JPH10299512A

JPH10299512A - 内燃機関の制御装置

Info

Publication number: JPH10299512A
Application number: JP12343097A
Authority: JP
Inventors: Takuya Matsumoto; 卓也松本; Toru Hashimoto; 徹橋本; Mitsuhiro Miyake; 光浩三宅; Seiichi Inoue; 誠一井上
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1997-04-25
Filing date: 1997-04-25
Publication date: 1998-11-10

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、所謂ドライブバイワイヤをそなえ
た車両に適用される、内燃機関の制御装置に関し、ドラ
イブバイワイヤの故障時における吸気量制御によりブレ
ーキのマスタバックに作用する負圧が低下しても、制動
力の低下を防止できるようにする。【解決手段】電子スロットル制御装置を有するエンジ
ンと、ブレーキスイッチ２００とをそなえるとともに、
電子スロットル制御装置の故障を判定する故障判定手段
７０と、電子スロットル制御装置の故障が判定されると
スロットル弁１５を閉方向に駆動するとともに所定の吸
気量をエンジンに供給する吸気量制御手段２０１とをそ
なえ、故障検出手段７０により電子スロットル制御装置
の故障が検出され、且つブレーキスイッチ２００により
ブレーキの作動が検出された場合は、吸気量制御手段２
０１による吸気量を低下させるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スロットル弁を電
気的に駆動する電子スロットル制御装置、いわゆるドラ
イブバイワイヤ（ＤＢＷ）をそなえた車両に適用され
る、内燃機関の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自動車等のエンジンにおい
て、アクセルペダルとスロットルバルブとの間を電気信
号で連絡するようにしたドライブバイワイヤ（以下、Ｄ
ＢＷという）が開発されている。このようなＤＢＷで
は、アクセルペダルとスロットルバルブとが機械的には
接続されておらず、アクセルペダルの操作量（アクセル
開度）の他にも種々のパラメータに基づいてコンピュー
タにより仮想のアクセル開度（疑似アクセル開度）を設
定し、これに応じてスロットルバルブを制御することが
でき、電子スロットル制御装置とも称される。

【０００３】したがって、例えばアクセルペダルが操作
されていない（即ち、アクセル開度が微小な所定値以下
の）アイドル運転時に、スロットルバルブを微調整しな
がらアイドルスピードをコントロールしたりできるほ
か、車両の走行状態やエンジンの運転状態に応じてアク
セル開度（運転者の操作）を補正するようにして疑似ア
クセル開度を設定して、これに基づいたスロットル制御
により、フィーリングのよいエンジン運転を実現するこ
ともできる。

【０００４】一方、近年、点火プラグにより火花点火す
る内燃機関（一般には、ガソリンエンジン）であって、
シリンダ内に直接燃料を噴射する火花点火式筒内噴射型
内燃機関（以下、エンジンという）が、実用化されてい
る。かかるエンジンでは、燃料噴射タイミングを自由に
行なえ混合気の形成状態を自由に制御できる特性を利用
して機関の燃費性能の向上と出力性能の向上とを両立さ
せることができる。

【０００５】つまり、この火花点火式筒内噴射型エンジ
ンでは、圧縮行程で燃料を噴射することで、層状燃焼に
より燃料の極めて希薄な状態（即ち、空燃比が理論空燃
比よりも極めて大）での運転（超リーン燃焼運転）を行
なうことができ、その燃焼形態として超リーン運転モー
ド（圧縮行程噴射モード又は圧縮リーン運転モード）を
そなえており、燃料消費率の大幅な向上を実現すること
ができる。

【０００６】火花点火式筒内噴射型エンジンでは、主と
して吸気行程で燃料を噴射する予混合燃焼運転も当然な
がら行なうことができ、この場合には、燃焼室（シリン
ダ内）へ直接燃料を噴射することにより、各燃焼サイク
ルで噴射した燃料の大半をその燃焼サイクル内で確実に
燃焼させることができるため、エンジン出力を向上させ
ることもできる。

【０００７】このような予混合燃焼運転も、超リーン運
転モードほどではないが燃料の希薄な状態（即ち、空燃
比が理論空燃比よりも大）で運転を行なうリーン運転モ
ード（吸気リーン運転モード）と、空燃比が理論空燃比
となるようにＯ₂センサ情報等に基づいてフィードバッ
ク制御を行なうストイキオ運転モード（ストイキオフィ
ードバック運転モード）と、燃料の過濃な状態（即ち、
空燃比が理論空燃比よりも小）で運転を行なうエンリッ
チ運転モード（オープンループモード）とを、燃焼形態
として設定できる。

【０００８】一般には、エンジンへの要求出力が小さけ
れば、即ち、エンジンの回転数が低く負荷も小さけれ
ば、圧縮リーン運転モードとして燃費の向上を図り、こ
れよりもエンジン回転数やエンジン負荷が増大するにし
たがって、吸気リーン運転モード，ストイキオ運転モー
ド，エンリッチ運転モードの順に選択するように構成さ
れている。

【０００９】ところで、超リーン燃焼運転（圧縮リーン
運転）の場合、空燃比を大きくするために、燃焼室によ
り多くの空気を供給する必要があるが、この圧縮リーン
運転は、エンジン負荷の低い領域、即ち、アクセルペダ
ルの踏込量（アクセル開度）の小さい領域で運転を行な
うので、アクセル開度に応じたスロットルバルブ開度で
は所要の空燃比を満たすことができない。

【００１０】そこで、スロットルバルブをそなえた吸気
通路を迂回するエアバイパス通路を設け、このエアバイ
パス通路に電子制御バルブ（エアバイパスバルブ）を介
装し、アクセル開度に応じたスロットルバルブ開度では
吸気不足となるときに、このエアバイパスバルブを必要
な空気量に応じて開放して空気供給を行なうようにした
技術も開発されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の火花
点火式筒内噴射型エンジンに、前述のドライブバイワイ
ヤ（ＤＢＷ）を適用することも考えられる。つまり、Ｄ
ＢＷではアクセル開度に対応せずにスロットルバルブ開
度を制御しうるので、アクセル開度に応じた量よりも多
量の空気を燃焼室に供給することができ、火花点火式筒
内噴射型エンジンの圧縮リーン運転時などにアクセル開
度が小さくても必要量の空気を燃焼室に供給することが
できるのである。

【００１２】ところで、このようなＤＢＷを採用する場
合、ＤＢＷの万が一の故障に対する対策も用意しておき
たい。例えばスロットルバルブやこのスロットルバルブ
を駆動するための電動モータ等に何らかの異常が生じる
と、スロットルバルブを正確に制御できなくなることが
考えられるが、このようなトラブルに対しても何かしら
の安全対策が必要である。

【００１３】このような場合には、一般的には電動モー
タの電源をオフにしてスロットルバルブの開度を強制的
に全閉状態にするような吸気量制御を行なうとともに、
上述のエアバイパスバルブを開放して、車両の走行に必
要な最低限の吸気量を確保することが考えられる。な
お、ドライブバイワイヤ（ＤＢＷ）の異常時においても
エンジンを停止させずに車両の走行に必要な最低限の吸
気量を確保しているのは、修理工場等までの車両の自力
走行を可能にするためである。また、車両の走行に必要
な最低限の吸気量とは、例えば車両が８０ｋｍ／ｈ程度
の車速で走行可能な程度の吸気量である。

【００１４】しかしながら、このような吸気量制御時に
は、常にバイパス通路に一定量の吸気が流れているた
め、インテークマニホールドにおける吸気負圧が低下し
てしまい、これによりブレーキのマスタバック負圧が十
分に確保できなくなるという課題がある。そして、この
ようにブレーキのマスタバック負圧が低下すると、ブレ
ーキの倍力効果（サーボ効果）が薄れてしまい、それま
でと同じ制動力を得るためにはドライバは強くブレーキ
を踏み込まなければならなくなるという課題がある。

【００１５】なお、特開平８−３１８７６４号公報に
は、やはり吸気負圧が低下した場合にもマスタバックに
十分な負圧を蓄圧して、制動力を確保するようにした技
術が開示されている。しかしながら、この技術は、車速
に応じてスロットル開度を補正したり、エンジンの暖機
時にスロットル開度を補正したりする技術であって、Ｄ
ＢＷの故障時に対する安全対策とは何ら関係がなく、上
述のような課題を解決するようなものではなかった。

