JPH04101043A - 自動車用電子制御装置 - Google Patents

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 この発明は、自動車用電子制御装置に係り、特にデユー
ティ駆動されるソレノイドバルブおよびその駆動回路の
故障判定に関するものである。

［従来の技術］ 自動車用エンジンの電子制御装置においては、例えば特
公昭６１−１３１０２号公報あるいは特公昭６１−２６
０８２号公報に記載されているように、吸入空気竜、エ
ンジン回転数等の情報に基づいてスロットル弁のバイパ
ス空気量やＥＧＲ量等を調整するソレノイドバルブの制
御デユーティを演算し、その演算結果に応して上記ソレ
ノイドバルブを制御するのが一般的である。すなわち、
この種の電子制御装置においては、エンジンに連結され
た吸気通路の上流にエアクリーナが設けられるとともに
、このエアクリーナの下流側の所定箇所に、エアフロセ
ンサ、空気温度センサおよびスロットル弁が設けられ、
また、スロットル弁にはスロットル開度を検出するスロ
ットル開度センサが付設される。また、スロットル弁の
上流と下流の吸気通路とがバイパス通路によって連結さ
れ、このバイパス通路の途中にバイパス空気量調整用ソ
レノイドバルブが設けられる。また、吸気通路のスロッ
トル弁の下流側には、サージタンクおよびその下流にイ
ンテークマニホールドがそれぞれ配設され、該インテー
クマニホールドには、各気筒の吸気ボート近傍にインジ
ェクタが設けられる。

さらに、エンジンのフリツクには吸気弁が配設され、ま
た、フリツクの周囲に設けられた冷却水通路には水温セ
ンサが設けられる。また、排気通路とインテークマニホ
ールドとを連結する排気ガス還流通路にはＥＧＲバルブ
が設けられる。また、エンジンに連結されたトランスミ
ッションには、変速位置を制御するためのソレノイドバ
ルブが設けられる。

コントロールユニットには、上記エアフロセンサ、スロ
ットル開度センサ、空気温度センサ、水温センサの出力
信号のほか、配電器に付設されたクランク角センサ、エ
ンジンが無負荷であることを知るためのニュートラル検
出スイッチ、トランスミッションに付設されたタービン
センサ。車速センサおよびンフトレバーの選択レンジを
検出するシフトスイッチ等の出力信号が入力される。そ
して、コントロールユニットは、主に、上記エアフロセ
ンサ　クランク角センサ、水温センサおよび空気温度セ
ンサの信号に基づき、燃料噴射量。

バイパス空気調整量およびＥＧＲ量を演算し、その演算
値に応じて、それぞれインジェクタ、バイパス空気量調
整用ソレノイドバルブおよびＥＧＲバルブにパルス信号
を出力し、これらをオン・オフまたはデユーティ駆動す
る。

コントロールユニットは、また、上記スロットル開度セ
ンサ、タービンセンサ、車速センサおよびシフトスイッ
チの信号に基づいて最適な変速位置を選択する。そして
、速やかにその変速位置に切り換わるように、変速位置
を制御するためのソレノイドバルブにパルス信号を出力
し、該ソレノイドバルブをオン・オフまたはデユーティ
駆動する。

また、上記各ソレノイドバルブをデユーティ駆動する場
合には、コントロールユニットに内蔵されたＣＰＵの内
部もしくは外部に設けられたタイマ（特にＰ　ＷＭ　（
Ｐｕ１ｓｅ　Ｗｉｄｔｈ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）タイ
マ）か用いられる。このようにタイマを用いることによ
って、ＣＰＵのプログラムの実行とは独立にデユーティ
制御できるため、ＣＰＵの負担を軽減することができ、
また、高精度なデユーティ制御を行うことが可能となる
。

［発明か解決しようとする課題］ ところで、上記のような電子制御装置においては、各ソ
レノイドバルブおよびその駆動回路か故障すると、排気
ガスが悪化したり、走行不能となったり、あるいは、変
速位置が不定となったりするという不具合を引き起こす
こととなるため、速やかにこれらの故障判定を行い、フ
ェイルセーフを実行する必要がある。そこで、ソレノイ
ドバルブの動作状態を監視するために、該ソレノイドバ
ルブをデユーティ駆動するタイマがソレノイドバルブを
オンまたはオフするたびに割り込み処理を実行し、バル
ブが正常に作動しているかどうかを判定するようにする
ことが考えられる。

ところが、このような故障判定方法では、ＣＰＵに負担
がかかってしまうという問題があり、また、上記ＰＷＭ
タイマなどを用いる場合には、ＣＰｔＪが上記のような
タイミングで割り込み処理を起動できるような構成にな
っていないことか多いため、ソレノイドバルブおよびそ
の駆動回路の故障判定を実行するのが困難であるという
問題があった。

