JPS63246425A

JPS63246425A - 車両の制御装置

Info

Publication number: JPS63246425A
Application number: JP62080324A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Yatomi; 矢富　敏
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1987-03-31
Filing date: 1987-03-31
Publication date: 1988-10-13
Anticipated expiration: 2012-01-22
Also published as: JP2573599B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、電気的に制御される主スロットル弁およびそ
の故障時の安全装置を具備するエンジンと、自動変速機
とを搭載した車両の制御ＩＩ装置に関するものである。

（従来技術）従来、例えば特開昭５８−２０９４８号公報に示される
ように、車両に装備されるエンジンにおいて、吸気通路
に設けた主スロットル弁を、アクセルペダルの操作ｌ検
出信号を受ける制御部により、モータ等の７クチユエー
タを介して電気的にＩＩＩｗするとともに、この主スロ
ツトル弁制御系が故障したときの走行性確保のための安
全装置として、主スロットル弁をバイパスするバイパス
通路と、このバイパス通路中に設けられてアクセルペダ
ルに機械的に連動する副スロツトル弁とを設けたものが
知られている。

ところで、上記のような主スロツトル弁制御系の故障に
対する安全装置を設ける場合１通常時にバイパス通路が
開かれていると主スロットル弁の制御による吸気量の調
整を高精度に行なうことが難しいため、バイパス通路に
シャッター弁等の簡閏手段を設けて通常時にはバイパス
通路を閉じ、スロットル弁制御系の故障時にバイパス通
路を開くようにすることが望ましい。また、故障時の安
全性を確保するためには、主スロットル弁を故障時にリ
ターンスプリング等で自動的に閉状態とすることが望ま
しい。

ただし、このように上記主スロットル弁とこれに対する
安全装置を構成した場合に、とくに自動変速機を備えた
車両においては次のような問題が残されていた。

すなわち、主スロツトル弁制御系の故障時には、主スロ
ットル弁が即座に閉じられる一方、バイパス通路が開か
れてバイパス通路から吸気が供給される状態になるまで
には多少の遅れがあり、この間に一時的にエンジン出力
が低下する。このような一時的なエンジン出力の低下そ
のものは、短時間であるため走行に大きな支障をきたす
ものではないが、運転者は出力低下を感じると反射的に
アクセルペダルを踏込む頭内がある。この場合に、自動
変速へにおいてはアクセル開度変化に応じて自動的にシ
フトダウンが行なわれてしまい、つまり、運転者は出力
を維持しようとしているだけで加速を意図しているわけ
ではないのに、不必要にシフトダウンが行なわれ、運転
性を悪くする可能性があった。

（発明の目的）本発明は上記の事情に鑑み、主スロツトル弁制御系の故
障が発生した直後に、一時的な出力低下に対する運転者
のアクセル操作によって不必要に自動変速機の変速段が
シフトされることを避け、運転性の悪化を防止すること
ができる車両のυｊｉ２Ｉｌ装置を提供するものである
。

（発明の構成）本発明は、自動変速機を備えた車両において、エンジン
の吸気系に、電気的に制御される主スロットル弁と、主
スロツトル弁制御系の故障時に主スロットル弁を自動的
に閉じる手段と、上記主スロットル弁をバイパスするバ
イパス通路と、このバイパス通路に設けられてアクセル
操作部に機械的に連結された副スロツトル弁と、上記バ
イパス通路を通常時に閉じて主スロツトル弁制御系の故
障時に開くバイパス通路開閉手段とを設ける一方、上記
自動変速機の制御部に、上記主スロツトル弁制御系の故
障の発生時に所定時間だけ自動変速機の変速段のシフト
を禁止するシフト規制手段を設けたものである。

この構成により、主スロツトル弁制御系の故障発生直後
に、一時的なエンジン出力の低下を運転者が感じてアク
セル踏込み操作を行なうような場合に、不必要に自動変
速機がシフトダウンされることが避けられる。

（実施ＶＡ）第１図は本発明の一実施例を示し、この図において、１
はエンジンであり、そのシリンダ内のピストン２の上方
には燃焼室３が形成され、この燃焼室３に吸気ボート４
および排気ボート５が開口し、これら吸気ボート４およ
び排気ボート５は、吸気弁６および排気弁７によってそ
れぞれ所定のタイミングで開閉されるようになっている
。そして、上記吸気ボート４および排気ボート５は吸気
通路８および排気通路９にそれぞれ連通している。