【００１６】本発明は、上述の課題に鑑み創案されたも
ので、電子スロットル制御装置（ドライブバイワイヤ）
をそなえた車両において、ドライブバイワイヤの故障時
における吸気量制御により、ブレーキのマスタバックに
作用する負圧が低下しても、制動力の低下を防止するこ
とができるようにした、内燃機関の制御装置を提供する
ことを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の内燃機関の制御装置では、スロットル弁は電
子スロットル制御装置により電気的に駆動される。そし
て、故障判定手段により電子スロットル制御装置の故障
が判定されると、吸気量制御手段によりスロットル弁が
閉方向に駆動されて、所定量の吸気がエンジンに供給さ
れるようになる。そして、上述のように、故障判定手段
によりスロットル弁の故障が判定された場合において、
さらに、ブレーキスイッチによりブレーキの作動が検出
された場合は、吸気量制御手段によりエンジンに供給さ
れる吸気量が低下するように制御される。これにより、
ブレーキ操作時にマスタバックに作用する吸気負圧を確
保することができ、制動力の低下が防止される。

【００１８】また、請求項２記載の本発明の内燃機関の
制御装置では、故障判定手段により電子スロットル制御
装置の故障が判定されると、吸気量制御手段によりスロ
ットル弁を駆動するアクチュエータの電源が遮断され、
これによりスロットル弁が閉方向に駆動される。また、
請求項３記載の本発明の内燃機関の制御装置では、故障
判定手段により電子スロットル制御装置の故障が検出さ
れ、且つブレーキスイッチによりブレーキの作動が検出
されると、吸気量制御手段によりエンジンに供給される
吸気量がブレーキの作動検出時から２秒間だけ低下す
る。これにより、ブレーキ作動時にはマスタバックに作
用する吸気負圧を確保して制動力の低下が防止される。
また、ブレーキの作動検出時から所定時間経過後にはエ
ンジンに供給される吸気量が所定量に戻り、走行に必要
な吸気量が確保される。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の実施
の形態について説明すると、図１〜図６は本発明の一実
施形態としての内燃機関の制御装置が適用される筒内噴
射式内燃機関を示すものであり、これらの図に基づいて
説明する。〔筒内噴射内燃機関の全体説明〕まず、本実施例にかか
る火花点火式筒内噴射型内燃機関（以下、筒内噴射エン
ジンともいう）の構成について、図２を参照しながら説
明する。

【００２０】図２において、１はエンジン本体、２は吸
気通路、３はスロットル弁設置部分、４はエアクリーナ
である。吸気通路２は、上流側から吸気管７，スロット
ルボディ５，サージタンク８，吸気マニホールド９の順
で接続された構成になっている。スロットルボディ５に
は、電気的に制御される電子制御スロットルバルブ（吸
気量調整手段）１５が備えられており、この電子制御ス
ロットルバルブ１５は後述するスロットル制御コンピュ
ータ（スロットルコントローラ）１６０を通じて開度制
御される。なお、スロットルバルブの目標開度（目標ス
ロットル開度）は、後述するエンジン制御コンピュータ
（エンジンＥＣＵ）１６で、アクセルポジションセンサ
（ＴＰＳ１）５１Ａで検出されたアクセルペダル５０の
踏込量（アクセル開度）及びエンジン運転状態に応じて
設定されるようになっている。

【００２１】そして、このような電子制御スロットルバ
ルブ１５及びエンジンＥＣＵ１６及びスロットルコント
ローラ１６０等から電子スロットル制御装置〔即ち、ド
ライブバイワイヤ（ＤＢＷ）〕１５０が構成されてい
る。また、このような電子制御スロットルバルブ１５と
並列に、リンプホームバルブ装置（ＬＨＶ）１２が装備
されている。このＬＨＶ１２は、後述する電子制御スロ
ットルバルブ故障時（閉故障時）に機関の燃焼が成立す
るよう空気を供給するためのものであり、電子制御スロ
ットルバルブ１５を迂回するようにサージタンク８上流
側に設けられたバイパス通路１３と、このバイパス通路
１３に介装されたＬＨＶ本体１４とからなり、ＬＨＶ本
体１４は後述するエンジン制御コンピュータ（エンジン
ＥＣＵ）１６により制御されるリニアソレノイド（図示
略）で駆動されるようになっている。

【００２２】また、１７は排気通路、１８は燃焼室であ
り、吸気通路２及び排気通路１７の燃焼室１８への開口
部、即ち吸気ポート２Ａ及び排気ポート１７Ａには、吸
気弁１９及び排気弁２０が装備されている。さらに、２
１は燃料噴射弁（インジェクタ）であり、本実施形態で
は、インジェクタ２１が燃焼室１８へ直接燃料噴射する
ように配設されている。

【００２３】また、２２は燃料タンク、２３Ａ〜２３Ｅ
は燃料供給路、２４は低圧燃料ポンプ、２５は高圧燃料
ポンプ、２６は低圧レギュレータ、２７は高圧レギュレ
ータ、２８はデリバリパイプであり、燃料タンク２２内
の燃料を低圧燃料ポンプ２４で駆動して更に高圧燃料ポ
ンプ２５で加圧して所定の高圧状態で燃料供給路２３
Ａ，２３Ｂ，デリバリパイプ２８を通じてインジェクタ
２１へ供給するようになっている。この際、低圧燃料ポ
ンプ２４から吐出された燃料圧力は低圧レギュレータ２
６で調圧され、高圧燃料ポンプ２５で加圧されてデリバ
リパイプ２８に導かれる燃料圧力は高圧レギュレータ２
７で調圧されるようになっている。

【００２４】また、２９は排出ガスの一部を吸気通路２
に還流する排出ガス還流通路（ＥＧＲ通路）、３０はＥ
ＧＲ２９を通じた排出ガスの還流量を調整するＥＧＲバ
ルブ（排出ガス量調整手段）であり、３２はブローバイ
ガスを還元する流路であり、３３はクランク室積極換気
用のバルブであり、３４はキャニスタであり、３５は排
出ガス浄化用触媒（ここでは、三元触媒）である。

【００２５】ところで、図２に示すように、エンジンＥ
ＣＵ１６では、インジェクタ２１の駆動制御や、図示し
ない点火プラグを作動させる点火コイルの駆動制御や、
ＥＧＲバルブの開度制御や、高圧レギュレータ２７によ
る燃圧制御等に加えて、ＬＨＶ１２の制御を、エンジン
の運転状態や故障状態に応じて行なうようになってい
る。また、スロットルコントローラ１６０では、電子制
御スロットルバルブ１５の開閉制御をドライバのアクセ
ル指令やエンジンの運転状態や故障状態に応じて行なう
ようになっている。

【００２６】そこで、エンジンＥＣＵ１６には、図２に
示すように、第１のアクセルポジションセンサ（ＡＰＳ
１）５１Ａ，エアフローセンサ（図示略），吸気温度セ
ンサ３６，スロットル開度を検出するスロットルポジシ
ョンセンサ（ＴＰＳ）３７Ｂ，アイドルスイッチ３８，
エアコンスイッチ（図示略），変速ポジションセンサ
（図示略），車速センサ（図示略），パワーステアリン
グの作動状態を検出するパワステスイッチ（図示略），
スタータスイッチ（図示略），第１気筒検出センサ４
０，クランク角センサ４１，エンジンの冷却水温を検出
する水温センサ４２，排出ガス中の酸素濃度を検出する
Ｏ₂ センサ４３等から、検出信号が送信されるようにな
っている。なお、クランク角センサ４１に基づいて機関
回転数（エンジン回転数）を算出しうるので、クランク
角センサ４１を便宜上エンジン回転数センサとよぶ。

【００２７】また、スロットルコントローラ１６０に
は、図２に示すように、アクセルポジションセンサ（Ａ
ＰＳ）５１Ｂ，スロットルポジションセンサ（ＴＰＳ）
３７Ａ等から、検出信号が送信されるようになってい
る。そして、エンジンＥＣＵ１６とスロットルコントロ
ーラ１６０とは、互いに通信により情報を交換しうるよ
うに構成されている。

【００２８】さらに、本エンジンには、自動変速機（Ａ
Ｔ）１７０と、自動変速機１７０を制御する自動変速機
コントローラ（ＡＴコントローラ）１７１とが付設され
ており、エンジンＥＣＵ１６とこのＡＴコントローラ１
７１との間でも通信により互いに情報を交換しうるよう
に構成されている。また、本エンジンには、オートクル
ーズ機能もそなえられており、オートクルーズ関連の入
力情報に応じて、スロットルコントローラ１６０による
スロットル開度制御等が行なわれるようになっている。

【００２９】ところで、このような本エンジンでは、運
転モードとして、後期リーン燃焼運転モード（圧縮行程
噴射モード），前期リーン燃焼運転モード，ストイキオ
フィードバック運転燃焼運転モード，オープンループ燃
焼運転モードがあり、エンジンの運転状態（即ち、エン
ジン回転数及びエンジン負荷）や車両の走行状態等に応
じてこれらのモードの何れかが選択されるようになって
いる。

