JPS6235040A - エンジン制御装置 - 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） 本発明は、アクセル操作子と機械的に非連結とされたス
ロットル弁がアクセル操作子の操作に応じて開閉制御さ
れるとともに、エンジンに対する燃料供給量の制御が同
時に行なわれるエンジン制御装置に関するものである。

（発明の背景） この種の装置においては、エンジンに対する燃料供給量
が電子制御式の燃料噴射装置などを用いて制御されてお
り、また特公昭５８−２５８５３、特開昭５９−５８１
３１などで示されるようにスロットル弁がアクセル操作
子の操作に応じてモータなどにより開閉制御されている
。

このようにこの種の装置においては、エンジンのスロッ
トル弁制御及び燃料供給量制御が電子的に行なわれるの
で、それらの制御に支障が生じた場合に制御安全性を確
保することが大きな課題とされていた。

（発明の目的） 本発明は上記課題に鑑みて為されたものであり、その目
的は、スロットル弁の開閉制御に異常が生じた場合であ
っても制御安全性を確保することが可能なエンジン制御
装置を提供することにある。

（発明の構成） 上記目的を達成するために本発明に係る装置は第１図に
示されるように構成されている。

同図においてアクセル操作子ａの操作量がアクセル操作
量検出手段すで検出されており、そのアクセル操作量検
出手段すで検出されたアクセル操作子ａの操作量に応じ
てスロットル弁Ｃがスロットル弁開閉制御手段ｄにより
開閉制御されている。

またエンジンｅに供給される燃料の量が燃料供給量制御
手段ｆにより制御されており、スロットル弁Ｃの開閉制
御異常は弁開閉制御異常検知手段ｑにより検知されてい
る。

そしてスロットル弁Ｃの開閉制御異常が検知されたとき
には、エンジンｅに対する燃料供給が燃料供給阻止手段
りにより阻止されており、さらに、エンジンｅに対する
燃料供給の停止が燃料供給停止確認手段ｉにより確認さ
れている。

（実施例の説明） 以下図面に基づいて本発明に係る装置の好適な実施例を
説明する。

第２図において、アクセルペダル１０の踏込量はアクセ
ルポテンショメータ１２により検出されており、その検
出信号はスロットル弁制御回路１４に供給されている。

このスロットル弁制御回路１４はマイクロコンピュータ
を中心として構成されてあり、そのＡ／Ｄ変換器１６に
アクセルポテンショメータ１２の検出信号が供給されて
いる。

そしてＡ／Ｄ変換器１６でデジタル信号に変換されたア
クセルポテンショメータ１２の検出信号はＣＰＵ１８に
供給されており、このＣＰＵ１８では４ビツトの弁開閉
制御信号が得られている。

その弁開閉制御信号はラッチ２０を介してモータドライ
バ２２に供給されてあり、ステップモータ２４の巻線２
４ａ、２４ｂはその弁開閉制御信号に従ってモータドラ
イバ２２により励磁制御されている。

スロットル弁２６の回転軸はこのステップモータ２４に
より固定されており、その結果スロットル弁２６はアク
セルペダル１０の操作に応じて開閉制御されている。

またスロットル弁２６はリターンスプリング２８により
閉方向へ常時付勢されており、スロットル弁２６の開度
はスロットル開度センサ３０により検出されている。

そのスロットル開度センサ３０の検出信号は前記Ａ／Ｄ
変換器１６を介してＣＰＵ１８に供給されており、この
ＣＰＵ１８にはクランク角センサ３２で得られたエンジ
ン回転数検出信号も供給されている。

そしてクランク角センサ３２のエンジン回転数検出信号
及びＣＰＵ１８の制御信号は燃料噴射制御回路３４に供
給されており、インジェクタ３６を駆動するトランジス
タ３８はこの燃料噴射制御回路３４により制御されてい
る。

