JPH06123242A - スロットルバルブ制御装置 - Google Patents

スロットルバルブ制御装置

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JPH06123242A
JPH06123242A JP5174058A JP17405893A JPH06123242A JP H06123242 A JPH06123242 A JP H06123242A JP 5174058 A JP5174058 A JP 5174058A JP 17405893 A JP17405893 A JP 17405893A JP H06123242 A JPH06123242 A JP H06123242A
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JP
Japan
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opening
throttle
guard
accelerator pedal
throttle valve
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Withdrawn
Application number
JP5174058A
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English (en)
Inventor
Kazuhiro Nishigaki
和浩 西垣
Hitoshi Tasaka
仁志 田坂
Shigeru Kamio
神尾　　茂
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
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Priority to EP93113523A priority patent/EP0584799B1/en
Publication of JPH06123242A publication Critical patent/JPH06123242A/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • F02D11/107—Safety-related aspects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K31/00—Vehicle fittings, acting on a single sub-unit only, for automatically controlling vehicle speed, i.e. preventing speed from exceeding an arbitrarily established velocity or maintaining speed at a particular velocity, as selected by the vehicle operator
    • B60K31/02—Vehicle fittings, acting on a single sub-unit only, for automatically controlling vehicle speed, i.e. preventing speed from exceeding an arbitrarily established velocity or maintaining speed at a particular velocity, as selected by the vehicle operator including electrically actuated servomechanism including an electric control system or a servomechanism in which the vehicle velocity affecting element is actuated electrically
    • B60K31/04—Vehicle fittings, acting on a single sub-unit only, for automatically controlling vehicle speed, i.e. preventing speed from exceeding an arbitrarily established velocity or maintaining speed at a particular velocity, as selected by the vehicle operator including electrically actuated servomechanism including an electric control system or a servomechanism in which the vehicle velocity affecting element is actuated electrically and means for comparing one electrical quantity, e.g. voltage, pulse, waveform, flux, or the like, with another quantity of a like kind, which comparison means is involved in the development of an electrical signal which is fed into the controlling means