上記吸気通路８には、吸気量を調整する主スロットル弁
１０が設けられるとともに、吸気ボート４の近傍に燃料
噴射弁１１が装備されている。上記主スロットル弁１０
は、マイクロコンピュータ等を用いた制御ユニット１２
により、スロットル弁駆動用モータ１３を介して電気的
に制御されている。

また、上記主スロットル弁１０の制御系が故障したとき
の安全装置として、故障時にスロットル弁駆動用モータ
１３による主スロットル弁１０の駆動を停止するための
電磁クラッチ１４と、主スロットル弁１０を全開位置に
付勢するリターンスプリング（図示せず）とによって故
障時に主スロットル弁１０を自動的に閉じる手段が構成
される一方、副スロツトル弁１８とバイパス通路開閉手
段としてのシャッター弁１９とを備えたバイパス通路１
５が設けられている。

上記バイパス通路１５は、主スロットル弁１０をバイパ
スしてその上流側と下流側の吸気通路８を連通するよう
に形成されており、このバイパス通路１５中の上記副ス
ロツトル弁１８は、アクセルペダル１６にケーブル１７
等を介して機械的に連結されている。また、上記シャッ
ター弁１９はアクチュエータ２０により駆動されるよう
になっており、このアクチュエータ２０は、例えばダイ
ヤフラム装置により形成され、このアクチュエータ２ｏ
の室２０ａに大気が導入されているときはスプリング２
０ｂでシャッター弁１９を閉じ、負圧が導入されたとき
はシャッター弁１つを開くようになっている。

上記アクチュエータ２０の室２０ａには、負圧側Ｎ磁弁
２１および大気側電磁弁２２が配設された通路２３を介
し、主スロツトル弁１０下流の吸気通路８内の負圧と大
気とが選択的に導入されるようになっている。そして、
上記各電磁弁２１゜２２が上記制御ユニット１２によっ
て制御されることにより、上記アクチュエータ２０によ
るシャッター弁１９の作動が制御されるようになってい
る。

また、２５は自動変速機であり、トルクコンバータと変
速歯車機構およびこれを駆動する油圧回路で構成され、
油圧回路に組込まれた複数のソレノイドバルブ２６が上
記制御ユニット１２からの信号に応じて作動することに
より、変速が行なわれるようになっている。

上記制御ユニット１２には、アクセル開度（アクセルペ
ダル１６の操作Ｗｋ）を検出するアクセルｆＦＩ［セン
サ２７からの信号と、主スロットル弁１０の開度を検出
する主スロツトル開度センサ２８からの信号と、車速を
検出する車速センサ２９からの信号とが入力されている
。

第２図は上記制御ユニット１２に含まれる手段を機能ブ
ロック図で示しており、制御ユニット１２には、主スロ
ットル弁１０に対する制御系と、主スロツトル弁制御系
の故障時に安全装置を動かせるための制御系と、自動変
速機２５に対する制御系とが含まれている。主スロット
ル弁１０に対する制御系には、アクセルセンサ２７から
の信号に応じて主スロットル弁１０の目標スロットル開
度を演算する目標スロットル開度演算手段３１と、上記
目標スロットル開度と主スロツトル開度センサ２８によ
り検出された実スロツトル開度とを比較して実スロツト
ル開度を目標スロットル開度とするようにスロットル弁
駆動用モータ１３を制御するスロットル制御手段３２と
が設けられている。

また、上記故障時に安全装置を働かせるための制御系に
は、上記目標スロットル開度と実スロツトル開度との差
等を調べることによって故障を判定する主スロツトル系
故障判定手段３３と、故障判定時に前記電磁クラッチ１
４をオフとするクラッチ制御手段３４と、故障判定時に
シャッター弁１９を開作動させるための制御信号を前記
負圧側電磁弁２１および大気側電磁弁２２に出力するシ
ャッター弁駆動手段３５とが設けられている。

