JPH0635852B2 - 車両用内燃機関のアクセル制御装置 - Google Patents

車両用内燃機関のアクセル制御装置

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JPH0635852B2
JPH0635852B2 JP59127357A JP12735784A JPH0635852B2 JP H0635852 B2 JPH0635852 B2 JP H0635852B2 JP 59127357 A JP59127357 A JP 59127357A JP 12735784 A JP12735784 A JP 12735784A JP H0635852 B2 JPH0635852 B2 JP H0635852B2
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throttle valve
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valve opening
detecting
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秀明 井上
実 田村
真二 片寄
昭 武井
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22Safety or indicating devices for abnormal conditions

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Auxiliary Drives, Propulsion Controls, And Safety Devices (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、車両用内燃機関の電子式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。
〈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D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変化率が所定値以上と
なる状態が所定時間内に所定回数以上発生するときに突
発的な異常を発生していると検出する異常検出手段と、
前記突発的な異常検出時、前記検出値の現在の値と過去
の値とを加重平均してローパスフィルタ演算処理した値
を用いて絞り弁開度を制御するフェールセーフ手段Fと
を設けた構成とする。
〈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からの検出手段
はコントローラ5のA/D変換器51に入力される。
また、機関のスロツトルチャンバ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A/
D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
出力する一方、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、該異常検出時には検出値
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5mS)毎に起動される。
S1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、S1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lとの差、即ち5mS間のストローク位置の
変化量Δl(絶対値)を算出する。
S4では、前記S3の算出のためのストローク位置lの
値をlにセットする。
S5では、S3で求めたストローク位置の変化量Δlが
正常時の上限値Δlmax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S7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80mS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0〜5Vとすると、5mS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Cが後述す
るタイマカウンタによって計測される設定時間内に所定
値C(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”にセットした後
S9へ進み、又、CがCに達しなかった場合は、S
8を飛ばしてS9へ進む。
S9では、タイマカウンタをインクリメントし、S10で
は、タイマカウンタのカウント値Cが所定値C(例
えば200)に達したか否かの判定を行い、C=C
なった時、即ち、異常判定時間(C=200の場合200×
5mS=1S)を経過する毎にS11で前記異常カウンタ
のカウント値C及びタイマカウンタのカウント値C
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S13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Lを設定す
る。
これは、例えば、次式に示すような加重平均による演算
式で処理する。
L←K1l+K2L ここでK1,K2は共に正の値で、かつ、K+K=1と
し、例えば、2Hz以上の周波数成分をカットする機能
を持たせるように設定する。また、Lは前回の加重平
均値を示す。尚、K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、S12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S1
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S13でローパスフィルタ演算処理したスト
ローク位置L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。
S16では、前記偏差εに対する絞り弁開度の制御量Δθ
を算出する。
S17では、前記絞り弁開度の制御量Δθに対応する制御
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Δθ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にすことより、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l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L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l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K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。
尚、以上示した実施例では、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図は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
常発生状態を示すタイムチャートである。 1……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
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02D 45/00 364 J 7536−3G (72)発明者 武井 昭 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−26232(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項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ベ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変化
    率が所定値以上となる状態が所定時間内に所定回数以上
    発生するときに突発的な異常を発生していると検出する
    異常検出手段と、前記突発的な異常検出時、前記検出値
    の現在の値と過去の値とを加重平均してローパスフィル
    タ演算処理した値を用いて絞り弁開度を制御するフェー
    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。
JP59127357A 1984-06-22 1984-06-22 車両用内燃機関のアクセル制御装置 Expired - Lifetime JPH0635852B2 (ja)

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JP2005249780A (ja) * 2005-02-08 2005-09-15 Toyota Motor Corp 多重センサを用いた制御

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