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  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 クルーズコントロール（Ｃ／Ｃ）を可能に
し、Ｃ／Ｃ時にアクセルペダルを踏み込んで再加速する
際のアクセルペダルの踏込み感を改善する。 【構成】 ガード機構の開度（ガード開度）がスロット
ルバルブの開度（スロットル開度）よりも僅かに（ＫL
〜ＫH ）大きくなるように、ガード用アクチュエータを
スロットル開度に応じて制御する。これにより、ガード
開度とスロットル開度との間には所定量の開度差が確保
され、この開度差によりＣ／Ｃ等が可能になる。しか
も、ガード開度がスロットル開度に隣接しているので、
Ｃ／Ｃ時にアクセルペダルを踏み込んで再加速する際
に、アクセルペダルを踏み込む過程でアクセルペダル側
の部材がガード機構にすばやく当接して、ガード機構の
付勢力もアクセルペダルの踏力として作用するようにな
り、アクセルペダルの踏力が軽すぎず適度なものとな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スロットルバルブの最
大開度を機械的に限定するガード機構を備えたスロット
ルバルブ制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年の自動車では、トラクションコント
ロールのようなエンジントルク抑制制御を可能にするた
め、アクセルペダルとスロットルバルブとを機械的に連
結するのではなく、アクセルペダルの踏込み量を電気信
号に変換して、この電気信号によりスロットルバルブを
アクチュエータで駆動する、いわゆるリンクレススロッ
トル機構が多くなっている。このリンクレススロットル
機構では、制御系統が故障したときのスロットルバルブ
の誤動作を防止するため、スロットルバルブの最大開度
を機械的に限定するガード機構を設けて、このガード機
構をアクセルペダルに機械的に連結し、このアクセルペ
ダルの踏込み操作に連動させて、上記ガード機構の開度
をスロットルバルブの開度と一致させるように変位させ
ることによって、常に、スロットルバルブがアクセルペ
ダルの踏込み量以上に開放されないようにしたものがあ
る。
【０００３】しかしながらこの構成では、通常時でも、
スロットルバルブがアクセルペダルの踏込み量以上に開
かないように規制されるので、例えばクルーズコントロ
ール（オートドライブ）のようにアクセルペダルの踏込
み量に関係なくスロットルバルブを制御する機能を持た
せることができなくなり、近年の多機能化の要請に十分
に応えることができないという欠点がある。
【０００４】そこで、クルーズコントロール等を可能に
するため、例えば特開昭６３−２０１３３５号公報に記
載されているように、通常時（正常時）には、ガード機
構の開度を負圧アクチュエータにより全開位置（スロッ
トルバルブが全開可能な位置）に保持し、故障検出時
に、上記負圧アクチュエータを作動させて、上記ガード
機構をスロットルバルブ側の部材と機械的に係合させて
スロットルバルブを強制的に閉じる方向に付勢すると共
に、上記ガード機構をアクセルペダル側の部材とも機械
的に係合させ、以後、アクセルペダルの踏込み量をガー
ド機構を介してスロットルバルブに機械的に伝達して、
スロットルバルブの開閉制御を行い得るようにしたもの
がある。この構成によれば、通常時はスロットルバルブ
をアクセルペダルの踏込操作量に関係なく開方向、閉方
向へ駆動できるため、クルーズコントロールが可能にな
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記公報記載のもので
は、故障時には、アクセルペダルの踏力（操作反力）と
して、アクセルペダルのリターンスプリングのばね力に
加え、負圧アクチュエータの付勢力も作用することにな
るが、正常時には、ガード機構の開度が全開位置に保持
されているので、クルーズコントロール時に、運転者が
アクセルペダルを踏み込んで再加速する際でも、アクセ
ルペダルの踏力としてリターンスプリングのばね力のみ
しか作用しない。このため、クルーズコントロール時に
アクセルペダルを踏み込んで再加速する際に、運転者に
は、アクセルペダルの踏力が軽すぎて、アクセルペダル
の踏込み感が悪くなってしまうばかりか、軽すぎるアク
セルペダルはついつい深く踏み込み過ぎてしまう傾向が
あり、ドライバビリティや燃費にも悪影響を及ぼす欠点
があった。しかも、常に、ガード機構の開度が全開位置
に保持されていると、故障検出時にガード機構が動作を
開始してスロットルバルブが閉じるまでの時間遅れが大
きくなり過ぎてしまい、応答性が悪くなるという欠点も
ある。
【０００６】本発明はこの様な事情を考慮してなされた
もので、その目的は、クルーズコントロールのようにア
クセルペダルの踏込量に関係なくスロットルバルブを制
御する機能を持たせることができると共に、クルーズコ
ントロール時にアクセルペダルを踏み込んで再加速する
際のアクセルペダルの踏込み感を改善することができ
て、ドライバビリティ向上・燃費改善に寄与できるスロ
ットルバルブ制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のスロットルバルブ制御装置は、エンジンの
吸入空気量を調整するスロットルバルブを駆動するスロ
ットル用アクチュエータと、前記スロットルバルブの開
度を検出するスロットル開度検出手段と、前記スロット
ルバルブの最大開度を機械的に限定するガード機構とを
備え、通常時にはアクセルペダルの踏込み量等に応じて
前記スロットル用アクチュエータを介して前記スロット
ルバルブの開度を制御し、故障検出時には前記ガード機
構を前記スロットルバルブ側及び前記アクセルペダル側
の部材と係合させることにより、前記アクセルペダルの
踏込み量を前記ガード機構を介して前記スロットルバル
