JPH02267341A - エンジン吸気系における故障診断装置 - Google Patents

エンジン吸気系における故障診断装置

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JPH02267341A
JPH02267341A JP8734389A JP8734389A JPH02267341A JP H02267341 A JPH02267341 A JP H02267341A JP 8734389 A JP8734389 A JP 8734389A JP 8734389 A JP8734389 A JP 8734389A JP H02267341 A JPH02267341 A JP H02267341A
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opening
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団野 喜朗
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  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (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】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、特に、自動車用エンジンの吸気管内に設けら
れたスロットル弁を電動アクチュエータ等の駆動手段に
より開閉制御するエンジン吸気系において、上記スロッ
トル弁の開度を検出するスロットル開度センサの故障判
定を行なうエンジン吸気系における故障診断装置に関す
る。
(従来の技術) 一般に、自動車において、エンジン出力を制御するには
、吸気管に設けられたスロットル弁を開閉させて、シリ
ンダに対する吸入空気量や燃料量を可変することが知ら
れている。
ここで、上記吸気管におけるスロットル弁システムとし
ては、アクセルペダルの踏込み操作に連動してスロット
ル弁が開閉される機械式スロットルシステムの他に、ア
クセルペダルの踏込み量を基本にして目標とするスロッ
トル開度を設定し、この目標スロットル開度に応じてス
ロットル弁の開度を自動制御する電動式スロットルシス
テムが実用化されている。この電動式スロットルシステ
ムでは、スロットル開度を検出するスロットル開度セン
サを備え、このスロットル開度センサにより検出される
実測のスロットル開度と上記目標とするスロットル開度
との偏差が求められ、この開度偏差が“0°になるよう
電動アクチュエータを制御することでスロットル開度が
該目標スロットル開度に調整される。
このような電動式スロットルシステムでは、スロットル
開度センサが故障すると、目標スロットル開度に対する
実測スロットル開度のフィードバック制御ができなくな
るため、該スロットル開度センサが正常に作動している
か否かを常に監視する必要がある。
そこで、従来、上記スロットル開度センサの故障判定手
段として、■スロットル弁の全開/全閉位置をスイッチ
により検出してその全開/全閉位置でのセンサ出力電圧
が妥当であるか否かを判断する手段、■スロットル開度
センサによる検出開度と吸気流量計により得られる吸気
流量から推定したスロットル開度とを比較判断する手段
、が考えられている。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記■に示す故障判定手段では、スロッ
トル弁が全開/全閉位置に達した状態でしか故障判定を
行なえないため、運転中連続的な故障判定ができないと
いう問題がある。また、上記■に示す故障判定手段では
、空気流量計との2者の比較判断手段であるため、該吸
気流量計自身に異常が生じると誤判定を招くことになる
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、スロットル弁
の全開/全閉位置に拘らず、信頼性の高いスロットル開
度センサの故障検出を運転中連続的に行なうことが可能
になるエンジン吸気系における故障診断装置を提供する
ことを目的とする。
[発明の構成] (課題を解決するための手段及び作用)すなわち本発明
に係わるエンジン吸気系における故障診断装置は、吸気
管の吸気流路に設けられ駆動手段により開閉動作して吸
入空気量を調節するスロットル弁と、このスロットル弁
の開度を検出するスロットル開度センサと、上記スロッ
トル弁駆動手段の動作情報を記憶するメモリと、上記吸
気管の吸入空気量を検出するエアフローセンサと、この
エアフローセンサにより検出された吸入空気量に基づき
上記スロットル弁の開度を推定するスロットル開度推定
手段と、上記スロットル開度センサにより検出されたス
ロットル開度と上記スロットル弁駆動手段の動作情報に
基づくスロットル開度と上記スロットル開度推定手段に
より推定されたスロットル開度との3つのスロットル開
度判断手段により得られるスロットル開度を比較する比
較手段と、この比較手段により比較される3つのスロッ
トル開度のうち1つのスロットル開度が他の2つのスロ
ットル開度と所定の許容値を上回る開度差で異なる場合
には該異なる1つのスロットル開度を示すスロットル開
度判断手段を故障として判定する故障判定手段とを備え
て構成したものである。
(実施例) 以下、図面を参照して本発明を車両の加速スリップ防止
装置に実施した場合について説明する。
第1図(A)は車両の加速スリップ防止装置を示す構成
図である。
同図は前輪駆動車を示しているもので、WFI?は前輪
右側車輪、WPLは前輪左側車輪、Wl?Rは後輪右側
車輪、WRLは後輪左側車輪を示している。また、10
はアクセルペダルの踏込み開度を検出するアクセルポジ
ションセンサであり、このアクセルポジションセンサ1
0により検出されたアクセル開度θACはトラクション
コントローラ15に入力される。そして、11は前輪右
側車輪(駆動輪)WFRの車輪速度VFRを検出する車
輪速度センサ、12は前輪左側車輪(駆動輪)WPLの
車輪速度VFLを検出する車輪速度センサ、13は後輪
右側車輪(従動輪) Wl?I?の車輪速度VRRを検
出する車輪速度センサ、14は後輪左側車輪(従動輪)
WRLの車輪速度VRLを検出する車輪速度センサであ
る。上記車輪速度センサ11〜14で検出された車輪速
度VFR,VFL、 VRR,VFLハ)−7クシヨン
コントローラ15に人力される。このトラクションコン
トローラ15はエンジン16に制御信号を送ってエンジ
ン出力の制御を行なうと共に、加速時の駆動輪のスリッ
プを防止する制御を行なっている。
第1図(B)は上記エンジン16における吸気系を示す
もので、同図において、21はエアクリーナ、22は吸
気管、22aはサージタンクであり、吸気管22には、
上記トラクションコントローラ15からの制御信号り、
によりその開度θmが制御されるスロットル弁THi2
Bが設けられる。つまり、エアクリーナ21を介して導
入された吸入空気は、スロットル弁THm23を介して
サージタンク22aから吸気弁側に吸入されるもので、
上記スロットル弁THo123の開度θlをトラクショ
ンコントローラ15からの制御信号DMにより、モータ
駆動回路25とそのモータ24を介して制御しエンジン
16の駆動力を制御している。ここで、上記モータ24
には、例えば1ステツプに付き一定角度回動するステッ
プモタを使用するもので、このモータの動作角に対応す
るステップデータは、モータ駆動回路25内のメモリ2
5aに対しリアルタイムで記憶される。
この場合、モータ24を正転させれば、スロットル弁T
Ha23は開方向に回動してステップデータは(+)方
向に変化し、また、モータ24を逆転させれば、スロッ
トル弁THm23は閉方向に回動してステップデータは
(−)方向に変化することになる。ここで、スロットル
弁THm23の開度θmは、スロットルポジションセン
サ(TPS)26により検出される。また、スロットル
弁THa+23にはその全開状態、つまりエンジン16
のアイドリング状態を検出するスロットルアイドル5W
27が設けられる。さらに、上記エアクリーナ21の下
流にはエンジン1回転当たりの吸入空気量を検出するた
めのエアフローセンサ(AFS)28が設けられ、また
、上記サージタンク22aには吸気弁から燃焼室に燃料
混合気が流れ込む際の管内負圧(ブースト圧→を検出す
る負圧センサ29が設けられる。これら各センサ26.
