(57)【要約】【課題】アクセル開度センサとスロットル開度センサが全て故障したときでも、フェイルセーフ走行制御が可能な車両の制御方法及び制御装置を提供する。【解決手段】アクセル開度センサ３とスロットル開度センサ１１８の検出値からスロットルバルブ１１６の開度を調整する第一速度制御手段５４と、クルーズ制御の状態を操作する為のスイッチ及び前記スロットル開度センサ１１８の検出値から前記スロットルバルブ１１６の開度を自動調整する第二速度制御手段５５と、第一速度制御手段５４又は第二速度制御手段５５による制御中に前記アクセル開度センサ３又は前記スロットル開度センサ１１８の故障を検出する故障検出手段５６と、故障が検出された場合に、前記スイッチの入力によりクルーズ制御とは異なる車両の走行制御を行なうフェイルセーフ走行制御手段５７を備えている【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクセル開度センサ及びスロットル開度センサの検出値に基づいてスロットルバルブの開度を調整する第一速度制御工程と、クルーズ制御の状態を操作するためのスイッチ及び前記スロットル開度センサの検出値に基づいて前記スロットルバルブの開度を自動調整する第二速度制御工程と、各工程で前記アクセル開度センサ或いは前記スロットル開度センサの何れかの故障を検出する故障検出工程と、前記故障検出工程において故障が検出された場合に、前記スイッチの入力に基づいて、クルーズ制御とは異なる車両の走行制御を行なうフェイルセーフ走行制御工程を備えている車両の制御方法。
【請求項２】
アクセル開度センサ及びスロットル開度センサの検出値に基づいてスロットルバルブの開度を調整する第一速度制御手段と、クルーズ制御の状態を操作するためのスイッチ及び前記スロットル開度センサの検出値に基づいて前記スロットルバルブの開度を自動調整する第二速度制御手段と、第一速度制御手段或いは第二速度制御手段による制御中に前記アクセル開度センサ或いは前記スロットル開度センサの何れかの故障を検出する故障検出手段と、前記故障検出手段により故障が検出された場合に、前記スイッチの入力に基づいて、クルーズ制御とは異なる車両の走行制御を行なうフェイルセーフ走行制御手段を備えている車両の制御装置。
【請求項３】
前記故障検出手段により前記アクセル開度センサと前記スロットル開度センサの何れかが故障と検出されたときに、前記スイッチの操作入力を促す報知手段を備えている請求項２記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記フェイルセーフ走行制御手段は、前記スイッチの操作入力に基づいて、前記スロットルバルブとは異なる他のアクチュエータを駆動することにより速度制御する請求項２または３記載の車両の制御装置。
【請求項５】
アクセル開度センサ或いはスロットル開度センサの何れかが故障した場合に、クルーズ制御の状態を操作するためのスイッチ入力に基づいて、クルーズ制御とは異なる車両の走行制御を行なう車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクセル開度センサ及びスロットル開度センサの検出値に基づいてスロットルバルブの開度を調整する第一速度制御工程と、クルーズスイッチ及びスロットル開度センサの検出値に基づいて前記スロットルバルブの開度を自動調整する第二速度制御工程と、各工程で前記アクセル開度センサ及び前記スロットル開度センサの故障を検出する故障検出工程とを備えた車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アクセルペダル踏込み量をアクセル開度センサにより検出し、その検出値に対応してエンジンが所定の目標回転数となるように、スロットル開度センサの検出値をモニタしながらスロットルバルブの開度を調整する電子制御スロットルを備えたエンジン制御装置、特に、駆動系が故障した場合にアクセルペダルの操作に連動するワイヤ等で機械的にスロットル弁を駆動するフェイルセーフ機構を備えないエンジン制御装置では、信頼性確保のため、アクセル開度センサとスロットル開度センサとを夫々一対備え、双方が正常に作動しているときに何れか一方のセンサに基づいてスロットルバルブの開度を調整するように構成されている。
【０００３】
