JPH0529569B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、自動車用定速走行装置のフエイルセ
ーフ回路に関する。

背景技術 典型的な先行技術は、第３図に示されている。
自動車に搭載されている内燃機関のスロツトル弁
を駆動するアクチユエータ１には、リリース弁２
を励磁して閉じた状態において、制御弁３をデユ
ーテイ制御することによつて、吸気マニホールド
の負圧を利用して、スロツトル弁の開度を制御
し、これによつて自動車の定速走行を行なうこと
ができるように構成される。マイクロコンピユー
タなどによつて実現される処理回路４の出力端子
Ｐ３からデユーテイ制御を行なうためのハイレベ
ルおよびローレベルに変化する信号が、トランジ
スタ５に与えられることによつて、制御弁３には
ライン６を介して励磁電流が流れて制御弁３がデ
ユーテイ制御される。ライン６が検出回路１３に
おいて定められている時間以上ハイレベルの状態
が続かない限り、トランジスタ７は導通したまま
である。定速走行時においては、処理回路４は出
力端子Ｐ１からトランジスタ８にローレベルの信
号を与えており、これによつてトランジスタ８は
導通している。したがつてブレーキ操作が行なわ
れないかぎり、ブレーキスイツチ９の接点１０は
導通しており、リリース弁２は励磁されて閉じた
ままである。ブレーキ操作が行なわれると、ブレ
ーキスイツチ９の接点１１が導通してブレーキラ
ンプ１２が点灯し、このとき接点１０は遮断しリ
リース弁２が開いてアクチユエータ１によるスロ
ツトル弁の駆動が解除される。検出回路１３によ
つてライン６に電流が流れて制御弁３が励磁され
たままの状態が、予め定めた時間以上持続したこ
とを表わす信号は、検出回路１３から処理回路４
の入力端子Ｐ２に与えられる。

発明が解決すべき問題点 このような先行技術では、ブレーキスイツチ９
の故障によつてブレーキ操作をしたにもかかわら
ず、リリース弁２に励磁電流が供給されるままと
なつた場合には、トランジスタ８が処理回路４に
よつて遮断されたとき、または制御弁３が励磁さ
れたままとなつたことを検出回路１３が検出し
て、トランジスタ７を遮断したときであつても、
リリース弁２は依然として励磁されたままとな
り、したがつてスロツトル弁の開度が大きくなつ
て増速動作が行なわれ、特に処理回路４の誤動作
によつてトランジスタ５が導通したままとなつて
しまい、あるいはトランジスタ５の故障によつ
て、そのトランジスタ５が導通したままの状態と
なつてしまい、これによつて制御弁３が励磁され
た状態が、続いたときには増速動作が行なわれた
ままになり、運転者が驚くことになつた。

本発明の目的は、上述の問題点を解決し、安全
性が格段に向上された自動車用定速走行装置のフ
エイルセーフ回路を提供することである。

問題点を解決するための手段 本発明は、スロツトル弁にアクチユエータが関
連して設けられ、 このアクチユエータは、 制御弁を励磁することによつて負圧を利用して
スロツトル弁の開度が大きくなるように構成さ
れ、リリース弁を消磁することによつてスロツト
ル弁の駆動が解除され、リリース弁を励磁しかつ
制御弁をデユーテイ制御することによつてスロツ
トル弁を定速走行のために駆動するようにした自
動車用定速走行装置のフエイルセーフ回路におい
て、 リリース弁と第１スイツチング素子とを含む第
１直列回路と、 制御弁と第２スイツチング素子とを含む第２直
列回路と、 第１直列回路と第２直列回路とに共通に、かつ
直列に接続される第３スイツチング素子と、 第１直列回路もしくは第２直列回路または第３
スイツチング素子に直列に接続され、ブレーキ操
作を検出して遮断するブレーキスイツチと、 第１スイツチング素子を導通したままで、第２
スイツチング素子をデユーテイ制御して定速走行
を行う制御手段と、 制御弁が予め定めた時間だけ励磁されたことを
検出する検出手段と、 該検出手段からの検出出力に応答して、第１お
よび第３スイツチング素子を遮断する遮断手段と
を含むことを特徴とする自動車用定速走行装置の
フエイルセーフ回路である。

