に開示されるものがある。この公報に開示される車載用制御装置は、車両の所定の運転状態を検出する第一及び第二検出手段と、第一または第二検出手段のいずれかの検出値に基づいて制御対象を制御する制御手段と、第一及び第二検出手段の各々の検出値に基づいて第一及び第二検出手段が異常か否かを判断する判断手段と、判断手段によって、第一及び第二検出手段のどちらかが異常であると判断された場合に、異常でないと判断された件書津手段の検出値を、制御手段による制御で用いる検出値として選択する第一選択手段と、判断手段により第一及び第二検出手段のいずれも異常でないと判断された場合に、第一または第二検出手段の各々の検出値のうち制御対象をより安全に制御するために予め設定された優先順位の高い値を、制御手段による制御で用いる検出値として選択する第二選択手段とを備え、二つの検出手段の両方とも異常でないと判断した場合に、制御対象をより安全に制御して一層のフェイルセーフを図っている。
【０００５】
また、特開平９−２０９８０９号公報に開示されるものがある。この公報に開示される検出装置は、検出対象に対して多量に設けられた検出手段が検出した各検出値の内の一の検出値を検出対象の検出信号として決定する検出装置であって、検出信号の決定は、各検出値の変化速度が所定の基準範囲内にあるか否かに基づいて行い、検出手段に異常があった場合のフェールセーフの確実性及び即応性を向上させている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のスロットル制御装置においては、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルポジションセンサと、スロットルバルブのスロットル開度を検出するスロットルポジションセンサと、前記スロットルバルブを駆動するスロットル駆動用モータのコイルとを有する１系統の制御回路を形成し、各センサからの検出信号を入力する制御手段によってスロットルバルブのスロットル開度を制御している。
【０００７】
また、前記スロットル制御装置には、センサ系の故障時に対応するフェイルセイフ制御を行うものがある。
【０００８】
このフェイルセイフ制御の主な機能としては、センサ系の故障時に故障表示ランプ（ＭＩＬ）を点灯させてドライバに異常を告知する機能と、修理可能なサービスステーションまで車両が走行できるように、退避走行用の簡易制御を行う機能とがある。
【０００９】
そして、退避走行用の簡易制御を行う機能について説明すると、センサ系の故障時にスロットル駆動用モータの電源をオフ状態とし、スロットルバルブが機械的に持っているデフォルト開度（例えば、開度＝１５度に固定）で走行可能とするものである。
【００１０】
しかし、上述した退避走行用の簡易制御においては、ドライバの意志に関係なく、固定されたスロットル開度にて運転が行われることにより、ブレーキ踏み込み力が大となる等の不具合があり、運転性が悪いという不都合がある。
【００１１】
また、退避走行用の簡易制御を行わないものにおいては、退避走行用として補助的にワイヤを設けたものもある。この方策においては、センサ系の故障時にワイヤによってスロットルバルブのスロットル開度を機械的に開閉し、走行可能とするものである。
【００１２】
しかし、退避走行用のワイヤやリンク機構等の部品を追加装備させる必要があり、構成が複雑化し、製作が困難で、コストが大となり、経済的に不利であるという不都合がある。
【００１３】
更に、各センサを２個ずつ配置した２系統の制御回路を有するスロットル制御装置（特開平５−９９０５８号公報、特開平９−２０９８０９号公報参照）もある。
【００１４】
そして、２系統の制御回路を有するスロットル制御装置において、一方の制御回路が故障した際には、他方の制御回路を使用してスロットル制御が行われている。
【００１５】