【００３０】このうち、後期リーン燃焼運転モードは、
燃料噴射を圧縮行程後期のように極めて点火時期に近い
段階で行ない、しかも燃料を点火プラグの近傍に集めて
部分的にはリッチにし全体的にはリーンとしながら、層
状燃焼を行なうモードであり、着火性，燃焼安定性を確
保しつつ節約運転を行なうことのできる超希薄燃焼モー
ドである。本実施形態では総合空燃比が約２４以上の領
域に設定されており、最も希薄燃焼を実現することがで
きるが、総合空燃比については、本実施形態よりも低い
領域（例えば総合空燃比が約２３以上程度の範囲）に設
定してもよく、また、本実施形態よりも高い領域に設定
してもよい。

【００３１】また、前期リーン燃焼運転モードも希薄燃
焼モードであるが、このモードでは、燃料噴射を後期リ
ーン燃焼運転モードよりも前（主として、吸気行程）に
行ない、燃料を予混合して全体的には理論空燃比よりも
リーンとしながら着火性，燃焼安定性を確保しつつある
程度の出力を得るようにしながら、節約運転を行なうモ
ードである。ここでは、前期リーン燃焼運転モードの領
域を、総合空燃比が約２４以下で理論空燃比以上の領域
に設定されている。

【００３２】また、ストイキオフィードバック燃焼運転
モードは、Ｏ₂ センサの出力に基づいて、空燃比をスト
イキオ状態に維持しながら十分なエンジン出力を効率よ
く得られるようにしている。このモードでは、吸気行程
での燃料噴射に基づく予混合燃焼が行なわれる。また、
オープンループ燃焼運転モードでは、加速時や発進時等
に十分な出力が得られるように、オープンループ制御に
よりストイキオ又はリッチな空燃比での燃焼を行なう。
このモードでは、吸気行程での燃料噴射に基づく予混合
燃焼が行なわれる。

【００３３】このような各運転モードは、エンジン回転
数及びエンジン負荷に応じて、後述するエンジンＥＣＵ
１６により選択されるが、通常は、低回転，低負荷状態
では後期リーン燃焼運転モードが選択され、エンジン回
転数やエンジン負荷が増加していくと、前期リーン燃焼
運転モード、ストイキオ燃焼運転モードの順に切り替え
られ、さらにエンジン回転数やエンジン負荷が増加すれ
ばオープンループモード（エンリッチ燃焼運転モード）
へと切り替えられる。

【００３４】エンジンＥＣＵ１６では、このように運転
モードを選択した上で、各種制御を行なうが、スロット
ルバルブ制御に着目すると、圧縮行程で燃料噴射して空
燃比の極めて大きい後期リーン燃焼運転モードでは、目
標空燃比を実現するためには、アクセル開度に応じたス
ロットルバルブ開度では空気不足になるため、アクセル
開度に応じたスロットルバルブ開度よりも大幅に大きい
目標開度（疑似目標開度）を設定してこれに基づいてス
ロットルバルブの開度制御を行なうようになっている。
また、ストイキオフィードバック燃焼運転モードやオー
プンループ燃焼運転モードでも、アクセル開度に応じた
スロットルバルブ開度では空気不足になる場合があり、
この場合には、アクセル開度に応じたスロットルバルブ
開度よりも適当に大きい目標開度（疑似目標開度）を設
定してこれに基づいてスロットルバルブの開度制御を行
なうようになっている。〔吸気制御系の説明〕ここで、本発明の制御装置に関す
る電子スロットル制御装置（ＤＢＷ）１５０及びＬＨＶ
１２の制御系（即ち、リンプホームバルブ制御装置）１
２０に着目して説明すると、これらの制御系は、図１に
示すように構成される。

【００３５】つまり、ＤＢＷ１５０を構成する電子制御
スロットルバルブ１５は、スロットルボディ５内の吸気
通路５Ａに介装されたバタフライ弁１５１と、バタフラ
イ弁１５１を支持する軸１５２に外装されてバタフライ
弁１５１に閉動付勢力を与えるリターンスプリング１５
３と、軸１５２を回転駆動する電動モータ（スロットル
アクチュエータ）１５４と、アクチュエータ１５４と軸
１５２との間に介装されたギヤ機構１５５とをそなえて
いる。

【００３６】そして、軸１５２には、バタフライ弁１５
１の開度（スロットル弁開度）を検出するスロットルポ
ジション３７として、第１のスロットルポジションセン
サ（ＴＰＳ１）３７Ａと第２のスロットルポジションセ
ンサ（ＴＰＳ２）３７Ｂとが付設されている。このよう
に、本装置では、二つのスロットルポジションセンサ
（ＴＰＳ１，ＴＰＳ２）３７Ａ，３７Ｂが設けられてい
るが、これは、スロットルポジションセンサ３７Ａ，３
７Ｂの故障時にそなえたものである。

【００３７】ＤＢＷ１５０は、このような電子制御スロ
ットルバルブ１５と、この電子制御スロットルバルブ１
５の目標開度を設定するエンジンＥＣＵ１６と、エンジ
ンＥＣＵ１６で設定された目標開度に基づいてアクチュ
エータ１５４の作動を制御してスロットルバルブ開度を
調整するスロットルコントローラ１６０とから構成され
ている。

【００３８】このため、図１に示すように、エンジンＥ
ＣＵ１６には、目標開度設定部１６Ａがそなえられ、ス
ロットルコントローラ１６０には、スロットル開度フィ
ードバック制御部１６０Ａがそなえられている。図３は
スロットル制御に着目した制御ブロック図であり、図３
に示すように、エンジンＥＣＵ１６の目標開度設定部１
６Ａには、第１のアクセルポジションセンサ（ＡＰＳ
１）５１Ａからの検出情報とクランク角センサ４１（図
２参照）の検出結果から得られるエンジン回転数とから
目標エンジントルクを設定する機能１６ａと、この設定
された目標エンジントルクに吸気温補正及び大気圧補正
を施す機能１６ｂと、エアコン，電気負荷等に関する補
正を施す機能１６ｃと、この補正後の目標エンジントル
クとエンジン回転数とから目標スロットル開度を設定す
る機能１６ｄとがそなえられる。

【００３９】目標開度設定部１６Ａには、さらに、第２
のスロットルポジションセンサ（ＴＰＳ２）３７Ｂから
の検出情報に基づいてダッシュポット制御開度を設定す
る機能１６ｅと、水温センサ（ＷＴＳ）で検出されたエ
ンジンの冷却水温情報等に応じてアイドルスピード制御
開度を設定する機能１６ｆとをそなえるとともに、これ
らの各設定開度の中から最大値を選択する機能１６ｇを
そなえており、選択した最大設定開度をスロットルバル
ブの目標開度として、スロットルコントローラ１６０に
出力するようになっている。

【００４０】そして、スロットルコントローラ１６０の
スロットル開度フィードバック制御部１６０Ａでは、こ
のエンジンＥＣＵ１６から出力されたスロットルバルブ
目標開度に応じてモータ駆動電流を決定し、アクチュエ
ータ（スロットル制御サーボともいう）１５４の駆動を
制御するが、この際、スロットルコントローラ１６０内
では、第１のスロットルポジションセンサ（ＴＰＳ１）
３７Ａで検出されたスロットルバルブ開度（実開度）に
応じてスロットルバルブをフィードバック制御するよう
になっている。

【００４１】ところで、本装置では、図１に示すよう
に、スロットルポジションセンサ（ＴＰＳ１，ＴＰＳ
２）３７Ａ，３７Ｂの場合と同様に、アクセルポジショ
ンセンサ５１も、第１のアクセルポジションセンサ（Ａ
ＰＳ１）５１Ａと第２のアクセルポジションセンサ（Ａ
ＰＳ２）５１Ｂとの二つが設けられているが、これも故
障時にそなえたものである。

【００４２】そして、第１のアクセルポジションセンサ
（ＡＰＳ１）５１Ａの検出信号はエンジンＥＣＵ１６に
入力されてスロットルバルブ目標開度の設定に用いら
れ、第２のアクセルポジションセンサ（ＡＰＳ２）５１
Ｂの検出信号はスロットルコントローラ１６０に入力さ
れて、第１のアクセルポジションセンサ５１Ａの故障時
にはこの第２のアクセルポジションセンサ５１Ｂの検出
信号がスロットルコントローラ１６０から通信によりエ
ンジンＥＣＵ１６に送信されてスロットルバルブ目標開
度の設定に用いられるようになっている。

【００４３】スロットルポジションセンサ３７について
も、第１のスロットルポジションセンサ（ＴＰＳ１）３
７Ａの検出信号はスロットルコントローラ１６０に入力
されてスロットルバルブ１５のフィードバック制御に用
いられ、第２のスロットルポジションセンサ（ＴＰＳ
２）３７Ｂの検出信号はエンジンＥＣＵ１６に入力され
て、前述のダッシュポット制御等に用いられるほか、第
１のスロットルポジションセンサ３７Ａの故障時にはこ
の第２のスロットルポジションセンサ３７Ｂのの検出信
号がエンジンＥＣＵ１６から通信によりスロットルコン
トローラ１６０に送信されてスロットルバルブのフィー
ドバック制御に用いられるようになっている。

