JPS618437A - 車両用内燃機関のアクセル制御装置 - Google Patents

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】 〈産業上の利用分野ン 本発明は、車両用内燃機関の電子式のアクセル制御装置
に関し、特に突発的な異常検出信号に対処するフェール
セーフ機能を備えた装置に関する。

〈従来の技術） 車両用内燃機関の電子式のアクセル制御装置としては、
例えば、特開昭５９−５８１３１号公報に示すようなも
のがある。

このものにおいては、通常はアクセルペダルのストロー
ク及び絞り弁の開度とを電気的に検出し、アクセルペダ
ルのストローク位置に対応する絞り弁開度となるように
アクチュエータによって絞り弁を開閉駆動し、また、ク
ラッチを接続する際には、アクセルペダルのストローク
位置とは無関係に車速と一致する機関速度が得られるよ
うに絞り弁開度を制御してクラッチの滑りを防止してい
る。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところで、このような電子式のアクセル制御装置にあっ
ては、アクセルペダルのストローク位置や絞り弁開度を
ポテンショメータ等電気的な手段によって検出する構成
であるため、これら検出手段が経年変化等により劣化し
たり、あるいは故障を生じたりすると、検出値が突発的
に大きく変化することがあり、この検出値にしたがって
絞り弁が開閉駆動されると運転性が悪化し、最悪の場合
は運転不能になるという問題点があった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みなされたもの
で、アクセルペダルのストローク位置や絞り弁開度の検
出値の突発的な異常の影響を解消して良好な絞り弁開度
制御を行えるようにした、車両用内燃機関のアクセル制
御装置を提供することを目的とする。

く問題点を解決するための手段〉 このため本発明は、第１図に示すように、運転者によっ
て操作されるアクセルペダルのストローク位置を検出す
るペダル位置検出手段Ａと、機関の吸気系に設けた絞り
弁の開度を検出する絞り弁開度検出手段Ｂと、これら検
出手段からの検出値に応じて絞り弁開度の制御信号を発
生する制御信号発生手段Ｃと、前記制御信号に対応する
弁開度となるように絞り弁を開閉駆動する絞り弁駆動手
段りとを備えてなる車両用内燃機関のアクセル制御装置
において、アクセルペダルのストローク位置及び絞り弁
開度の少なくとも一方の検出値の突発的な異常を検出す
る異常検出手段Ｅと、前記突発的な異常検出時、これに
対処したフェールセーフ処理を行うフェールセーフ手段
Ｆとを設けた構成とする。

く作用〉 かかる構成により、アクセルペダル位置や絞り弁開度の
検出値が突発的に変化すると、この状態を検出してフェ
ールセーフ処理が行われ、良好な絞り弁開度制御を行う
ことができる。

〈実施例〉 以下に本発明の実施例について説明する。

第２図は、第１の実施例の全体構成を示す。図において
運転者によって操作されるアクセルペダル１は、フロア
パネル２に軸支され、かつ、リターンスプリング３によ
ってアイドル位置に戻す方向に付勢されている。このア
クセルペダル１のストローク位置を検出する手段として
、ペダルポテンショメータ４がフロアパネル２に取り付
けられ、該ペダルポテンショメータ４からの検出信号は
コントローラ５のＡ／Ｄ変換器５１に入力される。

また、機関のスロットルチャンバ６に装着された絞り弁
７の回転軸７ａの一端部に絞り弁駆動手段としてのサー
ボモータ８が取り付けられ、該サーボモータ８は前記コ
ントローラ５か、らの出力によって駆動される。また、
サーボモータ８には絞′り弁開度検出手段としてのバル
ブポテンショメータ９が一体に取り付けられており、該
バルブポテンショメータ９からの信号はコントローラ５
のＡ／Ｄ変換器５１に入力される。

尚、回転軸７ａの他端部に固定されたレバー１０と機関
本体壁との間には絞り弁７を全閉方向に付勢するリター
ンスプリング１１が取り付けられている。

コントローラ５は次のように各処理部を備えて構成され
ている。即ち、Ａ／Ｄ変換器５１は前記ペダルポテンシ
ョメータ４及びバルブポテンショメータ９からのアナロ
グ信号をデジタル信号に変換する。マイコン５２は前記
Ａ７Ｄ変換器５１からの信号を入力し、絞り弁７の開度
を目標値に一致させるように演算処理して得られる制御
信号を出力すル一方、アクセルペダル１のストローク位
置の検出値の突発的な異常を検出し、該異常−小時には
検出値を補正処理した値を検出値の代わりに用いて制御
信号を設定する。即ち、マイコン５２は制御信号発生手
段と、異常検出手段と、フェールセーフ手段としての機
能を兼ね備える。マイコン５２からのデジタル制御信号
はＤ／Ａ変換器５３によってアナログ制御信号に変換さ
れた後、サーボドライバ５４によって増幅され、該増幅
信号がサーボモータ８に出力されて該サーボモータ８を
所定角度回転駆動するようになっている。

