JPH0650197A - 車両のスロットル弁制御装置 - Google Patents

車両のスロットル弁制御装置

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JPH0650197A
JPH0650197A JP4220889A JP22088992A JPH0650197A JP H0650197 A JPH0650197 A JP H0650197A JP 4220889 A JP4220889 A JP 4220889A JP 22088992 A JP22088992 A JP 22088992A JP H0650197 A JPH0650197 A JP H0650197A
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JP
Japan
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throttle valve
drive
signal
control device
failure
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JP4220889A
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English (en)
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Toshiaki Kikuchi
俊昭 菊地
Shiyousuke Suzuki
▲しょう▼介 鈴木
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
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Priority to US08/097,031 priority patent/US5394847A/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06Arrangements 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
    • F02D11/10Arrangements 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
    • F02D11/107Safety-related aspects
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • F02D41/266Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor the computer being backed-up or assisted by another circuit, e.g. analogue
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンピュータ制御されるスロットル弁駆動系
の故障を確実に判定できる。 【構成】 スロットル弁3はアイドル時にアクチュエー
タ2により開閉駆動される。CPU11はB/UIC1
2を介してアクチュエータ2にパルス的に駆動信号を発
する。駆動信号の周波数が一定値を越えるとB/UIC
12はCPU故障と判定する。駆動信号の周波数を検出
するから、駆動信号がパルス状に出力される場合でも、
確実に駆動系の故障が判定される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は車両のスロットル弁制御
装置に関し、特にスロットル弁駆動系の故障判定機能を
有するスロットル弁制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】かかるスロットル弁制御装置としては、
例えば特公昭64−11817号公報に示されたものが
あり、スロットル弁を開閉するアクチュエータに内蔵さ
れたモータへの駆動信号が一定時間を越えた時に駆動回
路の故障を検出している。
【0003】なお、スロットル弁を駆動するステップモ
ータの駆動回路にリレーを使用した制御装置が、実開昭
63−2845号公報に記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし近年、スロット
ル弁制御にコンピュータが使用されつつあり、かかるコ
ンピュ−タ故障では往々にして短時間の駆動パルスが多
数出力されることがある。したがって、従来装置の如
く、駆動信号の持続時間を検出するのみでは、パルス的
な駆動信号が異常に高い頻度で出力されるような故障を
判定できないという問題がある。
【0005】また、故障判定後にスロットル弁の駆動を
単に停止するのみでは、スロットル弁が異常開度に置か
れたままとなり、その後の車両運転に支障が出る。
【0006】本発明はかかる課題を解決するもので、コ
ンピュータ制御されるスロットル弁駆動系の故障を確実
に判定できるとともに、故障判定後にスロットル弁を適
正位置へ戻すことが可能なスロットル弁制御装置を提供
することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の構成を説明する
と、車両エンジンのアイドル状態を検出して、アイドル
時にスロットル弁を所定開度に制御するスロットル弁制
御装置において、スロットル弁を開閉駆動するアクチュ
エータ手段と、アクチュエータ手段にパルス的に駆動信
号を発する駆動手段と、駆動信号の周波数が一定値を越
えた時に上記駆動手段を故障と判定する故障判定手段と
を具備している。