このトランジスタ３８はエミッタ接地されており、その
コレクタ側出力電圧はＡ／Ｄ変換器１６を介してＣＰＵ
１．８に供給されている。

第３図、第４図は第２図におけるＣＰＵ１８の制御ルー
チンを示すもので、第３図の処理は定時間割込処理であ
って図示されていないオペレーティングシステムにより
所定周期で起動されてあり、また第４図の処理はｏｃｉ
割込処理であってその定時間割込処理により設定される
モータスピードに応じて起動されている。

第３図において、アクセルペダル１０の踏込量！が読込
まれ（ステップ１００）、そのアクセルペダル１０の踏
込量ｌに基づいてスロットル弁２６の目標開度（目標ス
テップ数５ＴＥＰ”　）が求められる（ステップ１０２
）。

そして目標開度（目標ステップ数５ＴＥＰ”　）から実
ステップ数ＳＴＥ、Ｐ（ステップモータ２４の送り量か
ら推定検出されたスロットル弁２６の開度）が差引かれ
ることによりスロットル弁２６の制御偏差εが算出され
ると（ステップ１０４）、その偏差εに基づいてステッ
プモータ２４のモータスピード算出、そしてその正転、
逆転、保持の判断、ざらにｏｃｉ割込の起動周期セット
、モータロ転方向に関するフラグセットなどが行なわれ
る（ステップ１０６）。

次いでアクセルポテンショメータ１２の検出信号を用い
てアクセルペダル１０が無操作状態であるか否かが判断
され（ステップ１０８）、またステップモータ２４の実
ステップ数５ＴＥＰが４以下であるか否かの判定により
スロットル弁２６が全開直前位置にあるか否かが判断さ
れる（ステップ１１０）。

このときアクセルペダル１０が無操作状態でなくあるい
はスロットル弁２６が全開直前位置にないときには無励
磁フラグＮ０ＴＲＱがリセットされ（ステップ１１’２
Ｌまたアクセルペダル１０が無操作状態でありかつスロ
ットル弁２６が全開直前位置にあるときには無励磁フラ
グＮ０ＴＲＱがセットされる（ステップ１１４）。

次に第４図のｏｃｉ割込の処理について説明する。

まず無励磁フラグＮ０ＴＲＱがセットされていないこと
が確認されると（ステップ１１６）、ステップモータ２
４の回転位置をそのまま保持すべきか、おるいは正転す
べきか、または逆転すべきかが判断される（ステップ１
１８）。

このとき正転との判断が行なわれたときには実ステップ
数５ＴＥＰに１が加えられ（ステップ１２０）、また逆
転との判断が行なわれたときには実ステップ数５ＴＥＰ
から１が差引かれ（ステップ１２２＞、さらに保持との
判断が行なわれたときには実ステップ数５ＴＥＰはその
ままとされる。

その後火の第１表で示される励磁パターン１．２．３．
４が所定の順番で選択され、これによりステップモータ
２４が正逆転制御されてスロットル弁２６が開閉駆動さ
れ、おるいは保持される（ステップ１２４）。

４が選択されると、それらに対応して端子Ａから端子Ａ
へ、端子百から端子Ｂへ、端子Ａから端子にへ、端子Ｂ
から端子■へ各々定格の励磁電流が流れる。

そしてパターン１からパターン２へ変化すると、ステッ
プモータ２４の回転軸が正転方向へ駆動され、パターン
が３．４．１．２．３の順で変化するとステップモータ
２４が正転方向へ逐次ステンプ駆動される。

またパターンが１．４．３．２．１．４の順で選択され
るとステップモータ２４の回転軸が逆転方向へ逐次ステ
ップ駆動される。

このように励磁パターン１．２．３．４が所定の順番で
選択されることによりステップモータ２４が正転方向ま
たは逆転方向へステップ送りされ、スロットル弁２６は
例えば１．８°ずつ開閉され、保持との判断が行なわれ
たときにはその位置に停止制御される。

以上のようにアクセルペダル１０が踏み操作中の場合あ
るいはスロットル弁２６が全開直前ではない場合で無励
磁フラグＮ０ＴＲＱがリセットされているときには、ス
テップモータ２４がアクセルペダル１０の踏み操作に応
じて駆動制御されており、これによりスロットル弁２６
はアクセルペダル１０の踏み操作に応じて開閉制御され
ている。