しかし、２系統の制御回路の一方が故障した（「故障していると判定された」と言い換えることもできる）際には、制御手段のエンジンコントローラやスロットルコントローラに係る他の故障を伴っている可能性が高く、通常のスロットル開度制御を行った場合に、走行中に不要なスロットル動作が惹起される惧れがあり、改善が望まれていた。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルポジションセンサと、スロットルバルブのスロットル開度を検出するスロットルポジションセンサと、前記スロットルバルブを駆動するスロットル駆動用モータのコイルと、各センサとコイルとを連絡させ前記スロットルバルブのスロットル開度を制御する制御手段とを有するスロットル制御装置において、前記アクセルポジションセンサとスロットルポジションセンサとコイルとを夫々２個ずつ配置して２系統の制御回路を設け、前記アクセルペダルがアイドル運転状態にあることを検出するアイドルスイッチを設け、一方の制御回路の故障時に出力制限を行うとともに前記アイドルスイッチがオンとなりアクセルペダルがアイドル運転状態にある場合にはより大なる出力制限を行うべく制御する機能を前記制御手段に付加して設け、前記制御手段は、より大なる出力制限を行う際に、前記アイドルスイッチがオンとなってアクセルペダルがアイドル運転状態にある条件と、車速が所定値未満である条件との判断条件を具備することを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
上述の如く発明したことにより、一方の制御回路の故障時には、制御手段によって出力制限を行い、走行性を良好な状態に維持するとともに、アイドルスイッチがオンとなりアクセルペダルがアイドル運転状態にある場合には、より大なる出力制限を行うべく制御し、円滑な走行を確保している。
【００１８】
【実施例】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。
【００１９】
図１〜図３はこの発明の第１実施例を示すものである。図２において、２は内燃機関である。
【００２０】
この内燃機関２は、燃焼室４に吸気通路６の下流側と排気通路８の上流側とを連通させている。
【００２１】
吸気通路６には、
上流側からエアクリーナ１０とスロットルバルブ１２とが順次配設されている。
【００２２】
そして、スロットルバルブ１２に、このスロットルバルブ１２のスロットル開度を検出するスロットルポジションセンサ１４と、前記スロットルバルブ１２を駆動するスロットル駆動用モータ１６とを設ける。
【００２３】
このとき、スロットルポジションセンサ１４とスロットル駆動用モータ１６とを制御手段１８に連絡して設けるとともに、
この制御手段１８には、アクセルペダル２０の踏み込み量を検出するアクセルポジションセンサ２２をも連絡して設ける。
【００２４】
また、前記制御手段１８は、内燃機関２を制御するエンジンコントローラ２４と、スロットルバルブ１２のスロットル開度を制御するスロットルコントローラ２６とからなり、これらのコントローラ２４、２６をシリアル通信にて連絡させ、前記スロットルバルブ１２のスロットル開度を制御している。
【００２５】
更に、前記アクセルポジションセンサ２２とスロットルポジションセンサ１４とスロットル駆動用モータ１６のコイル２８とを夫々２個ずつ配置し、２系統の制御回路３０を設ける。
【００２６】
つまり、図３に示す如く、前記アクセルポジションセンサ２２として、第１アクセルポジションセンサ（「ＡＰＳ１」と記載する）２２−１と第２アクセルポジションセンサ（「ＡＰＳ２」と記載する）２２−２とを設けるとともに、スロットルポジションセンサ１４として、第１スロットルポジションセンサ（「ＴＰＳ１」と記載する）１４−１と第２スロットルポジションセンサ（「ＴＰＳ２」と記載する）１４−２とを設け、前記スロットル駆動用モータ１６のコイル２８として、第１コイル２８−１と第２コイル２８−２とを設ける。
【００２７】
そして、第２スロットルポジションセンサ１４−２と第２アクセルポジションセンサ２２−２とをエンジンコントローラ２４とスロットルコントローラ２６との両方に夫々接続し、２系統の制御回路３０を実現している。
【００２８】
このとき、前記アクセルペダル２０がアイドル運転状態、正確にはアクセルペダル２０が開放されたアイドル運転状態にあることを検出するアイドルスイッチ３２を設け、前記制御手段１８には、一方の制御回路３０の故障時に、出力制限を行うとともに、前記アイドルスイッチ３２がオンとなりアクセルペダル２０が開放されたアイドル運転状態にある場合に、より大なる出力制限を行うべく制御する機能を付加して設ける構成とする。
【００２９】
