JPH02271034A - スロットル電子制御のフェイルセーフ装置 - 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〕 本発明は、車両用エンジンにおいてスロットル弁の開閉
をモータで駆動するスロットル電子制御で、モータステ
ィック時のフ、エイルセーフ装置に関する。

〔従来の技術〕

近年、車両用エンジンには、クルーズコントロール、ト
ラクションコントロール等の装置が装備される傾向にあ
り、この種の制御装置付エンジンではスロットル弁とア
クセルペダルとの機械的連動が切り離され、スロットル
弁はモータにより開閉するように構成される。そこで、
制御ユニットの電気信号によりアクセルペダルの開度に
応じモータを駆動してスロットル弁を開閉し、クルーズ
コントロールの場合は車速に応じモータを駆動して同様
にスロットル弁を自動的に開閉するようになっている。

ところで上記スロットル電子制御システムでは、ハーネ
スの断線、モータスティック等を生じるとスロットル弁
が全開、全開または途中の開度に固定されてしまう。そ
こでスロットル全閉では、車両走行および安全な場所へ
の移動が不能になり、スロットル全開では、車両暴走等
を招く等の重大な不都合を生じる可能性がある。従って
、かかるスロットル弁の制御不能な事故に対し、予めフ
ェイルセーフ機能を付設して車両の安全な走行を確保す
ることが必要になる。

そこで従来、上記スロットル電子制御に関しては、例え
ば特開昭６１−６０３３１号公報、特開昭６３−３１４
３３０号公報の先行技術がある。

ここで、前者の先行技術には、吸気系に２つのスロット
ル弁を設け、一方のスロットル弁はアクセルペダルに機
械的に連結し、他方のスロットル弁はモータで駆動して
スリップを制御することが示されている。

また後者の先行技術には、電動モータで駆動するスロッ
トル弁とソレノイド式副スロツトル弁固定装置を有する
副スロツトル弁を吸気通路に配設し、スロットル弁の異
状が検出された時に副スロツトル弁を全開状態にするこ
とが示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記前者の先行技術のものにあっては、アク
セルペダルによるスロットル弁の機械的開閉をメインに
し、モータによる電子制御を７１０助的に行う方式であ
るから、モータ制御系の故障に対するフェイルセーフは
不要になるが、スロットル弁の完全な電子制御は行いｉ
）ない。従って、クルーズコントロール等の制御には適
用できす、２系統の異なるスロットル弁動作機構により
構造も煩雑化する。

また後者の先行技術のものにあっては、電動モータ駆動
スロットル弁に異状が発生ずると、副スロツトル弁は直
、ちに全開となるため、電動モータ駆動スロツ］・ル弁
が高開度の時には車両は急停車するため危険であり、ま
た車両停止後の移動が不可能となるという問題点がある
。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、スロットル弁の完全な電子制御システ
ムにおいて、モータスティック等の故障時に最適にフェ
イルセーフすることが可能なスロットル電子制御のフェ
イルセーフ装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明のスロットル電子制御
のフェイルセーフ装置は、エンジン吸気系のスロットル
弁にモータを連結し、制御、１ニツトからの出力信号で
上記モータを駆動して上記スロットル弁を開閉動作する
スロットル電子制御系を有し、上記吸気系にアクチュエ
ータを値えたザブスロットル弁を付設したフェイルセー
フ装置において、上記制御ユニットには、モータスティ
ック判別手段と、上記モータスティック判別手段で上記
モータ駆動スロットル弁のモータスティックを判別した
場合に、ブレーキ操作に応じて上記サブスロットル弁を
開閉動作するサブスロットル弁制御手段と、上記モータ
スティック判別手段の信号によりスロットルをバイパス
する空気量を補正する補正手段を設けたものである。

〔作　　　用〕

上記構成に基づき、スロットル弁が制御ユニットの電気
信号によるモータの駆動で完全に電子的に制御されて開
閉する方式において、制御ユニットでモータスティック
の有無等が判断されており、ブレーキ操作に伴いサブス
ロットル弁か閉じてエンジン出力を低下することで、容
易に車両の暴走が防止される。またこの状況において、
スロットル弁をバイパスする空気ｍを所定ｆｆｉ確保す
ることにより、ブレーキ操作の加減に応じて車両を安全
に走行することが可能になる。