ブに機械的に伝達するようにしたスロットルバルブ制御
装置において、前記ガード機構の開度を可変して前記ス
ロットルバルブの最大開度を可変するガード用アクチュ
エータと、クルーズコントロール時に前記ガード機構の
開度が前記スロットルバルブの開度よりも僅かに大きく
なるように前記ガード用アクチュエータを前記スロット
ルバルブの開度に応じて制御する制御手段とを備えたも
のである。
【０００８】
【作用】制御手段は、スロットルバルブの開度（以下
「スロットル開度」という）に応じてガード用アクチュ
エータを制御し、ガード機構の開度（以下「ガード開
度」という）がスロットル開度よりも僅かに大きくなる
ようにガード機構を自動調整する。これにより、ガード
開度とスロットル開度との間には、所定量の開度差が確
保される。しかも、クルーズコントロール時にアクセル
ペダルを踏み込んで再加速する場合、ガード開度がスロ
ットル開度より僅かに大きく調節されているので、ガー
ド機構を全開位置から戻す場合に比べて少ない遅れ時間
でガード機構をアクセルペダル側の部材に当接させるこ
とができる。このため、クルーズコントロール時にアク
セルペダルを踏み込んで再加速する場合には、ガード機
構の付勢力もアクセルペダルの踏力として作用するよう
になり、アクセルペダルの踏力が軽すぎず適度なものと
なる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の第１実施例を図１乃至図４に
基づいて説明する。スロットルボデー１１内にスロット
ルバルブ１２がシャフト１３を介して開閉回動可能に設
けられている。このスロットルバルブ１２を駆動するス
ロットル用アクチュエータ１４は、例えばＤＣモータ、
ステップモータ等を用いて構成され、スプリング１０に
よってスロットルバルブ１２を閉じ側に付勢している。
【００１０】また、スロットルボデー１１には、スロッ
トルバルブ１２の開度（スロットル開度）を検出するス
ロットル開度検出手段たるスロットル開度センサ１５が
設けられ、このスロットル開度センサ１５からスロット
ル開度信号が電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」とい
う）１６に入力される。このＥＣＵ１６には、上記スロ
ットル開度信号の他、車速センサ１７から出力される車
速信号、アクセルペダル１８の踏込み量を電気信号に変
換するアクセルセンサ１９から出力されるアクセル開度
信号、ガード開度を電気信号に変換するガード開度セン
サ３８から出力されるガード開度信号、及びクルーズコ
ントロールスイッチ２０から出力されるクルーズコント
ロール信号が入力され、これら各信号に基づいてスロッ
トル用アクチュエータ１４を制御するようになってい
る。尚、アクセルペダル１８は、ローラ２１に掛け渡さ
れたワイヤ２２を介してリターンスプリング２３に連結
されている。
【００１１】一方、スロットルバルブ１２の最大開度を
機械的に限定するガード機構２４は図１において上下方
向に平行移動する開度規制部材２５と、この開度規制部
材２５を閉じ側（下方）に付勢するスプリング２６とか
ら構成されている。上記開度規制部材２５の左端部は、
スロットルバルブ１２と一体的に回動するレバー２７の
真上に位置し、このレバー２７はスプリング２８によっ
て開き側（上方）に付勢されている。このレバー２７の
スプリング２８の付勢力とガード機構２４のスプリング
２６の付勢力との大小関係は、後者が前者よりも大きく
なるように設定されている。
【００１２】通常、スロットルバルブ１２は、スプリン
グ２８によって開き側に付勢されるが、スロットルバル
ブ１２の開きが許容されるのは、レバー２７が開度規制
部材２５に当接するまでの範囲であり、レバー２７が開
度規制部材２５に当接してしまえば、以後は、ガード機
構２３のスプリング２６の付勢力によってスロットルバ
ルブ１２の開きが阻止される。これにより、スロットル
開度は、開度規制部材２５の位置によって決められるガ
ード機構２４の開度（ガード開度）以上に開かないよう
になっている。
【００１３】また、開度規制部材２５の右側部には挿通
孔２９が形成され、この挿通孔２９にアクセルペダル１
８のワイヤ２２が挿通されている。このワイヤ２２に
は、開度規制部材２５の下方に位置してストッパ３０が
固定されている。尚、図１は、クルーズコントロール時
の状態を示しており、アクセルペダル１８の位置は非操
作位置となっている。
【００１４】一方、ガード開度（開度規制部材２５の位
置）は、ガード用アクチュエータ３１により可変される
ようになっている。このガード用アクチュエータ３１
は、例えばダイヤフラム（図示せず）を内蔵した負圧ア
クチュエータにより構成され、上記ダイヤフラムの変位
により上下動する可動ロッド３２が設けられている。こ
の可動ロッド３２の下端部は、ストッパ３２ａを介して
開度規制部材２５の左側部に連結され、可動ロッド３２
の上下動に連動して開度規制部材２５が上下動するよう
になっている。
【００１５】上記ガード用アクチュエータ３１には、制
御バルブ３３とリリーフバルブ３４が設けられ、制御バ
ルブ３３には負圧源（図示せず）が接続されている。こ
の制御バルブ３３の動作は、ＥＣＵ１６によって制御さ
れる。一方、リリーフバルブ３４の動作は、故障検出回
路３５によって制御される。この故障検出回路３５はク
ルーズコントロールスイッチ２０の出力信号とブレーキ
スイッチ３６の出力信号とに基づいて、スロットルバル
ブ１２の制御系統が故障しているか否かを判定し、故障
か発生したときには、直ちにリリーフバルブ３４を大気
中に開放させてガード用アクチュエータ３１の可動ロッ
ド３２を最下位置（全閉位置）まで下降させるようにな
っている。
【００１６】この実施例では、ＥＣＵ１６は、図３、図
４に示された制御ルーチンを内部のＲＯＭ（図示せず）
