(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のスロットルバルブを電子制御するスロットル制御装置において、スロットルバルブの開度が目標スロットル開度となるよう前記スロットルバルブを制御する制御用ＣＰＵと、同制御用ＣＰＵの異常を初めて検出したときに同制御用ＣＰＵが仮異常状態であると判定し、前記制御用ＣＰＵの仮異常状態において同制御用ＣＰＵの異常を再度検出したときに同制御用ＣＰＵが本異常状態であると判定してフェールセーフ処理を行う監視用ＣＰＵとを備えた内燃機関のスロットル制御装置であって、
前記監視用ＣＰＵは、前記制御用ＣＰＵが仮異常状態であるときに前記内燃機関に過回転が生じると判定したとき、同制御用ＣＰＵの異常を再度検出していなくても同制御用ＣＰＵが本異常状態であると判定して前記フェールセーフ処理を行う
ことを特徴とする内燃機関のスロットル制御装置。
【請求項２】
前記監視用ＣＰＵは、前記スロットルバルブの開度を監視することにより、過回転が生じるか否かを判定する、請求項１に記載の内燃機関のスロットル制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関のスロットル制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関のスロットルバルブを電子制御する装置として、制御用ＣＰＵから構成されるスロットル制御装置が用いられている。スロットルバルブを制御する制御用ＣＰＵに異常が生じた場合、スロットルバルブの制御処理が適切に行われなくなる恐れがある。
【０００３】
特開平５−３０２５４１号公報に示すスロットル制御装置では、制御用ＣＰＵの異常を監視用ＣＰＵによって検出し、その検出結果に基づき、クラッチの解放や、モータへの通電遮断等のフェールセーフ処理が行われる。フェールセーフ処理が一旦行われると、たとえば、内燃機関が停止するまでフェールセーフ処理が行われる。すなわち、制御用ＣＰＵの異常が検出された後、制御用ＣＰＵが正常復帰したとしても、このときスロットルバルブの制御処理が通常の制御処理に復帰すると、車両の挙動が悪影響を受ける恐れがあり、このため、通常の制御処理への復帰には条件が設けられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、監視用ＣＰＵが制御用ＣＰＵの異常を検出し、直ちにフェールセーフ処理が行われると、制御用ＣＰＵが一度リセットすれば復帰するような一時的に異常となった場合であったとしても、上述したように内燃機関が停止するといった条件が成立するまで、フェールセーフ処理が継続して行われる。このため、車両の挙動が悪影響を受けるということはないが、フェールセーフ処理の間、車両の性能が低下する。
【０００５】
上記公報に示すスロットル制御装置では、そのような車両性能の低下を避けるために、制御用ＣＰＵの異常が継続して検出されたとき、制御用ＣＰＵが実際に異常であると監視用ＣＰＵが判定し、フェールセーフ処理が行われる。
【０００６】
しかしながら、制御用ＣＰＵが実際に異常であると監視用ＣＰＵが判定するまで、フェールセーフ処理が行われないため、監視用ＣＰＵの異常により、スロットルバルブの制御処理が適性に行われず、内燃機関に過回転が生じる恐れがあるという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記問題を鑑み、制御用ＣＰＵの状態が異常状態であると一時的に判定された場合に、車両の性能が低下することを回避しつつ、内燃機関の過回転を防止することができる内燃機関のスロットル制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の内燃機関のスロットル制御装置は、内燃機関のスロットルバルブを電子制御するスロットル制御装置において、スロットルバルブの開度が目標スロットル開度となるよう前記スロットルバルブを制御する制御用ＣＰＵと、同前記制御用ＣＰＵの異常を初めて検出したときに同制御用ＣＰＵが仮異常状態であると判定し、前記制御用ＣＰＵの仮異常状態において同制御用ＣＰＵの異常を再度検出したときに同制御用ＣＰＵが本異常状態であると判定してフェールセーフ処理を行う監視用ＣＰＵとを備えた内燃機関のスロットル制御装置であって、前記監視用ＣＰＵは、前記制御用ＣＰＵが仮異常状態であるときに前記内燃機関に過回転が生じると判定したとき、同制御用ＣＰＵの異常を再度検出していなくても同制御用ＣＰＵが本異常状態であると判定して前記フェールセーフ処理を行うことを要旨とする。
【０００９】
