JPH02176141A - 内燃機関用制御装置 - Google Patents

内燃機関用制御装置

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JPH02176141A
JPH02176141A JP33104388A JP33104388A JPH02176141A JP H02176141 A JPH02176141 A JP H02176141A JP 33104388 A JP33104388 A JP 33104388A JP 33104388 A JP33104388 A JP 33104388A JP H02176141 A JPH02176141 A JP H02176141A
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光雄 原
Shigeru Kamio
茂 神尾
Katsuya Maeda
前田 克哉
Mitsunori Takao
高尾 光則
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は、測定対象の状態を検出して内燃機関の出力を
調節する内燃機関用制御装置に関する。
[従来の技術] 従来より、内燃機関の主力は、種々のセンサにより検出
される測定対象の状態に応じて調節されており、それら
のものに故障が生じた場合でも、内燃機関の運転を安全
に行うための装置が種々提案されている。例えば、特開
昭61−275539号公報にあるように、スロットル
弁をアクチュエータにより開閉するようにし、スロット
ル弁の弁開度をスロットルセンサにより検出するように
構成した装置で、このスロットルセンサの異常を判別す
る手段を設け、正常時にはスロットルセンサの信号に基
づいてフィードバック制御を実行する。そして、スロッ
トルセンサ等に異常が発生したときには、スロットルセ
ンサの信号に基づかず、アクセルペダルの踏込量等に基
づいてスロットル弁の弁開度をオーブンループ制御する
ことにより、異常発生時においても、運転状態に最適な
スロットル弁開度に制御したものが提案されている。
[発明が解決しようとする課題] こうした従来の装置では、スロットルセンサに異常が発
生したときに、スロットル弁開度を制御することはでき
るが、しかし、アクセルペダルの踏込量の検出を正常に
検出できなくなったときには、対応することができない
。また、アクセルペダルの踏込量を検出するアクセル開
度センサに異常が生じたことを検出したとしても、異常
発生時にスロットル弁開度の制御を停止することはでき
ない。即ち、スロットル弁開度の制御を停止すると、内
燃機間の出力調節ができなくなり、内燃機関が停止して
、車両の退避走行ができなくなって、かえって不都合で
ある。このように、内燃機関の出力の調節量に関連する
測定対象の状態を検出するセンサや、このセンサの異常
を判定する手段そのものに異常が生じた場合等には、内
燃機関の出力の調節を安全に継続することが困難になる
場合があるという開門があった。
そこで本発明は前記の課題を解決することを目的とし、
内燃機関の出力の調節量に関連する測定対象の状態を検
出するセンサや、このセンサの異常判定等に異常が生じ
た場合でも、内燃機関の出力の調節を安全に継続するこ
とができる内燃機関用制御装置を提供することにある。
[課題を解決するための手段] かかる目的を達成すべく、本発明は課題を解決するため
の手段として次の構成を取った。即ち、第1図に例示す
る如く、 内燃機関M1の出力を調節する出力調節手段得ろ2と、
該出力調節手段M2による調節量に関連する測定対象の
状態を検出し、該検出結果に基づいて前記調節量を制御
するための制御信号を前記出力調整手段M2に出力する