28.29及び5W27からの出力信号は、何れも上記
トラクションコントローラ15に与えられる。
一方、第1図(A)において、17は前輪右側車輪WF
Rの制動を行なうホイールシリンダ、18は前輪左側車
輪WPLの制動を行なうホイールシリンダである。通常
これらのホイールシリンダにはブレーキペダル(図示せ
ず)を操作することで、マスクシリンダ等(図示せず)
を介して圧油が供給される。トラクションコントロール
作動時には次に述べる別の経路からの圧油の供給を可能
としている。上記ホイールシリンダ]7への油圧源1つ
からの圧油の供給はイ 1ノットバルブ17iを介して
行われ、上記ホイールシリンダ17からリザーバ20へ
の圧油の排出はアウトレットバルブ17oを介して行わ
れる。また、上記ホイールシリンダ18への油圧源19
からの圧油の供給はインレットバルブ18iを介して行
われ、上記ホイールシリンダ18からリザーバ20への
圧油の排出はアウトレットバルブ18oを介して行われ
る。そして、上記インレットバルブ17i及び1811
上記アウトレツトバルブ17o及び18oの開閉制御は
上記トラクションコントローラ15により行われる。
ここで、上記エンジン16の駆動力制御及び駆動輪WI
’R,WI’Lの制動制御によるスリップ防止制御は、
駆動輪WPR,WFLのスリップ量が所定のスリップ判
定値αを上回った際に開始され、また、上記スリップ量
が所定のスリップ判定値α以下になった際に終了される
さらに、第1図(A)において、81a〜81dは燃料
噴射インジェクタであり、このインジェクタ81a〜8
1dの作動時間つまり燃料噴射量は、エンジンコントロ
ールユニット(E CU)82において上記エアフロー
センサ(AFS)28からの信号に基づく吸入空気量に
応じて設定される。また、83はエンジン16のクラン
ク軸の回転を検出するエンジン回転センサ、84はエン
ジン16の出力トルクを検出するエンジントルクセンサ
であり、各センサ83,84により検出されるエンジン
回転検出信号及びエンジントルク検出信号は上記ECU
32に出力される。なお、上記トラクションコントロー
ラ15はECU32と一体のものでもよい。
次に、第2図を参照して上記トラクションコントローラ
15の詳細な構成について説明する。
同図において、11.12は駆動輪WPR,WPLの車
輪速度VFR,VPLを検出する車輪速度センサであり
、この車輪速度センサ11,12により検出された駆動
輪速度VFI?、  VFLは、何れも高車速選択部3
1及び平均部32に送られる。高車速選択部31は、上
記駆動輪速度VFR,VFLのうちの高車輪速度側を選
択するもので、この高車速選択部31により選択された
駆動輪速度は、重み付は部33に出力される。また、上
記平均部32は、上記車輪速度センサ11,12から得
られた駆動輪速度VFR,VPLから、平均駆動輪速度
(VFR+VFL)/2を算出するもので、この平均部
32により算出された平均駆動輪速度は、重み付は部3
4に出力される。重み付は部33は、上記高車速選択部
31により選択出力された駆動輪W PR。
WPLの何れか高い方の車輪速度をKG倍(変数)し、
また、重み付は部34は、平均部32により平均出力さ
れた平均駆動輪速度を(1−KG)倍(変数)するもの
で、上記各重み付は部33及び34により重み付けされ
た駆動輪速度及び平均駆動輪速度は、加算部35に与え
られて加算され、駆動輪速度■Fが算出される。
ここで、上記変数KGは、第3図で示すように、求心加
速度GYに応じて変化する変数であり、求心加速度GY
が所定値(例えば0.1g、だだしgは重力加速度)ま
ではその値の大小に比例し、それ以上で「1」になるよ
う設定される。
一方、車輪速度センサ13,14により検出される従動
輪速度Vl?R,VI?Lは、何れも低車速選択部36
及び高車速選択部37に送られる。低車速選択部36は
、上記従動輪速度VRR,VRLのうちの低車輪速度側
を選択し、また、高車速選択部37は、上記従動輪速度
V l?R,V RLの−うちの高車輪速度側を選択す
るもので、この低車速選択部36により選択された低従
動輪速度は重み付は部38に、また、高車速選択部37
により選択された高従動輪速度は重み付は部39に出力
される。
重み付は部38は、上記低車速選択部36により選択出
力された従動輪WRR,W)ILの何れか低い方の車輪
速度をKr倍(変数)し、また、重み付は部39は、上
記高車速選択部37により選択出力された従動輪WRR
,WRLの何れか高い方の車輪速度を(1−Kr)倍(
変数)するもので、上記各重み付は部38及び39によ
り重み付けされた従動輪速度は、加算部40に与えられ
て加算され、従動輪速度VRが算出される。この加算部
40で算出された従動輪速度VRは、乗算部40′に出
力される。この乗算部40′は、上記加算算出された従
動輪速度VRを(1+α)倍するもので、この乗算部4
0’ を経て従動輪速度V RR,V RLに基づく目
標駆動輪速度Vφが算出される。
ここで、上記変数Krは、第4図で示すように、求心加
速度GYに応じて「1」〜「0」の間を変化する変数で
ある。
そして、上記加算部35により算出された駆動輪速度V
F1及び乗算部40′により算出された目標駆動輪速度
Vφは、減算部41に与えられる。
この減算部41は、上記駆動輪速度VPがら目標駆動輪
速度Vφを減算し、駆動輪WFR,WI’Lのスリップ
量DV i’  (−VP−Vφ)を算出するもので、
この減算部41により算出されたスリップQDVi’ 
は加算部42に与えられる。この加算部42は、上記ス
リップff1DVi’を、求心加速度GY及びその変化
率ΔGYに応じて補正するもので、求心加速度GYに応
じて変化するスリップ補正mVg(第5図参照)はスリ
ップ量捕正部43から与えられ、求心加速度GYの変化
率ΔGYに応じて変化するスリップ補正faVd(第6
図参照)はスリップ量補正部44から与えられる。つま
り、加算部42では、上記減算部から得られたスリップ
ff1DVi’ に各スリップ補正量Vg、Vdを加算
するもので、この加算部42を経て、上記求心加速度G
Y及びその変化率ΔGYに応じて補正されたスリップ量
DViは、例えば15n+sのサンプリング時間T毎に
TSn演算部45及びTPn演算部46に送られる。
TSn演算部45における演算部45aは、上記スリッ
プ1DViに係数KIを乗算し積分した積分型補正トル
クTSn’  (−ΣKl−DVi)を求めるもので、
この積分型補正トルクTSn’は係数乗算部45bに送
られる。つまり、上記積分型補正トルクTSn ’ は
、駆動輪WPR,WPLの駆動トルクに対する補正値で
あり、該駆動輪W FR。
WFI、とエンジン16との間に存在する動力伝達機構
の変速特性が変化するのに応じてその制御ゲインを調整
する必要があり、係数乗算部45bでは、上記演算部4
5aから得られた積分型補正トルクTSn’ に変速段
により異なる係数GKiを乗算し、該変速段に応じた積
分型補正トルクTSnを算出する。ここで、上記変数K
lは、スリップ量DViに応じて変化する係数である。
一方、TPn演算部46における演算部46aは、上記
スリップ量DViに係数Kpを乗算した比例型補正トル
クTPn ’  (−DV 1−Kp)を求めるもので
、この比例型補正トルクTPn’ は係数乗算部46b
に送られる。つまり、この比例型補正トルクTPn’ 
も、上記積分型補正トルクTSn’同様、駆動輪WPR
,WPLの駆動トルクに対する補正値であり、該駆動輪
WFR,WPLとエンジン16との間に存在する動力伝
達機構の変速特性が変化するのに応じてその制御ゲイン
を調整する必要のあるもので、係数乗算部46bでは、
上記演算部46aから得られた比例型補正トルクTSn
’ に変速段により異なる係数GKpを乗算し、該変速
段に応じた比例型補正トルクTPnを算出する。
一方、上記加算部40により得られる従動輪速度VRは
、車体速度VBとして基準トルク演算部47に送られる
。この基準トルク演算部47は、まず車体加速度演算部
47aにおいて上記車体速度VBの加速度GBを算出す
るもので、この車体加速度演算部47aにより得られた
車体加速度GBはフィルタ47bを介し車体加速−度G
BFとして基準トルク算出部47cに送られる。この基
準トルク算出部47cは、上記車体加速度GBF及び車
重W及び車輪半径Reに基づき基準トルクTG(−GB
FxWxRe)を算出するもので、この基準トルクTG
が上記車体加速度GBPで加速するときに本来エンジン
16が出力すべきトルク値となる。
上記フィルタ47bは、基準トルク演算部47cで算出
される基準トルクTGを、時間的にどの程度手前の車体
加速度GBに基づき算出させるかを例えば3段階に定め
るもので、つまりこのフィルタ47bを通して得られる
車体加速度GBPは、今回検出した車体加速度GBnと
前回までのフィルタ47bの出力である車体加速度G 
BFn−1とにより、現在のスリップ率S及び加速状態
に応じて算出される。
例えば現在車両の加速度が増加している際にそのスリッ
プ率Sが第15図の範囲「1」で示す状態にある場合に