またアクセルペダル１０が無操作とされておりかつスロ
ットル弁２６が全開直前であることが無励磁フラグＮ０
ＴＲＱのセットから確認された場合には（ステップ１１
８で肯定的な判定）、前記第１表における無励磁パター
ンが選択され（ステップ１２６）　、これによりステッ
プモータ２４の巻線２４ａ及び２４ｂに対する励磁が禁
止される。

その結果、スロットル弁２６が全開直前位置でアクセル
ペダル１０が無操作状態のときにはステップモータ２４
の駆動制御が停止され、スロットル弁２６はリターンス
プリング２８によりその後全閉される。

したがって、スロットル弁２６はスロットルチャンバへ
高速で衝突することなく確実に仝閉され、エンジン回転
数は正規のアイドル回転数で回転される。

なお、ステップモータ２４の実駆動ステップ数５ＴＥＰ
が４以下であるときにスロットル弁２６が全開直前位置
におるとの判断が行なわれるのは、例えばシステムへの
電源投入の際に実駆動ステップ数５ＴＥＰがＯで最初の
パターン１が選択されたときに磁界が強め合って停止す
るロータの回転位置がスロットル弁２６の全開位置と一
致するとは限らず、本実施例のように４つのパターン１
．２．３．４が逐次選択される方式では最大で３ステッ
プ分だけ誤差が生じ、その最大誤差ステップ数が４ステ
ツプ以下であるためである。

また第３図の処理において無励磁フラグＮ０ＴＲＱがセ
ットされると（ステップ１１４）、クランク角センサ３
２により検出されたエンジン回転数が３００　Ｏｒｐｍ
を越えているか否かが判定される（ステップ１２８）。

その際にエンジン回転数が３０００　ｒｌ）ｍを越えて
いるとの判定が行なわれたときには（ステップ１２８で
肯定的な判定）、エンジンに対する燃料噴射の停止を指
示する制御信号が燃料噴射制御回路３４に出力され（ス
テップ１３０）、次いでその燃料噴射の停止指示にもか
かわらず燃料噴射が行なわれたか否かがトランジスタ３
８のコレクタ電圧を用いて判定される（ステップ１３２
）。

そして燃料噴射の停止指示にもかかわらず燃料噴射が行
なわれたときには（ステップ１３２で肯定的な判定）、
燃料噴射制御の異常を示す燃料制御異常フラグがセラ１
〜される（ステップ１３４）。

また燃料噴射の停止指示に従いその停止の行なわれたこ
とが確認されると（ステップ１３２で否定的な判定）、
燃料制御異常フラグがリセットされる（ステップ１３６
）。

なお、無励磁フラグＮ０ＴＲＱのセット時にエンジン回
転数が３００Ｏｒｐｍ以下であったときには（ステップ
１２８で否定的な判定）、燃料噴射の停止指示が禁止さ
れる（ステップ１３８）。

、　　以上のように本実施例においては、アクセルペダ
ル１０が無操作状態であってスロットル弁２６がほぼ全
開とされており、ざらにエンジン回転数が３００　Ｏｒ
ｐｍ以上のときに、エンジンに対する燃料噴射停止が確
実に行なわれているか否かの確認が行なわれている。

ここで、次周期の処理においては前記燃料制御異常フラ
グがセットされているか否かが判定される（ステップ１
４０）。

その際に燃料制御異常フラグがセットされていないとき
には（ステップ１４０で否定的な判定）、ステップモー
タ２４の駆動量（実ステップ数５ＴＥＰ’）とスロット
ル開度センサ３０で検出されたスロットル弁２６の実開
度との差から、スロットル弁２６の開閉制御に異常が生
じているか否かが判定される（ステップ１４２）。

そしてスロットル弁２６の開閉制御に異常が生じていな
いときには前述のようにしてその開閉制御が行なわれる
が（ステップ１４２→ステツプ１００）、この開閉制御
に異常が認められたときには（ステップ１４２で肯定的
な判定）、エンジンに対する燃料の供給が継続して停止
指示される（ステップ１４４→ステツプ１４０）。