作 用 本発明に従えば、第１おび第２直列回路に共通
に、かつ直列に第３スイツチング素子が接続され
ている。この第３スイツチング素子は、第２スイ
ツチング素子が予め定めた時間だけ導通したまま
の状態になつたとき、すなわち制御弁が励磁され
たままの状態となつて、増速動作が行なわれると
きに遮断する。そのため、制御弁とリリース弁と
がともに遮断され、スロツトル弁の開度が大きく
なることが防がれる。これによつて安全性が向上
される。したがつて第１もしくは第２直列回路、
または第３スイツチング素子に直列に接続されて
いるブレーキスイツチが故障して導通したままの
状態となつても、安全性が確保される。

また本発明に従えば、制御弁が予め定めた時間
だけ励磁されたままになつたことを検出して、第
３スイツチング素子を遮断するために、(a)制御弁
が予め定めた時間だけ励磁されたことを検出する
検出手段と、(b)検出手段からの検出出力に応答し
て、第１および第３スイツチング素子を遮断する
手段とを含む。したがつて制御弁が前述のように
予め定めた時間以上励磁されて増速動作が継続さ
れて行なわれたままになつたとき、すなわち制御
弁のデユーテイ制御のデユーテイが100％のまま
に維持された状態が前記予め定めた時間以上継続
したとき、上述のように第３スイツチング素子だ
けでなくさらに、第１スイツチング素子もまた遮
断する。これによつて制御弁とリリース弁との各
一方端が第３スイツチング素子によつて遮断され
るとともに、リリース弁の他方端が第１スイツチ
ング素子によつて遮断され、安全性が一層向上さ
れる。

実施例 第１図は、本発明の一実施例のブロツク図であ
る。アクチユエータ１４には、リリース弁１５
と、制御弁１６とが設けられる。

第２図は、アクチユエータ１４に関連する構成
を示す断面図である。自動車を駆動する内燃機関
１７の吸気経路１８には、スロツトル弁１９が設
けられている。このスロツトル弁１９は、リンク
機構２０を介して自動制御のためのアクチユエー
タ１４によつて駆動動されるとともに、アクセル
ペダル２１によつて操作される。

リリース弁１５は第１スイツチング素子である
トランジスタ２３と、ブレーキスイツチ２４の接
点２５とに直列に接続されて第１直列回路２６が
構成される。制御弁１６には、第２スイツチング
素子であるトランジスタ２７が直列に接続され、
こうして第２直列回路２８が構成される。リリー
ス弁１５を含む第１直列回路２６と、制御弁１６
を含む第２直列回路２８とは、共通のライン２９
に接続され、このライン２９には第３スイツチン
グ素子であるトランジスタ３０が直列に接続され
る。トランジスタ３０には並列に抵抗RGが接続
される。この抵抗RGの抵抗値はたとえば3.3KΩ
であり、これに対してリリース弁１５および制御
弁１６のソレノイド４６，５５（後述の第２図参
照）の直流抵抗は、たとえば68Ωである。

ブレーキスイツチ２４において接点２５は、ブ
レーキペダルを踏み込むことによつて遮断し、ブ
レーキペダルを操作しないときに導通している。
ブレーキスイツチ２４はもう１つの接点３２を有
し、接点３２はブレーキペダルを踏込むことによ
つて導通し、ブレーキ操作をしないときに遮断し
ている。この接点３２には、ストツプランプ３３
が直列に接続されている。