制御信号出力手段M3とを有する内燃機関用制御装置に
おいて、同一の前記測定対象の状態を同時に検出する少
なくとも第1及び第2のセンサM4.M5と、該第1及
び第2のセンサM4.M5のそれぞれの異常を判定し異
常であるときには異常であるセンサの検出値を所定値と
して出力する第1及び第2の異常検出手段M6.M7と
、 第1若しくは第2の異常検出手段M6.M7によるそれ
ぞれの検出結果から前記内燃機関M1の運転状態がより
安全側となる検出信号を選択して前記制御信号出力手段
M3に出力するセンサ信号選択手段M8と、 を備えたことを特徴とする内燃機関用制御装置の構成が
それである。
[作用] 前記構成を有する内燃機関用制御装置は、少なくとも第
1及び第2のセンサM4.M5が、同一の測定対象の状
態を検出し、第1及び第2の異常検出手段M6.M7が
、第1及び第2のセンサM4、M5のそれぞれの異常を
判定し異常であるときには異常であるセンサの検出値を
所定値として出力し、センサ信号選択手段M8が、第1
若しくは第2の異常検出手段M6.M7によるそれぞれ
の検出結果から内燃機関M1の運転状態がより安全側と
なる検出信号を選択して制御信号出力手段M3に出力す
る。
そして、制御信号出力手段M3が、この検出結果に基づ
いて前記調節量を制御するための制御信号を出力調整手
段M2に出力し、出力調節手段M2が、この制御信号に
基づいて内燃機関M1の出力を調節する。よって、第1
若しくは第2のセンサM4.M5や第1若しくは第2の
異常検出手段M6.M7に異常が生じたときでも、内燃
機関M1の出力の調節を安全に行うことができる。
[実施例] 以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
第2図は本発明の一実施例である内燃機関用制御装置の
概略構成図である。1は吸気管であり、吸入空気を清浄
にする図示しないエアクリーナを介して、吸気管1内に
吸入される空気量を検出する空気量センサ2が設けられ
ている。この空気量センサ2の下流側の吸気管1内には
、吸入空気量を調整するためのスロットル弁4が設けら
れている。このスロットル弁4は、モータ6により開方
向に駆動され、スプリング8の付勢力によって閉方向に
駆動されるよう構成されており、このモータ6としては
、例えばステップモータやDCモータが用いられる。ま
た、スロットル弁4の回動を検出してスロットル弁開度
に比例した電気信号を出力するスロットルセンサ10も
設けられている。
更に、吸気管1に連通したサージタンク12には、サー
ジタンク12内の吸気圧を検出する吸気圧センサ14が
設けられている。また、サージタンク12と内燃機関1
6の各気筒とが分岐管1日によって連通されており、こ
の分岐管1日には、内燃機関の各気筒に燃料を供給する
燃料噴射弁20が設けられている。この内燃機関16に
は、内燃機関16の回転数を検出する回転数センサ22
と、内燃機関16の冷却水温度を検出する水温センサ2
4とが配設されている。
一方、アクセルペダル26には、アクセルペダル26の
踏込量に応じたアクセル開度信号を出力する第1アクセ
ルセンサ28及び第2アクセルセンサ30が設けられて
いる。この第1アクセルセンサ28及び第2アクセルセ
ンサ30は、共にアクセルペダル26の踏込量を同一の
測定対象として検出するものとして構成されており、踏
込量に応じた最小電圧V ei。〜最大電圧’V m 
a工の範囲の第1及び第2アクセル間度信号V a +
 +  V a 2を出力するものである。
前記空気量センサ2、モータ6、スロットルセンサ10
、吸気圧センサ14、回転数センサ22、水温センサ2
4、第1アクセルセンサ28及び第2アクセルセンサ3
0は各々電子制御回路(以下、ECUという)50に接
続されている。このECU3Oは、周知のCPU52.