【００４４】一方、リンプホームバルブ装置１２は、ス
ロットルボディ５内の吸気通路５Ａと並列に（即ち、電
子制御スロットルバルブ１５のバタフライ弁１５１の上
流側と下流側との間に）装備されたバイパス通路１３
と、このバイパス通路１３にＬＨＶ本体１４と、このＬ
ＨＶ本体１４を開閉駆動する図示しないリニアソレノイ
ドと、このリニアソレノイドの作動を制御するエンジン
ＥＣＵ１６とから構成され、その制御系（リンプホーム
バルブ制御装置）１２０は、リニアソレノイド及びエン
ジンＥＣＵ１６とから構成される。

【００４５】リンプホームバルブ装置１２は、ＤＢＷ１
５０の万が一の故障に対処するためにそなえられている
が、本装置では、このようなＤＢＷ１５０の故障対策と
して、エンジンＥＣＵ１６及びスロットルコントローラ
１６０において、種々の故障判定を行なうようになって
おり、各故障判定に対して例えばリンプホームバルブ装
置１２を用いるなどしてそれぞれの対応処理を行なうよ
うになっている。

【００４６】なお、図１に示すように、この故障対応処
理に利用しうるように、バッテリ６１からスロットルコ
ントローラ１６０への電源供給回路には、電源リレー６
２が介装されており、エンジンＥＣＵ１６によって適宜
オン・オフしうるようになっている。ここで、各故障判
定処理について説明する。Ａ．ポジションフィードバック故障まず、電子制御スロットルバルブ１５の開度（ポジショ
ン）を、指令通りに調整できないという故障（ポジショ
ンフィードバック故障）の判定処理について説明する。

【００４７】ポジションフィードバックの故障とは、
バルブ系の固着（全閉固着を含む）や、モータ出力オ
ープン故障があり、ポジションフィードバック故障信号
を受信した場合に、故障と判定する。ただし、イグニ
ッションスイッチがオンである。モータリレーがオン
である、又は、エンジンＥＣＵ１６からスロットルコン
トローラ１６０への通信異常が発生している。バッテ
リ電圧Ｖｂが所定値以上ある。スロットルコントロー
ラ１６０からエンジンＥＣＵ１６への通信異常は発生し
ていない。といった故障判定前提条件が全て成立した場
合にこの故障判定を行なう。

【００４８】このポジションフィードバック故障の一つ
に、電子制御スロットルバルブ１５の固着があるが、こ
の場合、第１のスロットルポジションセンサ（ＴＰＳ
１）３７Ａで固着した電子制御スロットルバルブ１５の
開度を検出できる。そこで、この開度情報から、スロッ
トルバルブ１５が第１所定開度以上で固着した場合（バ
ルブ開固着）には、開固着対応処理（バルブ開固着フェ
ール処理）を行ない、スロットルバルブ１５が第２所定
開度以下で固着した場合（バルブ閉固着）には、閉固着
対応処理（バルブ閉固着フェール処理）を行なうように
なっている。Ｂ．モータ故障モータ故障には、モータ地絡，モータ天絡（過電流
検出）があるが、モータ出力の地絡，天絡故障信号を受
信した場合に、故障と判定する。ただし、モータリレ
ーがオンである。スロットルコントローラ１６０から
エンジンＥＣＵ１６への通信異常は発生していない。と
いった故障判定前提条件が全て成立した場合にこの故障
判定を行なう。このようなモータ故障時には、後述する
リンプホームモード処理を行なう。Ｃ．ＴＰＳ故障スロットルポジションセンサ３７には、第１及び第２の
２つのＴＰＳ３７Ａ，３７Ｂがあるが、スロットルコン
トローラ１６０によるフィードバック制御に用いられる
第１のスロットルポジションセンサ（ＴＰＳ１）３７Ａ
については、電流回路のオープン又はショートによる
故障とリニアリティ不良とがあり、第２のスロットル
ポジションセンサ（ＴＰＳ２）３７Ｂについては、特
性異常と電流回路のオープン又はショートによる故障
とがあり、それぞれの故障信号を受信した場合に、故障
と判定する。

【００４９】ただし、この故障判定は、イグニッショ
ンスイッチがオンである。スロットルコントローラ１
６０からエンジンＥＣＵ１６への通信異常は発生してい
ない。という故障判定前提条件が全て成立した場合にお
いて行なう。そして、第１のスロットルポジションセン
サ（ＴＰＳ１）３７Ａの故障時には、スロットルバルブ
のフィードバック制御に支障を来すので、エンジンの運
転領域を制限する処理を行なう。また、第１のスロット
ルポジションセンサ（ＴＰＳ１）３７Ａの故障時に、既
に第２のスロットルポジションセンサ（ＴＰＳ２）３７
Ｂが故障していたり、後述する通信異常（エンジンＥＣ
Ｕ１６からスロットルコントローラ１６０への通信異
常）があると、リンプホーム処理を行なう。Ｄ．通信故障通信は、エンジンＥＣＵ１６とスロットルコントローラ
１６０との間で行なわれ、通信故障には、エンジンＥＣ
Ｕ１６からスロットルコントローラ１６０への通信異常
と、スロットルコントローラ１６０からエンジンＥＣＵ
１６への通信異常とがある。

【００５０】・エンジンＥＣＵ１６からスロットルコン
トローラ１６０への通信異常については、スロットルコ
ントローラ１６０がエンジンＥＣＵ１６からの通信故障
信号を受信した場合に、故障と判定する。ただし、この
故障判定は、バッテリ電圧Ｖｂが所定値以上ある。
スロットルコントローラ１６０からエンジンＥＣＵ１６
への通信異常は発生していない。といった故障判定前提
条件が全て成立した場合において行なう。

【００５１】この通信故障時には、エンジンＥＣＵ１６
で設定されたスロットルバルブの目標開度をスロットル
コントローラ１６０で取り込めず、吸気量制御を適切に
行なえないおそれが高くなるため、次のような処理を行
なう。リーン運転禁止処理クルーズコントロール制御禁止処理エンジン高回転時（例えばＮｅ≧３０００ｒｐｍ）燃
料カット処理・スロットルコントローラ１６０からエンジンＥＣＵ１
６への通信異常については、以下の条件のいずれかが成
立した場合に、故障と判定する。

【００５２】チェックサムエラーがある。オーバラン・フレーミングエラーがある。所定時間（例えば２５ｍｓｅｃ間）通信未完である。ただし、この故障判定は、バッテリ電圧Ｖｂが所定値
以上ある。クルージングスイッチがオフである。とい
った故障判定前提条件が全て成立した場合において行な
う。

【００５３】この通信故障時にも、エンジンＥＣＵ１６
がスロットルコントローラ１６０から制御信号等を取り
込めず、吸気量制御を適切に行なえないおそれが高くな
るため、次のような処理を行なう。スロットルコントローラ１６０に通信フェイルを送信リーン運転禁止処理クルーズコントロール制御禁止処理エンジン高回転時（例えばＮｅ≧３０００ｒｐｍ）燃
料カット処理ブレーキ踏込時、エンジンＥＣＵ１６からのスロット
ルバルブ１５の指令目標開度を上限クリップする。Ｅ．スロットルコントローラ故障スロットルコントローラ１６０の故障については、以下
〜の条件の全てが成立した場合、又は、以下〜
の条件の全てが成立した場合に、故障と判定する。

【００５４】イグニッションスイッチがオンである。第２アクセルポジションセンサ（ＡＰＳ２）５１Ｂ及
び第２スロットルポジションセンサ（ＴＰＳ２）３７Ｂ
に異常がない。エンジンＥＣＵ１６からスロットルコントローラ１６
０への通信異常が発生している。

【００５５】｜（Ｖ_APS2）／２−（５ｖ−Ｖ_TPS2）｜≧１ｖイグニッションスイッチがオンである。第２アクセルポジションセンサ（ＡＰＳ２）５１Ｂ及
び第２スロットルポジションセンサ（ＴＰＳ２）３７Ｂ
に異常がない。スロットルコントローラ１６０からエンジンＥＣＵ１
６への通信異常が発生している。

【００５６】｜（エンジンＥＣＵ指令開度電圧−Ｖ
_TPS2）｜≧１ｖこのようなスロットルコントローラ１６０の故障が判定
されたら、リンプホーム処理を行なう。Ｆ．ＡＰＳ故障アクセルポジションセンサ５１には、第１及び第２の２
つのＡＰＳ５１Ａ，５１Ｂがあるが、これらの第１及び
第２のアクセルポジションセンサ（ＡＰＳ１，ＡＰＳ
２）５１Ａ，５１Ｂについては、電流回路のショート
による故障，センサＧＮＤオープンによる故障と、電
流回路のオープンによる故障，センサＧＮＤショートに
よる故障と、特性異常とがある。・第２のアクセルポジションセンサ（ＡＰＳ２）５１Ｂ
の電流回路のショートによる故障，センサＧＮＤオープ
ンによる故障は、通信異常がなく、且つ、第１のア
クセルポジションセンサ（ＡＰＳ１）５１Ａに異常がな
いという条件が成立していることを前提に、以下の両条
件が成立したら判定する。