特許文献１には、冗長設置された各センサの一方が故障した場合には、残る他方の故障に対する補償がないため、スロットルバルブに対するアクチュエータの出力を停止し、リターンスプリング及びデフォルトスプリングの間にスロットルバルブを連結してこれらスプリングのバランスする所定のデフォルト開度に保持させて、最低限の出力で走行可能とする最低補償の低速フェイルセーフ運転状態に切り替えるように制御する技術が提案されている。
【０００４】
また、特許文献２には、運転者の操作量を検出する二重系のアクセルセンサの全てが故障しても、退避走行が可能な車両の制御装置を提供することを目的として、車両に推進力を伝達する駆動系ユニットと、運転者に操作されるアクセル操作手段の操作量を同一の測定対象とする複数のアクセルセンサとを備え、少なくともいずれか一つのアクセルセンサから出力されるアクセル信号に基づいて駆動系ユニットの推進力を制御する車両の制御装置において、アクセルセンサから出力されるアクセル信号を検出して異常の有無を判断するアクセルセンサ異常検出手段と、運転者に操作されるブレーキ操作手段のブレーキ操作状態を検出するブレーキセンサと、アクセルセンサ異常検出手段により全てのアクセルセンサに異常があると判断された場合に、ブレーキセンサにてブレーキ操作が解除されていることを検出する間、予め記憶された所定の走行パターン情報に基づいて駆動系ユニットの推進力を制御する退避走行制御手段とを備えている車両の制御装置が提案されている。
【０００５】
上述の制御装置では、全てのアクセルセンサが故障したときに、ブレーキ操作がなされるまでの間、変速装置の変速比が異なるごとに設定された所定の目標車速になるように、燃料噴射量、回転速度、出力トルクの何れかを制御する退避走行制御が行なわれる。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−５４８６８号公報
【特許文献２】特開２００５−１４００８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に記載された技術は、冗長設置されたアクセル開度センサ及びスロットル開度センサの夫々の一方が故障した場合のフェイルセーフ技術であり、双方が故障したときには対処の方法が無いという問題があり、特許文献２に記載された技術は、全てのアクセルセンサが故障したときのフェイルセーフ技術であり、アクセルセンサの故障に加えて冗長設置されたスロットル開度センサの双方が故障したときには、同様に対処の方法が無いという問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、上述した従来の問題点に鑑み、アクセル開度センサ及びスロットル開度センサの双方が全て故障したときであっても、フェイルセーフ走行制御が可能な車両の制御方法及び車両の制御装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の目的を達成するため、本発明による車両の制御装置の特徴構成は、  アクセル開度センサ及びスロットル開度センサの検出値に基づいてスロットルバルブの開度を調整する第一速度制御手段と、クルーズ制御の状態を操作するためのスイッチ及び前記スロットル開度センサの検出値に基づいて前記スロットルバルブの開度を自動調整する第二速度制御手段と、第一速度制御手段或いは第二速度制御手段による制御中に前記アクセル開度センサ或いは前記スロットル開度センサの何れかの故障を検出する故障検出手段と、前記故障検出手段により故障が検出された場合に、前記スイッチの入力に基づいて、クルーズ制御とは異なる車両の走行制御を行なうフェイルセーフ走行制御手段を備えている点にある。
【００１０】
上述の構成によれば、アクセル開度センサの何れか、或いは、スロットル開度センサの何れかが故障して、第一速度制御手段によるスロットルバルブ開度調整が不可能な状態に陥っても、フェイルセーフ走行制御手段がクルーズ制御の状態を操作するためのスイッチの操作入力に基づいてフェイルセーフ走行制御を行う。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明した通り、本発明によれば、アクセル開度センサ及びスロットル開度センサの双方が全て故障したときであっても、フェイルセーフ走行制御が可能な車両の制御方法及び車両の制御装置を提供することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に本発明による車両の制御装置を、複数のＥＣＵ（電子制御ユニット）が協働して制御を行なうシステムとしての車両に適用した実施形態について説明する。
