JPH0454066B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は自動車における自動変速操作装置など
に必要とされる内燃機関の燃料制御装置、詳しく
は気化器の絞り弁または燃料噴射ポンプのコント
ロールレバーを制御する内燃機関における燃料制
御装置の故障診断方法に関するものである。

［従来の技術］ 例えば、歯車変速機をクラツチ機構と併せて自
動的に操作する自動変速装置を搭載した車両にお
いては、アクセルペダルを踏み込んでいる状態で
変速操作が自動的に行われるので、変速時に機関
の吹き上がりを防止するため、変速時にはアクセ
ルペダルの操作量ないし踏込み量に関係なく、気
化器の絞り弁または燃料噴射ポンプの制御レバー
をアイドル位置に戻す必要がある。このために、
機関における気化器の絞り弁または燃料噴射ポン
プの制御レバーからアクセルペダルを機械的に切
り離し、気化器の絞り弁または燃料噴射ポンプの
制御レバー（以下これを単に絞り弁と呼ぶことに
する）にステツプモータを取り付けるとともに、
アクセルペダルに絞り弁の操作量を検出するアク
セルセンサを取り付けて、アクセルセンサの検出
信号と発進、変速などの状態変化とに応じて電子
制御装置によりステツプモータが制御されるもの
が提案されている。すなわち、絞り弁に絞り弁の
アイドル位置と全開位置とをそれぞれ検出する第
１、第２の接点ないし動作点をもつスイツチを設
け、スイツチの第１の動作点におけるアクセルセ
ンサの第１の抵抗値と、スイツチの第２の動作点
におけるアクセルセンサの第２の抵抗値をそれぞ
れ電子制御装置としてのマイクロコンピユータに
記憶させ、前記第１の抵抗値と第２の抵抗値との
間におけるアクセルペダルの操作による抵抗値変
化に基づいてステツプモータを駆動し、絞り弁の
開度を制御する。

ところが、電子制御装置によるステツプモータ
の動作範囲を規制する前記スイツチがシヨート
（短絡）されまたはオープン（遮断）された状態
となると、マイクロコンピユータからの信号値に
よりステツプモータがその制御範囲を超えて動作
されることとなり、機関が暴走する恐れがある。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的はこのような問題に鑑み、絞り弁
のアイドル位置と全開位置とを規制するスイツチ
のオープンまたはシヨートを簡単に発見すること
ができる、内燃機関における燃料制御装置の故障
診断方法を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の構成はス
テツプモータにより駆動される燃料制御部材の低
速位置と高速位置に対応する第１、第２の動作点
で開閉するスイツチを設け、第１の動作点よりも
所定ステツプだけ小さい位置と第２の動作点より
も所定ステツプだけ大きい位置との域外でのスイ
ツチの動作状態と、第１の動作点よりも所定ステ
ツプだけ大きい位置と第２の動作点よりも所定ス
テツプだけ小さい位置との域内でのスイツチの動
作状態とからスイツチの故障を診断するものであ
る。

［作用］ 本発明による第１、第２の接点ないし動作点
s1，s2を有するスイツチは、絞り弁４３の作動部
により駆動され、絞り弁４３の全閉位置ないしア
イドル位置と全開位置とに関する信号を発生す
る。つまり、ステツプモータ５１により駆動レバ
ー５４が駆動され、突片４６が作動レバー４２に
当り、絞り弁４３がアイドル位置から加速方向へ
回動すると、動作点s1が閉から開へ切り換わり、
絞り弁４３が全開位置に達すると、動作点s2が開
から閉に切り換わる。絞り弁４３の逆方向の動作
では動作点s1，s2は逆に動作する。

したがつて、駆動レバー５４の動作点s1の前後
位置に対応してステツプモータ５１に加えられる
ステツプ数x1，x2を設定し、動作点s2の前後位
置に対応してステツプモータ５１に加えられるス
テツプ数x3，x4を設定しておき、ステツプ数x2
〜x3の区間内でスイツチの接点ないし動作点s1，
s2が閉であればスイツチが故障していると診断
し、またステツプ数x1〜x4区間外でスイツチの
接点ないし動作点s1，s2が開であればスイツチが
故障していると診断する。