に記憶し、これら制御ルーチンを実行することにより、
通常時のアクセル操作量に応じたスロットル開度制御
と、クルーズコントロール（以下Ｃ／Ｃと称する）中の
車速に応じたスロットル開度制御と、Ｃ／Ｃ中のスロッ
トル開度に応じたガード開度制御とを行う。特に、Ｃ／
Ｃ中には、ガード開度がスロットル開度よりも所定量大
きくなるようにガード用アクチュエータ３１をスロット
ル開度に応じて制御する。この制御特性を図２に示して
いる。この図２において、太い実線で示したものがスロ
ットル開度であり、斜線で示した領域が適正なガード開
度の範囲である。なお、Ｃ／Ｃ時のスロットル開度は、
車速に応じて調節されるが、この図２では便宜上アクセ
ルペダル踏込量を横軸としてスロットル開度が変化した
場合を図示している。
【００１７】この場合、ガード開度はスロットル開度Ｔ
S よりもＫL 以上大きく且つＫH 以下の範囲内に収まる
ように制御される。ここで、ＫL ，ＫH は、Ｃ／Ｃの制
御能力を考慮して適度な大きさに設定される。しかも、
ＫL ，ＫH は、Ｃ／Ｃ時にアクセルペダル１８を踏み込
んで再加速する際に、アクセルペダル１８を踏み込む過
程で、アクセルペダル１８側のストッパ３０がすばやく
開度規制部材２５に当接して、ガード機構２４のスプリ
ング２６の付勢力もアクセルペダル１８の踏力として作
用するように設定されている。なお、この実施例ではＫ
M を約４°とし、通常制御時のガード開度とスロットル
開度との差（約５°）より小さく設定することで、Ｃ／
Ｃ中からの再加速時にアクセルペダル１８にすばやく適
度な負荷感がでるように設定している。
【００１８】以下、ＥＣＵ１６による制御内容を具体的
に説明する。図３はこの実施例によるスロットル開度お
よびガード開度の制御の流れを示したフローチャートで
ある。まず、Ｃ／Ｃ作動フラグがオフか否かが判断され
る（ステップ４０１）。ここで、「ＹＥＳ」と判断され
れば、ステップ４０２に移行して、Ｃ／Ｃスイッチ２０
がオンか否かが判断される。もし、Ｃ／Ｃスイッチ２０
がオフ（ステップ３０２の判断が「ＮＯ」）の場合に
は、Ｃ／Ｃを実行せずに、このＣ／Ｃ実行ルーチンを終
了する。
【００１９】これに対し、ステップ４０２の判断が「Ｙ
ＥＳ」の場合には、Ｃ／Ｃ作動フラグをオンして（ステ
ップ４０３）、現車速を目標値として記憶する（ステッ
プ４０４）。この後、ステップ４１０に移行し、車速セ
ンサ１７の出力信号を読み込んで車速を検出した後、こ
の車速を上記目標値と比較して（ステップ４１１）、車
速＞目標値であれば、スロットル開度目標値を減少させ
てスロットル開度を閉じ側に制御し（ステップ４１
２）、車速＝目標値であれば、スロットル開度目標値を
保持してスロットル開度をそのまま保持し（ステップ４
１３）、車速＜目標値であれば、スロットル開度目標値
を増加させてスロットル開度を開き側に制御する（ステ
ップ４１４）。
【００２０】そして、ステップ４１７に進み、ガード用
アクチュエータ３１の作動を制御する。なお、このガー
ド開度制御については図４に従って説明する。前述した
ステップ４０１の判断が「ＮＯ」の場合、即ち、当初か
らＣ／Ｃ作動フラグがオンの場合には、ステップ４０５
に移行して、Ｃ／Ｃスイッチ２０がオンか否かが判断さ
れる。ここで、「ＹＥＳ」と判断されれば、ステップ４
０６に移行して、ブレーキスイッチ３６がオフか否かが
判断される。ここでも、「ＹＥＳ」と判断されれば、ス
テップ４０７に移行して、アクセルセンサ１９の出力信
号を読み込んでアクセル開度を検出し、更に、スロット
ル開度センサ１５の出力信号を読み込んでスロットル開
度を検出する（ステップ４０８）。
【００２１】この後、アクセル開度がスロットル開度以
下か否かが判断され（ステップ４０９）、「ＹＥＳ」で
あれば、前述したステップ４１０〜４１４のＣ／Ｃを実
行する。一方、アクセル開度がスロットル開度を越えた
場合、即ち、ステップ４０９の判断が「ＮＯ」の場合に
は、アクセルペダル１８の踏込みによる再加速（Ｃ／Ｃ
の解除）と判断して、ステップ４１５に移行し、Ｃ／Ｃ
作動フラグ及びＣ／Ｃスイッチ２０を共にオフし、通常
のアクセルペダル１８の踏込み操作によるスロットル制
御を行う（ステップ４１６）。
【００２２】このステップ４１６では、ガード用アクチ
ュエータ３１の作動を停止させ、全閉位置に位置させる
とともに、図５に示す特性に従ってアクセルペダル１８
の踏込操作量に応じたスロットル開度制御を行う。この
通常制御においては、ストッパ３０が開度規制部材２５
に当接し、開度規制部材２５は、図５の破線に示される
ようにアクセルペダル１８の操作量に比例して駆動され
る。そして、スロットルバルブ１２の開度は、スロット
ル用アクチュエータ１４によって、図５の実線に示され
るように、開度規制部材２５より閉じ側となるようにア
クセルペダル１８の操作量に応じて制御される。なお、
スロットル用アクチュエータ１４によるスロットルバル
ブ１２の開度制御は、図５の一点鎖線の特性に沿って実
行されてもよい。
【００２３】ステップ４０５，４０６のいずれかで「Ｎ
Ｏ」と判断された場合にも、ステップ４１５に移行し
て、Ｃ／Ｃ作動フラグ及びＣ／Ｃスイッチ２０を共にオ
フし、通常のアクセルペダル１８の踏込み操作によるス
ロットル制御を行う（ステップ４１６）。次に、ガード
開度制御について図４に基づいて説明する。
【００２４】まず、スロットル用アクチュエータ１４等
の各種アクチュエータ、ＥＣＵ１６、アクセル開度セン
サ１９等の各種センサなどの制御系が故障状態にあるか
否かを判定する（ステップ３０１）。これらの故障状態
は、図示せぬ別のルーチンによって判定され、ここでは
故障検出時に設定されるフェイルフラグを用いて判定す
る。故障状態にない場合は、ステップ３０２に進み、Ｃ
／Ｃ作動フラグがオンかオフかを判定する。ステップ３
０１において故障状態であると判定された場合と、ステ