〔実　施　例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、符号１は燃料噴射式エンジンの本体で
あり、吸気系においてスロットル弁２を有するスロット
ルボデー３が吸気マニホールド４を介してエンジン本体
１に連通し、エンジン本体Ｉの各気筒の吸入ボート部に
インジェクタ５が取付けられる。スロットルボデー３に
おいて、スロットル弁２にバイパスしてアイドル調整ね
じ６を有する通路７等が設けられ、更にアイドル回転数
制御弁８を有する通路９もスロットル弁２をバイパスし
て連通している。

一方、スロットル弁２には、モータ１０がスロットル弁
２を開閉すべく取付けられる。そして制御系として水温
センサ■１．エンジン回転数センサ１２゜アクセルセン
サ１３．スロットル開度センサ１４．スリップ制御系が
付加される場合はスリップ検出手段１５等を有し、これ
らの信号が制御ユニット３０に人力して処理される。制
御ユニット３０からインジェクタ５に燃料噴射信号が出
力して燃料噴射量を制御し、アイドル回転数制御弁８に
制御信号が出力してアイドル回転数を制御し、モータ１
０にモータ駆動信号が出力してスロットル弁２を開閉動
作するようになっている。

そこで、上記スロ・ントル電子制御系のフェイルセーフ
として、スロットル弁２の上流側あるいは下流側にサブ
スロットル弁１６が設置され、このサブスロットル弁Ｉ
６にリターンスプリング１７がサブスロットル弁１６の
開方向に、アクチュエータ１８が開方向に取付けられる
。アクチュエータ１Ｂは３方ソレノイド弁２０を有する
通路１９により吸気マニホールド４に連通し、吸入負圧
でアクチュエータ１８を駆動してサブスロットル弁■６
を閉じるように構成される。また、制御系にはブレーキ
操作を検出するブレーキセンサ２１が付加されブレーキ
操作を検出したとき、制御ユニット３０から三方ソレノ
イド弁２０に閉信号が出力するようになっている。

第２図において、制御ユニット３０のフェイルセーフ系
について述べる。

先ず、制御ユニッ］・３０は、水温センサ１１．エンジ
ン回転数センサ１２の水ｉＴｗ、エンジン回転数Ｎｅが
入力するアイドル回転数設定手段３１を有し、水温等に
応じアイドル回転数制御弁８の弁開度を定めるのであり
、この弁開度は補正手段３２に人力する。この補正手段
３２は、モータスティック時に弁開度を所定値に補正す
るのであり、この補正後の弁開度に対応する制御信号が
アイドル回転数制御弁８に出力する。また、アクセルセ
ンサ１３．スロットル開度センサ１４のアクセル操作量
ψ、スロットル開度θが入力するスロットル弁制御手段
３３を有し、マツプによりアクセル操作量に応じたスロ
ットル開度を検索し、これに応じたモータ駆動信号をモ
ータ１０に出力する。一方、スリップ検出手段１５の出
力もこのスロットル弁制御手段３３に入力し、スリップ
発生時はスロットル弁２の開度を小さくするようにモー
タ駆動信号を補正する。

スロットル開度とスロットル弁制御手段３３の出力はモ
ータスティック判別手段３４に入力し、モータ駆動信号
出力時の実際のスロットル開度の値の変化状態によりモ
ータスティックを判別する。このモータスティック判別
手段３４のスティック信号とブレーキセンサ２１のブレ
ーキ信号はサブスロットル弁制御手段３５と補正手段３
２とに人力し、サブスロットル弁制御手段３５はモータ
スティックの場合のブレーキ操作時に３方ソレノイド弁
２０に閉信号を出力し、サブスロットル弁１６を全閉に
する。

また補正手段３２は、モータスティックの場合にアイド
ル回転数制御弁８の弁開度を増大し、ブレーキ操作時に
その弁開度を所定値に設定するように構成される。

次いで、かかる構成のスロットル電子制御系の作用を、
第３図のフローチャートを用いて述べる。

先ス、エンジン運転時のアクセル操作の際にアクセル操
作量ψがアクセルセンサ［３により検出され（ステップ
３１００）　、それに応じたスロットル開度θ１が検索
される（ステップｓ　ｉ、　ｏ　ｉ　）。またスロット
ル開度センサ１４により実際のスロットル開度θが検出
され（ステップ５１０２）　、これらがスロットル弁制
御手段３３に入力する。そして目標値θ１と実際値θｎ
とが比較され、θｎ〉θ１の場合はステップＳ　１．０
５から５ＩＯＢに進み、両者の偏差に応じて駆動信号が
モータｌＯに出力して一方側に回転することでスロット
ル弁２は閉じる。またθｎくθ１の場合はステップ５１
０５からステップ５１０７゜ｓｔｏｇに進んでモータ１
０は他方側に回転し、スロットル弁２が開くのであり、
かかるスロットル弁２の開閉動作の場合はフラグをセッ
トする（ステップ８１１．０　）。一方、θ１−θｎの
場合はモータ駆動信号が出力せず、フラグをクリアする
（ステップ５ｆＧ９）。