ROM54.RAM56を論理演算回路の中心として構
成され、外部と人出力を行う入出力回路、ここでは入力
回路5日、出力回路60等とをコモンバス62を介して
相互に接続して構成されている。尚、バラチリ64は電
源回路66を介してCPU52、ROM54、RAM5
6、入力回路58、主力回路60に電力を供給するよう
に構成されており、電源回路66とバラチリ64とを接
続する通電ラインには、運転者によって操作されるイグ
ニッション(IG)スイッチ6日が設けられている。
入力回路5日は、空気量センサ2、スロットルセンサ1
0、吸気圧センサ14、水温センサ24、第1アクセル
センサ28及び第2アクセルセンサ30からのアナログ
信号をデジタル信号に変換して出力する。CPU52は
、空気量センサ2、スロットルセンサ10、吸気圧セン
サ14、回転数センサ22、水温センサ24、第1アク
セルセンサ28及び第2アクセルセンサ30からの信号
を入力回路58を介して人力し、これらの信号、ROM
54、RAM56内のプログラムやデータ等に基づいて
CPU52は、出力回路60を介してモータ6及び車室
内に設けられた警報ランプ70を駆動する駆動信号を出
力する。
次に前述したECU3Oで行われる処理について、第4
図のフローチャートによって説明する。
本内燃機関用制御装置は、イグニッションスイッチ68
が投入されると、第4図に示す制御信号出力処理を燃料
噴射制御処理、点火時期制御処理等の他の制御処理と共
に実行する。
空気量センサ2、スロットルセンサ10、吸気圧センサ
14、回転数センサ22、水温センサ24、第1アクセ
ルセンサ28及び第2アクセルセンサ30等の信号に基
づいて、モータ6に制御信号を出力してスロットル弁4
の弁開度、燃料噴射弁20からの燃料噴射量、図示しな
い点火プラグの点火時期等を制御して、アクセルペダル
26の踏込量等に応じて、内燃機関16の運転状態を制
御する。特に、運転者の意志によるアクセルペダル26
の踏込量に応じてスロットル弁4の弁開度が決定され、
内燃機関16の出力が調節されて、この内燃機関16が
搭載された車両の車両速度、加速度等が所望の状態とな
される。
そして、この内燃機関16の運転状態の制御と共に、制
御信号出力処理を繰り返し、本実施例では10m5毎に
繰り返し実行する。まず、第1フエイルフラグFV=+
が零であるか否かを判定する(ステップ100)。この
第1フエイルフラグFV a +は、運転開始時の図示
しない初期化処理によって、零に設定されており、第1
フエイルフラグFV=+が零であると判定されて、第1
アクセルセンサ28からの第1アクセル開度信号V a
 lを人力する(ステップ110)。次に、この第1ア
クセル開度信号V s +と前回の第1アクセル開度信
号VOa+どの差の絶対値が、所定値りよりも小さいか
否かを判定する(ステップ120)。この所定値りは、
例えば、第1アクセルセンサ28から出力される最小電
圧v1..〜最大電圧V□工の範囲の20%程度の値が
適当である。そして、第1アクセル開度信号V a +
と前回の第1アクセル開度信号vO81との差の絶対値
が、所定値りよりも小さいときには、第1アクセル開度
信号v1が連続して変化していると判定して、第1アク
セルセンサ28は正常であると判定する。また、所定(
i D以上であるときには、第1アクセル開度信号V 
a +が不連続に変化していると判定して、第1アクセ
ルセンサ28の故障、あるいはハーネスの断線等が生じ
、異常が発生していると判定する。
所定fluよりも小さい、正常な状態であると、今回の
第1アクセル開度信号V a Iの値を前回の第1アク
セル開度信号V061の値に代入する(ステップ130
)。一方、所定値り以上であると、異常な状態であると
判定して、第1アクセル開度信号V e 1の値に所定
(uifVを代入して、アクセル開度信号V s +の
値を所定値Vに固定する(ステップ140)。この所定
値Vは、第1アクセルセンサ28から出力される最大電
圧V□エ (例えば5ボルト)としてもよく、最小電圧
V□1、〜最大電圧V□8の中間の値(例えば3.5ボ
ルト)でもよい。
次に、異常が発生していることを運転者に知らせるため
に、出力回路60を介して警告ランプ70を点灯して(