【００１３】
本発明による車両の制御装置を、複数のＥＣＵが協働して制御を行なうシステムとしての車両に適用した場合の機能ブロック構成は、図１に示すように、車両の構成要素のうち前記制御装置に関わる構成要素、つまり、内燃機関（以下、エンジンと記す）１と、変速装置（以下、トランスミッションと記す）２と、アクセルペダル（図示せず）と、前記アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセル開度センサ３と、クルーズ制御の状態を操作するためのスイッチ、即ち、車両の速度を設定速度に保持または可変させる走行、所謂自動走行を車両に行わせるための設定・操作を行うスイッチとしてのクルーズスイッチ４と、前記エンジン１や前記トランスミッション２を制御する本発明による車両の制御装置としてのエンジン制御装置（以下、エンジン制御ＥＣＵと記す）５とを備えて構成されている。
【００１４】
尚、前記アクセル開度センサ３は、複数のセンサが冗長配置されており、例えば、一個のアクセル開度センサ３が故障しても、冗長配置された他のアクセル開度センサの全てが故障しない限りは、機能喪失しないように構成されている。
【００１５】
また、車両の構成要素としての制御装置（以下、ＥＣＵと記す）は、上述のエンジン制御ＥＣＵ５の他に、ブレーキにおける油圧調整を行うブレーキアクチュエータを制御するブレーキ制御ＥＣＵ６や、車間距離または車両と障害物との距離等を制御するディスタンス制御ＥＣＵ７等の複数のＥＣＵが、各々ＣＡＮ（コントローラエリアネットワーク）バス８を介してネットワーク接続されることにより構成されており、これらのＥＣＵの各々には、演算処理装置としてのＣＰＵ等が設けられ、予め設定された周期で繰り返し実行される内蔵プログラム及び内蔵データに基づいて所定の機能が実現されるように構成されている。
【００１６】
前記ＥＣＵのうち、本発明による車両の制御装置と関わりのある前記エンジン制御ＥＣＵ５については後述する。
【００１７】
前記エンジン１は、本実施形態においては、１サイクルが４ストロークからなるエンジンであって、♯１気筒、♯２気筒、♯３気筒、♯４気筒の４気筒からなり、夫々の気筒が１／４サイクルずつ異なる駆動を行なうように構成されている。また、前記♯１気筒と前記♯４気筒とは、同時に上死点となり第一の気筒群として構成され、また、前記♯２気筒と前記♯３気筒とが、同時に上死点となり第二の気筒群として構成されている。つまり、第一の気筒群と第二の気筒群とは半サイクル異なった気筒群として構成され、♯１気筒→♯３気筒→♯４気筒→♯２気筒→♯１気筒の順に順次圧縮上死点となるように構成されている。尚、図１に示すエンジン１は、上述の４気筒のうちの一つの気筒を抽出したものを示している。
【００１８】
前記エンジン１は、図１に示すように、内燃部１０と、前記内燃部１０に連通した吸気部１１と、同じく排気部１２とを備えて構成されている。
【００１９】
前記内燃部１０は、気筒１０１の内部において混合気（霧状にした燃料と空気を混合したもの）が燃焼するときの圧力で往復運動するピストン１０２と、内部への混合気の吸入を制御する吸気バルブ１０３と、混合気が燃焼した後の燃焼ガスを排出する排気バルブ１０４と、前記ピストン１０２の往復運動を回転運動に変えるクランクシャフト１０５と、前記ピストン１０２と前記クランクシャフト１０５を接続するコネクティングロッド１０６と、混合気における最適な空燃比（空気と燃料の混合比）を得ることができるよう燃料噴射時期を特定するために前記クランクシャフト１０５の角度位置を検出するクランク角検出手段１０７と、前記気筒１０１内の混合気が自然発火することによる異常燃焼を検出する目的でノック信号を検出するノック信号検出手段１０８と、混合気の燃焼状態を把握する目的で混合気の燃焼時に発生するイオン電流を検出するイオン電流検出手段１０９とを備えて構成されている。
【００２０】
前記吸気部１１は、前記内燃部１０に燃料と前記燃料を燃焼するために必要な空気を吸気するためのもので、空気或いは燃料の通路となる吸気管１１１と、前記吸気バルブ１０３に燃料を噴射するための燃料噴射弁としてのフュエルインジェクション１１２と、吸入口１１３から吸入する空気を浄化するエアフィルタ１１４と、前記吸入された空気の吸入量を検出するエアフロメータ１１５と、前記吸入する空気量を制御するスロットルバルブ１１６と、前記アクセル開度センサ３によって検出された前記アクセルペダルの踏み込み量に基づいて前記スロットルバルブ１１６を駆動させるスロットルモータ１１７と、前記スロットルモータ１１７によって駆動させられた前記スロットルバルブ１１６の開度を検出するスロットル開度センサ１１８とを備えて構成されている。