は、素早く範囲「2」の状態へ移行させるため、車体加
速度GBFは、前回のフィルタ47bの出力であるG 
BFn−1と今回検出のGBnとを同じ重み付けで平均
して最新の車体加速度G BFnとして下式(1)によ
り算出される。
GBFn  =  (GBn十GBFn−1)  / 
2   −  (1)また、例えば現在車両の加速度が
減少している際にそのスリップ率SがS>Slで第15
図で示す範囲r2J −r3Jに移行するような場合に
は、可能な限り範囲r2Jの状態を維持させるため、車
体加速度GBPは、前回のフィルタ47bの出力G B
Pn−1に重みが置かれて、上式(1)で算出するとき
に比べ、前回算出の車体加速度G BPn−1に近い値
を有する車体加速度G BFnとして下式(2)により
算出される。
GBFn  −(GBn+7GBFn−1)  /8−
(2)さらに、例えば現在車両の加速度が減少している
際にそのスリップ率SがS≦81で第15図で示す範囲
r2J −rlJに移行したような場合には、可能な限
り範囲「2」の状態に戻すため、車体加速度GBFは、
前回のフィルタ47bの出力G BFn−1に更に重み
が置かれて、−上式(2)で算出するときに比べ、前回
算出の車体加速度G131’n−1に近い値を有する車
体加速度G BPnとして下式(3)により算出される
GBFn −(GBn+15GBFn−1) /16−
(3)次に、上記基準トルク演算部47により算出され
た基準トルクTGは、減算部48に出力される。
この減算部48は、上記基準トルク演算部47より得ら
れる基準トルクTGから前記TSn演算部45にて算出
された積分型補正トルクTSnを減算するもので、その
減算データはさらに減算部49に送られる。この減算部
4つは、上記減算部48から得られた減算データからさ
らに前記TPn演算部46にて算出された比例型補正ト
ルクTPnを減算するもので、その減算データは駆動輪
WFR,WFLを駆動する車軸トルクの目標トルクTφ
としてスイッチS1を介しエンジントルク算出部50に
送られる。つまり、上記目標トルクTφは下式(4)に
よる値となる。
T φ −−T  G   −T  S  n   −
T  P  n             −(4)エ
ンジントルク算出部50は、上記減算部4つからスイッ
チS1を介して与えられた駆動輪W FR。
WFLに対する目標トルクTφを、エンジン16と上記
駆動輪車軸との間の総ギア比で除算し目標エンジントル
クTeに換算するもので、この目標エンジントルクTe
は下限値設定部501に送られる。この下限値設定部5
01は、上記エンジントルク算出部50で算出された目
標エンジントルクTOの下限値を、例えば第16図及び
第17図に示すように、トラクションコントロール開始
からの経過時間tあるいは車体速度VBに応じて変化す
る下限値Tl1iにより制限するもので、この下限値設
定部501により下限値が制限された目標エンジントル
クTelは目標空気量算出部502に送られる。この目
標空気量算出部502は、アクセル開度センサ(AC5
)10からのアクセル操作mθACとエンジン回転数N
eとに応じた吸気管22におけるエンジン1回転当たり
の目標空気量A / N o−を算出すると共に、前記
エンジン16において上記目標エンジントルクTelを
出力させるための該吸気管22におけるエンジン−1回
転当たりの目標空気m A / N oを、第20図に
示すような3次元マツプからエンジン回転速度Neに基
づき算出し、その何れか一方の目標空気量A/N。
を選択して出力するもので、こうして目標空気量算出部
502にて得られた目標空気ff1A/Noは目標スロ
ットル開度算出部503に送られる。
ここで、目標空気量算出部502は、通常のエンジン制
御時、つまりスリップ制御の非実行中においては、上記
目標エンジントルクTelに応じた目標空気iA/No
及びアクセル操作量θACに応じた目標空気mA/No
のうち大きい方の目標空気Q A / N c)を選択
し、また、スリップ制御の実行中においては、該2つの
目標空気m A / N oのうち小さい方の目標空気
Hk A / N oを選択するもので、この目標空気
量算出部502にて選択出力された目標エンジントルク
Telに応じた目標空気fik A / N oまたは
アクセル操作量θACに応じた目標空気量A / N 
Oが目標スロットル開度算出部503に送られる。この
目標スロットル開度算出部503は、エンジン回転速度
Neと上記目標空気ff1A/Noとに基づき第21図
に示すようなマツプを参照して該目標空気m A / 
N oを達成するための目標スロットル開度θmo  
を求める。
一方、上記目標空気量算出部502により選択出力され
た目標空気Q A / N oは減算部504にも送ら
れる。この減算部504は、上記目標空気m A / 
N oと前記エアフローセンサ28により所定のサンプ
リング時間毎に検出されるエンジン1回転当たりの実際
の吸入空気iA/Nとの差ΔA/Nを算出するもので、
この目標空気量A/Noと実空気m A / Nとの偏
差ΔA/NはPID制御部505に送られる。このPI
D制御部505は、上記空気口偏差ΔA/Nに相当する
上記スロットル弁TH:、、+、2Bの開度補正量Δθ
を算出するもの、このスロットル開度補正量Δθはスイ
ッチA3を介し加算部506に送られる。
ここで、上記PID制御部505により得られるスロッ
トル開度補正量Δθは、比例制御による開度補正量Δθ
p1積分制御による開度補正量Δθl、微分制御による
開度補正量Δ−θdを加算したものである。
Δθ−Δθp+Δθ1+Δθd Δθl) −Kp  (Ne ) * Kth(Ne 
)本  Δ A/N Δθi −Ki  (Ne ) * Kth(Ne )
*Σ(ΔA/N) Δθd −Kd  (Ne ) * Kth(Ne )
* (ΔA/N−ΔA/No1d) ここで、各係数Kp、に1 、Kdは、それぞれエンジ
ン回転速度Neをパラメータとした比例ゲイン(第22
図参照)、積分ゲイン(第23図参照)、微分ゲイン(
第24図参照)であり、Kthはエンジン回転速度Ne
をパラメータとしたΔA/N−Δθ変換ゲイン(第25
図参照)、ΔA/Nは目標空気ff1A/Noと実際の
空気量A/Nとの偏差、ΔA/No1dは1回前のサン
プリングタイミングでのΔA/Nである。
そして、上記加算部506は、目標スロットル開度算出
部503で算出された目標スロットル開度θmo’ と
上記PID制御部505で算出されたスロットル開度補
正量Δθとを加算し、フィードバック補正された目標ス
ロットル開度θmoを算出する。この目標スロットル開
度θl1IOは減算部507に送られる。この減算部5
07は、上記目標スロットル開度θlll0と前記スロ
ットルポジションセンサ26により所定のサンプリング
時間毎ニ検出される実JIIJのスロットル開度θ厘と
の差Δθmを算出するもので、このスロットル開度偏差
Δθm相当のモータ駆動量に対応したモータ駆動信号D
MがスイッチA1を介し前記モータ駆動回路25に送ら
れる。
一方、PID制御部505により得られるスロットル開
度補正量Δθ相当のモータ駆動量に対応したモータ駆動
信号DMは、スイッチA2を介し前記モータ駆動回路2
5に送られる。
ここで、スイッチA1〜A3は、連動した切換えスイッ
チであり、このスイッチA1〜A3の切換え動作は故障
判定部15aにより制御される。
この故障判定部15aは、例えばエンジン16の始動の
際に、前記第1図(B)におけるスロットルポジション
センサ26やエアフローセンサ28、そしてスロットル
弁駆動モータ24のモータ制御系が故障しているか否か
を判定するもので、この故障判定部15aには、イグニ
ッションSW51からのキーON信号を始めとして、ス
ロットルポジンヨンセンサ26からのスロットル開度検
出信号、モータ駆動回路25内メモリ25aからのスロ
ットル開度を示すモータステップデータ、エアフローセ
ンサ28からの吸入空気全検出信号、エンジン回転セン
サ83からのエンジン回転検出信号が与えられる。
すなわち、故障判定部15aは、上記スロットルポジン
ヨンセンサ26により検出されたスロットル開度θmと
上記スロットル駆動モータ24のモータステップデータ
に基づくスロットル開度θMと上記エアフローセンサ2
8により検出されたエンジン1回転当たりの吸入空気f
f1A/Hに基づき第26図に示すA/N−θいマツプ
により推定されるスロットル開度θいとの3つのスロッ
トル開度判断手段により得られるスロットル開度θm、
θ9.θ3を比較し、この3つのスロットル開度θm、
θ8.θいのうち何れか1つのスロットル開度が他の2
つのスロットル開度と所定の許容値「この場合、許容率
r(−30%)に基づく許容値」を上回る開度差を有し
て異なる場合には、該異なる1つのスロットル開度θl
またはθ4またはθ9を示すスロットル開度判断手段「
スロットルポジションセンサ26またはモータ制御系ま
たはエアーフローセンサ28」を故障として判定するも
ので、この故障判定部15aにより上記何れかのスロッ