ステップ150)、第1フエイルフラグFV=+に1を
セットする(160)。
このように、異常が発生しているときには、第1フェイ
ルフラグFV、+には1がセットされているので、本制
御処理を繰り返し実行すると、前記ステップ100の処
理により、零ではないと判定されて、ステップ140〜
160の処理を繰り返し実行する。
前記ステップ130若しくは160の処理を実行すると
、第2アクセルセンサ30について前述した第1アクセ
ルセンサ28と同様の処理を実行する。まず、第2フエ
イルフラグFVa2が零であるか否かを判定する(ステ
ップ170)、 この第2フエイルフラグFV=2も、
運転開始時の図示しない初期化処理によって、零に設定
されており、第2フェイルフラグFV−2が零であると
判定されて、第2アクセルセンサ30からの第2アクセ
ル開度信号Va2を人力する(ステップ180)。次に
、この第2アクセル間度信号V a 2と前回の第2ア
クセル開度信号vO22との差の絶対値が、所定1直り
よりも小さいか否かを判定する(ステップ1所定値りよ
りも小さい、正常な状態であると、今回の第2アクセル
開度信号V a 2の値を前回の第2アクセル開度信号
VO−2の値に代入する(ステップ200)。一方、所
定値り以上であると、異常な状態であると判定して、第
2アクセル間度信号V a 2の値に所定値Vを代入し
て、第2アクセル開度信号Va2の値を所定値Vに固定
する(ステップ210)。次に、異常が発生しているこ
とを運転者に知らせるために、出力回路60を介して警
告ランプ70を点灯して(ステップ220)、第2フエ
イルフラグFV=2に1をセ・ン卜する(230)。
このように、異常が発生しているときには、第2フエイ
ルフラグFV=2には1がセットされているので、本制
御処理を繰り返し実行し、前記ステップ170の処理に
より、零ではないと判定されて、ステップ210〜23
0の処理を繰り返し実行する。
次に、第1アクセルセンサ28の第1アクセル間度信号
V a +が第2アクセルセンサ30の第2アクセル間
度信号V。2より大きいか否かを判定する(ステップ2
40)。第1アクセル開度信号Va+が第2アクセル開
度信号Va2より大きいときには、アクセル開度信号v
8に第2アクセル開度信号■、2を代入する(ステップ
250)。あるいは、第1アクセル開度信号V a +
が第2アクセル間度信号Va2以下であるときには、ア
クセル開度信号v8に第1アクセル開度信号V s +
を代入する(ステップ260)、 こうして、第1アク
セル開度信号V8、と第2アクセル間度信号Va2を比
較して、小さい方の値をアクセル開度信号V、とする。
即ち、本実施例では、アクセル開度信号vaが小さいほ
ど、この制御信号に基づくモータ6の駆動によるスロッ
トル弁4の弁開度が小さくなり、内燃機関16の主力が
減少するよう調節される。よって、アクセル開度信号v
6が小さい方が内燃機関16の運転状態は安全側である
ので、アクセル開度信号vaとして小さい方が選択され
るようになされている。
尚、本実施例では、第1アクセルセンサ28と第2アク
セルセンサ30とを設けているが、更に、第3、第4等
の複数のアクセルセンサを設けて、共に同一の測定対象
であるアクセルペダルの踏込量を検出することとしても
、前記ステップ100〜160の処理をその数だけ設け
ることにより、同様に実施可能である。また、本実施例
では、アクセル開度信号V、が小さい方が内燃機関16
の運転状態が安全側となるので、小さい方が選択してい
るが、信号として大きい方が内燃機関16の運転状態が
安全側となるのであれは、大きい方を選択する構成とす
ればよい。
このように、本実施例では、第1アクセルセンサ28若
しくは第2アクセルセンサ30での異常が検出されたと
きには、異常である方の検出値■、IまたはVa2を所
定値Vとする。そして、所定値Vと正常である方のアク
セル開度信号V a 1またはva2との小さい方の値
に基づいて、スロットル弁4の弁開度を制御して、内燃
機関16は小さい方の値で、即ち安全側の値で出力を調
節される。
また、第1アクセルセンサ28若しくは第2アクセルセ
ンサ30での異常に限らず、第1アクセルセンサ28及
び第2アクセルセンサ30が正常に作動している場合で