［発明の実施例］ 第１図に示すように、自動変速操作装置はクラ
ツチ機構２と、クラツチ機構２を接続・遮断する
クラツチアクチユエータ５と、同期噛合式変速機
２１と、同期噛合式変速機２１の変速位置を選択
する変速機アクチユエータ７と、各アクチユエー
タ５，７を制御する電子制御装置１０とを備えて
いる。

クラツチ機構２は機関のクランク軸１に固定さ
れたフライホイール１ａに対して、同期噛合式変
速機２１の入力軸２２に支持された摩擦板を公知
のプレツシヤプレート２ａを介してばねの力によ
り押し付けて回転結合を得るものであり、この押
し付け力はクラツチアクチユエータ５によりレリ
ーズレバー３を右方へ引くと解除される。

第２図に示すように、クラツチアクチユエータ
５はシリンダ２６にピストン３８を嵌合して液室
４０，２５を区画し、ピストン３８に結合したロ
ツド４をレリーズレバー３に連結したものであ
る。ピストン３８にロツド２７が連結され、ロツ
ド２７の変位を検出するストロークセンサ３６が
備えられる。液室４０は常閉型電磁開閉弁３３，
３２を経て液圧ユニツト６を構成する液圧ポンプ
３１の吐出口に接続される。液室４０はまた常閉
型電磁開閉弁３５および常開型電磁開閉弁３４を
それぞれ介して液槽３９に接続される。液室２５
は直接液槽３９に接続される。

常閉型電磁開閉弁３２，３３は変速操作期間中
だけ開かれ、常開型電磁開閉弁３４を閉じると、
液圧ポンプ３１からの圧液が液室４０へ供給さ
れ、ピストン３８が右方へ移動し、クラツチを遮
断する。一方、常開型電磁開閉弁３４を閉じ、か
つ常閉型電磁開閉弁３５を間歇的に開閉すると、
液室４０の液圧が次第に開放され、図示してない
ばねの力によりピストン３８が左方へ移動し、ク
ラツチを接続する。クラツチアクチユエータ５の
動作速度は常閉型電磁開閉弁３５へ加えるパルス
のデユーテイ比により制御される。

第１図に示すように、変速機アクチユエータ７
は実際には普通の手動型同期噛合式変速機のよう
にセクレト操作を行う液圧アクチユエータと、シ
フト操作を行う液圧アクチユエータとから構成さ
れ、変速位置（歯車の噛合い位置）は変速位置セ
ンサ８により検出されるようになつている。通常
の平坦路走行では、発進から高速段まで加速と減
速が自動的になされるが、エンジンブレーキを必
要とする坂道走行や後退走行に備えてセレクタレ
バー１３によりＮ（中立位置）、Ｄ（自動変速）、
（第１速）、（第２速）、（第１，２，３速の
自動変速）、Ｒ（後退）の各レンジに運転モードを
切り換えることができ、このレンジの切換位置は
運転モードセンサ１４により検出される。

電子制御装置１０はマイクロプロセツサ１２と
メモリ１１とインタフエース９とから構成され、
インタフエース９に後述する動作各部の状態変化
がデジタル信号として入力される一方、これらの
入力信号とメモリ１１のROMに予め記憶された
制御マツプに基づいて、マイクロプロセツサ１２
により演算されたデジタル信号がクラツチアクチ
ユエータ５と変速機アクチユエータ７へ加えられ
るようになつている。

機関の回転数を検出するために、フライホイー
ル１ａの外周側に電磁ピツクアツプ型の回転セン
サ２４が配置され、回転センサ２４のデジタル信
号はインタフエース９へ入力される。同様に同期
噛合式変速機２１の入力軸２２に回転センサ２３
が、出力軸２０に車速センサ１９がそれぞれ備え
られ、回転センサ２３と車速センサ１９の信号が
インタフエース９へ入力される。さらに、アクセ
ルペダル１６の操作量を検出するためにアクセル
センサ１５が、ブレーキペダル１８にブレーキセ
ンサ１７がそれぞれ配置される。セレクタレバー
１３に隣接して運転モードセンサ１４が配設され
る。

このような構成は特開昭51−121657号公報にな
どにおいて公知であり、かつ本発明の要旨には直
接関係しないので説明を省略する。

第１図に示すように、空気清浄器４１から吸気
管４４を経て機関４５のシリンダへ吸入される吸
気量を制御するために、弁軸４２により絞り弁４
３が配置され、絞り弁４の開度がアクセルペダル
１６の操作量に関連して駆動されるステツプモー
タ５１により制御される。すなわち、弁軸４２に
作動レバー５２が固定支持され、ばね５３により
通常絞り弁４３をアイドル位置に付勢するように
なつている。