【００５７】第２のアクセルポジションセンサ５１Ｂ
の出力値Ｖ_APS2が所定値Ｖ１以上である（例えはＶ１＝
４．５ｖとすると、Ｖ_APS2≧４．５ｖである）。第１のアクセルポジションセンサ５１Ａの出力値Ｖ
_APS1が所定領域内にある（例えは０．２ｖ≦Ｖ_APS1≦
２．５ｖ）である。・第２のアクセルポジションセンサ（ＡＰＳ２）５１Ｂ
の電流回路のオープンによる故障，センサＧＮＤショー
トによる故障は、第２のアクセルポジションセンサ５１
Ｂの出力値Ｖ_APS2が所定値Ｖ２以下である（例えはＶ２
＝０．２ｖとすると、Ｖ_APS2＜０．２ｖである）ときに
判定する。・第１のアクセルポジションセンサ（ＡＰＳ１）５１Ａ
の電流回路のショートによる故障，センサＧＮＤオープ
ンによる故障は、通信異常がなく、且つ、第２のア
クセルポジションセンサ（ＡＰＳ２）５１Ｂに異常がな
いという条件が成立していることを前提に、以下の両条
件が成立したら判定する。

【００５８】第１のアクセルポジションセンサ５１Ａ
の出力値Ｖ_APS1が所定値Ｖ３以上である（例えはＶ２＝
４．５ｖとすると、Ｖ_APS1≧４．５ｖである）。第２のアクセルポジションセンサ５１Ｂの出力値Ｖ
_APS2が所定領域内にある（例えは０．２ｖ≦Ｖ_APS2≦
２．５ｖ）である。・第１のアクセルポジションセンサ（ＡＰＳ１）５１Ａ
の電流回路のオープンによる故障，センサＧＮＤショー
トによる故障は、第１のアクセルポジションセンサ５１
Ａの出力値Ｖ_APS1が所定値Ｖ４以下である（例えはＶ４
＝０．２ｖとすると、Ｖ_APS1＜０．２ｖである）ときに
判定する。・また、アクセルポジションセンサの特性異常は、アイ
ドルスイッチがオン（即ち、アイドル運転中）を前提条
件に、Ｖ_APS2≧１．１ｖのときに判定する。

【００５９】そして、第２のアクセルポジションセンサ
５１Ｂの故障時には、次のような処理を行なう。Ｖ_APS＝Ｖ_APS1／２に設定リーン運転禁止処理クルーズコントロール制御禁止処理エンジン出力上限クリップ処理ただし、第２のアクセルポジションセンサ（ＡＰＳ２）
５１Ｂの故障検出後に、スロットルコントローラ１６０
からエンジンＥＣＵ１６への通信異常が生じた場合に
は、リンプホーム処理を行なう。

【００６０】また、第１のアクセルポジションセンサ５
１Ａの故障時には、次のような処理を行なう。Ｖ_APS＝Ｖ_APS2／２に設定リーン運転禁止処理クルーズコントロール制御禁止処理エンジン出力上限クリップ処理ただし、既に第２のアクセルポジションセンサ（ＡＰＳ
２）５１Ｂが故障していれば、リンプホーム処理を行な
う。

【００６１】アクセルポジションセンサの特性異常時に
は、次のような処理を行なう。Ｖ_APS＝Ｖ_APS1／２に設定リーン運転禁止処理クルーズコントロール制御禁止処理エンジン出力上限クリップ処理ただし、既に第１のアクセルポジションセンサ（ＡＰＳ
１）５１Ａが故障していれば、リンプホーム処理を行な
う。

【００６２】Ｇ．ＬＨＶ故障ＬＨＶ１２の故障は、ＬＨＶソレノイドがオフ、且
つ、端子電圧Ｌｏ検出された場合に行なう。このＬＨ
Ｖ１２の故障時には、以下の処理を行なう。強制圧縮リーン運転とする。

【００６３】エンジン高回転時（例えばＮｅ≧３００
０ｒｐｍ）燃料カット処理ＥＧＲをカットする。アイドルスピードコントロールのエンジン回転数フィ
ードバック制御を禁止する。ところで、リンプホーム処理は次のように行なう。

【００６４】Ａ：燃料カット処理１）前進走行時第２のアクセルポジションセンサ（ＡＰＳ２）５１Ｂ
の出力値が所定値以下〔（５ｖ−Ｖ_APS2）＞１．５ｖ〕
のときには、全気筒燃料噴射する。第２のアクセルポジションセンサ（ＡＰＳ２）５１Ｂ
の出力値が所定値以上〔（５ｖ−Ｖ_APS2）≦１．５ｖ〕
のときには、一部の気筒（例えば全６気筒なら３気筒）
を燃料噴射カットする。

【００６５】第２のアクセルポジションセンサ（ＡＰ
Ｓ２）５１Ｂの故障時には、一部の気筒（例えば全６気
筒なら３気筒）を燃料噴射カットする。ブレーキ踏込時には、一部の気筒（例えば全６気筒な
ら３気筒）を燃料噴射カットする。２）後退走行時一部の気筒（例えば全６気筒なら３気筒）を燃料噴射カ
ットする。

【００６６】Ｂ：モータリレーをオフにする。Ｃ：ＬＨＶ１２をオンにする〔ただし、ブレーキ踏込時
（ブレーキスイッチオン時）には所定時間（例えば２秒
間）ＬＨＶ１２を５Ｈｚでデューティ制御する。Ｄ：リーン運転を禁止する。

【００６７】Ｅ：クルーズコントロール制御禁止処理Ｆ：エンジン回転数フィードバック制御を禁止する。Ｇ：警告灯を点灯する。Ｈ：一旦リンプホームモードに移行したら、イグニッシ
ョンスイッチがオフ操作されるまでは正常復帰しない。

【００６８】なお、各フェイル処理において、リーンモ
ードの禁止を行なっているが、リーンモードは、高精度
なスロットル制御の基に成立するモードなので、ＴＰＳ
故障時にはリーンモードでは安定燃焼を損なうおそれが
ある。これを回避するためにリーンモードを禁止するの
である。さて、次に本発明の内燃機関の制御装置の要部
について説明すると、本発明は、電子スロットル制御装
置〔即ち、ドライブバイワイヤ（ＤＢＷ）〕１５０の故
障時におけるリンプホーム処理の一部に関するものであ
る。

【００６９】以下、本発明の特徴となる部分に着目して
説明すると、図１，図６に示すように、ＥＣＵ１６及び
スロットルコントローラ１６０には、故障判定手段７０
が設けられており、上述したようなドライブバイワイヤ
１５０の故障は、主にこの故障判定手段７０により判定
されるようになっている。また、スロットルコントロー
ラ１６０内には吸気量制御手段２０１が設けられてい
る。この吸気量制御手段２０１は、ＤＢＷ１５０の故障
が判定されてリンプホーム処理が実行されると、スロッ
トル弁１５を閉方向に駆動するとともに、バイパス通路
１３を介してエンジン１に所定量の吸気を供給するもの
である。

【００７０】つまり、故障判定手段７０によりＤＢＷ１
５０の故障が判定されてリンプホーム処理モードとなる
と、この吸気量制御手段２０１により、モータリレーが
オフに制御されて電動モータ１５４の電源が遮断される
とともに、ＬＨＶ１２がオンに制御されるようになって
いる。この場合は、電動モータ１５４の電源がオフに制
御されることにより、スロットル弁１５の弁体（バタフ
ライ弁）１５１がリターンスプリング１５３の付勢力に
より閉弁駆動され、スロットル弁１５が略全閉状態とな
る。また、ＬＨＶ１２がオンに制御されることによりバ
イパス通路１３が開放され、エンジン１には、一定量の
吸気が供給されるようになっている。

【００７１】したがって、ＤＢＷ１５０の故障時におい
ても、車両の走行に必要な最低限の吸気量が確保される
ので、車両が立ち往生することなく、修理工場等までは
自力で走行できるようになっているのである。なお、車
両の走行に必要な最低限の吸気量とは、例えば車両が８
０ｋｍ／ｈ程度の車速で走行可能な程度の吸気量であ
る。

【００７２】ところで、車両のブレーキのマスタバック
（図示省略）は、図１に示す吸気マニホールド９に接続
されており、吸気マニホールド９における吸気負圧を利
用してドライバの踏力をアシストして所望の制動力を得
るようになっているが、上述したように、リンプホーム
処理時には、吸気量制御手段２０１により常にバイパス
通路１３に一定量の吸気が流れることになるため、吸気
マニホールド９における吸気負圧が低下してしまい、マ
スタバックに作用する負圧が十分に確保できなくなるこ
とが考えられる。