トル開度判断手段が故障として判定されると、その故障
判定を意味する異常フラグがセットされる。この場合、
上記スロットルポジションセンサ26が故障であると判
定されると、スロットルポジションセンサ異常フラグが
セットされ、スイッチA1→開成、スイッチA2−開成
に切換えられる。また、上記エアフローセンサ28が故
障であると判定されると、エアフローセンサ異常フラグ
がセットされ、スイッチA1−閉成、スイッチA2.A
3−開成に切換えられる。
つまり、スロットルポジションセンサ26の異常時には
、空気量偏差ΔA/Nを0゛にすべくモータ駆動信号D
Mが、PID制御部505からスイッチA2を介してモ
ータ24に出力され、また、エアフローセンサ28の異
常時には、スロットル開度偏差Δθ山を“O゛にすべく
モータ駆動信号DMが、減算部507からスイッチA1
を介してモータ24に出力される。そして、スロットル
弁THm2Bの開度θmが制御される。
なお、上記モータ制御系が故障であると判定されると、
スロットル弁THII23は図示しないリターンスプリ
ングにより閉動され、該スロットル弁THID23の自
動制御は中止される。
一方、前記車輪速度センサ13.14により検出された
従動輪WRR,WRLの車輪速度VRR,VRLは、求
心加速度演算部53に送られる。この求心加速度演算部
53は、車両の旋回度を判断するための求心加速度GY
’を求めるもので、この求心加速度GY’は求心加速度
補正部54に送られる。
この求心加速度補正部54は、上記求心加速度GY’を
車速に応じて補正し求心加速度GYを求める。
GY−Kv  −GY’ ここで、Kvは第7図乃至第12図で示すように、車速
に応じて変化する係数である。
ところで、前記高車速選択部37から出力される大きい
方の従動輪車輪速度は減算部55に送られ、右駆動輪W
PRの車輪速度VFRから減算される。
また、上記高車速選択部37から出力される大きい方の
従動輪車輪速度は減算部56に送られ、左駆動輪WFL
の車輪速度VPLから減算される。そして、減算部55
による減算出力は乗算部57に送られ、また、減算部5
6による減算出力は乗算部58に送られる。上記乗算部
57は減算部55からの減算出力をKB倍(0<KB 
<1)L、また、乗算部58は減算部56からの減算出
力を(1−KB)倍するもので、このそれぞれの乗算出
力は加算部59に送られて加算され右駆動輪WPi?の
スリップi D V PRが求められる。
一方、減算部56による減算出力は乗算部60に送られ
、また、減算部55による減算出力は乗算部61に送ら
れる。上記乗算部60は減算部56からの減算出力をK
B倍(0<KB <1)L、また、乗算部61は減算部
55からの減算出力を(1−KB)倍するもので、この
それぞれの乗算出力は加算部62に送られて加算され左
駆動輪WFLのスリップffi D V PLが求めら
れる。
ここで、上記KBは、第13図に示すように、トラクシ
ョンコントロールの制御開始からの経過時間tに応じて
変化する変数であり、この場合、トラクションコントロ
ールの制御開始時にはI(B−rO,5Jとし、その制
御が進むに従ってKB −rO,8Jに近付くよう設定
する。つまり、左右駆動輪WFR,WPLのブレーキ制
御を全く独立にすると、一方の駆動輪だけにブレーキが
掛かってその回転が減少した際、デファレンシャルギア
の作用により、今度は反対側の駆動輪がスリップしてブ
レーキが掛かることになり、この動作が繰返されるのを
防止するよう構成する。
次に、上記加算部59により得られる右駆動輪WPRの
スリップff1DVFRは微分部63に送られる。
また、上記加算部62により得られる左駆動輪WPLの
スリップ量DVF’Lは微分部64に送られる。
この微分部63.64は、それぞれ対応する駆動輪のス
リップff1DVFR,DVFLを微分してその時間的
変化量、つまりスリップ加速度GPR,GFLを求める
もので、この右駆動輪WFl?のスリップ加速度GFI
?はブレーキ液圧変化量(ΔP)算出部65に、また、
左駆動輪WPLのスリップ加速度GPLはブレーキ液圧
変化量(ΔP)算出部66に送られる。このブレーキ液
圧変化量(ΔP)算出部65.66は、第14図に示す
ようなGPI?(GFL)−ΔP変換マツプに基づき、
各駆動輪WPR,Wll’Lのスリップ加速度GPR,
GPLを抑制するためのブレーキ液圧変化量ΔPを求め
るもので、こノ左右駆動輪W PR,W PLに対する
ブレーキ液圧変化量ΔPはそれぞれΔP−T変換部67
.68に送られる。このΔP−T変換部67.68は、
各対応する駆動輪のブレーキ液圧変化量ΔPを前記第1
図(A)におけるインレットバルブ171゜18iおよ
びアウトレットバルブ17o、18゜の開時間Tに変換
するもので、上記ΔPが正のときは、ΔP−T変換部6
7により得られた開時間Tに応じて右部動輪WFR用の
インレットバルブ17iを開制御し、また、ΔP−T変
換部68により得られた開時間Tに応じて左部動輪WP
L用のインレットバルブ18iを開制御する。また、上
記ΔPが負のときは、ΔP−T変換部67により得られ
た開時間Tに応じて右部動輪WFR用のアウトレットバ
ルブ17oを開制御し、ΔP−T変換部68により得ら
れた開時間Tに応じて左部動輪WFL用のアウトレット
バルブ180を開制御する。
なお、上記第14図に示すGFR(GFL)−ΔP変換
マツプにおいて破線aに基づく変換値は、旋回時におい
てブレーキ制御を行なう際に、内側駆動輪に対するブレ
ーキ制御を強化するためのものである。
一方、上記目標トルクTφが算出される減算部49から
エンジントルク算出部50の間には、スイッチS1が介
在され、また、ブレーキ液圧変化量(ΔP)算出部65
.66からΔP−T変換部67.68の間には、それぞ
れスイッチS2a。
S2bが介在される。上記各スイッチSl。
S2a、S2bは、それぞれ後述するスリップ制御の開
始/終了条件が満たされると閉成/開成されるもので、
このスイッチSl、S2a、S2bは、何れも制御開始
/終了判定部69により開閉制御される。この制御開始
/終了判定部6つには、スリップ判定部70からのスリ
ップ判定信号が与えられる。このスリップ判定部70は
、前記駆動輪速度VFと従動輪速度VRとに基づき減算
部41及び加算部42を通して得られるスリップ量DV
+が、スリップ判定値記憶部71で予め記憶されるスリ
ップ判定値αを上回ったか否かを判定するもので、この
スリップ判定信号が制御開始/終了判定部69に対して
与えられる。
ここで、上記制御開始/終了判定部6つは、スリップ判
定部70からスリップ判定信号(DVI >α)が入力
された際に制御開始信号を出力し、上記スイッチSl、
S2a、−82bを閉成させる。また、制御開始/終了
判定部69は、スリップ判定部70から非スリツプ判定
信号(DVI≦α)が入力された際に制御終了信号を出
力し、スイッチSl、S2a、S2bを開成させる。
次に、上記のように構成された車両の加速スリップ防止
装置の動作について説明する。
第1図及び第2図において、車輪速度センサ13.14
から出力される従動輪(後輪)の車輪速度は高車速選択
部36.低車速選択部37.求心加速度演算部53に入
力される。上記低車速選択部36においては従動輪の左
右輪のうち小さい方の車輪速度が選択され、上記高車速
選択部37においては従動輪の左右輪のうち大きい方の
車輪速度が選択される。通常の直線走行時において、左
右の従動輪の車輪速度が同一速度である場合には、低車
速選択部36及び高車速選択部37からは同じ車輪速度
が選択される。また、求心加速度演算部53においては
左右の従動輪の車輪速度が入力されており、その左右の
従動輪の車輪速度から車両が旋回している場合の旋回度
、つまりどの程度急な旋回を行なっているかの度合いが
算出される。
以下、求心加速度演算部53においてどのように求心加
速度が算出されるかについて説明する。
前輪駆動車では後輪が従動輪であるため、駆動によるス
リップに関係なくその位置での車体速度を車輪速度セン
サにより検出できるので、アッカーマンジオメトリを利
用することができる。つまり、定常旋回においては求心
加速度GY’はGY’ −v2/r         
 −(5)(V−車速、r−旋回半径)として算出され
る。
例えば、第19図に示すように車両が右に旋回している
場合において、旋回の中心をMoとし、旋回の中心Mo
から内輪側(W RR)までの距離をrlとし、トレッ
ドをΔrとし、内輪側(W RR)の車輪速度を■1と
し、外輪側(W RL)の車輪速度をv2とした場合に
、 v2/vl=(Δr+rl)/rl  −(6)とされ
る。
そして、上記(6)式を変形して 1/rl = (v2−vl )/Δr−v1・・・(
7) とされる。そして、内輪側を特徴とする請求心加速度G
Y′は GY’ −vl 2/rl −vl 2  (v2−vl )/Δrevl−vl 
  (v2−vl)/Δr−CB)として算出される。
つまり、第(8)式により求心加速度GY’が算出され
る。ところで、旋回時には内輪側の車輪速度vlは外輪