弁軸４２に駆動レバー５４が遊回転可能に支持
され、駆動レバー５４に螺合支持した調節ボルト
４６が作動レバー５２の背面に衝合される。駆動
レバー５４はピン４７によりリンク４８の一端に
連結され、リンク４８の他端はピン４９によりス
テツプモータ５１の腕５０に連結される。絞り弁
４３のアイドル位置と全開位置を検出するため
に、作動レバー５２の移動経路内に動作点s1，s2
をもつスイツチが備えられる。スイツチの動作点
s1は絞り弁４３のアイドル位置で回路を閉じ、ア
イドル位置から絞り弁４３の開度が増加すると開
くようになつている。また、スイツチの動作点s2
は通常開いていて、絞り弁４３が全開位置に達す
ると閉じるようになつている。スイツチの動作点
s1，s2は例えば作動レバー５２に形成したカムな
どにより動作させることができる。

ステツプモータ５１は電子制御装置１０からの
デジタル信号により駆動される。ステツプモータ
５１は無励磁状態において、外力により第１図に
示す状態よりも反時計方向に回動し、駆動レバー
５４が弁軸４２を中心として同方向に回動される
ことがある。作動レバー５２と駆動レバー５４と
の同調を得るために、アクセルペダル１６を操作
すると第３図に示すように、電子制御装置１０に
予め設定された設定値（カウント）ｙがステツプ
モータ５１に加えられ、駆動レバー５４のボルト
４６がアイドル位置にある作動レバー５２に当る
まで回転され、スイツチの動作点s1が閉から開に
切り換わつた位置でアイドル位置x0として電子
制御装置１０に記憶される。

また、アクセルセンサ１５の抵抗値変化にバラ
ツキがあると、アクセルペダル１６が最大限に踏
み込まれても駆動レバー５４が絞り弁４３を全開
するまで回動されない場合がある。そこで、ステ
ツプモータ５１のステツプ数が設定値ｚに達した
時、ステツプモータ５１を引き続き駆動し、作動
レバー５２がスイツチの動作点s2に達したところ
（ステツプ数xF）でステツプモータ５１を停止す
るように構成される。

本発明はステツプモータ５１の動作範囲を規制
する動作点s1，s2をもつスイツチの故障を常時診
断するために、第３図に示すように、ステツプモ
ータ５１に加えられるデジタル信号値として、ス
イツチの動作点s1が開く時のステツプ数x0より
も小さい設定値x1と、ステツプ数x0よりも大き
い設定値x2とを設定するとともに、スイツチの
動作点s2が閉じる時のステツプ数xFよりも小さ
い設定値x3と、ステツプ数xFよりも大きい設定
値x4とを設定しておき、これらの設定値x1〜x4
におけるスイツチの動作点s1，s2の開閉状態から
スイツチの故障を診断するものである。すなわ
ち、ステツプモータ５１のステツプ数が設定値
x2〜x3の区間の内側にある時スイツチが閉じて
いる場合は、スイツチがシヨートによる故障と診
断し、また、ステツプモータ５１のステツプ数が
設定値x1〜x4の区間の外側にある時スイツチが
開いている場合は、スイツチがオープン（接触不
良など）による故障と診断し、それぞれ警報器を
鳴らす。

スイツチの信号が正常であるか否かを判断する
判定プログラムは100ｍsecごとに起動されるタス
クの中で行われる。

第４図は上述の制御プログラムの流れ図を示
す。同図において、p11〜p20は流れ図の各ステ
ツプを示す。判定プログラムのタスクが起動され
ると、演算部分p11とされる。p12でスイツチが
閉か否かを判別し、スイツチが閉の場合は、p13
でマイクロコンピユータからの信号値すなわちス
テツプモータのステツプ数ｘが設定値x2よりも
大きいか否かを判別する。ステツプ数ｘが設定値
x2よりも小さい場合はp20で正常と判断し、p16
で終了する。