この発明は、上記のような問題を解消するためになされ
たちのてあって、デユーティ制御されるソレノイドバル
ブおよびその駆動回路の故障判定をＣＰＵに負担をかけ
ることなく速やかに行い、それにより、故障が発生した
場合に直ちにフェイルセーフ制御を行うことのできる自
動車用電子制御装置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る自動車用電子制御装置は、ソレノイドバ
ルブの状態を一定時間毎に監視し、同一状態が所定時間
以上継続している場合にソレノイドバルブおよびその駆
動回路が故障状態にあると判定するようにしたものであ
る。

［作用コ この発明においては、ソレノイドバルブの状態が一定時
間毎に監視され、同一状態が所定時間以上継続している
場合に故障であると判断される。

したがって、ＣＰＵに大きな負担をかけず、しかも、速
やかにソレノイドバルブおよびその駆動回路の故障判定
を行うことができ、故障した場合に、直ちにフェイルセ
ーフ制御を行って、自動車を走行上安全な状態に制御す
ることができる。

［実施例］ 以下、実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示す全体システム図であ
る。

この実施例において、エンジン（１）に連結された吸気
通路の上流にエアクリーナ（２）が設けられるとともに
、このエアクリーナ（２）の下流側の所定箇所に、エア
フロセンサ（３）、空気温度センサ（４）およびスロッ
トル弁（５）が設けられ、また、スロットル弁（５）に
はスロットル開度を検出するスロットル開度センサ（６
）が付設される。また、スロットル弁（５）の上流と下
流の吸気通路とがバイパス通路（７）によって連結され
、このバイパス通路（７）の途中にバイパス空気量調整
用ソレノイドバルブ（８）が設けられる。また、吸気通
路のスロットル弁（５）の下流側に位置して、サージタ
ンク（９）およびその下流にインテークマニホールド（
ｌＯ）がそれぞれ配設され、該インテークマニホールド
（ｌＯ）には、各気筒の吸気ポート近傍にインジェクタ
（ｌｌ）が設けられる。さらに、エンジン（１）のシリ
ンダ（１２）には吸気弁（１３）が配設され、また、シ
リンダ（１２）の周囲に設けられた冷却水通路には水温
センサ（１４）が設けられる。また、排気通路（１５）
とインテークマニホールド（１０）とを連結する排気ガ
ス還流通路（１６）にはＥＧＲバルブ（１７）が設けら
れる。また、エンジン（１）に連結されたトランスミッ
ション（１８）には、変速位置を制御するためのソレノ
イドバルブ（１９）が設けられる。

コントロールユニット（２０）には、上記エアフロセン
サ（３）、スロットル開度センサ（６）空気温度センサ
（４）、水温センサ（１４）の出力信号のほか、配電器
に付設されたクランク角センサ（２１）、エンジン（１
）が無負荷であることを知るためのニュートラル検出ス
イッチ（２２）トランスミッション（１８）に付設され
たタービンセンサ（２３）、車速センサ（２４）および
シフトレバ−の選択レンジを検出するシフトスイッチ（
２５）等の出力信号が入力される。そして、コントロー
ルユニット（２０）は、主に、上記エアフロセンサ（３
）、クランク角センサ（２１）。

水温センサ（１４）および空気温度センサ（４）の信号
に基づき、燃料噴射量、バイパス空気調整量およびＥＧ
Ｒ量を演算し、その演算値に応じて、それぞれインジェ
クタ（’１１）、バイパス空気量調整用ソレノイドバル
ブ（８）およびＥＧＲバルブ（１７）にパルス信号を出
力し、これらをオン・オフまたはデユーティ駆動する。

コントロールユニット（２０）は、また、上記スロット
ル開度センサ（６）、タービンセンサ（２３）、車速セ
ンサ（２４）およびシフトスイッチ（２５）の信号に基
づいて最適な変速位置を選択する。そして、速やかにそ
の変速位置に切り換わるように、変速位置を制御するた
めのソレノイドバルブ（１９）にパルス信号を出力し、
該ソレノイドバルブ（１９）をオン・オフまたはデユー
ティ駆動する。

第２図はソレノイドバルブ駆動部の構成図である。この
図に示すように、コントロールユニット（２０）は、ボ
ート（２０＋１）およびＰＷＭタイマ等のタイマ（２０
１２）を含むマイクロプロセッサすなわちＣＰＵ（２０
＋）と、所定の制御プログラムにより演算されたデユー
ティを上記タイマ（２０１２）出力より発生する駆動回
路（２０２）とを内蔵している。上記駆動回路（２０２
）はバイパス空気量調整用ソレノイドバルブ（８）を駆
動するためのドライブ回路を構成する。また、ソレノイ
ドバルブ（８）の動作状態はＣＰＵ　（２０１）のポー
ト（２０１１）によって読み込まれる。この場合、タイ
マ（２０１２）より７＼イレベル信号が出力されると、
駆動回路（２０２）はオンしてソレノイドバルブ（８）
はオン作動し、このときボート（２０１＋）にはローレ
ベル信号か入力され、一方、タイマ（２０１２）よりロ
ーレベル信号が出力されると、これと逆の状態となる。