【００７３】そして、このようにブレーキのマスタバッ
ク負圧が低下すると、ブレーキの倍力効果（サーボ効
果）が薄れてしまい、それまでと同じ制動力を得るため
にはドライバは強くブレーキを踏み込まなければならな
くなる。そこで、本装置では、このようなブレーキ力の
低下を防止すべく、リンプホーム処理時にブレーキが踏
み込まれた場合には、所定時間（例えば２秒間）だけＬ
ＨＶ１２をデューティ制御することでバイパス通路１３
に流れる空気量を低減して、マスタバック負圧を確保す
るようになっているのである。

【００７４】すなわち、図６に示すように、スロットル
コントローラ１６０にはブレーキスイッチ２００が接続
されており、このブレーキスイッチ２００からの検出情
報に基づいてブレーキペダルの操作（踏み込み）が検出
されると、吸気量制御手段２０１により所定時間だけＬ
ＨＶ１２をデューティ制御するようになっているのであ
る。そして、ＬＨＶ１２を駆動させることにより、バイ
パス通路１３に流れる空気量を低下させて、吸気マニホ
ールド９の負圧を増加させマスタバック負圧を確保する
ようになっているのである。

【００７５】したがって、ドライブバイワイヤ１５０が
故障してリンプホーム処理が行なわれても、ブレーキ操
作時には十分なマスタバック負圧が確保されるので、通
常時と同等の制動力を確保できるのである。なお、この
場合には、例えばＬＨＶ１２のデューティ制御時間を２
秒間、デューティ比を５０％、デューティ駆動周波数を
５ＨｚとしてＬＨＶ１２を駆動するようになっている
が、ＬＨＶ１２のデューティ制御時間やデューティ比や
駆動周波数は上述の値に限定されるものではない。

【００７６】本発明の一実施形態としての内燃機関の制
御装置は、上述のように構成されているので、吸気制御
系の故障、即ち、電子スロットル制御装置（ＤＢＷ）１
５０及びＬＨＶ１２系の故障に対しては、例えば図４に
示すように、処理が行なわれる。つまり、まず、ＬＨＶ
故障判定ルーチン（ステップＡ１０）により、ＬＨＶ故
障の判定にかかる処理を行なう。ＬＨＶ故障の判定は、
ＬＨＶソレノイドがオフであるか否か、及び、端子
電圧Ｌｏ検出されているか否かを判定するが、ＬＨＶ
ソレノイドがオフ且つ端子電圧Ｌｏ検出されていれ
ば、ＬＨＶ故障であると判定する。この場合には、ステ
ップＡ２０の判定を経て、ステップＡ３０でエンジン出
力抑制処理を行なう。具体的には、次の各処理を行な
う。

【００７７】運転モードを強制的に後期リーン燃焼運
転モード（圧縮行程噴射モード）に設定し、エンジン出
力の抑制を図る。エンジン回転数Ｎｅが所定回転数（例えば３０００ｒ
ｐｍ）以上になったら、燃料をカット（燃料供給停止）
を行ない、エンジン出力の抑制を図る。ＥＧＲをカット（停止）し、排気ガス浄化よりも安定
燃焼を優先させる。

【００７８】アイドルスピードコントロールについ
て、エンジン回転数フィードバック制御を禁止して、安
定燃焼を優先させる。一方、ＬＨＶ故障でなければ、ステップＡ２０の判定を
経て、ステップＡ４０に進み、ＡＰＳフェイルフラグＦ
fail₁が１であるか否かを判定する。このＡＰＳフェイ
ルフラグＦfail₁は、アクセルポジションセンサ（ＡＰ
Ｓ）５１Ａ，５１Ｂのいずれかが故障した場合には１と
なり、そうでなければ０となる。ここで、フラグＦfail
₁が１であればステップＡ８０のＡＰＳ二重故障判定ル
ーチンへ進み、フラグＦfail₁が１でなければステップ
Ａ５０のＡＰＳ故障判定ルーチンへ進む。

【００７９】ステップＡ５０のＡＰＳ故障判定ルーチン
では、第１のアクセルポジションセンサ（ＡＰＳ１）５
１Ａ，第２のアクセルポジションセンサ（ＡＰＳ２）５
１Ｂのそれぞれについて、電流回路のショートによる
故障，センサＧＮＤオープンによる故障、電流回路の
オープンによる故障，センサＧＮＤショートによる故
障、特性異常時について、前述のような判定処理を行
なう。

【００８０】ここで、ＡＰＳ故障が判定されると、ステ
ップＡ７０を経て、ステップＡ８０に進み、ＡＰＳ故障
が二重故障、即ち、第１及び第２のアクセルポジション
センサ（ＡＰＳ１，ＡＰＳ２）５１Ａ，５１Ｂがいずれ
も故障しているか否かが判定される。ＡＰＳが二重故障
なら、ステップＡ３００に進み、リンプホーム処理を行
ない、ＡＰＳが二重故障でなければ、即ち、２つのＡＰ
Ｓの一方のみが故障している場合は、ステップＡ９０に
進む。

【００８１】ステップＡ９０では、ブレーキスイッチ２
００がオンか否か、即ち、ブレーキ操作が行なわれてい
るか否かが判定される。ブレーキ操作が行なわれていれ
ば、ステップＡ１００に進み、スロットル開度指令値を
所定の上限値にクリップ処理して、吸気量を抑えること
で、エンジン出力を抑制する。ブレーキ操作が行なわれ
ていなければステップＡ１２０に進み、ＡＰＳ故障に応
じて、各故障時処理を行なう。

【００８２】つまり、第２のアクセルポジションセンサ
５１Ｂの故障時には、Ｖ_APS＝Ｖ_APS1／２に設定し、
リーン運転を禁止し、クルーズコントロール制御を
禁止し、エンジン出力上限をクリップ処理する。ただ
し、第２のアクセルポジションセンサ（ＡＰＳ２）５１
Ｂの故障検出後に、スロットルコントローラ１６０から
エンジンＥＣＵ１６への通信異常が生じた場合には、リ
ンプホーム処理を行なう。

【００８３】第１のアクセルポジションセンサ５１Ａの
故障時には、Ｖ_APS＝Ｖ_APS2／２に設定し、リーン
運転を禁止し、クルーズコントロール制御を禁止し、
エンジン出力上限をクリップ処理する。ただし、既に
第２のアクセルポジションセンサ（ＡＰＳ２）５１Ｂが
故障していれば、リンプホーム処理を行なう。また、ア
クセルポジションセンサの特性異常時には、Ｖ_APS＝
Ｖ_APS1／２に設定し、リーン運転を禁止し、クルー
ズコントロール制御を禁止し、エンジン出力上限をク
リップする。ただし、既に第１のアクセルポジションセ
ンサ（ＡＰＳ１）５１Ａが故障していれば、リンプホー
ム処理を行なう。

【００８４】一方、ＡＰＳ故障でない場合は、ステップ
Ａ６０からステップＡ１３０のＥＴＶ判定ルーチンへ進
む。このＥＴＶ判定ルーチンでは、スロットルコントロ
ーラの故障を判定する。イグニッションスイッチがオ
ンであり、第２アクセルポジションセンサ（ＡＰＳ
２）及び第２スロットルポジションセンサ（ＴＰＳ２）
に異常がなく、エンジンＥＣＵ１６からスロットルコ
ントローラ１６０への通信異常が発生していて、｜
（Ｖ_APS2）／２−（５ｖ−Ｖ_TPS2）｜≧１ｖである場
合、又は、イグニッションスイッチがオンであり、
第２アクセルポジションセンサ（ＡＰＳ２）及び第２ス
ロットルポジションセンサ（ＴＰＳ２）に異常がなく、
スロットルコントローラ１６０からエンジンＥＣＵ１
６への通信異常が発生していて、｜（エンジンＥＣＵ
指令開度電圧−Ｖ_TPS2）｜≧１ｖの場合、スロットルコ
ントローラの故障と判定する。

【００８５】スロットルコントローラの故障が判定され
たら、ステップＡ１４０を経て、ステップＡ３００に進
み、リンプホーム処理を行ない、スロットルコントロー
ラの故障が判定されなければ、ステップＡ１５０の通信
故障判定ルーチンへ進む。この通信故障判定ルーチンで
は、通信故障には、エンジンＥＣＵ１６からスロットル
コントローラ１６０への通信異常と、スロットルコント
ローラ１６０からエンジンＥＣＵ１６への通信異常とが
判定される。