ップ３０２においてＣ／Ｃ作動フラグがオフ状態にある
と判定された場合には、ステップ３０３に進む。ステッ
プ３０３では、ガード用アクチュエータ３１の作動を停
止させ、ストッパ３２ａを全閉位置に位置させる。これ
により、故障時、および通常制御時には開度規制部材２
５がストッパ３０と当接するようになり、アクセルペダ
ル１８にはスプリング２６とスプリング２３との両方が
作用する。
【００２５】一方、故障状態になく、Ｃ／Ｃ中である場
合にはステップ３０４に進む。ステップ３０４では、ス
ロットル開度センサ１５の出力信号を読み込んでスロッ
トル開度ＴS を検出し、ガード開度センサ３８の出力信
号を読み込んで実際のガード開度ＭG を検出する。次い
で、このスロットル開度ＴS からガード開度の目標値
（以下「目標ガード開度」という）ＴG を次の（１）式
により算出する。
【００２６】ＴG ＝ＴS ＋ＫM ……（１） ここで、ＫM はガード開度の下限値ＫL と上限値ＫH と
の中間値であり、 ＫM ＝（ＫL ＋ＫH ）／２ ……（２） となる。この様にして、目標ガード開度ＴG を算出した
後、実際のガード開度（以下「実ガード開度」という）
ＭG を目標ガード開度ＴG 近傍に制御すべく、実ガード
開度ＭG と目標ガード開度ＴG とを比較して、両者の差
ΔＭG ＝ＭG −ＴG を算出する（ステップ３０６）。こ
の後、ΔＭG をΔＫ，−ΔＫと比較し、 ΔＭG ＞ΔＫ，ΔＭG ＜−ΔＫ，ΔＫ≧ΔＭG ≧−ΔＫ （ここで、ΔＫ＝ＫH −ＫM ，−ΔＫ＝ＫL −ＫM ） のいずれに該当するのかが判断される（ステップ３０
７）。
【００２７】このステップ３０７で、ΔＫ≧ΔＭG ≧−
ΔＫと判断されれば、実ガード開度ＭG が図２に斜線で
示された適正範囲に収まっているので、実ガード開度Ｍ
G を修正する必要はなく、ステップ３１０に移行して、
ガード機構２４をそのまま保持する。一方、ΔＭG ＞Δ
Ｋの場合には、実ガード開度ＭG が適正範囲を越えてい
るので、制御バルブ３３を大気側に開放して、ガード機
構２４を閉じ側に制御する（ステップ３０８）。また、
ΔＭG ＜−ΔＫの場合には、実ガード開度ＭGが適正範
囲を下回っているので、制御バルブ３３を負圧源側に開
放して、ガード機構２４を開き側に制御する（ステップ
３０９）。
【００２８】この様なガード開度の制御が繰り返される
ことで、スロットル開度ＴS の変化に追従して実ガード
開度ＭG が変化し、実ガード開度ＭG が適正範囲内に制
御される。この様にして、スロットル開度ＴS と実ガー
ド開度ＭG との間には、所定量の開度差（ＫL 〜ＫH ）
が確保される。
【００２９】しかも、実ガード開度ＭG とスロットル開
度ＴS との開度差が適正範囲内に収まっているときに
は、ガード用アクチュエータ３１を作動させず、前記開
度差が適正範囲から外れたときにのみ、それを是正する
ようにガード用アクチュエータ３１を作動させるように
したので、ガード用アクチュエータ３１の作動回数が少
なくて済み、耐久性が向上すると共に、ガード用アクチ
ュエータ３１の作動に必要なエネルギー（電力や圧力源
等）の消費量も少なくて済み、経済的である。
【００３０】ここで、Ｃ／Ｃ時に追加加速をする場合、
運転者はアクセルペダルを踏み込んで車速を増加させ
る。この場合、ガード開度はスロットル開度より僅かに
開側に制御されるだけなので、アクセルペダル１８を踏
み込む過程で、アクセルペダル１８側のストッパ３０が
ガード機構２４の開度規制部材２５に一時的に当接す
る。このため、アクセルペダル１８には、スプリング２
３と、ガード機構２４のスプリング２６との両方の付勢
力が作用することとなり、アクセルペダル１８の踏込に
は大きな踏力が必要になる。このため、追加加速時には
アクセルペダル１８の踏力が軽すぎず適度なものとな
る。これにより、再加速時のアクセルペダル１８の踏込
み感を改善することができると共に、軽すぎることによ
るアクセルペダル１８の踏込み過ぎを未然に防止でき、
ドライバビリティ向上・燃費改善に寄与できる。
【００３１】さらに上記実施例では、エンジンの運転中
は、ＥＣＵ１６とは独立した故障検出回路３５によっ
て、スロットルバルブ１２の制御系統が故障しているか
否かを常時判定し、故障か発生したときには、直ちにリ
リーフバルブ３４を大気中に開放させて、ガード用アク
チュエータ３１の可動ロッド３２を最下位置（全閉位
置）まで下降させる。これにより、ガード機構２４の開
度規制部材２５を最下位置（全閉位置）まで下降させ
て、この開度規制部材２５をスロットルバルブ１２側の
レバー２７に当接させ、スロットルバルブ１２をガード
機構２４のスプリング２６の付勢力により閉じ側に付勢
する。この際、ガード機構２４の開度規制部材２５は、
アクセルペダル１８側のストッパ３０にも当接して、ア
クセルペダル１８の踏込み量がガード機構２４を介して
スロットルバルブ１２に機械的に伝達されるようにな
る。
【００３２】尚、上記第１実施例では、スロットル開度
センサ１５により検出したスロットル実開度に応じてガ
ード開度を制御するようにしているが、この理由は、ス
ロットル用アクチュエータ１４を制御するためにステッ
プ４１２、４１３、４１４、４１６で算出されるスロッ
トル開度指令値でガード開度を制御すると、スロットル
開度指令値とスロットル実開度とが制御系統の故障等に
より一致しない場合に、ガード開度を正確に制御できな
いからである。それ故に、上記第１実施例では、スロッ
トル実開度に対してガード開度を僅かに開き側に制御す
ることによって、ガード開度を確実に制御できる。
【００３３】しかしながら本発明は、図６に示す第２実
施例のように、ガード開度を制御するパラメータとして
スロットル開度指令値Ｔs ’を入力し（ステップ３１
１）、このスロットル開度指令値Ｔs ’からガード開度