また、p13でステツプ数ｘが設定値x2と等しい
か設定値x2よりも大きい場合は、p14でステツプ
数ｘが設定値x3よりも小さいか否かを判別する。
ステツプ数ｘが設定値x3よりも大きい場合はp20
で正常と判断し、p16で終了する。p14でステツ
プ数ｘが設定値x3と等しいか設定値x3よりも小
さい場合は、p15でスイツチがシヨートしている
ものと判断し、p16で終了する。

p12でスイツチが開の場合は、p17でステツプ
数ｘが設定値x4よりも大きいか否かを判別し、
ステツプ数ｘが設定値x4よりも大きい場合はp19
へ進む。また、ステツプ数ｘが設定値x4よりも
小さい場合は、p18でステツプ数ｘが設定値x1よ
りも小さいか否かを判別する。ステツプ数ｘが設
定値x1よりも大きい場合はp20で正常と判断し、
p20で終了する。また、ステツプ数ｘが設定値x1
よりも小さい場合はp19でオープンと判断し、
p20で終了する。

第３図に示すように、上述の制御プログラムに
よりステツプモータのステツプ数が設定値x2〜
x3の区間の内側でスイツチが閉であればスイツ
チがシヨートしているものと診断され、またステ
ツプ数が設定値x1〜x4の区間の外側でスイツチ
が開であれば、スイツチがオープン（回路が遮断
されたままあるいは接触不良）しているものと診
断され、警報器を駆動してスイツチの故障を運転
者に知られる。

なお、上述の制御プログラムは繰り返して行わ
れるが、１回の診断結果によらず、所定回数の診
断結果により警報器を駆動するようにすれば、一
時的な接触不良による誤診断を排除することがで
きる。

また、上述の実施例では、スイツチが絞り弁の
アイドル位置と全開位置とで閉じ、中間の位置で
開くものを用いているが、これは逆の動作をする
スイツチでも、その動作を逆変換するなどして用
いることができる。

また、上述の実施例では、ガソリン機関につい
て述べたが、本発明はデイーゼル機関の制御装置
としても適用することができ、この場合ステツプ
モータにより燃料噴射ポンプの制御レバーを駆動
するように構成する。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、ステツプモータにより
駆動される燃料制御部材の低速位置と高速位置に
対応する第１、第２の動作点で開閉するスイツチ
を設け、第１の動作点よりも所定ステツプだけ小
さい位置と第２の動作点よりも所定ステツプだけ
大きい位置との域外でのスイツチの動作状態と、
第１の動作点よりも所定ステツプだけ大きい位置
と第２の動作点よりも所定ステツプだけ小さい位
置との域内でのスイツチの動作状態とからスイツ
チの故障を診断するものであり、アクセルペダル
と絞り弁とが機械的に切り離されており、アクセ
ルペダルの操作量を検出するアクセルセンサの信
号に基づく電子制御装置からの信号により絞り弁
を開閉するステツプモータが駆動されるので、絞
り弁は変速操作中にアクセルペダルの操作量とは
独立に制御することができ、ステツプモータの動
作範囲を規制する動作点をもつスイツチの故障が
常時診断されるから、スイツチの故障に基づく絞
り弁の異常動作により機関が制御不能になり、変
速機の円滑な操作が妨げられ、あるいは車両が暴
走するなどの事故を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は自動変速操作装置の全体構成図、第２
図はクラツチアクチユエータの液圧回路図、第３
図は本発明に係るステツプモータにより駆動され
る絞り弁の動作範囲を規制するスイツチの動作特
性を示す線図、第４図は同スイツチの故障を診断
するためソフトウエアを説明する流れ図である。 １５……アクセルセンサ、１６……アクセルペ
ダル、２１……同期噛合式変速機、３１……液圧
ポンプ、４２……弁軸、４３……絞り弁、４４…
…吸気管、４８……リンク、５０……腕、５１…
…ステツプモータ、５２……作動レバー、５３…
…ばね、５４……駆動レバー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ステツプモータにより駆動される燃料制御部
   材の低速位置と高速位置に対応する第１、第２の
   動作点で開閉するスイツチを設け、第１の動作点
   よりも所定ステツプだけ小さい位置と第２の動作
   点よりも所定ステツプだけ大きい位置との域外で
   のスイツチの動作状態と、第１の動作点よりも所
   定ステツプだけ大きい位置と第２の動作点よりも
   所定ステツプだけ小さい位置との域内でのスイツ
   チの動作状態とからスイツチの故障を診断するこ
   とを特徴とする、内燃機関における燃料制御装置
   の故障診断方法。