【００８６】エンジンＥＣＵ１６からスロットルコント
ローラ１６０への通信異常については、バッテリ電圧
Ｖｂが所定値以上あり、スロットルコントローラ１６
０からエンジンＥＣＵ１６への通信異常は発生していな
い状況下（ゾーン）において判定し、スロットルコント
ローラ１６０がエンジンＥＣＵ１６からの通信故障信号
を受信した場合に、故障と判定する。

【００８７】スロットルコントローラ１６０からエンジ
ンＥＣＵ１６への通信異常については、バッテリ電圧
Ｖｂが所定値以上あり、クルージングスイッチがオフ
である状況下（ゾーン）において判定し、チェックサ
ムエラーがあり、オーバラン・フレーミングエラーが
あり、所定時間（例えば２５ｍｓｅｃ間）通信未完で
ある場合に、故障と判定する。

【００８８】このような通信故障が判定されたら、ステ
ップＡ１６０を経て、ステップＡ１７０に進み、通信故
障対応処理を行なう。つまり、エンジンＥＣＵ１６から
スロットルコントローラ１６０への通信異常時には、吸
気量制御を適切に行なえないおそれが高くなるため、
リーン運転を禁止し、クルーズコントロール制御を禁
止し、エンジン高回転時（例えばＮｅ≧３０００ｒｐ
ｍ）には燃料カットを行なう。

【００８９】また、スロットルコントローラ１６０から
エンジンＥＣＵ１６への通信異常時には、吸気量制御を
適切に行なえないおそれが高くなるため、スロットル
コントローラ１６０に通信フェイルを送信して、リー
ン運転を禁止し、クルーズコントロール制御を禁止
し、エンジン高回転時（例えばＮｅ≧３０００ｒｐ
ｍ）には燃料カットを行ない、ブレーキ踏込時には、
エンジンＥＣＵ１６からのスロットルバルブの指令目標
開度を上限クリップする。

【００９０】通信故障が判定されなければ、ステップＡ
１６０を経て、ステップＡ１８０のモータ故障判定ルー
チンに進む。モータ故障判定ルーチンでは、モータリ
レーがオンであり、スロットルコントローラ１６０か
らエンジンＥＣＵ１６への通信異常は発生していない状
況下（ゾーン）で、モータ出力の地絡，天絡故障信号を
受信した場合に、モータ故障と判定する。

【００９１】このモータ故障判定時には、ステップＡ１
９０を経て、ステップＡ３００に進み、リンプホーム処
理を行ない、モータ故障が判定されなければ、ステップ
Ａ２００のＴＰＳ故障判定ルーチンに進む。ＴＰＳ故障
判定ルーチンでは、イグニッションスイッチがオンで
あり、スロットルコントローラ１６０からエンジンＥ
ＣＵ１６への通信異常は発生していないという状況下
（ゾーン）で、それぞれの故障信号を受信した場合に、
故障と判定する。なお、スロットルコントローラ１６０
によるフィードバック制御に用いられる第１のスロット
ルポジションセンサ（ＴＰＳ１）３７Ａについては、
電流回路のオープン又はショートによる故障とリニア
リティ不良とがあり、第２のスロットルポジションセン
サ（ＴＰＳ２）３７Ｂについては、特性異常と電流
回路のオープン又はショートによる故障とがある。

【００９２】このようなＴＰＳ故障判定ルーチンの判定
結果に基づいて、ステップＡ２１０で、ＴＰＳ１とＴＰ
Ｓ２とのいずれか一方が故障しているか否かが判定され
る。ここで、ＴＰＳ１とＴＰＳ２とのいずれか一方が故
障していれば、ステップＡ２２０に進み、ＴＰＳ１とＴ
ＰＳ２との両方が共に故障しているか否かが判定され
る。

【００９３】ＴＰＳ１とＴＰＳ２との両方が共に故障し
ていれば、ステップＡ３００に進み、リンプホーム処理
を行ない、そうでなければ（即ち、ＴＰＳ１とＴＰＳ２
とのいずれか一方のみが故障している場合）、ステップ
Ａ２３０に進み、リーンモード禁止処理を行なう。この
リーンモード禁止処理は、リーンモードは、高精度なス
ロットル制御の基に成立するモードなので、ＴＰＳ故障
時にはリーンモードでは安定燃焼を損なうおそれがあ
る。これを回避するためにリーンモードを禁止するので
ある。

【００９４】一方、スロットルポジションセンサ（ＴＰ
Ｓ）がいずれも故障していなければ、ステップＳ２１０
を経て、ステップＳ２４０のポジションフィードバック
故障判定ルーチン（ＰＯＳＦ／Ｂ故障判定ルーチン）
に進む。ポジションフィードバック故障判定ルーチンで
は、ポジションフィードバックの故障、つまり、バル
ブ系の固着（全閉固着を含む）や、モータ出力オープ
ンを判定するが、この判定は、イグニッションスイッ
チがオンであって、モータリレーがオンである、又
は、エンジンＥＣＵ１６からスロットルコントローラ１
６０への通信異常が発生していて、バッテリ電圧Ｖｂ
が所定値以上あり、スロットルコントローラ１６０か
らエンジンＥＣＵ１６への通信異常は発生していない状
況下（ゾーン）で、ポジションフィードバック故障信号
を受信した場合に、故障と判定する。

【００９５】ポジションフィードバック故障が判定され
なければ、ステップＡ２５０を経て、故障処理は行なわ
ない（リターンする）が、ポジションフィードバック故
障が判定されれば、ステップＡ２５０を経て、ステップ
Ａ２６０に進み、第２スロットルバルブ開度Ｖ_TPS2が所
定値Ｋ１（Ｋ１：バルブ全開に近い値）以上か否かが判
定される。ここで、第２スロットルバルブ開度Ｖ_TPS2が
所定値Ｋ１以上なら、ステップＡ２８０へ進み、バルブ
開固着フェイル処理を行なう。

【００９６】ステップＡ２６０で、第２スロットルバル
ブ開度Ｖ_TPS2が所定値Ｋ１以上でなければ、ステップＡ
２７０に進み、第２スロットルバルブ開度Ｖ_TPS2が所定
値Ｋ２（Ｋ２：バルブ全閉に近い値）以下か否かが判定
される。ここで、第２スロットルバルブ開度Ｖ_TPS2が所
定値Ｋ２以下なら、ステップＡ２９０へ進み、バルブ閉
固着フェイル処理を行なう。

【００９７】また、第２スロットルバルブ開度Ｖ
_TPS2が、所定値Ｋ１，Ｋ２の間の値であれば、ステップ
Ａ３００に進み、リンプホーム処理を行なう。次に、本
実施形態にかかる内燃機関の制御装置において特徴とな
るリンプホーム処理時の動作について説明すると、この
ステップＡ３００のリンプホーム処理は、図５に示すよ
うに行なわれる。

【００９８】リンプホーム処理時には、まず最初にリー
ン運転モードを禁止する（ステップＢ１０）。つまり、
高精度なスロットル制御を要求するリーン運転モードを
回避して、ストイキオモード等によってより安定した燃
焼が行なえるようにする。次に、モータリレー（電源リ
レー）６２をオフにする。これにより、スロットルコン
トローラ１６０には電力供給されなくなり、スロットル
コントローラ１６０を通じたスロットルバルブ制御は行
なわれなくなり、リンプホームバルブ１４のみを制御し
て吸気量調整を行なうようになる。

【００９９】そして、ブレーキスイッチ２００がオンか
否か、即ち、ブレーキ操作が行なわれているか否かが判
定される（ステップＢ３０）。ブレーキスイッチ２００
がオンならば、リンプホームバルブ（ＬＨＶ）１４を所
定時間（例えば２秒間）だけデューティ制御する（ステ
ップＢ４０）。つまり、このリンプホームバルブ１４
は、通常時にはオンかオフかのいずれかにセットされる
オン・オフバルブであが、電磁バルブなので、デューテ
ィ制御も可能であり、ここでは、例えばデューティ比５
０％程度としてＬＨＶ１４の開度を抑制することで、バ
イパス通路１３に流れる空気量を低下させる。そして、
これにより吸気マニホールド９の負圧を増加させマスタ
バック負圧を確保するようになっているのである。した
がって、ドライブバイワイヤ１５０が故障してリンプホ
ーム処理が行なわれても、ブレーキ操作時には十分なマ
スタバック負圧が確保されるので、通常時と同等の制動
力を確保できるのである。

【０１００】また、このような処理は、ブレーキ操作開
始時の所定時間（ここでは２秒間）で十分であり、所定
時間経過したら、デューティ制御は終了する。なお、こ
のリンプホームバルブ１４のデューティ制御を所定時間
内に規制することで、ソレノイドの耐久性も確保され
る。一方、ブレーキスイッチ２００がオフならば、リン
プホームバルブ（ＬＨＶ）１４をオン（開）状態にする
（ステップＢ５０）。