も、ステップ100〜230の処理において、ノイズ等
によりCPU52の処理、あるいはROM54、RAM
56に記憶された内容が変化して、例えば所定値りの値
そのものが変化して、第1アクセルセンサ28の異常を
検出するステップ100〜160、あるいは第2アクセ
ルセンサ30の異常を検出するステップ170〜230
の処理が正常に実行されなくなる場合がある。この場合
でも、第1アクセル開度信号Vatと第2アクセル開度
信号Va2を比較して、小さい方の値を選択してアクセ
ル開度信号v8の値とする、あるいは所定fiVと正常
である方のアクセル開度信号v1またはVa2との小さ
い方の値を選択してアクセル開度信号Vaの値とする。
よって、この小さな値であるアクセル開度信号v8に基
づいてモータ8が駆動されてスロットル弁4の弁開度が
制御されるので、内燃機関16は小さい方の値で、即ち
安全側の値で出力を調節される。
また、所定値7以上で内燃機関16の出力が調節される
ことはない。
尚、前記ステップ100〜160の処理の実行が第1の
異常検出手段M6として働き、ステップ170〜230
の処理の実行が第2の異常検出手段M7として働く。ま
た、ステップ240の処理の実行がセンサ信号選択手段
M8として働き、ステップ250,260の処理の実行
が制御信号出力手段M3として働く。
次に、第2実施例の内燃機関用制御装置について、第5
図のフローチャートにしたがって説明する。尚、前述し
た第4図に示した制御信号出力処理と同じ処理について
は、同一番号を付して詳細な説明を省略する。
まず、第1フエイルフラグF Va+が零であると(ス
テップ100)、第1アクセルセンサ28からの第1ア
クセル間度信号Va+を入力する(ステ・ンプ110)
。次に、このアクセル開度信号Vatが所定最大値KV
、、工より小さいか否かを判定する(ステップ121)
。この所定最大値KV、、。
は予め設定された第1アクセルセンサ28から出力され
得る第1アクセル開度信号V a +の最大電圧V 、
、laxに応じた値であり、第1アクセル開度信号V 
a 1が所定最大ft1KV、axより小さいと第1ア
クセルセンサ28は正常に作動していると判定する。
また、第1アクセル開度信号V a 1が所定最大値K
V wax以上であると、第1アクセルセンサ28は異
常であると判定する。
第1アクセル間度信号V a +が所定最大値KVイ。
より小さいときには、第1アクセル開度信号V、Iが所
定最小値K V、inよりも大きいか否かを判定する(
ステップ122)。この所定最小値KV□。は予め設定
された第1アクセルセンサ28から主力され得る第1ア
クセル開度信号V s 1の最小電圧V m : nに
応じた値であり、第1アクセル開度信号V a +が所
定最小値KV、i。より大きいと第1アクセルセンサ2
8は正常に作動していると判定する。また、第1アクセ
ル開度信号v1が所定最小値K V、i、以下であると
、第1アクセルセンサ28は異常であると判定する。
このように、第1アクセル開度信号■1が所定最小hi
iiK Vm;nと所定最大値K V、、、どの間にあ
るときには、第1アクセルセンサ28は正常と判定し、
そうでないときには異常であると判定する。
異常と判定したときには、前述したと同様に、第1アク
セル開度信号V s 1を所定ff1vとして(ステッ
プ140)、ステップ150,160の処理を実行する
続いて、第2アクセルセンサ30に付いても同様に、第
2アクセル開度信号Viaが所定最小値KV va i
 nと所定最大値KV、。8との間にあるときには(ス
テップ191.192)、第2アクセルセンサ30は正
常と判定し、そうでないときには異常であると判定する
。異常と判定したときには、前述したと同様に、第2ア
クセル開度信号Va2を所定値Vとして(ステップ21
0)、ステップ220.230の処理を実行する。
このように、第1、第2アクセル開度信号V a I 
rV a 2が所定最小値K V、i、と所定最大fi
KV、、。
との間にあるときには、正常と判定し、そうでないとき
には異常であると判定する。そして、ノイズ等により所
定最小値KVe;oと所定最大値KVnaxとの値その
ものが変化してしまったりして、判定そのものが正常に
行われなかった場合でも、第1アクセル間度信号V s