第３図は同実施例の制御を実行するフローチャートであ
り、一定時間毎に実行される部分を示している。但し、
その実行間隔はデユーティ周期よりも十分に短くなるよ
うに設定される。

まず、ステップ（Ｓｌ）において、ボート（２０１１）
の状態を読み込み、ソレノイドバルブ（８）への出力が
変化したかとうかを判断する。そして、ＹＥＳの場合、
すなわち、ボート（２０１１）のレベルが前回のレベル
と異なっている場合には、ソレノイドバルブ（８）かオ
ン状態からオフ状態、またはオフ状態からオン状態に制
御されたことになるので、正常に制御されていると判断
し、ステップ（Ｓ６）へ進む。

ステップ（Ｓ６）では、故障判定タイマ（Ｔ）に故障判
定時間を設定し、ステップ（Ｓ４）へ進む。ここで、故
障判定時間はデユーティ周期と同じかそれよりも長い時
間とする。

一方、ステップ（Ｓｌ）においてボート（２０１１）の
レベルか前回と同しレベルであると判断された場合には
ステップ（Ｓ２）へ進み、タイマ（Ｔ）の値をデクリメ
ントする。そして、次にステップ（Ｓ３）へ進み、タイ
マ（Ｔ）の値か零であるかとうかを判断する。タイマ（
Ｔ）の値か零でなければ、正常に制御されていると判断
しステップ（Ｓ４）へ進む。

一方、Ｔ＝０であれば、デユーティ周期以上の期間ソレ
ノイドバルブ（８）が同一状態であると判断し、ステッ
プ（Ｓ５）において、ソレノイドバルブ（８）またはそ
の駆動回路（２０２）が断線またはンヨート故障してい
ると判定する。そして、この場合には、故障判定処理お
よびフェイルセーフを実行し、ステップ（Ｓ４）へ進む
。

ステップ（Ｓ４）では、その他のタイマ同期処理を実行
してこのフローを終了する。

なお、上記実施例ではバイパス空気量調整用ソレノイド
バルブ（８）およびその駆動回路（２０２）の故障判定
について説明したが、その他のソレノイドバルブとその
駆動回路についても上記と同様にして故障判定すること
ができる。

また、上記実施例では一つのコントロールユニット（２
０）によって燃料噴射制御や変速制御等を行うシステム
に適用したものを説明したか、この発明は、複数のコン
トロールユニットによってそれぞれの制御を行うシステ
ムに適用することも可能である。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、デユーティ駆動される
ソレノイドバルブおよびその駆動回路の状態を一定時間
毎に監視することにより故障判定を行うようにしたので
、ＣＰＵに負担をかけずに、しかも、速やかに故障判定
することができ、また、故障が発生した場合に直ちにフ
ェイルセーフ制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す全体システム図、第
２図は同実施例におけるソレノイドバルブ駆動部の構成
図、第３図は同実施例の制御を実行するフローチャート
である。 図において、（３）はエアフロセッサ、（４）は空気温
度センサ、（６）はスロットル開度センサ、（８）はバ
イパス空気Ｉ！調整用ソレノイドバルブ、（１１）はイ
ンジェクタ、（１４）は水温センサ、（１７）はＥＧＲ
バルブ、（１９）はソレノイドバルブ、（２０）はコン
トロールユニット、（２１）はクランク角センサ、（２
２）はニュートラル検出スイッチ、（２３）はターヒノ
センサ、（２４）は車速センサ、（２５）はノットスイ
ッチ、（２０１）はＣＰＵ、（２０２）は駆動回路、（
２０＋１）はボート、（２０１２）はタイマである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）自動車の運転状態を検出する複数のセンサと、該
   センサの出力信号に基づいて自動車の制御量を演算処理
   し、その演算値により制御信号を出力する制御手段と、
   該制御手段が出力した前記制御信号によりデューティ駆
   動されるソレノイドバルブとを備えた自動車用電子制御
   装置において、前記ソレノイドバルブの状態を一定時間
   毎に監視し、同一状態が所定時間以上継続している場合
   に当該ソレノイドバルブおよびその駆動回路が故障状態
   にあると判定する故障判定手段を備えたことを特徴とす
   る自動車用電子制御装置。