詳述すれば、２系統ある制御回路３０の一方が故障した（「故障していると判定された」と言い換えることもできる）際には、前記制御手段１８のエンジンコントローラ２４やスロットルコントローラ２６に係る他の故障を伴っている可能性が高いので、通常のスロットル開度制御を行わず、走行中の不要なスロットル動作を回避する必要がある、と言い得る。
【００３０】
そして、前記制御手段１８によるセンサ系の故障診断においては、第１スロットルポジションセンサ１４−１の異常診断と、第２スロットルポジションセンサ１４−２の異常診断と、第１アクセルポジションセンサ２２−１の異常診断と、第２アクセルポジションセンサ２２−２の異常診断と、前記スロットル駆動用モータ１６の第１、第２コイル（「スタータコイル１」、「スタータコイル２」とも記載する）２８−１、２８−２の断線診断とを行う。
【００３１】
前記制御手段１８は、一方の制御回路３０の故障時、実際には第１、第２スロットルポジションセンサ１４−１、１４−２や第１、第２アクセルポジションセンサ２２−１、２２−２のセンサ系の故障、あるいは第１、第２コイル２８−１、２８−２の断線による制御回路３０の異常診断時に、出力制限を行う。
【００３２】
すなわち、センサ系の故障診断において、センサ系の１重故障、つまり一方の制御回路３０の故障が判断された際に、燃料カット制御を行って最高エンジン回転数を４０００ｒｐｍ以下に制限し、最高車速の制限を実現するものである。
【００３３】
また、一方の制御回路３０の故障時に、前記アイドルスイッチ３２がオンとなりアクセルペダル２０がアイドル運転状態にある場合には、前記制御手段１８が、より大なる出力制限を行うべく制御する。
【００３４】
つまり、燃料カット制御を行って最高エンジン回転数を４０００ｒｐｍよりも小さい２０００ｒｐｍ以下に制限し、最高車速の制限を実現する機能が、前記制御手段１８に付加される。
【００３５】
なお符号３４は、前記制御手段１８に連絡するモータリレーである。
【００３６】
次に、図１の退避走行制御用フローチャートに沿って作用を説明する。
【００３７】
制御用プログラムがスタート（１００）すると、前記制御手段１８によるセンサ系の故障診断（１０２）が行われる。
【００３８】
この制御手段１８によるセンサ系の故障診断（１０２）は、第１スロットルポジションセンサ１４−１の異常診断と、第２スロットルポジションセンサ１４−２の異常診断と、第１アクセルポジションセンサ２２−１の異常診断と、第２アクセルポジションセンサ２２−２の異常診断と、前記スロットル駆動用モータ１６の第１、第２コイル２８−１、２８−２の断線診断とを行っている。
【００３９】
そして、前記制御手段１８によるセンサ系の故障診断（１０２）の後、センサ系に１重故障、つまり一方の制御回路３０に故障が発生しているか否かの判断（１０４）を行う。
【００４０】
この判断（１０４）がＮＯの場合には、エンジン高回転時のオーバレブ防止のために、燃料カット制御によって最高エンジン回転数Ｎｅを７５００ｒｐｍに制御（１０６）し、制御用プログラムをエンド（１１４）とする。
【００４１】
また、センサ系に１重故障、つまり一方の制御回路３０に故障が発生しているか否かの判断（１０４）がＹＥＳの場合には、出力制限を行うために、前記アイドルスイッチ３２がオン状態であるか否かの判断（１０８）に移行させる。
【００４２】
そして、この判断（１０８）がＮＯの場合には、燃料カット制御によって最高エンジン回転数Ｎｅを４０００ｒｐｍに制御（１１０）し、制御用プログラムをエンド（１１４）とするとともに、判断（１０８）がＹＥＳ、つまり前記アイドルスイッチ３２がオン状態である場合には、燃料カット制御によって最高エンジン回転数Ｎｅを２０００ｒｐｍに制御（１１２）し、制御用プログラムをエンド（１１４）とする。
【００４３】
これにより、一方の制御回路３０の故障時に、前記制御手段１８によって出力制限を行うことができ、制御手段１８のエンジンコントローラ２４やスロットルコントローラ２６に係る他の故障を伴っている場合でも、走行中に不要なスロットル動作が惹起される惧れがなく、走行性を良好な状態に維持し得て、実用上有利である。
【００４４】
また、前記アイドルスイッチ３２がオンとなりアクセルペダル２０が開放されたアイドル運転状態にある場合には、前記制御手段１８によってより大なる出力制限を行うべく制御することにより、アイドルスイッチ３２を退避走行に使用することができ、スロットルバルブ１２のスロットル開度の大なる変動を抑制でき、円滑な走行を確保し得る。
