JPH0486350A - 内燃機関の吸気装置 - 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、吸気系にアクセル操作に連動して開度制御さ
れる第１スロットル弁と、所定の条件で絞り制御され常
時は全開に保持される第２のスロットル弁とを備えた内
燃機関の吸気装置に関し、特に第２スロットル弁の制御
系の異常を診断する装置に関する。

〈従来の技術〉 内燃機関の吸気系にアクセル操作に連動する通常の第１
スロットル弁と直列に第２スロットル弁を設け、雪道走
行時等で駆動輪にスリップを生じた場合等に前記第２ス
ロットル弁をモータで駆動されるスロットルアクチュエ
ータによって絞り制御して機関出力を減少させてスリッ
プを抑制するようにしたもの（以下トラクション制御装
置という）がある（特開昭６１−１９２８２４号公報参
照）。

また、かかるトラクション制御装置において、トラクシ
ョン制御時に第２スロットル弁が所定時間で目標開度に
収束するか否かを調べてモータ断線、駆動回路破損等の
異常を診断するようにしたものがある。

〈発明か解決しようとする課題〉 しかしながら上記従来の診断方式では、実際に第２スロ
ットル弁を目標開度に絞り制御する所定条件下（トラク
ション制御では車輪のスリップ発生時）でなければ診断
を行えず、異常か発生して初めて異常が検出される方式
であるため、当該異常には対処することができないとい
う問題かあった。

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、異常な制御か実行される前に当該異常の発生を検出
できるようにして上記問題点を解決した内燃機関の吸気
装置を提供することを目的とする。

〈課題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、機関の吸気系に
、アクセル操作に連動して開度制御される第１スロット
ル弁と、制御条件検出手段によって検出される所定の条
件で絞り制御され常時は全開に保持される第２スロット
ル弁とを備えた内燃機関の吸気装置において、前記所定
の条件以外の時に第１スロットル弁開度検出手段によっ
て検出される第１スロットル弁の開度が所定値以下であ
ることを条件として、第２スロットル弁を設定開度とす
るようにテスト制御するデス１〜制御手段と、該テスト
動作で第２スロツｌ〜ル弁開度検出手段により検出され
る第２スロットル弁の開度が所定時間内に設定開度に収
束しない場合に第２スロツＩ〜ル弁の制御系に異常かあ
ると診断する診断手段と、を含んで構成した。

〈作用〉 制御条件検出手段により検出される所定の条件以外の時
に、第１スロットル弁開度検出手段によって第１スロッ
トル弁の開度か所定値以下であることが検出されると、
デス１〜制御手段は第２スロットル弁を設定開度とする
ように絞り制御する。

そして、かかるテスト制御によって第２スロットル弁が
所定時間内に設定開度とならない場合には診断手段によ
り第２スロットル弁の制御系に異常がある旨の診断が為
される。

〈実施例〉 以下に本発明の実施例を図に基づいて説明する。

トラクション制御装置に適用した一実施例のシステム構
成を示す第２図において機関の吸気通路１には、アクセ
ルペダル２にアクセルワイヤ３を介して連動操作される
第１スロツＩ〜ル弁４と、その上流側に介装されたアク
セル操作に非連動の第にスロットル弁５とか直列に介装
されている。

第２スロットル弁５は、ロッド６を介して連結されたス
ロットルアクチュエータとしてのモータ７により開度制
御される。該第２スロットル弁５は通常はリターンスプ
リング８の付勢力によって全開状態に保持され、モータ
制御ユニット９からの制御信号によりモータ７に電流か
供給されると、該モータ７は所定角度回転し、それに連
動して第２スロットル弁５を閉じる。

また、第１スロットル弁開度検出手段としての第１スロ
ットルセンサｌＯにより第１スロットル弁４の開度ＴＶ
Ｏ，か検出されると共に、第２スロットルセンサ１１に
より第２スロットル弁５の開度ＴＶ○２が検出され、こ
れらの開度ＴＶＯ，，ＴＶ○２信号は、前記モータ制御
ユニット９のセンサ入力回路９１に入力されＡ／Ｄ変換
器９２によりＡ／Ｄ変換された後ＣＰＵで構成されるス
ロットル制御回路９３に入力される。

一方、図示しないトラクション用コントロールユニット
が車両の前後左右の車輪の回転速度を検出する車輪速セ
ンサからの信号に基づいて駆動車輪のスリップ状態を検
出し、所定以上のスリップ率発生時にはｌ・ラクション
制御を行うべく第２スロットル弁５の目標開度を設定し
、該目標開度信号を、モータ制御ユニット９のスロット
ル制御回路９３に出力する。