側の車輪速度v2より小さいため、内輪側の車輪速度v
1を用いて求心加速度GY’を算出しているので、求心
加速度GY′は実際より小さく算出される。従って、重
み付は部33で乗算される係数KGは求心加速度GY’
が小さく見積られるために、小さく見積もられる。従っ
て、駆動輪速度VFが小さく見積もられるために、スリ
ップ量DVi’  (VP−Vφ)も小さく見積もられ
る。これにより、目標トルクTφが大きく見積もられる
ために、目標エンジントルクが大きく見積もられること
により、旋回時にも充分な駆動力を与えるようにしてい
る。
ところで、極低速時の場合には、第19図に示すように
、内輪側から旋回の中心MOまでの距離は「lであるが
、速度が上がるに従ってアンダーステアする車両におい
ては、旋回の中心はMに移行し、その距離はr(r>r
l)となっている。
このように速度が上がった場合でも、旋回半径をrlと
して計算しているために、上記第(8)式に基づいて算
出された求心加速度GY’ は実際よりも大きい値とし
て算出される。このため、求心加速度演算部53におい
て算出された求心加速度GY’は求心加速度補正部54
に送られて、高速では求心加速度GYが小さくなるよう
に、求心加速度GY’ に第7図の係数Kvが乗算され
る。この変数Kvは車速に応じて小さくなるように設定
されており、第8図あるいは第9図に示すように設定し
ても良い。このようにして、求心加速度補正部54より
補正された求心加速度GYが出力される。
一方、速度が上がるに従って、オーバステアする(r<
 rl )車両においては、上記したアンダーステアす
る車両とは全く逆の補正が求心加速度補正部54におい
て行われる。つまり、第10図ないし第12図のいずれ
かの変数Kvが用いられて、車速が上がるに従って、上
記求心加速度演算部53で算出された求心加速度GY′
を大きくなるように補正している。
ところで、上記低車速選択部36において選択された小
さい方の車輪速度は重み何部38において第4図に示す
ように変数Kr倍され、高車速選択部37において選択
された高車速は重み付は部39において変数(1−Kr
)倍される。変数Krは求心加速度GYが例えば0,9
gより大きくなるような旋回時に「1」となるようにさ
れ、求心加速度GYが0.4gより小さくなると「0」
に設定される。
従って、求心加速度GYが0.9gより大きくなるよう
な旋回に対しては、低車速選択部36から出力される従
動輪のうち低車速の車輪速度、つまり選択時における内
輪側の車輪速度が選択される。
そして、上記重み付は部38及び39から出力される車
輪速度は加算部40において加算されて従動輪速度VR
とされ、さらに上記従動輪速度VRは乗算部40′にお
いて(1+α)倍されて目標駆動輪速度Vφとされる。
また、駆動輪の車輪速度のうち大きい方の車輪速度が高
車速選択部31において選択された後、重み付は部33
において第3図に示すように変数KG倍される。さらに
、平均部32において算出された駆動輪の平均車速(V
FR+ VPL) / 2は重み付は部34において、
(1−I(G)倍され、上記重み付は部33の出力と加
算部35において加算されて駆動輪速度VFとされる。
従って、求心加速度GYが例えば0.1g以上となると
、KG−1とされるため、高車速選択部31から出力さ
れる2つの駆動輪のうち大きい方の駆動輪の車輪速度が
出力されることになる。つまり、車両の旋回度が大きく
なって求心加速度GYが例えば、0.9g以上になると
、rKG−Kr−IJとなるために、駆動輪側は車輪速
度の大きい外輪側の車輪速度を駆動輪速度VFとし、従
動輪側は車輪速度の小さい内輪側の車輪速度を従動輪速
度Vl?とじているために、減算部41で算出されるス
リップ量DVi’  (−VF−Vφ)を大きく見積も
っている。従って、目標トルクTφは小さく見積もるた
めに、エンジンの出力が低減されて、スリップ率Sを低
減させて第18図に示すように横力Aを上昇させること
ができ、旋回時のタイヤのグリップ力を上昇させて、安
全な旋回を行なうことができる。
上記スリップmDVi’ はスリップ量補正部43にお
いて、求心加速度GYが発生する旋回時のみ第5図に示
すようなスリップ補正ffiVgが加算されると共に、
スリップ量補正部44において第6図に示すようなスリ
ップff1Vdが加算される。
例えば、直角に曲がるカーブの旋回を想定した場合に、
旋回の前半においては求心加速度GY及びその時間的変
化率ΔGYは正の値となるが、カーブの後半においては
求心加速度GYの時間的変化率ΔGYは負の値となる。
従って、カブの前半においては加算部42において、ス
リップff1D V i ’ に第5図に示すスリップ
補正量Vg (>0)及び第6図に示すスリップ補正量
Vd (>0)が加算されてスリップ量D V iとさ
れ、カーブの後半においてはスリップ補正量Vg (>
0)及びスリップ補正量Vd (<O)が加算されてス
リップ1DViとされる。従って、旋回の後半における
スリップff1DViは旋回の前半におけるスリップ量
DViよりも小さく見積もることにより、旋回の前半に
おいてはエンジン出力を低下させて横力を増大させ、旋
回の後半においては、前半よりもエンジン出力を回復さ
せて車両の加速性を向上させるようにしている。
このようにして、補正されたスリップ量DViは例えば
15+asのサンプリング時間TでTSn演算部45に
送られる。このTSn演算部45内において、スリップ
ff1DViが係数Klを乗算されながら積分されて補
正トルクT S nが求−められる。
つまり、 TSn −GKI  ・Σ(Kl−DVi >(Klは
スリップff1DViに応じて変化する係数である)と
してスリップM I) V iの補正によって求められ
た補正トルク、つまり積分型補正トルクTSnが求めら
れる。
また、上記スリップ1DViはサンプリング時間T毎に
TPn演算部46に送られて、補正トルクTPnが算出
される。つまり、 TPローGKp−DVI −Kp (Kpは係数)とし
てスリップQ D V Iにより補正された補正トルク
、つまり比例型補正トルクTPnが求められる。
また、上記係数乗算部45b、46bにおける演算に使
用する係数GKI 、GKpの値は、シフトアップ時に
は変速開始から設定時間後に変速後の変速段に応じた値
に切替えられる。これは変速開始から実際に変速段が切
替わって変速を終了するまで時間がかかり、シフトアッ
プ時に、変速開始とともに変速後の高速段に対応した上
記係数GKI 、GKpを用いると、上記補正トルクT
Sn 、TPnの値は上記高速段に対応した値となるた
め実際の変速が終了してないのに変速開始前の値より小
さくなり目標トルクTφが大きくなってしまって、スリ
ップが誘発されて制御が不安定となるためである。
また、上記加算部40から出力される従動輪速度VRは
車体速度VBとして基準トルク演算部47に入力される
。そして、車体加速度演算部47aにおいて、車体速度
VBの加速度GBが演算される。そして、上記車体加速
度演算部47 aにおいて算出された車体速度の加速度
GBはフィルタ47bにより溝成のところで説明したよ
うに、(1)式乃至(3)式の何れかのフィルタがかけ
られて、加速度GBの状態に応じてGR17を最適な位
置に止どめるようにしている。そして、基準トルク算出
部47cにおいて、基準トルクTG  (−GBFXW
XRe)が算出される。
そして、上記基準トルクTGと上記積分型補正トルクT
Snとの減算は減算部48において行われ、さらに上記
比例型補正トルクTPnが減算部49において減算され
る。このようにして、目標トルクTφは、 Tφ−TG −T S n −T P口として算出され
る。
この目標トルクTφ、つまり車軸トルクTφは、スイッ
チS1を介してエンジントルク算出部50に与えられ、
目標エンジントルクTeに換算される。この目標エンジ
ントルクTeは、エンジントルクの下限値Tl1IIを
設定している下限値設定部501において、その目標エ
ンジントルクTeの下限値が制限される。そして、この
下限値の制限された目標エンジントルクTelは、目標
空気量算出部502に送られて該目標エンジントルクT
elを出力するための目標空気量A / N oが算出
される。そして、目標空気量算出部502から出力され
る目標空気量A/Noは、目標スロットル開度算出部5
03に送られ、第、21図のマツプが参照されてエンジ
ン回転速度Neと目標空気量A/Noに対する目標スロ
ットル開度θIIO′が求められる。
ここで、上記目標空気量算出部502において、非スリ
ツプ制御時には大きい方の目標空気量A / N oが
選択される。つまり、制御開始/終了判定部69からス
リップ制御開始信号が出力されないスイッチS1の開成
状態では、目標エンジントルクTelに応じた目標空気
m A / N oは実質″0“であるので、アクセル
操作量θACに応じた目標空気Ek A / N oが
選択され、目標スロットル開度算出部503に送られる
また、スリップ制御時には小さい方の目標空気ff1A