【００４５】
更に、最高車速を制限して出力制限を行う制御手段１８を設けたことにより、制御手段１８によって一方の制御回路３０の故障が判断された際の最高車速が制限されることとなり、不必要な車速の上昇が抑制され、安全性を向上し得る。
【００４６】
更にまた、最高車速の制限を実現する際に、燃料カット制御を行って最高エンジン回転数を４０００ｒｐｍ以下に制限することにより、制御手段１８による制限機能を確実に発揮させることができ、不必要なエンジン回転数の上昇が抑制され、安全性を向上し得るものである。
【００４７】
図４はこの発明の第２実施例を示すものである。この第２実施例において、上述第１実施例と同一機能を果たす箇所には同一符号を付して説明する。
【００４８】
この第２実施例の特徴とするところは、前記アイドルスイッチがオンとなってアクセルペダルが開放されたアイドル運転状態にある条件と車速が所定値未満である条件との判断条件を制御手段に具備するとともに、最高車速の制限を行う際に、スロットルバルブのスロットル開度を制限すべく制御した点にある。
【００４９】
すなわち、図４に示す如く、制御用プログラムがスタート（２００）すると、制御手段によるセンサ系の故障診断（２０２）が行われる。
【００５０】
この制御手段によるセンサ系の故障診断（２０２）は、第１スロットルポジションセンサの異常診断と、第２スロットルポジションセンサの異常診断と、第１アクセルポジションセンサの異常診断と、第２アクセルポジションセンサの異常診断と、前記スロットル駆動用モータの第１、第２コイルの断線診断とを行っている。
【００５１】
そして、前記制御手段によるセンサ系の故障診断（２０２）の後、センサ系に１重故障、つまり一方の制御回路に故障が発生しているか否かの判断（２０４）を行う。
【００５２】
この判断（２０４）がＮＯの場合には、エンジン高回転時のオーバレブ防止のために、最大スロットル開度θを８５ｄｅｇに制御（２０６）し、制御用プログラムをエンド（２１６）とする。
【００５３】
また、センサ系に１重故障、つまり一方の制御回路３０に故障が発生しているか否かの判断（２０４）がＹＥＳの場合には、出力制限を行うために車速検出（２０８）を行い、車速が所定値、例えば２ｋｍ／ｈ未満且つアイドルスイッチがオン状態であるか否かの判断（２１０）に移行させる。
【００５４】
そして、この判断（２１０）がＮＯの場合には、最大スロットル開度θを４５ｄｅｇに制御（２１２）し、制御用プログラムをエンド（１１４）とするとともに、判断（２１０）がＹＥＳの場合には、最大スロットル開度θを１０ｄｅｇに制御（２１４）し、制御用プログラムをエンド（２１６）とする。
【００５５】
さすれば、一方の制御回路の故障時に、上述第１実施例のものと同様に、前記制御手段によって出力制限を行うことができ、制御手段のエンジンコントローラやスロットルコントローラに係る他の故障を伴っている場合でも、走行中に不要なスロットル動作が惹起される惧れがなく、走行性を良好な状態に維持し得て、実用上有利である。
【００５６】
また、車速が所定値、例えば２ｋｍ／ｈ未満且つ前記アイドルスイッチがオンとなりアクセルペダルが開放されたアイドル運転状態にある場合には、前記制御手段によってより大なる出力制限を行うべく制御することにより、上述第１実施例のものと同様に、アイドルスイッチを退避走行に使用することができ、スロットルバルブのスロットル開度の大なる変動を抑制でき、円滑な走行を確保し得る。
【００５７】
更に、最高車速を制限して出力制限を行う制御手段を設けたことにより、上述第１実施例のものと同様に、制御手段によって一方の制御回路の故障が判断された際の最高車速が制限されることとなり、不必要な車速の上昇が抑制され、安全性を向上し得る。
【００５８】
更にまた、最高車速の制限を実現する際に、最大スロットル開度θを４５ｄｅｇ以下に制限することにより、制御手段による制限機能を確実に発揮させることができ、不必要なスロットル開度の増加が抑制され、安全性を向上し得るものである。
【００５９】
なお、この発明は上述第１、第２実施例に限定されるものではなく、種々の応用改変が可能である。
【００６０】