このようにスロットル弁２６の開閉制御停止時にはエン
ジンに供給される燃料のカットが燃料噴射制御回路３４
側で行なわれ、その結果、エンジン回転数の異常な上昇
が防止され、従って制御安全性が確保される。

このようにして制御安全性を確保するには、エンジンに
供給される燃料のカットが燃料噴射制御回路３４側で確
実に行なわれていることが必要となる。

そこで本実施例においては、正常なスロットル弁開閉制
御が行なわれている間に、前述のようにして正常に燃料
カットの行なわれていることが常時確認されている。

その間に燃料カット動作に異常が認められた場合、すな
わち前記燃料制御異常フラグのセットが確認された場合
には（ステップ１４０で肯定的な判定）、無励磁フラグ
Ｎ０ＴＲＱが強制的にセットされる（ステップ１４０→
ステツプ１１４）。

これによりステップモータ２４の駆動制御が停止され、
スロットル弁２６はリターンスプリング２８により全閉
される。

このように燃料噴射制御の異常時にはスロットル弁２６
が強制的に閉じられ、その結果、この異常時にもエンジ
ン回転数の異常な上昇が防止されて制御安全性が確保さ
れる。

以上説明したように本実施例によれば、スロットル弁開
閉制御の異常時においても、また燃料噴射制御の異常時
においても、制御安全性を確保することか可能となる。

その結果、スロットル弁２６がステップモータ２４の軸
受部焼付等で開閉不能となり、あるいは１〜ランジスタ
３８が作動不能となっても、エンジンの回転数上昇が確
実に防止される。

なお、本実施例では燃料カット動作に異常が認められた
際にスロットル弁２６が強制的に閉じられたが、その際
に警報のみを運転者に与えて修理を促し、そのような制
御は行なわれないように装置を構成することも可能であ
る。

また、スロットル弁制御回路１４と燃料噴射制御回路３
４とを１個のＣＰＵを用いる等して一体に構成すること
も可能である。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、スロットル弁の開
閉制御に異常が認められたときにはエンジンに対する燃
料の供給が阻止され、またエンジンに対する燃料供給の
停止が確実に行なわれているか否かが確認されるので、
スロットル弁開閉制御及び燃料供給量制御の制御安全性
を確保することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はクレーム対応図、第２図は本発明に係る装置の
好適な実施例を示すブロック図、第３図及び第４図は第
２図におけるＣＰＵ１８の処理手順を示すフローチャー
トである。 計・・・・・アクセル操作子 ｂ・・・・・・アクセル操作量検出手段Ｃ・・・・・・
スロットル弁 ｄ・・・・・・スロットル弁開閉制御手段ｅ・・・・・
・エンジン ｆ・・・・・・エンジン回転数検出手段ｑ・・・・・・
燃料供給量制御手段 ｈ・・・・・・異常検知手段 ｉ・・・・・・燃料供給量制限手段 ｊ・・・・・・燃料供給阻止手段 １０・・・アクセルペダル １２・・・アクセルポテンショメータ １４・・・スロットル弁制御回路 ２２・・・モータドライバ ２４・・・ステップモータ ２６・・・スロットル弁 ２８・・・リターンスプリング ３０・・・スロットル開度センサ ３２・・・クランク角センサ ３４・・・燃料噴射制御回路 ３６・・・インジェクタ ３８・・・トランジスタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）アクセル操作子の操作量を検出するアクセル操作
   量検出手段と、 アクセル操作子の操作に応じてスロットル弁を開閉制御
   するスロットル弁開閉制御手段と、エンジンに対する燃
   料供給量を制御する燃料供給量制御手段と、 スロットル弁の開閉制御異常を検知する弁開閉制御異常
   検知手段と、 スロツトル弁の開閉制御異常が検知されたときにエンジ
   ンに対する燃料供給を阻止する燃料供給阻止手段と、 エンジンに対する燃料供給の停止を確認する燃料供給停
   止確認手段と、 を有することを特徴とするエンジン制御装置。