JPH0658342U - スロットル開度検出装置の自己診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】スロットルセンサに僅かな出力変化が発生して
も、これを診断できるようにする。 【構成】アイドルスイッチの切換点及びフルスイッチの
切換点において、スロットルセンサの出力Ｖ₁ ，Ｖ₂ を
サンプリングする（Ｓ１〜Ｓ４）。次いで、前記出力Ｖ
₁ ，Ｖ₂ 、更に、Ｖ₂ −Ｖ₁ がそれぞれ許容範囲内であ
るか否かを判別する（Ｓ５〜Ｓ７）。そして、前記診断
データが許容範囲外である場合には、スロットルセンサ
の異常を判定し（Ｓ８）、スロットルセンサを用いたア
イドル判定を、アイドルスイッチに切り換える（Ｓ
９）。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はスロットル開度検出装置の自己診断装置に関し、詳しくは、スロット ル弁開度に応じた検出信号を出力するスロットルセンサの異常を高精度に検出し 得る自己診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来から、機関の吸気通路に介装されるスロットル弁の開度を検出する装置と して、ポテンショメータ式のスロットルセンサと、スロットル弁のアイドル開度 領域でＯＮとなるアイドルスイッチと、スロットル弁の全開領域でＯＮとなるフ ルスイッチとを一体的に備えたものが知られている。

【０００３】 そして、上記のようなセンサ・スイッチの異常判定は、従来、例えば以下のよ うに行われていた。 例えばスロットルセンサ，アイドルスイッチ，フルスイッチそれぞれの検出信 号の関係が図５に示すようなものであるとする。ここで、スロットルセンサが正 常であればスロットル弁の作動範囲に対応するレベルを超える値がスロットルセ ンサから出力されることはなく、前記作動範囲に対応するレベルよりも高い判定 レベルＡをセンサ出力が超える状態が一定時間以上継続した場合には、センサ異 常であると見做すことができる。

【０００４】 また、アイドルスイッチがＯＦＦの状態では、少なくともアイドルスイッチＯ Ｎ領域に対応するセンサ出力よりも高い値が出力されるはずである。そこで、ア イドルスイッチのＯＮ状態に対応する判定レベルＢを設定し、アイドルスイッチ ＯＦＦ時にセンサ出力が、前記判定レベルＢを下回る状態が一定時間以上継続し たときには、センサ異常と判定する。

【０００５】 また、フルスイッチがＯＮの状態でも、所定値以上のセンサ出力が期待される ので、このときも正常であればフルスイッチＯＮ状態でとり得ない判定レベルＣ をセンサ出力が下回る状態が一定時間以上継続したときには、センサ異常と判定 する。 一方、アイドルスイッチとフルスイッチとが共にＯＮ状態になったときには、 少なくともいずれか一方のスイッチが異常であると判断できる。

【０００６】 また、前記ポテンショメータ式のスロットルセンサで検出されるスロットル弁 の最小開度を、全閉位置相当と見做して学習し、この学習された全閉位置から所 定値だけ開方向に設定した開度をアイドル位置判定用開度として決定し、該アイ ドル位置判定用開度と実際の検出開度とを比較することで、スロットル弁のアイ ドル状態を判定するよう構成された装置がある（特開昭６３−２０８６４８号公 報等参照）。そして、センサ異常時には、前記スロットルセンサを用いたアイド ル判定を、アイドルスイッチに切り換えるものがある。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、スロットルセンサの出力は、センサの電源，出力，グランドライン のいずれかに異常抵抗が加わって微小変化を生じることがある。しかしながら、 上記のような異常抵抗によって出力変化が生じても、その変化が図６に示す正常 範囲領域内であると、前述の異常検出方法ではセンサは正常であると判断される ため、センサ出力をそのまま用いてスロットル弁開度が誤差をもって検出される ことになってしまう。

【０００８】 ここで、前述のようにスロットルセンサの出力に基づいてアイドル判定を行わ せる場合に、正常なセンサ出力に基づいてアイドル位置判定用開度が決定された 後に、異常検出されない範囲でセンサ出力を微小に浮かせる異常が全閉領域付近 （図６のＤ領域）で生じると、正常にアイドル判定を行わせることができなくな る場合がある。

【０００９】 また、逆に、異常検出されない範囲でセンサ出力を微小に低下させる異常が全 閉領域付近（図６のＤ領域）で生じると、かかる出力低下をアイドル判定レベル の低下として誤学習し、その後、前記センサ異常状態が正常に復帰すると、出力 レベルが全体的に増大するから、この場合も正常にアイドルＯＮ判定を行わせる ことができなくなってしまう。