/Noが選択出力される。つまり、制御開始/終了判定
部69からスリップ制御開始信号が出力されたスイッチ
S1の開成状態では、駆動輪のスリップを抑制すべく目
標エンジントルクTelに応じた目標空気ff1A/N
oが得られるので、アクセル操作量θhcに応じた目標
空気i1 A / N oが大きいと該スリップを抑制
すべく目標エンジントルクTelに応じた目標空気量A
/Noが選択され、ドライバの意思によりスリップを抑
制すべくアクセル操作量θACが小さくなった場合には
該アクセル操作量θACに応じた目標空気量A/Noが
選択され、目標スロットル開度算出部503に送られる
一方、上記目標空気量算出部502から選択出力された
目標空気量A/Noは、減算部504に送られ、所定の
サンプリング時間毎に前記エアフローセンサ28で検出
される現在の空気fA A / Nとの差ΔA/Nが算
出される。このΔA/NはPID制御部505に送られ
てPID制御が行なわれ、該ΔA/Nに相当する開度補
正量Δθが算出される。この開度補正量Δθはスイッチ
八3を介し加算部506において上記目標スロットル開
度θmo’ と加算され、フィードバック補正された目
標スロットル開度θmoが算出される。この目標スロッ
トル開度θmoは、さらに、減算部507に送られ上記
スロットルポジションセンサ26により検出される実測
のスロットル開度θ曙との偏差Δθ11(−θIo−θ
11)が算出される。これにより、上記目標スロットル
開度θ110に対する実測スロットル開度θmとの偏差
Δθmを“0″にするべくモータ駆動信号DMがスイッ
チA1を介してモータ駆動回路25に出力され、スロッ
トル開度θmが上記目標エンジントルクTelまたはア
クセル操作量θACに応じた目標スロットル開度θmo
に調整される。
すなわち、故障判定部15aの制御により、スイッチA
I、A3が開成、スイッチA2が開成された状態で、例
えば減算部507において得られるスロットル開度偏差
Δθmが(+)偏差である場合には、実測スロットル開
度θlに対して目標スロットル開度θlOの方が大きい
値となるので、正転用のモータ駆動信号+DMが出力さ
れ、スロットル弁TH!+23はその実n1開度θ■が
目標開度θcoに一致するまで全開方向に駆動される。
この場合、モータ駆動回路25のメモリ25aに記憶さ
れるステップデータは、モータ24が上記開方向に1ス
テップ回動する毎に(+1)される。
また、上記減算部507において得られるスロットル開
度偏差Δθmが(−)偏差である場合には、実測スロッ
トル開度θlに対して目標スロットル開度θmoの方が
小さい値となるので、逆転用のモータ駆動信号−DMが
出力され、スロットル弁THI1123はその実測開度
θmが目標開度θ110に一致するまで全開方向に駆動
される。この場合、モータ駆動回路25のメモリ25a
に記憶されるステップデータは、モータ24が上記閉方
向に1ステップ回動する毎に(−1)される。
以後、上記目標スロットル開度θl1IOに対する実測
スロットル開度θmによるスロットル開度位置のフィー
ドバック制御が繰返され、スロットル弁TH1123の
開度θ麿が上記目標スロットル開度θll1oに調整さ
れる。
一方、故障判定部15Hの制御により、スイッチA2が
開成、スイッチA1が開成された状態で、例えば減算部
504において得られる吸入空気量偏差ΔA/Nが(+
)偏差である場合には、実測空気量A/Hに対して目標
空気量A / N oの方が大きい値となるので、PI
D制御部505からは正転用のモータ駆動信号+DMが
出力され、スロットル弁THm23は上記実測空気量A
/Nが目標空気j;l/Noに到達するまで全開方向に
駆動される。この場合、モータ駆動回路25のメモリ2
5aに記憶されるステップデータは、モータ24が上記
開方向に1ステップ回動する毎に(+1)される。また
、上記減算部504において得られる空気量偏差ΔA/
Nが(−)偏差である場合には、実測空気量A/Nに対
して目標空気m A / N oの方が小さい値となる
ので、PID制御部505からは逆転用のモータ駆動信
号−DMが出力され、スロットル弁THm23は上記実
測空気量A/Nが目標空気量A/NOに一致するまで全
閉方向に駆動される。この場合、モータ駆動回路25の
メモリ25aに記憶されるステップデータは、モータ2
4が上記閉方向に1ステップ回助する毎に(−1)され
る。
以後、上記目標空気量A/Noに対する実測空気ff1
A/Nによるスロットル開度θ■のフィードバック制御
が繰返され、スロットル弁THm2Bの開度θmが上記
目標空気量A/Noを得るための目標スロットル開度θ
COに調整され石。
さらに、故障判定部15aの制御によりスイッチA1が
開成、スイッチA2.A3が開成された状態では、目標
スロットル開度算出部503により得られる基本の目標
スロットル開度θIlo  は、空気量偏差ΔA/Hに
よるフィードバックを受けずにそのまま目標スロットル
開度θagoとなり、この目標スロットル開度θmoに
対する実aPjスロットル開度θmとの偏差Δθmを0
mにすべくモータ駆動信号DMがスイッチA1を介しモ
ータ駆動回路25に出力され、スロットル開度θmが目
標スロットル開度θff1Oに調整される。
次に、上記故障判定部15aにおける、スロットルポジ
ションセンサ26.モータ制御系、エアフローセンサ2
8の故障判定処理に基づくスイッチA1〜A3の切換え
制御動作について説明する。
第27図は上記センサ及びモータ制御系の故障判定処理
を示すフローチャートであり、まず、ステップS1にお
いて、スロットルポジションセンサ26により検出され
るスロットル開度θmが故障判定部15aに入力される
。また、ステップS2において、モータ駆動回路25か
らのモータステップデータに基づき得られるスロットル
開度θMが故障判定部15aに人力される。さらに、ス
テップS3において、エアフローセンサ28により検出
された吸入空気fIA/Nに基づき推定されるスロット
ル開度θ8が故障判定部15aに入力される。
ここで、第28図は上記ステップS3におけるスロット
ル開度θいの推定処理を示すフローチャートであり、ス
テップA1において、エアフロセンサ28によりエンジ
ン1回転当たりの実測空気Ei A / Nが得られる
と、これを現在の実測空気HA/Nlとし、ステップA
2において、スロットル弁THm23の下流圧P1が次
に示す離散値計算式により算出される。
PM−αPI−1+(1−α) −に−A/Nl・・・
 (9) 但し、Plは現在のスロットル下流圧であり、αは吸気
管容積、シリンダ容積、エンジン回転数Neにより定ま
るフィルタ乗数、Kは一吸入空気量A/Nからスロット
ル下流圧Pへの変換乗数である。
上記第(9)式によりスロットル下流圧Piが算出され
ると、ステップ八3に進み、このPlをパラメータとし
て、第26図に示すA / N jθ4マツプに基づき
、吸入空気iA/Nに応じたスロットル開度θAが求め
られる。
こうして、スロットルポジションセンサ26により検出
されるスロットル開度θ■、モータステップデータに基
づ(スロットル開度θM1吸入空気m A / Nに基
づくスロットル開度θ3の3種の開度判断手段によるス
ロットル開度θm、θM。
θ4が得られると、ステップS4において、この3つの
スロットル開度θm、θM、θいのうち最も近い2つの
開度の平均をθ0とする。
ここで、ステップS5において、最も近い2つの開度は
θ2及びθ。であり、その平均が00(−(θM十θA
)/2)として算出されると、ステップS6に進み、残
るスロットル開度θlを該平均開度θ0で除算し1から
減算した値(+1−(θII/θo)1)が、所定の許
容値r(例えば30%)を上回るか(〉r)否か(≦r
)判断される。すなわち、このステップS6では、3つ
のスロットル開度θm、θM、θAのうち1つ離れたス
ロットル開度θmが許容範囲rを越える異常な値である
か否かが判断されるもので、このステップS6において
「Yes」、つまりrl 1− (θIl/θo)l>
rJと判断されると、ステップS7に進み、スロットル
ポジションセンサ26により得られるスロットル開度θ
mは異常であるとして、該スロットルポジションセンサ
26の故障を示す異常フラグがセットされる。
この場合、スロットルポジションセンサ26が故障する
と、減算部507を介してモータ駆動信号DMを得る実
i’lJJスロットル開度θmによるフィードバック制
御が不能になるので、上記故障判定部15 aにスロッ
トルポジションセンサ26の異常フラグがセットされる
と、スイッチA1は開成。
スイッチA2は開成位置に切換え保持され、実測吸入空
気ffi A / Nによるフィードバック制御に切換
えられることになる。
一方、上記ステップS4において、平均される最も近い
2つのスロットル開度はθm及びθ8であり、ステップ
S8において、その平均がθ。
(−(θm+θA)/2)として算出されると、ステッ
プS9に進み、残るスロットル開度θMを該平均開度θ
。で除算し1から減算した値(11−(θM/θo)1
)が、所定の許容値r(例えば30%)を上回るか(〉