例えば、この発明の第１実施例においては、一方の制御回路の故障時に、最高エンジン回転数を制限する構成とし、第２実施例においては、一方の制御回路の故障時に、車速検出を行って最大スロットル開度を制限する構成としたが、最高エンジン回転数の制限と最大スロットル開度の制限とを組み合わせた制御用フローチャートや、入れ替えた制御用フローチャート、あるいは混在させた制御用フローチャートとすることも可能である。
【００６１】
また、一方の制御回路の故障時に、故障した箇所や故障状況をチェックし、このチェック情報を反映させて故障していない部位の機能を十分に発揮させることは可能であり、例えば故障した箇所や故障状況に応じて、停止制御から通常制御に近い範囲内の制御形態を変化させる特別構成とすることも可能である。
【００６２】
さすれば、故障していない部位の機能を十分に発揮させることができるとともに、故障時の対処方策のバリエーションが増加し、必要以上の出力制限が行われる惧れがなく、安全且つ迅速な退避走行を実現させることができ、実用上有利である。
【００６３】
更に、一方の制御回路の故障時に、音声や画像、あるいはその他の方策によって告知する特別構成とすることも可能である。
【００６４】
さすれば、運転者に故障情報が告知されることとなり、運転者が故障に対応した心構えによって運転操作を行うことができ、安全な退避走行を実現させることができるものである。
【００６５】
【発明の効果】
以上詳細に説明した如くこの本発明によれば、一方の制御回路の故障時に、前記制御手段によって出力制限を行うことができ、制御手段に係る他の故障を伴っている場合でも、走行中に不要なスロットル動作が惹起される惧れがなく、走行性を良好な状態に維持し得て、実用上有利である。また、前記アイドルスイッチがオンとなりアクセルペダルがアイドル運転状態、つまりアクセルペダルが開放されたアイドル運転状態にある場合には、前記制御手段によってより大なる出力制限を行うべく制御することにより、アイドルスイッチを退避走行に使用することができ、スロットルバルブのスロットル開度の大なる変動を抑制でき、円滑な走行を確保し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施例を示すスロットル制御装置の退避走行制御用フローチャートである。
【図２】スロットル制御装置の概略構成図である。
【図３】スロットル制御装置の２系統センサ結線図である。
【図４】この発明の第２実施例を示すスロットル制御装置の退避走行制御用フローチャートである。
【符号の説明】
２内燃機関
４燃焼室
６吸気通路
８排気通路
１０エアクリーナ
１２スロットルバルブ
１４スロットルポジションセンサ
１４−１第１スロットルポジションセンサ
１４−２第２スロットルポジションセンサ
１６スロットル駆動用モータ
１８制御手段
２０アクセルペダル
２２アクセルポジションセンサ
２２−１第１アクセルポジションセンサ
２２−２第２アクセルポジションセンサ
２４エンジンコントローラ
２６スロットルコントローラ
２８コイル
２８−１第１コイル
２８−２第２コイル
３０制御回路
３２アイドルスイッチ

Claims

アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルポジションセンサと、スロットルバルブのスロットル開度を検出するスロットルポジションセンサと、前記スロットルバルブを駆動するスロットル駆動用モータのコイルと、各センサとコイルとを連絡させ前記スロットルバルブのスロットル開度を制御する制御手段とを有するスロットル制御装置において、前記アクセルポジションセンサとスロットルポジションセンサとコイルとを夫々２個ずつ配置して２系統の制御回路を設け、前記アクセルペダルがアイドル運転状態にあることを検出するアイドルスイッチを設け、一方の制御回路の故障時に出力制限を行うとともに前記アイドルスイッチがオンとなりアクセルペダルがアイドル運転状態にある場合にはより大なる出力制限を行うべく制御する機能を前記制御手段に付加して設け、前記制御手段は、より大なる出力制限を行う際に、前記アイドルスイッチがオンとなってアクセルペダルがアイドル運転状態にある条件と、車速が所定値未満である条件との判断条件を具備することを特徴とするスロットル制御装置。
前記制御手段は、最高車速の制限を行う際に、燃料カット制御を行って最高エンジン回転数を制限することにより、または、最大スロットル開度を制限することにより、最高車速の制限を実現する請求項１に記載のスロットル制御装置。