【００１０】 即ち、前述したスロットルセンサの異常判定方法によってセンサ異常が検出さ れるような大幅な出力異常が生じたときには、かかる異常検出に基づいてセンサ 出力に基づくアイドル判定（ソフトアイドル）から、機械的なアイドルスイッチ を用いるアイドル判定に切り換えることが可能である。 しかしながら、従来の異常判定方法では異常と見做されないような微小な出力 変化が生じると、そのままセンサ出力に基づくアイドル判定を継続することにな るため、アイドル判定が不良となり、以て、アイドル判定を用いる機関制御や自 動変速機制御に不具合を来すという問題があったものである。

【００１１】 本考案は上記問題点に鑑みなされたものであり、スロットルセンサの出力を微 小に変化させるような異常が発生したときにでも、かかる異常を診断できる自己 診断装置を提供し、以て、アイドル判定の精度を向上させることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

そのため本考案にかかるスロットル開度検出装置の自己診断装置は、図１に示 すように、機関の吸気通路に介装されるスロットル弁の開度に応じた検出信号を 出力するスロットルセンサと、前記スロットル弁の所定低開度位置を切換点とし てオン・オフ変化するアイドルスイッチと、前記スロットル弁の所定高開度位置 を切換点としてオン・オフ変化するフルスイッチと、を含んで構成されたスロッ トル開度検出装置において、前記アイドルスイッチとフルスイッチとの少なくと 一方の切換点において前記スロットルセンサの検出信号をサンプリングするセン サ出力サンプリング手段と、このセンサ出力サンプリング手段でサンプリングさ れたスロットルセンサの検出信号と基準値との比較に基づいて前記スロットルセ ンサの異常診断を行う自己診断手段と、を設けて構成される。

【００１３】

【作用】

かかる構成によると、アイドルスイッチのＯＮ・ＯＦＦ状態が切り換わる点（ 所定の低開度位置）におけるスロットルセンサ出力、又は／及び、フルスイッチ のＯＮ・ＯＦＦ状態が切り換わる点（所定の高開度位置）におけるスロットルセ ンサ出力がサンプリングされる。このようにして、ある所定開度に対応するセン サ出力を求め、このセンサ出力と基準値とを比較することで、ある所定開度に対 応するセンサ出力の変化を捉えて、センサの異常診断を行うものである。

【００１４】 即ち、スロットルセンサの出力が異常出力範囲に含まれるか否かではなく、あ る開度に対応するセンサ出力を求めるようにしたことで、僅かなセンサ出力の変 化も捉えることができるようにした。

【００１５】

【実施例】

以下に本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。 図２は、本考案にかかるスロットル開度検出装置の検出結果を用いて自動変速 機を制御するシステムを示す図である。 尚、本実施例では、スロットル弁開度を自動変速制御に用いるシステムについ て説明するが、機関の燃料供給制御やアイドル回転制御に用いるシステムであっ ても良いことは明らかである。

【００１６】 図２において、内燃機関１の出力側に自動変速機が設けられている。前記自動 変速機は、機関１の出力軸２の回転が入力されるトルクコンバータ３と、このト ルクコンバータ３の出力側に入力軸４が連結された歯車式変速機５とを備える。 ６は歯車式変速機５の出力軸である。 歯車式変速機５は、内部の各種摩擦要素の結合・開放操作を行う油圧アクチュ エータ７を備える。この油圧アクチュエータ７に対する作動油圧は各種のソレノ イドを介して制御されるが、ここではシフト用ソレノイド８Ａ，８Ｂ及びオーバ ーランクラッチソレノイド９のみを示してある。

【００１７】 自動変速機用コントロールユニット20は、マイクロコンピュータを内蔵するも ので、各種のセンサから信号が入力される。 前記各種のセンサとしては、車速ＶＳＰの検出のため、歯車式変速機５の出力 軸６の一定回転毎にパルス信号を出力する車速センサ21が設けられている。 また、機関吸気系に介装されたスロットル弁22の開度に応じた電圧信号を出力 するポテンショメータ式のスロットルセンサ23が設けられている。前記スロット ルセンサ23には、スロットル弁23のアイドル開度領域でオンとなるアイドルスイ ッチ23ａと、スロットル弁23の全開領域でオンとなるフルスイッチ23ｂとが付設 されている。