【0008】本発明の他の構成では、スロットル弁を開
閉駆動するアクチュエータ手段にパルス的に駆動信号を
発する駆動手段と、上記駆動手段に駆動指令信号を発す
る駆動指令手段と、駆動指令信号と駆動信号の位相を比
較して、両者が不一致の時に上記駆動手段を故障と判定
する故障判定手段とを具備している。
【0009】また、本発明のさらに他の構成では、スロ
ットル弁を開閉駆動するアクチュエータ手段にパルス的
に駆動信号を発する駆動手段と、上記駆動信号のパルス
長が一定値を越えて変化した時に上記駆動手段を故障と
判定するとともに、当該パルス長にて変位した量を変位
する前の状態に戻すのに等しいパルス長の逆作動信号を
上記アクチュエータ手段に出力する故障判定手段とを具
備している。
【0010】
【作用】駆動信号の周波数を検出し、あるいは駆動指令
信号と駆動信号の位相の不一致を検出して故障を判定す
るから、駆動信号がパルス状に出力される場合でも、確
実に駆動系の故障が判定される。
【0011】また、故障判定時に、判定直前のパルス長
でアクチュエータ手段が逆作動せしめられるから、スロ
ットル弁が異常開度に放置されることはない。
【0012】
【実施例】図1には、スロットル弁制御装置の一例を示
し、本実施例はアクセルペダルを離したエンジンアイド
ル時のスロットル弁開度を制御するものである。
【0013】図において、エンジン吸気路Pにはスロッ
トル弁3が設けられ、これに設けたスロットルレバー3
1がプランジャ21の先端に当接している。図略のアク
セルペダルを離すとスロットル弁3はバネ力で閉鎖方向
へ回動し、スロットルレバー31がプランジャ21に当
接して停止する。この時、付設のアイドルスイッチ4が
作動してアイドル信号4aを発する。
【0014】上記プランジャ21はアクチュエータ2に
内蔵されたモータの正逆転に伴って伸縮し、これによ
り、アイドル状態でのスロットル弁3の開度が変更され
る。アクチュエータ2へは電子制御装置(ECU)1よ
り二本の通電線51,52が至り、通電線の一方52に
は常開のリレー接点62が介設してある。
【0015】ECU1は、コンピュータ(CPU)1
1、バックアップ(B/U)IC12、駆動回路13、
駆動回路モニタ14、およびA/Dコンバータ15等よ
り構成される。コンピュータ11にはA/Dコンバータ
15を介してアイドル信号4aが入力するとともに、エ
ンジン冷却水温信号、エアコン作動信号、変速機のシフ
ト位置センサ信号、車速センサ信号等の各信号が入力し
ている(これら信号をSで代表する)。
【0016】CPU11は後述の処理手順で、アクチュ
エータ2のモータを正逆転せしめる駆動指令信号11a
をパルス的に出力し、これはB/UIC12を経て駆動
回路13へ入力する。B/UIC12は駆動指令信号1
1aをモニタしてCPU11の故障を検出し、後述の処
理を行う。駆動回路13は上記駆動指令信号11aを増
幅して同形の駆動信号13aとなし、これを通電線5
1,52を介して上記アクチュエータ2に供給する。
【0017】駆動回路モニタ14ヘは通電線51,52
が分岐し、駆動回路モニタ14は駆動信号13aのレベ
ル検出を行って、これをCPU11に出力する。また、
CPU11とリレー電源+Bとの間にはリレーコイル6
1が接続されている。
【0018】CPUにおけるスロットル弁の制御手順を
図2に示す。ステップ101ではアイドル信号4aが出
力されてアイドル状態か否か確認する。アイドル状態で
あればステップ102で、エンジンの目標回転数制御実
施条件が成立しているか確認する。この条件は、アイド
ルスイッチ4がOFFからONになって所定時間以上経
過している、車速が所定値以下である、エアコン等の外
部負荷が入切されてから所定時間経過している等、エン
ジン回転数が安定していることを示す条件である。
【0019】目標回転数制御実施条件が成立している場
合には、ステップ103でエンジンの目標回転数と実回
転数の偏差を算出する。目標回転数は例えば図3に示す
如く、変速機のシフト位置をパラメータとしてエンジン
冷却水温との相関で決定され、マップとして予め記憶さ
れている。なお、図中エアコンONの線は、エアコンが
運転されている場合の目標回転数の下限を示すものであ
る。
【0020】ステップ104では、ステップ103で算
出された偏差に基づき、予めマップ化された図4に示す
関係でアクチュエータ2の駆動時間を算出し、ステップ
107で駆動指令信号11aを発する。この駆動指令信
号11aは、その持続時間TD が所定時間TM (例えば
100ms)を越えることがなく、また、その周期(す
なわち周波数FD )が所定周期以下(すなわち所定周波
数以上)になることがないように設定される。
【0021】ステップ102で目標回転数制御実施条件
が成立していない場合には、ステップ105でスロット
ル弁3の目標開度と実開度の偏差が算出される。目標開
度は図5に示す如く、変速機のシフト位置をパラメータ
としてエンジン冷却水温との相関で予めマップに記憶さ
れており、続くステップ106では算出された上記偏差
より、マップに記憶された図6に示す関係でアクチュエ
ータ2の駆動時間を算出して駆動指令信号11aを発す
る。
【0022】図7には、CPU11が行う駆動回路13
の故障検出手順を示す。ステップ201では自身が出力
する駆動指令信号11aの信号レベルを検出し、続くス
テップ202では駆動回路モニタ14の出力より駆動信
号13aの信号レベルを知る。そして、ステップ203
で両信号11a,13aの位相が一致しているか確認
し、一致していれば駆動回路13は正常として次の処理
に進む。
【0023】ステップ203で信号位相が一致していな
い場合には、ステップ205で駆動回路13の故障と判
定し、リレーコイル61の励磁を停止してリレー接点6