次に本実施例のマイコン５２による絞り弁開度制御ルー
チンを第３図に示したフローチャートにしたがって説明
する。このフローは図示しないオペレーティングシステ
ムにより一定時間（例えば５ｍ　Ｓ　）毎に起動される
。

Ｓｌでは、ペダルポテンショメータ４からの信号に基づ
き、アクセルペダル１のストローク位置ｌを読み込み、
Ｓ２ではバルブポテンショメータ９からの信号に基づき
、絞り弁開度の検出値θを読み込む。

Ｓ３では、Ｓｌで読み込んだ現在のアクセルペダル１の
ストローク位置ｌと、前回のフローで読み込んだストロ
ーク位置１１との差、即ちＳｍＳ間のストローク位置の
変化量へｌ（絶対値）を算出する。

Ｓ４では、前記Ｓ３の算出のためにストローク位置βの
値をβ”にセントする。

Ｓ５では、Ｓ３で求めたストローク位置の変化量へβが
正常時の上限値ΔＡ’　ｍａｙを超えているか否かの判
定を行い、超えている場合には、Ｓ６で異常カウンタを
インクリメントした後Ｓ７へ進み、又、超えていない場
合は、Ｓ６を飛ばして３７へ進む。

ここで、Δｌは０．５Ｖ程度とする。即ち、人間がアク
セルペダルを最大速度で零位置から最大ストローク位置
まで踏み込むのに約８０ｍ５を要し、この間のペダルポ
テンショメータ４の電圧変化が０〜５■とすると、Ｓｍ
Ｓ間の電圧変化は、最大０．３１Ｖである。そこで余裕
を見て０．５ｖとする。

これを越えるような電圧値の変化（突発的な異常）の場
合は異常となる。

Ｓ７では、前記異常カウンタのカウント値Ｃ２が後述す
るタイマカラン、夕によって計測される設定時間内に所
定（＋ｉＩＣＭ　（例えば５回）に達したか否かの判定
を行い、達した場合はペダルポテンショメータ４に異常
があると判断して、Ｓ８でフェイルフラグを“１”にセ
ントした後Ｓ９へ進み、又、ＣＩがＣ９に達しなかった
場合は、Ｓ８を飛ばして８９へ進む。

Ｓ９では、タイマカウンタをインクリメントし、ＳＩＯ
では、タイマカウンタのカウント値０２が所定価ＣＮ　
（例えば２００）に達したか否かの判定を行い、Ｃ２＝
ＣＭとなった時、即ち、異常判定時間（Ｃ，＝　２００
の場合２００Ｘ　５　ｍＳ　＝　Ｉ　Ｓ）を経過する毎
にＳｌｌで前記異常カウンタのカウント値ＣＩ及びタイ
マカウンタのカウント値Ｃ２を＃０”にリセットする。

次いでＳ１２では、フェイルフラグが“１”にセットさ
れているか否かの判定を行い、セットされている場合、
即ち、ペダルポテンショメータ４の異常を判定した場合
は、この判定以後３１３に進んで検出値ｌをローパスフ
ィルタ演算処理して、新たなストローク位置りを設定す
る。

これは、例えば、次式に示すような演算式で処理する。

　　　　　　　゛ Ｌ←Ｋｌ　ｆｆ　＋　Ｋ２Ｌ” ここでＫ　＋　、　Ｋ　２は共に正の値で、かつ、Ｋ、
＋に２−１とし、例えば、２Ｈｚ以上の周波数成分をカ
プトする機能を持たせるように設定する。尚、Ｋ２の値
を大とする程強いローパスフィルタ機能（より低い周波
数成分をカットする機能）が得られる。

このように、Ｓｌ２の判定がＮＯの正常時は、Ｓ１３を
飛ばしてＳ１４へ進み、Ｓ１２の判定がＹＥＳの異常時
にはＳ１３を経てＳ１４へ進む。

Ｓ１４では、ペダルポテンショメータ４の正常時にはＳ
ｌで読み込んだアクセルペダル１のストローク位置ｌ、
又、異常時は３１３でローパスフィルタ演算処理したス
トローク位ｆｉＬを用いてストローク位置に対する絞り
弁開度の目標値θ。を算出する。