【００１８】 前記スロットルセンサ23は、図４に示すように、スロットル弁開度の増大に比 例してその検出信号（電圧信号）が増大するセンサである。また、前記アイドル スイッチ23ａは、図４に示すように、所定の低開度位置を切換点として、アイド ル領域側でＯＮとなり、非アイドル領域側でＯＦＦとなる機械的なスイッチであ る。更に、前記フルスイッチ23ｂは、図４に示すように、所定の高開度位置（例 えば開度40°）を切り換え点として、低開度側でＯＦＦとなり、全開領域側でＯ Ｎとなる機械的スイッチである。

【００１９】 コントロールユニット20は、セレクトレバーの操作位置に適合して変速制御を 行い、特にセレクトレバーがＤレンジの状態では、車速ＶＳＰ及びスロットル弁 開度に従って１速〜４速の変速位置を自動設定し、シフト用ソレノイド８Ａ，８ Ｂのオン・オフの組み合わせを制御して、油圧アクチュエータ７を介して歯車式 変速機５をその変速位置に制御する。また、トルクコンバータ３にロックアップ クラッチを備える構成では、コントロールユニット20により該ロックアップクラ ッチの締結をスロットル弁開度及び車速ＶＳＰに応じて制御する。更に、コント ロールユニット20は、スロットル弁開度に応じてライン圧を調整する機能を有し ている。

【００２０】 上記のように、コントロールユニット20は、スロットル弁開度に基づいて自動 変速機の各種制御を行うようになっているが、アイドル判定については、通常は スロットルセンサ23からの検出信号に基づいて行って、スロットルセンサ23の異 常時には、アイドルスイッチ23ａに切り換えるようになっている。 前記スロットルセンサ23を用いたアイドル判定は以下のようにして行われる。 即ち、スロットルセンサ23で検出されるスロットル弁22の最小開度を、全閉位置 相当と見做して学習し、この学習された全閉位置から所定値だけ開方向に設定し た開度をアイドル位置判定用開度として決定し、該アイドル位置判定用開度と実 際の検出開度とを比較することで、スロットル弁22のアイドル位置を判定する。

【００２１】 ところで、上記のようなスロットルセンサ23を用いたアイドル判定を、アイド ルスイッチ23ａに切り換えるためのスロットルセンサ23の異常判定（自己診断） は、図３のフローチャートに示すようにして行われる。 尚、本実施例において、センサ出力サンプリング手段及び自己診断手段として の機能は、前記図３のフローチャートに示すように、コントロールユニット20が ソフトウェア的に備えている。

【００２２】 まず、ステップ１（図中ではＳ１としてある。以下同様）では、アイドルスイ ッチ23ａがＯＮ→ＯＦＦ又はＯＦＦ→ＯＮに切り換わったか否かを判別する。 そして、アイドルスイッチ23ａの切換点であるときには、ステップ２へ進み、 そのときのスロットルセンサ23の出力をＶ₁ （図４参照）にセットする。 ステップ１で切換点でないと判別されたとき、及び、ステップ２でスロットル センサ23出力のサンプリングを行った後は、ステップ３へ進み、今度はフルスイ ッチ23ｂがＯＮ→ＯＦＦ又はＯＦＦ→ＯＮに切り換わったか否かを判別する。

【００２３】 そして、フルスイッチ23ｂの切換点であるときには、ステップ４へ進み、その ときのスロットルセンサ23の出力をＶ₂ （図４参照）にセットする。 ステップ３でフルスイッチ23ｂの切換点でないと判別されたとき、及び、ステ ップ４でセンサ23出力のサンプリングを行った後は、ステップ５へ進む。 ステップ５では、アイドルスイッチ23ａの切換点でサンプリングされたセンサ 23出力Ｖ₁ が、予め設定された許容範囲（基準値）内であるか否かを判別する。 ここで、前記出力Ｖ₁ が許容範囲外である場合には、ステップ８へ進み、スロッ トルセンサ23の異常を判定し、次のステップ９では、スロットルセンサ23を用い たアイドル判定をアイドルスイッチ23ａに切り換える。

【００２４】 一方、ステップ５で出力Ｖ₁ が許容範囲内であると判別された場合には、ステ ップ６へ進み、今度はフルスイッチ23ｂの切換点でサンプリングされたセンサ23 出力Ｖ₂ が、予め設定された許容範囲（基準値）内であるか否かを判別する。こ こでも、前記出力Ｖ₂ が許容範囲外である場合には、ステップ８へ進み、スロッ トルセンサ23の異常を判定し、次のステップ９では、スロットルセンサ23を用い たアイドル判定をアイドルスイッチ23ａに切り換える。