ＭG を算出するようにしても良い（ステップ３１２）。
なお、図６のフローチャートは、図４のステップ３０
４、３０５に代えて実行される。この場合には、スロッ
トル開度指令値とスロットル実開度とがほぼ一致してい
るか否かを図７のステップ３１３に示すような処理にて
常に監視し、一致しない場合には、故障状態と判断し
て、ガード機構２４を全閉状態に変位させるように制御
すれば良い。例えば、図７のフローチャートでは、ステ
ップ３１４にてフェイルフラグをオンすることにより、
ステップ３０１からステップ３０３へ分岐するようにし
ている。
【００３４】また、前述した第１実施例では、ガード開
度が図１に示す一定幅の斜線領域内に収まるように制御
しているが、図８に示す本発明の第３実施例のように、
ガード開度を階段状に制御するようにしても良い。この
第３実施例においても、第１実施例と同じく、ガード開
度は、スロットル開度よりも所定量（ＫL 〜ＫH ）だけ
常に大きくなっているので、第１実施例と同じ効果を得
ることができる。
【００３５】尚、第１及び第３の両実施例では、ガード
開度とスロットル開度との間に確保される所定量の開度
差は、ある程度の幅（適正範囲）を持たせるようにして
いるが、中心値になるようにフィードバック制御しても
良い。また、第１実施例では、ガード用アクチュエータ
３１として負圧アクチュエータを採用したが、これに代
えて、モータを採用しても良い。この場合には、故障検
出時にモータへの通電を断って、モータを回転自由な状
態にさせ、ガード機構２４のスプリング２６の付勢力に
よりガード機構２４を全閉状態に変位させれば良い。
【００３６】次に本発明を適用した第４実施例を説明す
る。この第４実施例では、上述の第１実施例の一部を変
更しているので、この変更部を説明し、第１実施例と同
じ構成には同じ符号を付す。図９は第４実施例のスロッ
トルバルブ制御装置全体の概略構成図である。この第４
実施例では、スロットルアクチュエータ１４の出力軸と
スロットルバルブ１２のシャフト１３との間に減速ギヤ
４０を設け、さらにスロットル開度センサ１５を、この
減速ギヤ４０の出力軸４１に設けている。これにより、
電子制御ユニット１６は、スロットル開度センサ１５の
出力によって常時スロットルアクチュエータ１４の作動
位置を検出することができる。
【００３７】ところで第１実施例の構成では、イグニッ
ションスイッチのオン操作直後は、スロットルアクチュ
エータ１４の作動位置が直接に検出できないため、イグ
ニッションスイッチのオン操作直後にアクチュエータ１
４をシャフト１３に当接するまで見込みによって駆動す
る必要があった。このときアクチュエータ１４を高速で
駆動するとシャフト１３との接触時に騒音や破損発生す
るおそれがあり、一方低速駆動させるとエンジン始動が
遅れるという問題点があった。
【００３８】これに対し上記第４実施例の構成による
と、イグニッションスイッチ４２のオン操作直後からス
ロットルアクチュエータ１４の作動位置を検出できるた
め、イグニッションスイッチ４２のオン操作直後からス
ロットルアクチュエータ１４の作動位置に応じたフィー
ドバック制御を開始できるため、フィードバック制御に
よりシャフト１３との衝突を回避できるとともに、素早
くエンジン始動に必要なスロットル開度を得ることがで
きる。
【００３９】次に本発明を適用した第５実施例を説明す
る。この第５実施例では、上述の第１実施例の一部を変
更しているので、この変更部を説明し、第１実施例と同
じ構成には同じ符号を付す。図１０は第５実施例のスロ
ットルバルブ制御装置全体の概略構成図である。この第
５実施例では、スロットルアクチュエータ１４の出力軸
にスロットル開度センサ１５を設けている。また、この
第５実施例ではアクチュエータ（ＤＣモータ）１４の回
転軸を開方向へ付勢するスプリング１０を廃止してい
る。さらに、電子制御ユニット１６内には図１１に示さ
れるＤＣモータ１４の駆動回路を備えている。
【００４０】図１１の回路において、ＤＣモータ１４へ
の通電方向を切り替えるトランジスタブリッジ５０は、
電子制御ユニット１６内のマイクロコンピュータから与
えられる矩形波の駆動信号Ｓによって駆動される。駆動
信号Ｓに応じてトランジスタブリッジ５０を駆動する駆
動回路５１は、２つのコンパレータＣＯＭ１、ＣＯＭ２
とインバータＩＮＶを備えている。一方、トランジスタ
ブリッジ５０の電源は、スイッチ回路５２から供給され
る。スイッチ回路５２は、車載主バッテリ５３とトラン
ジスタブリッジ５０との間に設けられたスイッチＩＧ１
と、補助バッテリ５５と主バッテリ５３との間に設けら
れたスイッチＩＧ２と、補助バッテリ５５とトランジス
タブリッジ５０との間に設けられたスイッチＩＧ３と、
コンパレータＣＯＭ１の反転入力に接続されたスイッチ
ＩＧ４とからなる。ここで、スイッチ回路５２は車両の
イグニッションスイッチ４２と連動しており、スイッチ
ＩＧ１、ＩＧ２、ＩＧ４はイグニッションスイッチ４２
のオンオフと同じ論理でオンオフされ、スイッチＩＧ３
はイグニッションスイッチ４２のオンオフと反対の論理
でオンオフされる。
【００４１】このため、イグニッションスイッチ４２が
オンされている時には、主バッテリ５３からトランジス
タブリッジ５０と補助バッテリ５５とに電源が供給され
る、駆動信号Ｓに応じたＤＣモータ１４の駆動がなされ
るとともに、補助バッテリ５５が充電される。また、イ
グニッションスイッチ４２がオフされている時には、補
助バッテリ５５からトランジスタブリッジ５０に電源が
供給される。また、イグニッションスイッチ４２がオフ
されている時には、スイッチＩＧ４もオフとなるため、
コンパレータＣＯＭ１の出力は常に低レベル（Ｌ）とな
り、信号ＭＳは常にＬとなる。このため、ＤＣモータ１
４へは補助バッテリ５５から開方向への電流が供給さ
れ、ＤＣモータ１４は開方向へ駆動される。なお、補助