トランジスタ２７と制御弁１６とを接続してい
るライン３４には、ダイオード３５のカソードが
接続されるダイオード３５のアノードにはコンデ
ンサ３６が接続され、このコンデンサ３６は接地
される。ダイオード３５とコンデンサ３６との接
続点３７には、抵抗３８を介してトランジスタ３
９のベースが接続される。トランジスタ３９のベ
ースとエミツタとの間には抵抗４０が接続され
る。トランジスタ３９のコレクタは、処理回路４
１の入力端子Ｐ６に接続されるとともに、抵抗４
２を介してトランジスタ７０のベースに接続され
る。このトランジスタ７０のベースは、抵抗７１
を介して接地される。トランジスタ７０のベース
と抵抗４２，７１との接続点７２には、オープン
コレクタ型のインバータを構成するトランジスタ
７３のコレクタが接続される。このトランジスタ
７３のエミツタは接地される。トランジスタ７３
のベースは処理回路４１の出力端子Ｐ５に接続さ
れるとともに、抵抗７４を介して接地される。処
理回路４１の出力端子Ｐ４からの信号は、バツフ
ア７５を介してトランジスタ２７のベースに接続
される。トランジスタ７０のコレクタは、抵抗７
５を介してトランジスタ２３のベースに接続され
る。トランジスタ７０のエミツタはトランジスタ
３０のベースに接続される。処理回路４１と、そ
れらに関連する構成は、総括的に電気回路として
参照符７６で示される。

処理回路４１にはブレーキ検出素子４３からの
信号が与えられる。このブレーキ検出素子４３
は、ブレーキペダルが踏込まれてブレーキ動作が
行なわれるときに信号を発生する。処理回路４１
には、警報ランプ４４が接続されている。

電源投入前では、コンデンサ３６の電荷はダイ
オード３５からライン３４、制御弁１６、ライン
２９および抵抗RGを介して放電され、したがつ
て接続点３７は低レベルとなつている。

電源を投入し、かつ自動車の定速走行を行なわ
ない状態では、処理回路４１の出力端子Ｐ４，Ｐ
５はハイレベルである。これによつてトランジス
タ２７が遮断し、トランジスタ７３は導通する。
トランジスタ７３の導通によつてトランジスタ７
０は遮断し、これに応じてトランジスタ２３，３
０が遮断する。こうしてリリース弁１５，１６は
消磁している。

自動車の定速走行の動作中には、処理回路４１
は出力端子Ｐ５からローレベルの信号を導出した
ままとし、かつ出力端子Ｐ４をデユーテイ制御す
る。出力端子Ｐ５をローレベルとすることによつ
て、トランジスタ７３は遮断する。電源投入後、
接続点３７の電圧は低く、したがつてトランジス
タ３９は導通している。したがつてトランジスタ
７０が導通し、これに応じてトランジスタ２３，
３０が導通する。そのため、リリース弁１５は、
ブレーキスイツチ２４の接点２５が導通している
状態では、励磁されて、閉弁状態となつている。
トランジスタ２７は処理回路４１の出力端子Ｐ４
からのデユーテイ制御信号によつてON，OFF動
作を行ない、したがつて制御弁１６がデユーテイ
制御される。この状態でスロツトル弁１４の開度
が制御され、自動車の定速走行が行なわれる。

トランジスタ２３またはブレーキスイツチ２４
の接点２５が遮断しているときには、アクチユエ
ータ１４に含まれているリリース弁用ソレノイド
４６は消磁されている。そのためリリース弁１５
の弁体４７は支点４８のまわりに、ばね４９のば
ね力によつて弁座５０から離間して変位してい
る。そのためアクチユエータ１４のダイアフラム
室５１は、弁孔５２を介して大気に開放してお
り、応じてダイアフラム５３はばね５４によつて
付勢されたままとなつている。

制御弁１６のためのソレノイド５５は、前述の
トランジスタ２７による励磁電流のデユーテイが
変化することによつて制御される。トランジスタ
２７が遮断して、制御弁用ソレノイド５５が消磁
されているときには、その制御弁１６の弁体５６
は、ばね５７のばね力によつて弁座５８から離間
しており、したがつてダイアフラム室５１は弁孔
５９を介して大気に開放している。この制御弁１
６は、支点６０のまわりに角変位自在である。弁
体５６が弁座５８から離間しているとき、もう１
つの弁体６１は弁座６２に着座しており、したが
つて弁孔６３はダイアフラム室５１と遮断してい
る。