【００２５】 また、ステップ６で出力Ｖ₂ が許容範囲内であると判別された場合には、ステ ップ７へ進み、前記出力Ｖ₂ と出力Ｖ₁ との偏差が予め設定された許容範囲（基 準値）内であるか否かを判別する。そして、前記偏差が許容範囲外である場合に は、ステップ８へ進み、スロットルセンサ23の異常を判定し、次のステップ９で は、スロットルセンサ23を用いたアイドル判定をアイドルスイッチ23ａに切り換 える。

【００２６】 一方、ステップ７で、前記偏差が許容範囲内であると判別されたときには、ス テップ10へ進み、スロットルセンサ23の正常を判定する。 上記のように、アイドルスイッチ23ａ，フルスイッチ23ｂの切換点におけるセ ンサ23出力に基づいてスロットルセンサ23の異常を判定させる構成であれば、前 記切換点におけるスロットル開度に対応するセンサ出力を観察するから、センサ 出力の僅かな変化を捉えることができ、センサ23の出力が異常抵抗によって僅か に変化した場合も異常判定することができ、以て、センサ23を用いたアイドル判 定が不良のまま継続されることを回避できる。

【００２７】 尚、上記図３のフローチャートでは、出力Ｖ₁ ，出力Ｖ₂ ，出力Ｖ₂ −出力Ｖ ₁ についてそれぞれ基準値と比較して、スロットルセンサ23の異常診断を行わせ るようにしたが、前記３つの診断データの１つのみ又は２つに基づいて自己診断 させる構成としても良い。特に、異常抵抗によって出力が変化する場合には、セ ンサ出力の大きい側の方が、前記出力変化が大きくなるから、出力Ｖ₂ 又は出力 Ｖ₂ −出力Ｖ₁ に基づいて診断させるようにすると良い。

【００２８】 また、異常抵抗によるセンサ異常を、前記出力Ｖ₁ ，出力Ｖ₂ ，出力Ｖ₂ −出 力Ｖ₁ に基づいて判別させる場合には、センサ劣化による出力変化を除外するた めに、例えばキースイッチＯＮ後初回の切換点出力を基準として許容範囲を設定 し、キースイッチＯＮ後のセンサ出力変化を捉えるようにすると良い。 更に、上記実施例では、スロットルセンサ23の異常が判定されたときに、アイ ドル判定をアイドルスイッチ23ａに切り換えるフェールセーフのみを示したが、 この他、異常状態の再現性などを基に、スロットルセンサ23の出力と開度との相 関関係を変更したり、スイッチ23ａ，23ｂのみを用いる制御に切り換えるなどの フェイルセーフ制御が可能である。

【００２９】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によると、スロットルセンサの電源，出力，グラン ドラインのいずれかに異常抵抗が加わって、センサ出力に微小変化が生じても、 これを精度良く捉えて異常判定させることができ、例えば、スロットルセンサの 出力に基づくアイドル判定の精度を向上させることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の基本構成を示すブロック図。

【図２】本考案の実施例を示すシステム構成図。

【図３】自己診断の様子を示すフローチャート。

【図４】センサ出力の特性を示す線図。

【図５】従来の自己診断の特性を示す線図。

【図６】従来の自己診断の問題点を説明するための線
図。

【符号の説明】

１ 機関 20 コントロールユニット 22 スロットル弁 23 スロットルセンサ 23ａ アイドルスイッチ 23ｂ フルスイッチ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】機関の吸気通路に介装されるスロットル弁
   の開度に応じた検出信号を出力するスロットルセンサ
   と、 前記スロットル弁の所定低開度位置を切換点としてオン
   ・オフ変化するアイドルスイッチと、 前記スロットル弁の所定高開度位置を切換点としてオン
   ・オフ変化するフルスイッチと、 を含んで構成されたスロットル開度検出装置において、 前記アイドルスイッチとフルスイッチとの少なくと一方
   の切換点において前記スロットルセンサの検出信号をサ
   ンプリングするセンサ出力サンプリング手段と、 該センサ出力サンプリング手段でサンプリングされたス
   ロットルセンサの検出信号と基準値との比較に基づいて
   前記スロットルセンサの異常診断を行う自己診断手段
   と、 を設けてなるスロットル開度検出装置の自己診断装置。