自動変速機の制御系には、予め自動変速ｌ１１２５のシ
フト位置を車速とアクセル開度とに対応させて設定した
シフトパターンを記憶する記憶部３６と、上記シフトパ
ターンに基づき、実際の車速およびアクセル開度に応じ
て変速段を制御する信号を自動変速機２５のソレノイド
バルブ２６に出力する変速機制御手段３７とが設けられ
るとともに、主スロツトル弁制御系の故障発生時に変速
段のシフトを禁止するシフト規制手段３８が設けられて
いる。上記シフトパターンは、一般に知られているよう
に、車速の変化に対しては車速の上昇につれて変速段が
高速段側に変化（シフトアップ）し、アクセル開度の変
化に対しては加速操作によってアクセル開度が大きくな
ると変速段が低速段側に変化（シフトダウン）するよう
に設定されている。

第３図（ａ）および同（ｂ）は、上記制御ユニット１２
による制御の具体例をフローチャートで示している。

第３図（ａ）は主スロットル弁１３および安全装置を制
御するルーチンを示し、このルーチンでは、まずステッ
プＳ１でアクセル開度ＡＣＰおよび実スロツトル開度Ｔ
ＨＲを読込み、ステップＳ２で目標スロットル開度ＴＨ
Ｏを算出する。この場合、例えば図示のようなアクセル
開度ＡＣＰに応じた目標スロットル開度ＴＨＯの特性が
予め制御ユニット１２内に記憶され、これに基づき、そ
のときのアクセル開度ＡＣＰに対応する目標スロットル
開度ＴＨＯ′ｔｆｉ算出される。次にステップＳ３で、
目標スロットル開度ＴＨＯと実スロットル開度ＴＨＲの
差の絶対値が故障判定基準となる設定値αよりも小さい
か否かを調べる。

ステップＳ３での判定結果がＹＥＳのときは、主スロツ
トル弁制御系が正常に作動していると判断し、ステップ
Ｓ４で故障識別用フラグＥＭをＯとするとともに、ステ
ップＳ５で、実スロットル開度ＴＨＲを目標スロットル
開度ＴＨＯとするようにスロットル弁駆動用モータ１３
を作動してから、リターンする。

また、ステップＳ３での判定結果がＮｏのときは、主ス
ロツトル弁制御系が故障であると判断し、この場合にス
テップＳ６で上記フラグＥＭが既に１となっているか否
かを調べ、フラグＥＭが１となっていなければこれを１
とする。そしてこのときに、ステップＳ８で、スロット
ル弁駆動用モータ１３の電磁クラッチ１４をオフとする
ことにより、リターンスプリングで自動的に主スロット
ル弁１０を閉じさせ、さらにステップＳ９で、前記負圧
側ｉ！電磁弁１を問いて大気側電磁弁２２を閉じること
により、シャッター弁１９を開作動してから、リターン
する。なお、上記ステップＳ８でフラグＥＭが既に１と
なっていることが判定されたときは、そのままリターン
することにより、主スロットル弁１０の閉状態およびシ
ャッター弁１９の開状態を保持する。

第３図（ｂ）は自動変速段２５の制御のルーチンを示し
、このルーチンでは、先ずステップＳ１０で、アクセル
開度および車速を読込む。次にステップＳ１１で、前述
の第３図（ａ）のルーチンで定められた故障識別用フラ
グＥＭの値が１か否かを調べる。そしてこのステップＳ
１１の判定結果がＮＯのとき（正常時）は、ステップＳ
１２に移り、シフトパターンに基づいてアクセル開度お
よび車速に応じた変速段の設定とそれに基づく変速制御
を行ない、つまり通常の変速制御を行なう。

上記ステップＳ１１での判定結果がＹＥＳのとき（主ス
ロツトル弁制御系の故障時）には、ステップＳ１３で、
上記フラグが１に切替わった時点（故障発生時）から所
定時間が経過したか否かを調べ、上記所定時間が経過す
るまでは、ステップＳ１４で、変速段をシフトする信号
が出力されることを停止することにより、変速段のシフ
トを禁止する。また、上記所定時間が経過したときは、
ステップＳ１５でシフト信号の停止を解除してステップ
Ｓｔ２に移ることにより、通常の変速制御に戻る。