バッテリ５５からは駆動回路５１へも作動電源が供給さ
れる。
【００４２】以上に述べた第５実施例によると、イグニ
ッションスイッチ４２をオフしてエンジンを停止させる
と、第１実施例のリターンスプリング１０に代わって、
補助バッテリ５５によってＤＣモータ１４が開方向へ駆
動される。このため、第１実施例の構成では、リターン
スプリング１０がＤＣモータ１４の負荷となって消費電
力が大きくなるが、この第５実施例ではリターンスプリ
ング１０を廃止できるため、ＤＣモータ１４の負荷を減
らすことができる。このため、ＤＣモータ１４の小型
化、低消費電力化を図ることができる。
【００４３】なお、スイッチ回路５２の各スイッチをリ
レー等の電気的に操作可能なスイッチにより構成し、電
子制御ユニット１６あるいはＤＣモータ１４の故障時に
各スイッチを作動させることでＤＣモータ１４を基準位
置に復帰させ、アクセルのみに応じたスロットルバルブ
１２の開度制御を可能にすることも有効である。次に本
発明を適用した第６実施例を説明する。
【００４４】この第６実施例では、上述の図１０と同じ
構成を採用し、電子制御ユニット１６による制御バルブ
３３の駆動制御を変更しているので、この変更部を説明
し、上述の実施例と同じ構成には同じ符号を付す。この
第６実施例では、実ガード開度ＭＧと目標ガード開度Ｔ
Ｇとの偏差△ＭＧに応じて制御バルブ３３を駆動するに
あたり、その制御周期を適切に設定することで制御バル
ブ３３の繰り返し駆動回数を低減するものである。
【００４５】図１２は第６実施例による制御バルブ３３
の負圧源との断続制御を示す制御フローチャートであ
る。この図１２のフローチャートは、図４のフローチャ
ートのステップ３０７、３０８、３０９、３１０の一部
に代えて実行されるものである。ステップ６０１では偏
差△ＭG と分解能ＧG とを比較し、偏差△ＭG が分解能
ＧG 以上の時に制御バルブ３３をオン（ステップ６０
２）して負圧源側に開放し、偏差△ＭG が分解能ＧG 未
満の時に制御バルブ３３をオフ（ステップ６０３）して
いる。このため、偏差△ＭG に応じた通電時間を設定し
て制御バルブ３３をオンオフ駆動する場合に比べ、制御
バルブ３３は少なくとも制御周期Ｔの間はオンまたはオ
フが継続されるため、制御バルブ３３が頻繁にオンオフ
されることがなくなり、制御バルブ３３の耐久性が向上
する。
【００４６】なお、図１２のフローチャートの制御周期
Ｔは、制御バルブ３３への通電時間に対するガード開度
の変化に基づいて設定されており、図１３に示すよう
に、ガード開度が分解能ＧG だけ移動するために必要な
時間に設定されている。そして、上記実施例によると、
図１４に図示されるようにガード開度が変化する。図１
４は目標ガード開度ＴG （破線）がステップ増加した
後、単調増加する場合の、実ガード開度ＭG （実線）
と、制御バルブ３３の駆動信号（下段）とを示したもの
である。この図１４の例では偏差△ＭG が小さくなって
きても、制御周期Ｔごとに制御バルブ３３偏差△ＭG が
評価され、制御バルブ３３のオンオフが切り替えられる
ため、制御バルブ３３のオンオフが頻繁に発生すること
がない。
【００４７】次に本発明を適用した第７実施例を説明す
る。この第７実施例では、上述の第１実施例と同じ構成
を採用し、制御特性を変更することでクルーズコントロ
ール中の追加加速時の操作性をさらに改善したものであ
る。以下、この変更部を説明し、上述の実施例と同じ構
成には同じ符号を付す。
【００４８】この第７実施例では、追加加速時のアクセ
ル操作量に対するスロットル開度の変化特性を通常走行
時より緩やかな特性とする。これにより、追加加速時の
微妙な速度調節が可能になる。また、第１実施例の構成
では、クルーズコントロール中のアクセルペダルの踏込
初期に、ストッパ３０が開度規制部材２５に当接するま
での僅かの間は、アクセルペダルの操作が軽い。そし
て、この踏込初期の軽さのため、ストッパ３０が開度規
制部材２５に当接した後も、アクセルペダルを踏みすぎ
る恐れがある。しかしこの第７実施例によると、アクセ
ルペダルを踏みすぎてもスロットル開度の増加は少なく
抑えられ、微妙な追加加速が可能となる。
【００４９】図１５は第７実施例の電子制御ユニット１
６による制御機能をブロック図として示したものであ
る。アクセル操作量を示すアクセル信号ＡP と実ガード
開度ＭG とが最小選択手段６１において比較され、小さ
い方がアクセル値ＡPAとして選択される。なお、ここで
小さい方を選択してアクセル値とすることで、アクセル
開度センサ１９と、ガード開度センサ３８とのいずれか
が故障した場合でもスロットル開度が安全側に制御され
る。
【００５０】アクセル目標開度設定手段６２は、図１５
に図示されるような特性に従い、アクセル値ＡPAからア
クセル目標開度ＴA を設定する。ここで、通常制御状態
では特性ＣO に応じてアクセル値ＡPAからアクセル目標
開度ＴA が設定され、Ｃ／Ｃ中は特性ＣC に応じてアク
セル値ＡPAからアクセル目標開度ＴA が設定される。な
お、特性Ｃp は、アクセル値ＡPAに比例してアクセル目
標開度ＴA を設定する特性である。この特性ＣO と特性
ＣC との切り替えは、Ｃ／Ｃ手段６３から与えられるＣ
／Ｃフラグに応じて行われる。
【００５１】一方、Ｃ／Ｃスイッチ２０によりＣ／Ｃが
支持される時には、Ｃ／Ｃ手段６３が車速センサ１７か
ら入力される車速Ｖを一定に維持するべくＣ／Ｃ目標開
度ＴCCを算出する。そして、アクセル目標開度ＴA とＣ
／Ｃ目標開度ＴCCとのいずれか大きい方が最大選択手段
６４によって選択され、スロットル目標開度ＴD として
出力され、スロットルバルブ１２の実際の開度がこのス
ロットル目標開度ＴD に制御される。
【００５２】図１５に図示されるように、アクセル値Ａ
PAが小さい領域においては特性ＣCは特性ＣO より緩や