弁孔６３は吸気経路１８のスロツトル弁１９よ
りも下流側（すなわち内燃機関の吸気弁寄り）に
連通しており負圧である。

トランジスタ２７が導通すると、制御弁用ソレ
ノイド５５が励磁される。そのため制御弁１６
は、第２図に示される状態となり、弁体５６は弁
座５８に着座し、弁体６１は弁座６２から離間し
てダイアフラム室５１は負圧となる。ダイアフラ
ム室５１が負圧になることによつて、ダイアフラ
ム５３はばね５４のばね力に抗して第２図の右方
に変位し、これによつてスロツトル弁１９はリン
ク機構２０によつてその開度が大きくなるように
制御される。

自動車が定速で走行していない場合、すなわち
速度の自動制御が解除された場合においても、実
車速が予め定めた車速たとえば40Km／ｈ以上であ
るときには、リジユームスイツチの操作によつて
前述の選定車速に復帰して走行を行なうことがで
きる。

処理回路４１の異常動作によつて自動車の定速
走行動作中に出力端子Ｐ４がローレベルのままに
なりトランジスタ２７が導通したままとなつたと
き、あるいはまたトランジスタ２７の故障によつ
て、そのトランジスタ２７が導通したままとなつ
たときには、ライン３４はハイレベルとなり、制
御弁１６は励磁されたままとなる。このときダイ
オード３５は遮断し、コンデンサ３６は抵抗３
８，４０によつて充電される。コンデンサ３６の
接続点３７における出力電圧が、予め定めた値以
上となつたとき、トランジスタ３９が初めて遮断
する。これによつて処理回路４１の端子Ｐ６がロ
ーレベルとなり、処理回路４１はこのことを検出
して警報ランプ４４を点灯する。処理回路４１
は、入力端子Ｐ６がローレベルとなつたとき、出
力端子Ｐ４，Ｐ５にハイレベルの信号を導出する
ように構成されていてもよい。またトランジスタ
３９の遮断によつて、トランジスタ７０が遮断
し、これに応じてトランジスタ２３，３０が遮断
する。そのためリリース弁１５と電磁弁１６とが
いずれも消磁され、ダイアフラム室５１は大気圧
となる。そのためダイアフラム室５３は、ばね５
４のばね力によつて、第２図の仮想線で示される
ように左方に変位し、これによつてスロツトル弁
１９のアクチユエータ１４により駆動が解除され
る。こうして増速動作が生じることが防がれて安
全である。またブレーキスイツチ２４の故障によ
つて、リリース弁１５に励磁電流が供給され続け
るようになつた場合において、制御弁１６が励磁
されたままとなつたときには、上述のようにトラ
ンジスタ３０が遮断されることになる。

トランジスタ２３，２７がいずれも同時に破壊
して短絡したときには、前述のようにダイオード
３５が遮断し、抵抗３８，４０を介してコンデン
サ３６が充電されることによつて接続点３７の電
位が上昇し、トランジスタ３９が遮断する。これ
によつてトランジスタ７０，２３，３０が遮断
し、安全である。

ブレーキスイツチ２４において、リリース弁１
５または制御弁１６の少なくともいずれか一方に
電圧＋Ｂが印加されて故障が生じたときに想定す
る。このときには、抵抗RGの抵抗値が高い値で
あるのでライン３４の電圧は電圧値＋Ｂに近い比
較的高い電圧値となる。これによつてダイオード
３５が遮断し、そのためコンデンサ３６は抵抗３
８，４０を介して充電されて接続点３７の電圧が
高くなり、トランジスタ３９が遮断し、これによ
つて前述のようにトランジスタ７０，２３，３０
が遮断して安全が保たれる。