Ｓ１５では、前記絞り弁開度の目標値θ。と検出値θと
の偏差εとを算出する。

３１６では、前記偏差εに対する絞り弁開度の制御量Δ
θを算出する。

３１７では、前記絞り弁開度の制御量Δθに対応する制
′ａ信号をＤ／Ａ変換器５３に出力する。これによりＤ
／Ａ変換器５３によって変換されたアナログ信号がサー
ボバライバ５４によって増幅されてサーボモータ８に出
力され、サーボモータ８が制御量へ〇に対応する所定角
度回転駆動して絞り弁７が開閉駆動される。そして、偏
差εが０となるまでかかる制御を繰り返すにことより、
絞り弁７開度が目標値θ。に制御される。

このように、ペダルポテンショメータ４が経年変化によ
り劣化したり、あるいは故障等により第４図に示すよう
に、その検出値βに突発的な異常を生じた場合は、その
所定時間当りの異常発生回数を計測してペダルポテンシ
ョメータ４の異常判定を行い、異常と判定した場合は、
検出値ｌにローパスフィルタ演算処理を施して突発的な
異常の影響を可及的に取り除いた値りを使用して絞り弁
開度を制御する構成であるため、絞り弁開度が急激に変
動することを防止でき、機関の安定した運転性を維持で
きる。

また、ペダルポテンショメータ４が正常と判定した場合
は、その検出値ｌを用いて通常の高精度な絞り弁開度制
御が行われる。

尚、本実施例では、異常判定後βにローパスフィルタ演
算処理を行ったが、これによってもなお異常値を生じる
ような場合は、より強いローパスフィルタ機能をもつ演
算処理（前記に２を大とする）を行ってもよい。

また、異常判定検出時はサーボモータ８の電源を切った
り、機関の所定回転後、絞り弁開度を一定に保持するよ
うなフェールセーフ処理を行ってもよい。

第５図は本発明の第２の実施例における絞り弁開度制御
ルーチンを示す。

図において、３２１〜Ｓ２３は、第３図の８１〜Ｓ３と
同一であり、Ｓ２４で絞り弁開度の検出値βの変化量Δ
ｌが上限値ΔらＡＸより大であると判定された突発的な
異常発生時は、Ｓ２５へ進んで前回の検出値ｒを今回の
検出値ｌに置き換える。以下、３２６〜Ｓ２９は第３図
の３１４〜Ｓ１７と同一である。

即ち、本実施例では、突発的な異常発生時は、前回の正
常時における検出値を使用して絞り弁開度制御を行うの
であり、このようにしても異常による絞り弁開度の急変
を防止できる。

最後に、Ｓ３０で今回使用したアクセルペダルのストロ
ーク位置β　（Ｓ２１の読み込み値又はＳ２５で設定さ
れる前回の値）を１１にセットする。これは、次のフロ
ーの３２３で変化量Δｌを求める際に使用される。

尚、以上水した実施例では、アクセルペダルのストロー
ク位置の検出値の突発的な異常を検出してフェールセー
フ処理を行ったが、絞り弁開度の検出値の突発的な異常
を検出してフェールセーフ処理を行ってもよく、さらに
、これら双方の異常検出を行ってフェールセーフ処理を
行えばより良好な絞り弁開度制御を行うことができる。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、絞り弁をアクセ
ルペダルとは切り離された駆動手段によって駆動するア
クセル制御装置において、アクセルペダルのストローク
位置及び絞り弁開度の少なくとも一方の検出値の突発的
な異常を検出して、該異常に対処したフェールセーフ処
理を行う構成としたため、絞り弁の急激な変動を防止し
て機関の安定した運転性を維持できるという効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図１コ本発明の構成を示すブロック図、第２図は本
発明の第１の実施例を示す全体構成図、第３図は同上実
施例の絞り弁開度制御ルーチンを示すフローチャート、
第４図はアクセルペダルストローク位置の検出値の突発
異常発生状態を示ずタイムチャート、第５図は本発明の
第２の実施例の絞り弁開度制御ルーチンを示すフローチ
ャートである。 ■・・・アクセルペダル　　４・・・ペダルポテンショ
メータ　　５・・・コントローラ　　７・・・絞り弁８
・・・サーボモータ　　９・・・バルブポテンショメー
タ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　運転者によって操作されるアクセルペダルのストロー
   ク位置を検出するペダル位置検出手段と、機関の吸気系
   に設けた絞り弁の開度を検出する絞り弁開度検出手段と
   、これら検出手段からの検出値に応じて絞り弁開度の制
   御信号を発生する制御信号発生手段と、前記制御信号に
   対応する弁開度となるように絞り弁を開閉駆動する絞り
   弁駆動手段とを備えてなる車両用内燃機関のアクセル制
   御装置において、アクセルペダルのストローク位置及び
   絞り弁開度の少なくとも一方の検出値の突発的な異常を
   検出する異常検出手段と、前記突発的な異常検出時、こ
   れに対処したフェールセーフ処理を行うフェールセーフ
   手段とを設けたことを特徴とする車両用内燃機関のアク
   セル制御装置。