2を開くことによりアクチュエータ2への通電を停止す
る(ステップ206)。かかる処置により、例えば駆動
回路13内の短絡等で駆動信号13aが解除されない場
合にも、強制的にアクチュエータへの通電が遮断され
る。
【0024】位相比較をする場合、図9に示す如く、信
号13aはアクチュエータ2の慣性により、信号11a
が立下がっても即座に「0」レベルにならないから、時
間T1 の間は位相検出を中止している。
【0025】図8には、B/UIC12が行うCPU1
1の故障検出手順を示す。ステップ301では駆動指令
信号11aの持続時間TD を測定し、これが所定時間T
M を越える場合には(ステップ302)CPU故障とし
てアクチュエータ2への通電を停止するとともに(ステ
ップ303)、ステップ304、305で、故障直前の
駆動指令信号11aの持続時間TD にて変位した量を変
位する前の状態に戻すのに等しい時間TD´でアクチュ
エータ2のモータへ逆転信号を出力する。これにより、
スロットル弁3は直前の開度に戻される。
【0026】なお、制御状態によっては図10(1)に
示す如く、時間TM を越える時間Tのパルスを出力する
必要があるが、この場合には図10(2)のように、時
間TM で、モータ作動に影響を与えない短時間(例えば
0.5ms程度)信号を中断して誤判定を避ける。
【0027】ステップ302で駆動指令信号11aの持
続時間が所定時間TM を越えていない場合には、ステッ
プ306で上記信号11aの立上がりエッジをカウント
してその周波数FD を測定する。そして、周波数FD が
所定値を越えた場合には(ステップ307)CPU11
の故障と判定してアクチュエータ2への通電を停止する
(ステップ305)。周波数FD が正常範囲にある場合
にはCPU正常として次の処理に移る(ステップ30
8)。
【0028】かかる故障判定はスロットル弁の暴走を防
止するに充分な短い時間間隔(例えば20ms)で行
う。
【0029】
【発明の効果】以上の如く、本発明のスロットル弁制御
装置によれば、制御コンピュータを含んだ駆動系の故障
を確実に検出してスロットル弁の暴走を未然に防止する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】装置の全体構成ブロック図である。
【図2】アクチュエータ駆動制御のフローチャートであ
る。
【図3】エンジン目標回転数の冷却水温依存特性を示す
グラフである。
【図4】回転数偏差とアクチュエータ駆動時間の関係を
示すグラフである。
【図5】目標スロットル開度の冷却水温依存特性を示す
グラフである。
【図6】開度偏差とアクチュエータ駆動時間の関係を示
すグラフである。
【図7】CPUにおける故障判定のフローチャートであ
る。
【図8】バックアップICにおける故障判定のフローチ
ャートである。
【図9】信号波形図である。
【図10】信号波形図である。
【符号の説明】
1 電子制御装置(ECU) 11 コンピュータ(CPU) 12 バックアップ(B/U)IC 13 駆動回路 14 駆動回路モニタ 2 アクチュエータ 3 スロットル弁 4 アイドルスイッチ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両エンジンのアイドル状態を検出し
    て、アイドル時にスロットル弁を所定開度に制御するス
    ロットル弁制御装置において、スロットル弁を開閉する
    アクチュエータ手段と、アクチュエータ手段にパルス的
    に駆動信号を発する駆動手段と、駆動信号の周波数が一
    定値を越えて変化した時に上記駆動手段を故障と判定す
    る故障判定手段とを具備する車両のスロットル弁制御装
    置。
  2. 【請求項2】 車両エンジンのアイドル状態を検出し
    て、アイドル時にスロットル弁を所定開度に制御するス
    ロットル弁制御装置において、スロットル弁を開閉駆動
    するアクチュエータ手段と、アクチュエータ手段にパル
    ス的に駆動信号を発する駆動手段と、上記駆動手段に駆
    動指令信号を発する駆動指令手段と、駆動指令信号と駆
    動信号の位相を比較して、両者が不一致の時に上記駆動
    手段を故障と判定する故障判定手段とを具備する車両の
    スロットル弁制御装置。
  3. 【請求項3】 車両エンジンのアイドル状態を検出し
    て、アイドル時にスロットル弁を所定開度に制御するス
    ロットル弁制御装置において、スロットル弁を開閉駆動
    するアクチュエータ手段と、アクチュエータ手段にパル
    ス的に駆動信号を発する駆動手段と、駆動信号のパルス
    長が一定値を越えた時に上記駆動手段を故障と判定する
    とともに、当該パルス長にて変位した量を変位する前の
    状態に戻すのに等しいパルス長の逆作動信号を上記アク
    チュエータ手段に出力する故障判定手段とを具備する車
    両のスロットル弁制御装置。
JP4220889A 1992-07-28 1992-07-28 車両のスロットル弁制御装置 Pending JPH0650197A (ja)

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US08/097,031 US5394847A (en) 1992-07-28 1993-07-27 Throttle valve control apparatus of vehicle

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US5394847A (en) 1995-03-07

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