そして、前記スロットル制御回路９３は、第２スロット
ル弁５を目標開度と検出開度との偏差に基づいてフィー
ドバック制御信号を駆動回路９４に出力し、該駆動回路
９４はモータ７を駆動して第２スロットル弁５を目標開
度に収束させるように絞り制御する。

一方、かかるトラクション制御要求時以外の時に第１ス
ロットル弁４の開度か所定値以下の場合には、一定の時
間間隔で第２スロットル弁５を設定開度に収束させるフ
ィードバック制御信号を駆動回路９４に出力し、所定時
間内に設定開度に収束しない場合には第２スロットル弁
５の制御系に異常があるとの診断を行う。

次に、前記トラクション制御と本発明に係る第２スロッ
トル弁制御系の異常診断のルーチンを第３図に基ついて
説明する。

ステップ（図ではＳと記す）１では、トラクション用コ
ントロールユニットからの第２スロットル弁５の目標開
度ＴＶＯＲを入力する。

ステップ２ては、第１スロットルセンサ１ｏによって検
出される第１スロットル弁４の開度ＴＶＯ。

及び第２スロットルセンサ１１によって検出される第２
スロットル弁５の開度ＴＶＯ，をＡ／Ｄ変換して読み込
む。

ステップ３ては、ステップ１て入力した目標開度ＴＶＯ
Ｒが、全開であるか否かを判定する。

そして、目標開度ＴＶＯＲが全開以外の時は前述のトラ
クション制御を実行するため、ステップ４へ進む。

ステップ４では、後述する診断の実行周期を計測するた
めのタイマＴＭＩＮＴＶ、該診断て正常と判断するため
の正常時間を計測するタイマＴＭＴ　２　ＯＫ及び診断
中を示すフラグＦ　Ｔ　Ｖ　２　ＣＨＫを夫々リセット
する。

ステップ５では、第２スロットル弁５の目標開度ＴＶＯ
Ｒと検出開度ＴＶＯ３とに基づいてフィードバック制御
において与えるべきモータ７の出力値ＭＯＴＯＵＴを演
算する。

ステップ６では、ステップ５で演算された出力値ＭＯＴ
ＯＵＴに相当する駆動信号を駆動回路９３に出力する。

ステップ７では目標開度ＴＶＯＲと検出開度ＴＶ　Ｏ２
との偏差の絶対値か所定値βより小に収束したか否かを
判定する。

収束していると判定された時にはステップ８へ進み、異
常状態の継続時間を計測するタイマＴＭＴ２ＥＲＲをリ
セッ１〜してこのルーチンを終了する。

また、ステップ７て収束していないと判定された時には
ステップ９へ進み、前記タイマＴＭＴ　２ＥＲＲをイン
クリメントする。

次いて、ステップ１０へ進み、該タイマＴＭＴ　２ＥＲ
Ｒの値つまり異常状態の継続時間か所定時間ＴＴＶ２Ｎ
Ｇ以上になったか否かを判定する。

そして、以上となった場合にはステップ１１へ進み、第
２スロットル弁５の制御系に異常があると診断し、ステ
ップ１２へ進んで、該異常に対処したフェイルセーフプ
ログラム（例えばトラクション制御の指令があってもｌ
・ラクション制御を実行しない等）を実行する。

一方、ステップ３で第２スロットル弁５の目標開度ＴＶ
ＯＲが全開であると判定された場合はステップ１３へ進
んて検出開度ＴＶＯ２か全開であるか否かを判定し、全
開でない場合はトラクション制御が実行中に解除されて
全開に戻る途中であると判断してステップ４に進むが、
全開であると判定された場合は本発明に係るテスト制御
を実行すべくステップ１４へ進む。即ち、前記図示しな
いｌ・ラクション用コントロールユニットと車輪速セン
サとステップ１からステップ３及びステップ１３の機能
が制御条件検出手段に相当する。

ステップ１４では、前記タイマＴＭＩＮＶをインクリメ
ントする。

ステップ１５では、前記タイマＴＭＩＮＶの値が所定値
ＴＭＣＨＥＫに達したか否かを判定する。

達していない場合はステップ１６へ進んて前記フラグＦ
ＴＶ２ＣＨＫがセットされているか否かを判定し、リセ
ットされている場合はステップ１７へ進んで、モータ７
の出力値ＭＯＴＯＵＴを０とした後、ステップ６へ進む
。この場合は、モータ７への出力は停止され、第２スロ
ットル弁５は全開に保持されることとなる。

また、ステップ１５でタイマＴＭＩＮＴＶの値か所定値
ＴＭＣＨＥＫに達していると判定された時にはステップ
１８へ進んてタイマＴＭＩＮＴＶはリセット、フラグＦ
ＴＶ２ＣＨＫはセットした後、ステップ１９へ進む。