【０１０１】そして、ステップＢ４０，Ｂ５０の処理を
行なったら、ステップＢ６０に進み、車両が前進してい
るか否かを判定する。車両が前進していなければ、車両
は後退していることになり、一部の気筒の燃料カット
（例えば６気筒中の３気筒を燃料カット）を行ない、エ
ンジン出力の抑制を行なう（ステップＢ１１０）。車両
が前進していれば、ステップＢ７０に進み、第２のアク
セルポジションセンサ（ＡＰＳ２）５１Ｂの出力値が所
定値以上か否か〔（５ｖ−Ｖ_APS2）＞１．５ｖか又は
（５ｖ−Ｖ_APS2）≦１．５ｖか〕を判定する。

【０１０２】ここで、（５ｖ−Ｖ_APS2）≦１．５ｖのと
きには、ステップＢ１１０に進み、一部の気筒の燃料カ
ット（例えば６気筒中の３気筒を燃料カット）を行な
い、エンジン出力の抑制を行なう。また、（５ｖ−Ｖ
_APS2）＞１．５ｖなら、ステップＢ８０に進み、第２の
アクセルポジションセンサ（ＡＰＳ２）５１Ｂが故障し
ているか否かを判定する。この故障判定は前述のように
行なう。

【０１０３】ＡＰＳ２が故障していれば、ステップＢ１
１０に進み、一部の気筒の燃料カット（例えば６気筒中
の３気筒を燃料カット）を行ない、エンジン出力の抑制
を行なう。ＡＰＳ２が故障していなければ、ステップＢ
９０に進み、ブレーキスイッチ２００がオンか否か、即
ち、ブレーキ操作が行なわれているか否かが判定され
る。

【０１０４】ここで、ブレーキスイッチ２００がオンな
らば、一部の気筒の燃料カット（例えば６気筒中の３気
筒を燃料カット）を行ない、エンジン出力の抑制を行な
う。ブレーキスイッチ２００がオンでなければ、ステッ
プＢ１００に進み、全気筒で燃料噴射を行ない、出力を
確保する。また、リンプホーム処理時には、警告灯１８
０の点灯も行なう。

【０１０５】このように、リンプホーム処理は、前進走
行時で、ＡＰＳ２故障がなく（即ち、ＡＰＳ２情報から
ドライバの速度要求意思を把握できる状態である）、ブ
レーキ操作がされていないで、アクセル開度が所定値以
上ある場合、すなわち、ドライバがエンジン出力を要求
している時には、燃料カットは行なわないが、後進走行
時や、ＡＰＳ２故障時や、ブレーキ操作時や、アクセル
開度が所定値以下の場合には、安全側の制御として、一
部の気筒の燃料カット（例えば６気筒中の３気筒を燃料
カット）を行ない、エンジン出力の抑制を行なうのであ
る。

【０１０６】そして、ドライバは、ブレーキ操作しなけ
れば車速を得ることができ、ブレーキ操作すれば減速や
停止をおこなうことができ、吸気系の故障時にも、残さ
れたドライバ意思反映手段であるブレーキ操作情報に基
づいて、ドライバ意思を反映した車速制御を一定レベル
で行なえるのである。また、本発明の内燃機関の制御装
置では、リンプホーム処理時にブレーキスイッチにより
ブレーキが踏み込まれたことが検出されると、所定時間
（例えば２秒間）だけＬＨＶ１２がデューティ制御され
るので、この時にはバイパス通路１３に流れる空気量が
低下して、ブレーキ操作時のマスタバック負圧を十分に
確保することができる利点がある。したがって、ドライ
ブバイワイヤ１５０が故障してリンプホーム処理が行な
われても、ブレーキ操作時には十分なマスタバック負圧
が確保されるので、通常時と同等の制動力を確保するこ
とができる利点がある。

【０１０７】なお、この場合には、例えばＬＨＶ１２の
デューティ制御時間を２秒間駆動することで、ブレーキ
操作時には十分な負圧を確保しながら、通常走行時の吸
気量も確保することができる利点がある。また、デュー
ティ制御時間が２秒間程度であれば、ソレノイドバルブ
の耐久性を損なうこともない。また、フェイル判定のリ
セット条件について簡単に述べると、リセット条件とし
ては、イグニッションキーＯＦＦ，バッテリＯＦＦ等が
あり、再走行時に前述した制御を繰り返すとともに、再
判定時にＤＢＷ正常とされた場合は、通常制御に復帰す
る。なお、その際に、フェイル情報としてフェイル内容
をコンピュータに記憶させれば、車両点検時にＤＢＷシ
ステムの再チェックを行なうことができる。

【０１０８】また、本実施形態では、筒内噴射式内燃機
関に本制御装置を適用した場合について説明したが、本
発明の内燃機関の制御装置は、このような実施形態に限
定されるものではなく、電子スロットル制御装置（ドラ
イブバイワイヤ）をそなえ、且つエンジンの吸気負圧に
よりブレーキ力をアシストするように構成された車両に
広く適用することができる。

【０１０９】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明の内燃機関の制御装置によれば、故障判定手段によ
り電子スロットル制御装置の故障が判定され、且つ、ブ
レーキスイッチによりブレーキの作動が検出された場合
は、吸気量制御手段によりエンジンに供給される所定量
の吸気が低下するように制御されるので、ブレーキ操作
時には十分なマスタバック負圧を確保することができ、
制動力の低下を防止することができる利点がある。

【０１１０】また、請求項２記載の本発明の内燃機関の
制御装置によれば、故障判定手段により電子スロットル
制御装置の故障が判定されると、吸気量制御手段により
スロットル弁を駆動するアクチュエータの電源が遮断さ
れるので、確実にスロットル弁が閉じられる。また、請
求項３記載の本発明の内燃機関の制御装置によれば、故
障判定手段により電子スロットル制御装置の故障が検出
され、且つブレーキスイッチによりブレーキの作動が検
出されると、吸気量制御手段によりエンジンに供給され
る吸気量がブレーキの作動検出時から所定時間だけ低下
するように構成されているので、これにより、ブレーキ
作動時にはマスタバックに作用する吸気負圧を確保して
制動力の低下が防止されるとともに、ブレーキの作動検
出時から２秒間後にはエンジンに供給される吸気量が所
定量に戻るので、走行に必要な吸気量を確保することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかる内燃機関の制御装
置の要部を示す模式的な構成図である。

【図２】本発明の一実施形態にかかる内燃機関の制御装
置を示すブロック図である。

【図３】本発明の一実施形態にかかる内燃機関の吸気制
御系を示すブロック図である。

【図４】本発明の一実施形態にかかる内燃機関の吸気制
御系のフェイル対策処理を示すフローチャートである。

【図５】本発明の一実施形態にかかる内燃機関の吸気制
御系のフェイル対策処理のうちのリンプホーム処理を示
すフローチャートである。

【図６】本発明の一実施形態にかかる内燃機関の制御装
置の要部機能に着目した模式的なブロック図である。

【符号の説明】

１エンジン２吸気通路５スロットルボディ９吸気マニホールド１２リンプホームバルブ装置（ＬＨＶ）１３バイパス通路１６エンジン制御コンピュータ（エンジンＥＣＵ）７０故障判定手段１５０電子スロットル制御装置又はドライブバイワイ
ヤ（ＤＢＷ）１５１弁体（バタフライ弁）１５３リターンスプリング１５４電動モータ（スロットルアクチュエータ）１６０スロットル制御コンピュータ（スロットルコン
トローラ）２００ブレーキスイッチ２０１吸気量制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者井上誠一東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スロットル弁を電気的に駆動する電子ス
ロットル制御装置を有するエンジンと、ブレーキの作動
状態を検出するブレーキスイッチとをそなえるととも
に、少なくとも該電子スロットル制御装置が故障したことを
判定する故障判定手段と、該故障判定手段により該電子スロットル制御装置の故障
が判定されると、該スロットル弁を閉方向に駆動すると
ともに、所定量の吸気を該エンジンに供給する吸気量制
御手段とをそなえ、該故障判定手段により該電子スロットル制御装置の故障
が検出され、且つ該ブレーキスイッチにより該ブレーキ
の作動が検出された場合は、該吸気量制御手段により該
エンジンに供給される吸気量を低下させることを特徴と
する、内燃機関の制御装置。
【請求項２】該故障判定手段により該電子スロットル
制御装置の故障が判定されると、吸気量制御手段により
該スロットル弁を駆動するアクチュエータの電源が遮断
されることを特徴とする、請求項１記載の内燃機関の制
御装置。
【請求項３】該故障判定手段により該電子スロットル
制御装置の故障が検出され、且つ該ブレーキスイッチに
より該ブレーキの作動が検出された場合は、該吸気量制
御手段により該エンジンに供給される吸気量を該ブレー
キの作動検出時から所定時間低下させることを特徴とす
る、請求項１又は２記載内燃機関の制御装置。