以上のような制御動作をタイムチャートで示すと第４図
のようになる。すなわち、主スロツトル弁制御系に故障
が発生すると、その故障発生時点ｔ１で故障識別用フラ
グＥＭがＯから１に切替わるとともに、スロットル弁駆
動用モータ１３の電磁クラッチ１４がオンからオフに切
替わり、主スロットル弁１ｏが閉じられる。これと同時
に、シャッター弁１９を開作動する信号も出力されるが
、これに対してはアクチュエータ２０の作動遅れ等があ
るため、実際にシャッター弁１９が開かれてバイパス通
路１５から吸気が供給される状態になる時点ｔ２は、故
障発生に応じて主スロットル弁が閉じられる時点ｔ１よ
りも多少遅れる。従って、このような遅れ期間（ｔ１〜
ｔｚ）にはエンジンの吸気量が減少し、一時的にエンジ
ンのトルクが低下する。もつとも、上記遅れ期間は比較
的短くて、この期間が経過すればシャッター弁１９が開
状態となり、アクセルペダル１６に機械的に連結された
ａ１スロットル弁１８によって吸気量が調整される。こ
のようにして、主スロツトル弁制御系の故障時にも、走
行性が確保される。

ところで、上記のような遅れ期間における一時的なトル
ク低下が生じると、運転者がこれを感知し、多少の反応
遅れをもってアクセルペダル１６を踏込み操作すること
により、その時点ｔ３でアクセル開度が大きくなる。こ
の場合、上記のトルク低下は一時的なものであってその
後は適当な走行性が得られる状態となっており、かつ、
運転者は単にトルク低下を感じて反射的にアクセルペダ
ル１６を踏込んだだけで加速することを意図しているわ
けではないが、シフトパターンに従うとアクセル開度変
化に応じて変速段が二点鎖線で示すようにシフトダウン
され、却って運転性が悪化する。そこで、前述のような
シフト規制により、故障発生時点から、運転者によるア
クセル操作が安定するまでに要する程度の所定時間が経
過するまでは、変速段のシフトが禁止され、この間はシ
フトパターンにかかわらず、変速段が実線のように一定
に保たれることとなる。

なお、上記実施例では、主スロツトル弁制御系の故障発
生時点から所定時間、変速段をシフトする信号の出力を
停止することによってシフトを禁止しているが、シフト
パターンの変更によって実質的にシフトを禁止するよう
にしてもよい。

（発明の効果）以上のように本発明は、主スロツトル弁制御系の故障時
に、スロットル弁を閉じるとともに、副スロツトル弁を
有するバイパス通路を開通させるように吸気供給の経路
を切換える安全装置を設ける一方、上記故障の発生時点
から所定時間だけ、自動変速機の変速段のシフトを禁止
するシフト規制手段を設けているため、主スロツトル弁
制御系の故障時の走行性を確保しつつ、上記吸気供給経
路の切替わりの際の一時的なトルク低下を感じた運転者
がアクセル踏込み操作を行なったときに、不必要にシフ
トダウンが行なわれることを避け、運転性の悪化を防止
することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す装置概略図、第２図は
制御ユニットに含まれる手段を示す機能ブロック図、第
３図（ａ）（ｂ）は制御のフローチャート、第４図は制
御動作を示すタイムチャートである。１・・・エンジン、８・・・吸気通路、１０・・・主ス
ロットル弁、１２・・・制御ユニット、１５・・・バイ
パス通路、１６・・・アクセルペダル、１８・・・副ス
ロツトル弁、１つ・・・シャッター弁（バイパス通路開
閉手段）、３３・・・主スロツトル系故障判定手段、３
４・・・クラッチ制纒手段、３５・・・シャッター弁駆
動手段、３７・・・変速機制御手段、３８・・・シフト
規制手段。

Claims

【特許請求の範囲】

１．自動変速機を備えた車両において、エンジンの吸気
系に、電気的に制御される主スロットル弁と、主スロッ
トル弁制御系の故障時に主スロットル弁を自動的に閉じ
る手段と、上記主スロットル弁をバイパスするバイパス
通路と、このバイパス通路に設けられてアクセル操作部
に機械的に連結された副スロットル弁と、上記バイパス
通路を通常時に閉じて主スロットル弁制御系の故障時に
開くバイパス通路開閉手段とを設ける一方、上記自動変
速機の制御部に、上記主スロツトル弁制御系の故障の発
生時に所定時間だけ自動変速機の変速段のシフトを禁止
するシフト規制手段を設けたことを特徴とする車両の制
御装置。