何らかの故障の発生によつて、コンデンサ３６
が充電されて接続点３７の電圧が上昇し、トラン
ジスタ３９，７０，２３，３０が遮断しても、そ
の後において、このコンデンサ３６の電荷は時間
経過に伴なつてダイオード３５、ライン３４、制
御弁１６、ライン２９および抵抗RGを介して放
電される。したがつてコンデンサ３６の電圧が時
間経過に伴なつて、抵下してゆき、再びトランジ
スタ３９が導通することが可能となる。そのため
異常時に、一旦トランジスタ２３，３０が遮断し
て、リリース弁１５と、制御弁１６とが消磁され
て安全状態にされた後、その故障の原因が解除さ
れた後には、再び定速走行動作を行なうことがで
きる。したがつてコンデンサ３６の放電のため
に、本件フエイルセーフ装置の電源を遮断する必
要がなく、操作性が向上される。

処理回路４１は、端子Ｐ６がハイレベルになつ
て定速走行動作が中断されたことを、判別するこ
とができる。処理回路４１の動作によつて定速走
行動作の中断した原因を判別して表示することも
また可能である。

ブレーキスイツチ２４の接点は、リリース弁１
５に直列に接続する代りに、制御弁１６に直列に
介装するようにしてもよい。

効 果 以上のように本発明によれば、安全性が向上さ
れる。特に本発明では、リリース弁および制御弁
を共通に遮断することができる第３スイツチング
素子を設け、制御弁が連続通電されたときは、第
１スイツチング素子だけでなく第３スイツチング
素子をも遮断するように構成したので、(1)第１、
第２スイツチング素子を制御するマイクロコンピ
ユータなどのような処理回路が故障し、あるいは
またその処理回路の異常動作が起こり、これら第
１、第２スイツチング素子が遮断することができ
なくなつた場合、(2)第１、第２スイツチング素子
がシヨート故障した場合、あるいは(3)ブレーキス
イツチを通してリリース弁に電流が流れ続ける状
態となつた場合などでも、リリース弁および制御
弁に流れる電流を確実に遮断することができるよ
うになり、こうして上述のように安全性が向上さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロツク図、第２
図はアクチユエータ１４に関連する構成を示す断
面図、第３図は先行技術のブロツク図である。 １４…アクチユエータ、１５…リリース弁、１
６…制御弁、１７…内燃機関、１９…スロツトル
弁、２１…アクセルペダル、２３，２７，３０，
３９，７０，７３…トランジスタ、２４…ブレー
キスイツチ、３３…ストツプランプ、４１…処理
回路、４３…ブレーキ検出素子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ スロツトル弁にアクチユエータが関連して設
   けられ、 このアクチユエータは、 制御弁を励磁することによつて負圧を利用して
   スロツトル弁の開度が大きくなるように構成さ
   れ、リリース弁を消磁することによつてスロツト
   ル弁の駆動が解除され、リリース弁を励磁しかつ
   制御弁をデユーテイ制御することによつてスロツ
   トル弁を定速走行のために駆動するようにした自
   動車用定速走行装置のフエイルセーフ回路におい
   て、 リリース弁と第１スイツチング素子とを含む第
   １直列回路と、 制御弁と第２スイツチング素子とを含む第２直
   列回路と、 第１直列回路と第２直列回路とに共通に、かつ
   直列に接続される第３スイツチング素子と、 第１直列回路もしくは第２直列回路または第３
   スイツチング素子に直列に接続され、ブレーキ操
   作を検出して遮断するブレーキスイツチと、 第１スイツチング素子を導通したままで、第２
   スイツチング素子をデユーテイ制御して定速走行
   を行う制御手段と、 制御弁が予め定めた時間だけ励磁されたことを
   検出する検出手段と、 該検出手段からの検出出力に応答して、第１お
   よび第３スイツチング素子を遮断する遮断手段と
   を含むことを特徴とする自動車用定速走行装置の
   フエイルセーフ回路。