前記監視用ＣＰＵは、請求項２に記載されるように、前記スロットルバルブの開度を監視することにより、過回転が生じるか否かを判定してもよい。
【００１０】
以下、作用を説明する。
【００１１】
制御用ＣＰＵの状態が異常状態であると一時的に判定された場合、つまり、監視用ＣＰＵが制御用ＣＰＵの異常を検出した場合、内燃機関に過回転が生じるか否かを監視用ＣＰＵが監視しているため、制御用ＣＰＵはスロットルバルブを制御することができる。このため、本発明のスロットル制御装置が搭載された車両の性能が低下することを回避することができる。また、過回転が生じる場合、監視用ＣＰＵはフェールセーフ処理を行うことができる。
【００１２】
また、前記監視用ＣＰＵが、スロットルバルブのスロットル開度を監視することにより、過回転が生じる前に、過回転が生じるか否かを判定することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図面を参照し、本発明の実施形態を説明する。
【００１４】
以下に、本実施形態における内燃機関のスロットル制御装置を図１を用いて説明する。
【００１５】
図１は、本実施形態の内燃機関のスロットル制御装置１００を示す図である。
【００１６】
図１に示すスロットル制御装置１００は、電子スロットル１０と、電子スロットル１０を制御する制御用ＣＰＵ２０と、制御用ＣＰＵ２０を監視する監視用ＣＰＵ３０を備えている。
【００１７】
電子スロットル１０は、スロットルバルブ（図示せず）を駆動するためのモータ１１と、モータ１１を制御するためのモータ駆動回路１２と、スロットルバルブのスロットル開度ＴＡを検知するスロットルセンサ１３とを有している。
【００１８】
制御用ＣＰＵ２０は、スロットル開度ＴＡを受け取り、スロットル開度ＴＡが目標開度となるようにスロットルバルブを制御する。目標開度は、アクセル開度ＰＡに基づいて決定されてもよい。たとえば、制御用ＣＰＵ２０は、アクセル開度ＰＡを受け取り、スロットルバルブの目標開度を決定する。また、制御用ＣＰＵ２０は、スロットル開度ＴＡを受け取り、目標開度およびスロットル開度ＴＡに基づいて、信号を生成し、モータ駆動回路１２がその信号に応じて、スロットルバルブのスロットル開度を調節するモータ１１を駆動する。
【００１９】
監視用ＣＰＵ３０は、制御用ＣＰＵ２０の異常を検出する。たとえば、監視用ＣＰＵ３０は、ウォッチドッグ監視およびＤＭＡ（ダイレクト・メモリ・アクセス）エラーチェックのうちの少なくとも１つを制御用ＣＰＵ２０に対して行うことにより、制御用ＣＰＵ２０の異常を検出する。なお、ＤＭＡエラーチェックには、パリティーチェック、フレミングエラーチェックおよびキーワードチェックのうちの少なくとも１つを含んでもよい。
【００２０】
監視用ＣＰＵ３０は、制御用ＣＰＵ２０の異常の検出結果などに基づき、制御用ＣＰＵ２０の状態を判定する。
【００２１】
たとえば、制御用ＣＰＵ２０が正常状態で動作し、その後、監視用ＣＰＵ３０が制御用ＣＰＵ２０の異常を検出すると、監視用ＣＰＵ３０は、制御用ＣＰＵ２０の状態を仮異常状態と判定する。また、制御用ＣＰＵ２０の状態が仮異常状態であり、その後、監視用ＣＰＵ３０が制御用ＣＰＵ２０の異常を検出すると、監視用ＣＰＵ３０は、制御用ＣＰＵ２０の状態を本異常状態と判定する。あるいは、制御用ＣＰＵ２０の状態が仮異常状態であり、その後、監視用ＣＰＵ３０が内燃機関の過回転が生じると判定すると、監視用ＣＰＵ３０は、制御用ＣＰＵ２０の状態を本異常状態と判定する。なお、制御用ＣＰＵ２０の仮異常および本異常状態は、１トリップ（イグニッションがオンになってからオフになるまで）の間保持されてもよいし、所定の期間保持されてもよい。
【００２２】
監視用ＣＰＵ３０が、制御用ＣＰＵ２０の状態を本異常状態と判定した場合、フェールセーフ処理を行う。たとえば、監視用ＣＰＵ３０は、制御用ＣＰＵ２０がモータ駆動回路１２を介してモータ１１を駆動することを停止させる。
【００２３】
以下に、上述した監視用ＣＰＵ３０の動作の一例を図２を用いて説明する。
【００２４】
図２は、監視用ＣＰＵ３０の動作の一例を示す図である。
【００２５】
ステップＳ１０では、制御用ＣＰＵ２０の状態が仮異常状態であるか否かを監視用ＣＰＵ３０が判定する。制御用ＣＰＵ２０の状態が仮異常状態である場合、処理はステップＳ２０に進み、制御用ＣＰＵ２０の状態が仮異常状態でない場合、処理はステップＳ３０に進む。なお、制御用ＣＰＵ２０の初期状態は、正常状態であるとする。
【００２６】