r)否か(≦r)判断される。すなわち、このステップ
S9では、3つのスロットル開度θm、θ8.θいのう
ち1つ離れたスロットル開度θMが許容範囲rを越える
異常な値であるか否かが判断されるもので、このステッ
プS9において「YesJ、つまりrll−(θM/θ
。)l>rJと判断されると、ステップS10に進み、
モータステップデータに基づき得られるスロットル開度
θMは異常であるとして、モータ制御系の故障を示す異
常フラグがセットされる。
この場合、モータ24によるスロットル弁THm23の
自動制御が不能になるので、該スロットル弁THm2B
はリターンスプリングにより全閉方向に閉動され、例え
ばエンジン出力はアイドリング状態に保持される。
さらに、上記ステップS4において、東均される最も近
い2つのスロットル開度はθm及びθ4であり、その平
均がθ0 (−(θm+θM)/2)として算出される
と、ステップSllに進み、残るスロットル開度θいを
該平均開度θ0で除算し1から減算した値(+1−(θ
A/θ。)1)が、所定の許容値r(例えば3o%)を
上回るが(〉「)否か(≦r)判断される。すなわち、
このステップSllでは、3つのスロットル開度θl、
θ4.θいのうち1つ離れたスロットル開度θ4が許容
範囲rを越える異常な値であるか否かが判断されるもの
で、このステップSllにおいてl”YesJ、つまり
、rll−(θA/θo)l>rJと判断されると、ス
テップS12に進み、エアフローセンサ2gによる吸入
空気量A/Nに基づき得られるスロットル開−度θいは
異常であるとして、エアフローセンサ28の故障を示す
異常フラグがセットされる。
この場合、エアフローセンサ28が故障すると、減算部
504及びPID制御部505を介して基本目標スロッ
トル開度θ10’ に対しスロットル開度補正量Δθを
得る空気量フィードバックを加えたスロットル制御が不
能になるので、上記故障判定部15aにエアフローセン
サ28の異常フラグがセットされると、スイッチA1は
閉成、スイッチA2.A3は開成位置に切換え保持され
、実測スロットル開度θlのフィードバックのみによる
スロットル制御に切換えられることになる。
すなわち、3種のスロットル開度判断手段により得られ
る各スロットル開度θ1.θM、θ、を比較し、1つ異
なるスロットル開度が得られたスロットル開度判断手段
を故障として判定するので、信頼性の高い故障判定を行
なうことが可能になる。
また、3種の開度判断手段により得られるスロットル開
度θm、θM、θ、は、スロットルポジション26.モ
ータステップデータ、エアフローセンサ28により検出
される吸入空気ff1A/Nのそれぞれに基づき得られ
るので、スロットル弁THa+23の全開−全閉間にお
けるあらゆる開度で、該3つの開度判断手段の故障判定
を行なうことが可能になる。
ところで、上記高車速選択部37から出力される大きい
方の従動輪車輪速度が減算部55において駆動輪の車輪
速度VFRから減算される。さらに、上記高車速選択部
37から出力される大きい方の車輪速度が減算部56に
おいて駆動輪の車輪速度VFLから減算される。従って
、減算部55及び56の出力を小さく見積もるようにし
て、旋回中においてもブレーキを使用する回数を低減さ
せ、エンジントルクの低減により駆動輪のスリップを低
減させるようにしている。
上記減算部55の出力は乗算部57においてKB倍(0
<KB<1)され、上記減算部56の出力は乗算部58
において(1−KB)倍された後、加算部59において
加算されて右側駆動輪のスリップff1DVFRとされ
る。また同時Iこ、上記減算部56の出力は乗算部60
においてKB倍され、上記減算部55の出力は乗算部6
1において(1−KB・)倍された後加算部62におい
て加算されて左側の駆動輪のスリップff1DVFLと
される。
上記変数KBは第13図に示すようにトラクションコン
トロールの制御開始からの経過時間tに応じて変化する
もので、トラクションコントロールの制御開始時にはr
O,5Jとされ、トラクションコントロールの制御が進
むに従って、rO,8Jに近付くように設定されている
。つまり、ブレーキにより駆動輪のスリップを低減させ
る場合には、制動開始時においては、両車幅に同時にブ
レーキを掛けて、例えばスプリット路でのブレーキ制動
開始時の不快なハンドルショックを低減させることがで
きる。一方、ブレーキ制御が継続されて行われて、上記
KBがrO,8Jとなった場合の動作について説明する
。この場合、一方の駆動輪だけにスリップが発生したと
き他方の駆動輪でも一方の駆動輪の20%分だけスリッ
プが発生したように認識してブレーキ制御を行なうよう
にしている。
これは、左右駆動輪のブレーキを全く独立にすると、一
方の駆動輪にのみブレーキがかかって回転が減少すると
デフの作用により今度は反対側の駆動輪がスリップして
ブレーキがかかり、この動作が繰返えされて好ましくな
いためである。上記右側駆動輪のスリップ量DVPRは
微分部63において微分されてその時間的変化量、つま
りスリップ加速度GPRが算出されると共に、上記左側
駆動輪のスリップi D V PLは微分部64におい
て微分されてその時間的変化量、つまりスリップ加速度
GPLが算出される。そして、上記スリップ加速度GP
Rはブレーキ液圧変化量(ΔP)算出部65に送られて
、第14図に示すG FR(G FL)−ΔP変換マツ
プが参照されてスリップ加速度GFRを抑制するための
ブレーキ液圧の変化量ΔPが求められる。
また、同様に、スリップ加速度GFLはブレーキ液圧変
化量(ΔP)算出部66に送られて、第14図に示すG
 FR(G FL)−ΔP変換マツプが参照されて、ス
リップ加速度GPLを抑制するためのブレーキ液圧の変
化量ΔPが求められる。
さらに、上記ΔP算出部65から出力されるスリップ加
速度GPRを抑制するためのブレーキ液圧の変化量ΔP
は、スイッチS2aの閉成時、つまり制御開始/終了判
定部69による制御開始条件成立判定の際にインレット
バルブ17iおよびアウトレットバルブ170の開時間
Tを算出するΔP−T変換部67に与えられ、ΔPが正
のときはインレットバルブ17iの開時間が算出され、
ΔPが負のときはアウトレットバルブ170の開時間が
算出される。つまり、このΔP−T変換部67において
算出されたバルブ開時間Tが、右側駆動輪WFI?のブ
レーキ作動時間FRとされる。また、同様に、上記ΔP
算出部66から出力されるスリップ加速度GFLを抑制
するためのブレーキ液圧の変化量ΔPは、スイッチS2
bの開成時、つまり制御開始/終了判定部69による制
御開始条件成立判定の際にインレットバルブ18iおよ
びアウトレットバルブ180の開時間Tを算出するΔP
−T変換部68に与えられ、ΔPが正のときはインレッ
トバルブ18iの開時間が算出され、ΔPが負のときは
アウトレットバルブ180の開時間が算出される。つま
り、このΔP−T変換部68において算出されたバルブ
開時間Tが、左側駆動輪WFLのブレーキ作動時間FL
とされる。これにより、左右の駆動輪WFR,WF+、
により以上のスリップが生じることが抑制される。
なお、第14図において、旋回時にブレーキを掛ける場
合には、内輪側の駆動輪のブレーキを強化するために、
旋回時の内輪側は破線aで示すようになっている。この
ようにして、旋回時において荷重移動が外輪側に移動し
て、内輪側がすべり易くなっているのを、ブレーキ液圧
の変化量ΔPを内輪側を外輪側よりも大きめとすること
により、旋回時に内輪側がすべるのを防止させることが
できる。
ここで、例えば車両が圧雪路等の低μ路上で発進加速す
る際に、アクセルペダルの踏込みに伴うエンジン出力の
上昇により、駆動輪WFR,WFLに加速スリップが生
じ、そのスリップfik D V iがスリップ判定値
記憶部71で予め記憶さもるスリップ判定値αを上回る
と、スリップ判定部70から制御開始/終了判定部69
に対しスリップ判定信号(DV+ >α)が出力される
。すると、制御開始/終了判定部69では、駆動輪のス
リップ抑制制御が必要になったと判定し、スイッチS1
及びS2a、S2bを閉成させる。これにより、上記駆
動輪WFR,WPLのスリップ量DVに応じたエンジン
トルク制御、並びに制動制御によるスリップ制御が開始
される。
一方、上記スリップ制御が開始された後の状態において
、例えばアクセルペダルの戻し操作による主スロットル
弁TH1123の閉じ動作に伴い、エンジン出力トルク
が低下して駆動輪WPR,WPLのスリップ要因が解消
され、そのスリップ量DViがスリップ判定値記憶部7
1で予め記憶されるスリップ判定値α以下になると、ス
リップ判定部70から制御開始/終了判定部69に対し
スリップ判定信号(DVi≦α)が出力される。すると
、制御開始/終了判定部69では、駆動輪のスリップ抑
制制御が不要になったと判定し、スイッチS1及びS2
a、S2bを開成させる。これにより、上記駆動輪WF
R,WPLのスリップff1DVに応じたエンジントル
ク制御、並びに制動制御によるスリップ制御が終了され
る。