次いで、上記スロットル弁２の開閉動作の場合はフラグ
によりステップ３１口３から５１０４に進み、モータス
ティック判別手段３４で実際値ｏｎ、θｎ−１の変化状
態が判断され、θロ≠θｎ−１の場合はモータＩＯが正
常と判別されて上述のようにフローチャートが実行され
る。これに対し、θｎ−θｎ−１の変化がない場合は、
モータ駆動信号が出力されているのに対して実際にスロ
ットル弁２が動作しておらず、モータスティックと判別
されステップｓｉ、ｔｔ、　５Ｌ１２に進む。

即ち、サブスロットル弁制御手段３５によりブレーキ操
作時に直ちに３方ソレノイド弁２０に閉信号が出力し、
吸入負圧をアクチュエータ１８に導入してサブスロット
ル弁１６を全閉にするのであり、−方、アイドル回転数
制御系の補正手段３２によりアイドル回転数制御弁８の
開度がモータスティック時における所定値に増大補正さ
れるのであり、このためスロットル弁２をバイパスする
バイパス空気量が増してエンジン出力が通常のアイドル
時よりもアップするようにフェイルセーフされる。この
ためスロットル弁２がどのような開度でステライクして
も、サブスロットル弁１６を全閉にし、またアイドル回
転数制御弁８の開度を所定値にすることで所定量の吸入
空気量を確保することができ、ブレーキ力を適当に操作
することにより車両走行可能となる。

なお、本発明の実施例において、フェイルセーフ時の吸
入空気量の確保のためにアイドル回転数制御弁８を使用
したがこれに限定されず、フェイルセーフ用に別個に制
御弁を設けてもよい。

また、サブスロットル弁１Ｂの開度、スロットル弁２を
バイパスする空気】はブレーキ操作ｍに応じて可変制御
してもよい、 〔発明の効果〕 以上述べてきたように、本発明によれば、スロットル弁
の完全な電子制御システムにおいで、モータスティック
を判別してサブスロットル弁またはアイドル回転数制御
等のスロットル弁のバイパス手段によりエンジン出力制
御するので、車両の暴走を防ぎ、ブレーキの操作で安全
に走行するように適正にフェイルセーフし得る。

さらに、ブレーキ操作との関係でフェイルセーフ機能す
るので、安全性、操作性が高い。

また、サブスロットル弁の動作系はスロットル弁のもの
と分離されているので、誤動作のおそれがなく、サブス
ロットル弁を確実に動作しｉ）る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のスロットル電子制御のフェイルセーフ
装置の実施例を示す構成図、 第２図は制御系のブロック図、 第３図はスロットル弁電子制御とフェイルセーフとの作
用を示すフローチャート図である。 ２・・・スロットル弁、１０・・・モータ、１８・・・
アクチュエータ、２０・・・３方ソレノイド弁、３ａ・
・・制御ユニット、３２・・・補正手段、３４・・・モ
ータステイク判別手段、３５・・・サブスロットル弁制
御手段 −９１，ｉ−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジン吸気系のスロットル弁にモータを連結し
   、制御ユニットからの出力信号で上記モータを駆動して
   上記スロットル弁を開閉動作するスロットル電子制御系
   を有し、上記吸気系にアクチュエータを備えたサブスロ
   ットル弁を付設したフェイルセーフ装置において、 上記制御ユニットには、モータスティック判別手段と、
   上記モータスティック判別手段で上記モータ駆動スロッ
   トル弁のモータスティックを判別した場合に、ブレーキ
   操作に応じて上記サブスロットル弁を開閉動作するサブ
   スロットル弁制御手段と、上記モータスティック判別手
   段の信号によりスロットルをバイパスする空気量を補正
   する補正手段を設けたことを特徴とするスロットル電子
   制御のフェイルセーフ装置。
2. （２）上記サブスロットル弁の開度、スロットルをバイ
   パスする空気量は、ブレーキ操作量に応じて可変制御す
   ることを特徴とする請求項（１）記載のスロットル電子
   制御のフェイルセーフ装置。