 +と第2アクセル間度信号V 82を比較して、小さ
い方の値を選択してアクセル開度信号■8とするので、
内燃機関16は小さい方の値で、即ち安全側の値で出力
を制御されることとなる。
尚、本実施例では、内燃機関16がガソリン機関である
場合のアクセルペダル26の踏込量とスロットル弁4の
調節量との関係で主力を調節する場合について説明した
が、内燃機関16がディーゼル機関である場合には、ア
クセルペダル26の踏込量を測定対象として、例えば、
スピルリングの位置により燃料噴射弁からの燃料噴I+
j量を調節して出力を調節する構成のものでは、第1ア
クセル間度信号V a +と第2アクセル間度信号Va
2を比較して、小さい方の値を選択してアクセル開度信
号V8 とし、それによって、スピルリングの位置を調
節して出力を調節するしても同様にして実施可能である
以上本発明はこの様な実施例に同等限定されるものでは
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる
態様で実施し得る。
[発明の効果コ 以上詳述したように本発明の内燃機関用制御装置は、内
燃機関の運転状態がより安全側となる検出信号を選択し
て、主力を調節するので、第1若しくは第2のセンサが
故障しても、あるいは、第1若しくは第2の異常検出手
段が故障しその検出信号そのものが異常であっても、内
燃機関は安全側に出力が調節されるので、内燃機関の運
転を安全に継続することができ、また、車両の退避走行
を行って條理工場まで自走できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の内燃機関用側i卸装置の基本的構成を
例示するブロック図、第2図は本実施例の内燃機関用制
御装置の概略構成図、第3図は本実施例の電気系統の構
成を示すブロック図、第4図は本実施例の電子制御回路
において行われる制御処理の一例を示すフローチャート
、第5図は第2実施例の電子制御回路において行われる
制御処理の一例を示すフローチャートである。 Ml、16・・・内燃機関   M2・・・出力調節手
段M3・・・制御信号出力手段  M4・・・第1のセ
ンサM5・・・第2のセンサ M6・・・第1の異常検出手段 Ml・・・第2の異常検出手段 M8・・・センサ信号選択手段 4・・・スロ・ントル弁     8・・・モータ26
・・・アクセルペダル 28・・・第1アクセルセンサ 30・・・第2アクセルセンサ 50・・・電子制御回
路代理人  弁理士  定立 勉(ほか2名)第2図 第1図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.内燃機関の出力を調節する出力調節手段と、該出力
    調節手段による調節量に関連する測定対象の状態を検出
    し、該検出結果に基づいて前記調節量を制御するための
    制御信号を前記出力調整手段に出力する制御信号出力手
    段とを有する内燃機関用制御装置において、 同一の前記測定対象の状態を同時に検出する少なくとも
    第1及び第2のセンサと、 該第1及び第2のセンサのそれぞれの異常を判定し異常
    であるときには異常であるセンサの検出値を所定値とし
    て出力する第1及び第2の異常検出手段と、 第1若しくは第2の異常検出手段によるそれぞれの検出
    結果から前記内燃機関の運転状態がより安全側となる検
    出信号を選択して前記制御信号出力手段に出力するセン
    サ信号選択手段と、 を備えたことを特徴とする内燃機関用制御装置。
  2. 2.前記出力調節手段が、前記内燃機関への供給空気量
    を調節するスロットルバルブと、該スロットルバルブを
    回転駆動して開度量を制御する駆動モータとを有し、前
    記第1及び第2のセンサが前記同一の測定対象としてア
    クセルペダルの踏込量を検出するものである特許請求の
    範囲第1項記載の内燃機関用制御装置。
JP33104388A 1988-12-27 1988-12-27 内燃機関用制御装置 Expired - Lifetime JP2611407B2 (ja)

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