かに設定されている。このため、Ｃ／Ｃ中の追加加速の
ためにアクセルペダル１８を踏み込んだ場合のアクセル
目標開度ＴA の増加は、通常制御中にアクセルペダル１
８を踏み込む場合と比べて少なく調節される。図１６
は、Ｃ／Ｃ中の追加加速のためにアクセルペダル１８を
踏み込んだ場合の、各部信号を示している。また、図１
７は、通常制御中にアクセルペダル１８をさらに踏み込
んで加速する場合の各部信号を示している。なお、図中
の記号は、実ガード開度ＭG 、スロットル開度ＴS 、ア
クセル信号ＡP 、特性ＣO によるアクセル目標開度ＴA
（ＣO ）、特性ＣC によるアクセル目標開度ＴA （ＣC
）、踏力Ｆ、スプリング２３の反力Ｆ23、スプリング
２６の反力Ｆ26、車速Ｖ、時間ｔを示している。
【００５３】図１６、図１７に見られるように、この実
施例によると、Ｃ／Ｃ中の追加加速時にアクセルペダル
１８を急激に踏み込んでもスロットル開度ＴS は遅れて
しかも緩やかに増加する。このため、アクセルペダル１
８の踏みすぎがあっても、車速の過敏な変化が抑えら
れ、滑らかな走行を維持できる。その他、本発明は、上
記各実施例に限定されず、例えば、故障検出回路３５の
機能をＥＣＵ１６に組み込んでも良く、或は、ガード機
構２４の構成を適宜変更しても良い等、種々の変更が可
能である。
【００５４】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、スロットル開度をアクセルペダルの操作量に
関係なく調節するクルーズコントロール時に、ガード開
度がスロットル開度よりも僅かに大きくなるように制御
されるので、アクセルペダルの踏込量に関係なくスロッ
トルバルブを制御する機能を持たせることができると共
に、Ｃ／Ｃ時にアクセルペダルを踏み込んで再加速する
際にアクセルペダルにガード機構が負荷として作用する
ため、アクセルペダルの踏込み感に適度な抵抗感を与え
ることができ、踏込感を改善することができ、軽すぎる
ことによるアクセルペダルの踏込み過ぎを未然に防止で
きて、ドライバビリティ向上・燃費改善に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例のスロットルバルブ制御装
置全体を示す概略構成図
【図２】アクセルペダル踏込み量に対するスロットル開
度、ガード開度の特性図
【図３】スロットル開度、ガード開度を制御するフロー
チャート
【図４】ガード開度制御ルーチンを示すフローチャート
【図５】通常制御時のアクセルペダル踏込み量に対する
スロットル開度、ガード開度の特性図
【図６】第２実施例の要部を示すフローチャート
【図７】第２実施例の要部を示すフローチャート
【図８】第３実施例のアクセルペダル踏込み量に対する
スロットル開度・ガード開度の特性を示す特性図
【図９】第４実施例のスロットルバルブ制御装置全体を
示す概略構成図
【図１０】第５実施例のスロットルバルブ制御装置全体
を示す概略構成図
【図１１】第５実施例のＤＣモータ駆動回路を示す回路
図
【図１２】第６実施例の要部を示すフローチャート
【図１３】第６実施例の制御バルブ通電時間に対するガ
ード開度の変化を示すタイムチャート
【図１４】第６実施例の目標ガード開度の変化に対する
実ガード開度と制御バルブ通電波形を示すタイムチャー
ト
【図１５】第７実施例の要部を示すブロック構成図
【図１６】第７実施例の各部信号変化を示すタイムチャ
ート
【図１７】第７実施例の各部信号変化を示すタイムチャ
ート
【符号の説明】
１２ スロットルバルブ １４ スロットル用アクチュエータ １５ スロットル開度センサ（スロットル開度検出手
段） １６ ＥＣＵ（制御手段） １８ アクセルペダル １９ アクセルセンサ ２０ クルーズコントロールスイッチ ２３ リターンスプリング ２４ ガード機構 ２５ 開度規制部材 ２６ スプリング ２８ スプリング ３１ ガード用アクチュエータ ３３ 制御バルブ ３４ リリーフバルブ ３５ 故障検出回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジンの吸入空気量を調整するスロッ
    トルバルブを駆動するスロットル用アクチュエータと、
    前記スロットルバルブの開度を検出するスロットル開度
    検出手段と、前記スロットルバルブの最大開度を機械的
    に限定するガード機構とを備え、通常時にはアクセルペ
    ダルの踏込み量等に応じて前記スロットル用アクチュエ
    ータを介して前記スロットルバルブの開度を制御し、故
    障検出時には前記ガード機構を前記スロットルバルブ側
    及び前記アクセルペダル側の部材と係合させることによ
    り、前記アクセルペダルの踏込み量を前記ガード機構を
    介して前記スロットルバルブに機械的に伝達するように
    したスロットルバルブ制御装置において、 前記ガード機構の開度を可変して前記スロットルバルブ
    の最大開度を可変するガード用アクチュエータと、 クルーズコントロール時に前記ガード機構の開度が前記
    スロットルバルブの開度よりも僅かに大きくなるように
    前記ガード用アクチュエータを前記スロットルバルブの
    開度に応じて制御する制御手段とを備えたことを特徴と
    するスロットルバルブ制御装置。
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JP2010500951A (ja) * 2006-08-16 2010-01-14 アーデーツエー・オートモテイブ・デイスタンス・コントロール・システムズ・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング 間隔を制御する方法

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