したがって、上記構成の車両の加速スリップ防止装置に
よれば、スリップ制御時には、エンジントルク制御なら
びにブレーキング制御を適切に行ない、駆動輪に生じる
スリップを確実に抑制して車両の加速性を向上させるこ
とが可能になるばかりでなく、エンジン吸気系において
、スロットルポジションセンサ26、スロットル駆動モ
ータ24の制御系、エアフローセンサ28の故障判定を
、該スロットルポジションセンサ26により得られるス
ロットル開度θm1モータステップデータに基づくスロ
ットル開度θM1エアフローセンサ28により検出され
た吸入空気ff1A/Nに基づくスロットル開度θ^の
3つの異なる開度判断手段により得られるスロットル開
度θ園、θM。
θ4を比較して行ない、異常な開度データを示す1つの
スロットル開度判断手段を故障−として判定するので、
信頼性の高い確実な故障判定を行なうことが可能になる
と共に、全スロットル開度位置において常時故障判定処
理を行なうことが可能になる。
尚、上記実施例では、エアフローセンサ28により検出
される吸入空気量A/Niからスロットル開度θいを推
定するのに、スロットル下流圧PMをパラメータにした
A/Nl−〇〇マツプ(第26図参照)を用いたが、エ
ンジン16が過渡状態にない定常運転状態にあるときに
は、エンジン16に対する吸入空気fg A / N 
oとスロットル弁通過の空気ff1A/Niとがほぼ等
しいので、例えば第29図におけるθts −A/Nマ
ツプを用い、エンジン回転数Neをパラメータとして上
記スロットル開度θ9を推定してもよい。
また、スロットル弁を駆動するアクチュエータが電動の
ものではなく、例えば負圧を用いたダイヤフラム等であ
って、スロットル弁の実際の開度が目標開度に一致する
ように上記アクチュエータをフィードバック制御する場
合においても、同フィードバック制御が不能となったと
きには、上記実施例と同様にして目標空気ffi A 
/ N oと実測空気ff1A/Nとの偏差ΔA/Nに
基づくフィードバック制御が可能となる。
[発明の効果] 以上のように本発明によれば、吸気管の吸気流路に設け
られ駆動手段により開閉動作して吸入空気量を調節する
スロットル弁と、このスロットル弁の開度を検出するス
ロットル開度センサと、上記スロットル弁駆動手段の動
作情報を記憶するメモリと、上記吸気管の吸入空気量を
検出するエアフローセンサと、このエアフローセンサに
より検出された吸入空気量に基づき上記スロットル弁の
開度を推定するスロットル開度推定手段と、上記スロッ
トル開度センサにより検出されたスロットル開度と上記
スロットル弁駆動手段の動作情報に基づくスロットル開
度と上記スロットル開度推定手段により推定されたスロ
ットル開度との3つのスロットル開度判断手段により得
られるスロットル開度を比較する比較手段と、この−比
較手段により比較される3つのスロットル開度のうち1
つのスロットル開度が他の2つのスロットル開度と所定
の許容値を上回る開度差で異なる場合には該異なる1つ
のスロットル開度を示すスロットル開度判断手段を故障
として判定する故障判定手段とを備えて構成したので、
スロットル弁の全開/全閉位置に拘らず、信頼性の高い
スロットル開度センサの故障検出を運転中連続的に行な
うことが可能になるエンジン吸気系における故障診断装
置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図(A)は本発明のエンジン吸気系における故障診
断装置の一実施例に係わる車両の加速スリップ防止装置
の全体的な構成図、第1図(B)は第1図(A)のエン
ジン吸気系を示す構成図、第2図は第1図のトラクショ
ンコントローラの制御を機能ブロック毎に分けて示した
ブロック図、第3図は求心加速度GYと変数KGとの関
係を示す図、第4図は求心加速度GYと変数Krとの関
係を示す図、第5図は求心加速度GYとスリップ補正量
Vgとの関係を示す図、第6図は求心加速度の時間的変
化量ΔGYとスリップ補正ff1Vdとの関係を示す図
、第7図乃至第12図はそれぞれ車体速度VBと変数K
vとの関係を示す図、第13図はブレーキ制御開始時か
ら変数KBの経時変化を示す図、第14図はスリップ量
の時間的変化ff1GPR(GFL)とブレーキ液圧の
変化量ΔPとの関係を示す図、第15図及び第18図は
それぞれスリップ率Sと路面の摩擦係数μとの関係を示
す図、第16図はTl1a+−を特性を示す図、第17
図はTlim−V9特性を示す図、第19図は旋回時の
車両の状態を示す図、第20図は目標空気量を求めるた
めの目標エンジントルク−エンジン回転速度マツプを示
す図、第21図は目標スロットル開度を求めるための目
標空気量−エンジン回転速度マツプを示す図1、第22
図は比例ゲインKpのエンジン回転速度特性を示す図、
第23図は積分ゲインKlのエンジン回転速度特性を示
す図、第24図は微分ゲインKdのエンジン回転速度特
性を示す図、第25図は変換ゲインのエンジン回転速度
特性を示す図、第26図はスロットル下流圧に応じた吸
入空気量−スロットル開度特性を示す図、第27図は上
記トラクションコントローラの故障判定部における故障
判定処理を示すフローチャート、第28図はスロットル
下流圧に応じたスロットル開度の推定処理を示すフロー
チャート、第29図はエンジン回転数に応じたスロット
ル開度−吸入空気量の特性曲線を示す図である。 W Pi?、 W PL・・・駆動輪、WRR,WRL
・・・従動輪、10・・・アクセル開度センサ、11〜
14・・・車輪速度センサ、15・・・トラクションコ
ントローラ、15a・・・故障判定部、16・・・エン
ジン、22・・・吸気管、23・・・スロットル弁TH
m、24・・・モータ、25・・・モータ駆動回路、2
5a・・・メモリ、26・・・スロットルポジションセ
ンサ(TPS) 、27・・・スロットルアイドルSW
、28・・・エアフローセンサ(AFS) 、29・・
・負圧センサ、45.46・・・補正トルク演算部、4
7c・・・基準トルク算出部、50・・・エンジントル
ク算出部、51・・・−イグニッションSW、69・・
・制御開始/終了判定部、70・・・スリップ判定部、
71・・・スリップ判定値記憶部、81a〜81d・・
・燃料噴射インジェクタ、82・・・エンジンコントロ
ールユニット(ECU) 、83・・・エンジン回転セ
ンサ、84・・・エンジントルクセンサ、501・・・
下限値設定部、502・・・トルク/スロットル開度変
換部、503・・・目標スロットル開度算出部、504
.507・・・減算部、505・・・PID制御部、5
06・・・加算部、A1−A3・・・スイッチ。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 求心加速度GV 第 図 0.4g  0.9g 求心加速度GV 第 図 車体速度VB 車体速度VB 第8 図 車体速度VB 第9 図 Ll、1 求心加速度GY 第5 図 第6 図 車体速度VB 第10図 第11 図 車体速度VB 第12 図 第15図 制御開始からの経過時間 を 第16図 制御開始からの車体速VB (km/h) 第17図 タイヤのスリップ率S 第18図 第19図 第20図 エンジン回転速度Ne 第24図 エンジン回転速度Ne 第25図 第21図 エンジン回転速度Ne 第22図 第26図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 吸気管の吸気流路に設けられ駆動手段により開閉動作し
    て吸入空気量を調節するスロットル弁と、このスロット
    ル弁の開度を検出するスロットル開度センサと、上記ス
    ロットル弁駆動手段の動作情報を記憶するメモリと、上
    記吸気管の吸入空気量を検出するエアフローセンサと、
    このエアフローセンサにより検出された吸入空気量に基
    づき上記スロットル弁の開度を推定するスロットル開度
    推定手段と、上記スロットル開度センサにより検出され
    たスロットル開度と上記スロットル弁駆動手段の動作情
    報に基づくスロットル開度と上記スロットル開度推定手
    段により推定されたスロットル開度との3つのスロット
    ル開度判断手段により得られるスロットル開度を比較す
    る比較手段と、この比較手段により比較される3つのス
    ロットル開度のうち1つのスロットル開度が他の2つの
    スロットル開度と所定の許容値を上回る開度差で異なる
    場合には該異なる1つのスロットル開度を示すスロット
    ル開度判断手段を故障として判定する故障判定手段とを
    具備したことを特徴とするエンジン吸気系における故障
    診断装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012202285A (ja) * 2011-03-25 2012-10-22 Honda Motor Co Ltd トラクション制御装置

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