また、ステップ１６でフラグＦ　Ｔ　Ｖ　２　ＣＨＫが
セットされていると判定された場合も、ステップＩ９へ
進む。

ステップ１９では、第１スロットル弁４の開度Ｔ■０１
が所定値ＴＶＩＣＨＫ以下の小開度であるか否かを判定
する。ここで、所定値ＴＶＩＣＨＫは、後述するように
第２スロットル弁５をテスト的に設定開度に制御した場
合に絞り制御しても影響か出ない大きさに決められてい
る。

決められている。

ステップ２０では、第２スロットル弁５の目標開度ＴＶ
ＯＲを、テスト制御用の設定開度ＴＶ２ＣＨＫにセット
する。この設定開度ＴＶ２ＣＨＫは前述のように影響を
無くすために前記所定値ＴＶＩＣＨＫ近傍の値か、それ
以上の値に設定されている。

ステップ２１ては、目標開度ＴＶＯＲと検出開度Ｔ　Ｖ
　Ｏ２との偏差の絶対値が所定値αより小に収束したか
否かを判定する。

そして、収束していなければ、ステップ２２へ進んでタ
イマＴＭＴ２０Ｋをリセットした後、ステップ５以降へ
進む。その後、ステップ７．１０によりトラクション制
御中の異常診断と同様にして所定時間ＴＴＶ２ＮＧ内に
設定開度ＴＶ２ＣＨＫと検出開度Ｔ■０２との偏差の絶
対値か所定値βより小となるように収束しない場合には
、第２スロットル弁５の制御系が異常であると診断する
。

即ち、ステップ２０とステップ５，６の機能かテスト制
御手段に相当し、ステップ７〜ステツプ１゜の機能か診
断手段に相当する。

また、ステップ２１て設定開度ＴＶ２ＣＨＫにセットさ
れた目標開度ＴＶＯＲと検出開度ＴＶＯ２との偏差の絶
対値が所定値αより小に収束したと判定された場合には
、ステップ２３へ進んでこの状態の継続時間を計測する
タイマＴＭＴ２０Ｋをインクリメントし、ステップ２４
でその値が所定値ＴＴＶ２ＯＫに達したか否かを判定す
る。

そして、ステップ２４でＴＴＶ２０Ｋに達していると判
定された時は、正常状態で安定している、つまり第２ス
ロットル弁５の制御系は正常であると判断してステップ
２５へ進んでフラグＦＴＶＣＨＫをリセットする。

これにより、次にタイマＴＭＩＮＴＶＯ値がＴＭ　ＣＨ
Ｅ　Ｋとなるまでの間は、テスト制御が停止される。

また、ステップ２４でＴＴＶ２ＯＫに達していないと判
定されたときは、制御の途中で過渡的に設定開度ＴＶ２
ＣＨＫに近づいている場合があるので、ステップ５へ進
んでテスト制御による異常診断を続行する。

つまり異常か検出されるまでの間は所定の周期で定期的
に異常診断が実行されることとなる。

このようにすれば、トラクション制御に入る前に第２ス
ロットル弁５の制御系の異常を検出することかできるた
め、異常による誤動作を生じることなく未然に対処する
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、第２スロットル弁
の制御系の異常を、本来の制御を行う前に他に影響を与
えないテスト制御を行って検出できる構成としたため、
異常による誤動作を生じる前に未然に対処することがで
きるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の構成を示すブロック図、第２図は、
本発明の一実施例の構成を示す図、第３図は同上実施例
の異常診断を含む第２スロットル弁の制御ルーチンを示
すフローチャートである。 １・・・吸気通路　　４・・・第１スロットル弁　　５
・・・第２スロットル弁　　７・・・モータ　　９・・
・モータ制御ユニット　　ｌＯ・・・第１スロットルセ
ンサ１１・・・第２スロットルセンサ 特許出願人　　　　日産自動車株式会社代理人　弁理士
　笹　島　　富二雄

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　機関の吸気系に、アクセル操作に連動して開度制御さ
   れる第１スロットル弁と、制御条件検出手段によって検
   出される所定の条件で絞り制御され常時は全開に保持さ
   れる第２スロットル弁とを備えた内燃機関の吸気装置に
   おいて、前記所定の条件以外の時に第１スロットル弁開
   度検出手段によって検出される第１スロットル弁の開度
   が所定値以下であることを条件として、第２スロットル
   弁を設定開度とするようにテスト制御するテスト制御手
   段と、該テスト動作で第２スロットル弁開度検出手段に
   より検出される第２スロットル弁の開度が所定時間内に
   設定開度に収束しない場合に第２スロットル弁の制御系
   に異常があると診断する診断手段と、を含んで構成した
   ことを特徴とする内燃機関の吸気装置。