ステップＳ２０では、内燃機関の過回転が生じるか否かを監視用ＣＰＵ３０が判定する。過回転が生じる場合、処理はステップＳ５０に進み、過回転が生じない場合、処理はステップＳ４０に進む。たとえば、監視用ＣＰＵ３０が、スロットル開度ＴＡおよびアクセル開度ＰＡを受け取り、条件「ＴＡ＞ＰＡ＋Ｋ１」を満たす場合、監視用ＣＰＵ３０は、内燃機関の過回転が生じると判定してもよい。ここで、Ｋ１は、所定値であるとする。また、過回転が生じる場合とは、過回転が生じる恐れがある場合を含む。
【００２７】
ステップＳ４０において、監視用ＣＰＵ３０が制御用ＣＰＵ２０の異常を検出した場合、処理はステップＳ５０に進み、監視用ＣＰＵ３０が制御用ＣＰＵ２０の異常を検出しない場合、処理はステップＳ６０に進む。
【００２８】
ステップＳ５０では、監視用ＣＰＵ３０が制御用ＣＰＵ２０の状態を本異常状態とし、ステップＳ７０で、モータ１１への通電を遮断し、電子スロットルシステムがシステムダウンする。
【００２９】
ステップＳ６０では、制御用ＣＰＵ２０が電子スロットル制御を継続し、処理は、ステップＳ１０に進む。
【００３０】
上述したように、ステップＳ１０で、制御用ＣＰＵ２０の状態が仮異常状態でない場合、処理はステップＳ３０に進む。ステップＳ３０で、監視用ＣＰＵ３０が制御用ＣＰＵ２０の異常を検出した場合、処理はステップＳ８０に進み、監視用ＣＰＵ３０が制御用ＣＰＵ２０の異常を検出しない場合、処理はステップＳ６０に進む。
【００３１】
ステップＳ８０では、監視用ＣＰＵ３０が制御用ＣＰＵ２０をリセットし、ステップＳ９０では、監視用ＣＰＵ３０が制御用ＣＰＵ２０の状態を仮異常状態とし、処理はステップＳ６０に進む。
【００３２】
上述したように、本実施形態では、制御用ＣＰＵ２０の状態が仮異常状態である場合、監視用ＣＰＵ３０が内燃機関の過回転を監視することにより、本実施形態が搭載された車両の性能を低下させることなく安全に内燃機関を駆動することができる。
【００３３】
なお、内燃機関の過回転が生じるか否かを判定する方法は、上述した方法に限られない。たとえば、過回転が生じるか否かを判定する方法は、下記（１）〜（４）のうちの１つであってもよい。
【００３４】
（１）  監視用ＣＰＵ３０が、スロットル開度ＴＡを受け取り、条件「ＴＡ＞Ｋ２」を満たす場合、監視用ＣＰＵ３０は過回転が生じると判定する。ここで、Ｋ２は、所定値であるとする。
【００３５】
（２）  監視用ＣＰＵ３０が、スロットル開度ＴＡを受け取り、スロットル開度の変化量ΔＴＡを求め、条件「ΔＴＡ＞Ｋ３」を満たす場合、監視用ＣＰＵ３０は過回転が生じると判定する。ここで、Ｋ３は、所定値であるとする。
【００３６】
（３）  監視用ＣＰＵ３０が、エンジン回転数の変化量ΔＮ（図示せず）を示す信号を受け取り、条件「ΔＮ＞Ｋ４」を満たす場合、監視用ＣＰＵ３０は過回転が生じると判定する。ここで、Ｋ４は、所定値であるとする。所定値Ｋ４は、アクセル開度ＰＡから決定されてもよい。
【００３７】
（４）  監視用ＣＰＵ３０が、エアフローの変化量ΔＡＦ（図示せず）を示す信号を受け取り、条件「ΔＡＦ＞Ｋ５」を満たす場合、監視用ＣＰＵ３０は過回転が生じると判定する。ここで、Ｋ５は、所定値であるとする。所定値Ｋ５は、アクセル開度ＰＡから決定されてもよい。
【００３８】
【発明の効果】
本発明の内燃機関のスロットル制御装置では、監視用ＣＰＵが、前記制御用ＣＰＵの仮異常状態において内燃機関に過回転が生じると判定したとき、同制御用ＣＰＵの異常を再度検出していなくても同制御用ＣＰＵが本異常状態であると判定して前記フェールセーフ処理を行う。監視用ＣＰＵが制御用ＣＰＵの異常を検出した場合であっても、内燃機関に過回転が生じるか否かを監視用ＣＰＵが監視しているため、安全にスロットルバルブが制御される。このため、本発明のスロットル制御装置が搭載された車両の性能が低下することを回避することができる。また、過回転が生じる場合、監視用ＣＰＵはフェールセーフ処理を行うことができる。
【００３９】
また、前記監視用ＣＰＵがスロットルバルブのスロットル開度を監視する場合、過回転が生じる前に、過回転が生じるか否かを判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の内燃機関のスロットル制御装置１００を示す図である。
【図２】監視用ＣＰＵ３０の動作の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０      電子スロットル
１１      モータ
１２      モータ駆動回路
１３      スロットルセンサ
２０      制御用ＣＰＵ
３０      監視用ＣＰＵ
１００    スロットル制御装置
【図１】
0003632498.tif 000002
【図２】
0003632498.tif 000003