【００２１】
尚、前記スロットル開度センサ１１８は、複数のセンサが冗長配置されており、例えば、一個のスロットル開度センサ１１８が故障しても、冗長配置された他のスロットル開度センサの全てが故障しない限りは、機能喪失しないように構成されている。また、前記エアフロメータ１１５の代わりに、前記吸気管１１１の圧力を検出する吸気管圧力センサ（図示せず）が備えられている構成であってもよい。
【００２２】
前記スロットルバルブ１１６は、空気が通ることができる通路面積を可変させるために回転駆動するように構成されており、例えば、実線の位置１１６Ａの場合は開度最大で、点線の位置１１６Ｂの場合は開度最小である。
【００２３】
前記排気部１２は、前記内燃部１０で燃焼されたガスを排気するためのもので、前記排気されたガスの通路となる排気通路１２１と、前記排気されたガスを浄化する触媒１２２と、前記触媒１２２の上流側に設置された酸素濃度センサとなる空燃比検出手段としてのＡ／Ｆセンサ１２３とを備えて構成されている。
【００２４】
前記トランスミッション２は、前記エンジン１の回転を駆動輪へ伝達する動力伝達装置としての機能を有している。また、前記トランスミッション２は、大きさの異なる複数のギア（図示せず）を搭載しており、前記エンジン１における回転速度が同じでも、大きなギアを使用している場合の前記駆動輪の回転速度と、小さなギアを使用している場合の前記駆動輪の回転速度を異ならせる、つまり、変速比を切り替えるように構成されている。
【００２５】
尚、本発明における制御装置を適用した車両に搭載されるトランスミッション２は、車両速度やエンジン回転数に基づいて変速比を段階的に切り替える有段変速機のうち前記変速比を自動的に切り替える機能を備えたオートマチックトランスミッション、前記有段変速機のうち前記変速比を運転者が意識的に切り替える必要があるマニュアルトランスミッション、前記有段変速機とは異なり連続的に無段階に変速比を切り替える機能を備えた無段変速機の何れのトランスミッションであってもよい。
【００２６】
前記クルーズスイッチ４は、車両に対して設定した車両速度を保持させる、所謂オートクルーズコントロールを行なうためのスイッチであり、前記クルーズスイッチ４を操作することによって、後述するエンジン制御ＥＣＵ５に、前記スロットルバルブ１１６の開度を調整する自動走行制御、前記気筒１０１を含む複数の気筒のうち燃料を噴射する気筒の数、または、前記混合気を燃焼させる点火タイミング等を調整させて、設定した車両速度に保持するフェイルセーフ走行制御を行なうように構成されている。
【００２７】
詳述すると、前記クルーズスイッチ４は、ウインカーまたはワイパー近傍等の運転者が操作するに適した位置に設けられた、図２に示すようなレバー形状のモーメンタリースイッチであって、実線矢印で示すように前記レバーを上下左右に移動させる、または、上下左右に移動させた位置を維持させることで車速等の運転状態を切り替えるように構成されている。
【００２８】
本実施形態におけるクルーズスイッチ４は、前記レバーの上方向に動かすことでリジューム／アクセルスイッチ４１のオンオフを、下方向に動かすことでセット／コーストスイッチ４２のオンオフを、右方向に動かすことでモードスイッチ４３のオンオフを、そして、左方向に動かすことでキャンセルスイッチ４４のオンオフを切り替えるように構成されており、さらに、押圧することで押圧状態と非押圧状態とを切り替えるプッシュスイッチ４５を先端部に備えて構成されている。以下にこれらのスイッチについて説明する。
【００２９】
前記プッシュスイッチ４５が押圧されて押圧状態とされることによって、運転者がアクセルペダルやブレーキペダルを操作することで車両の速度を保持または可変させる通常走行モードから、前記クルーズスイッチ４を操作することで車両の速度を設定値に保持または可変させる自動走行モードに切り替わり、前記プッシュスイッチ４５が前記押圧状態で押圧されて非押圧状態に戻されることによって、前記自動走行モードから前記通常走行モードに切り替わる。
【００３０】
前記クルーズスイッチ４は、下方向に動かされることで（セットスイッチオン、図２の４Ａ）、オンされた瞬間の車速を記憶して記憶車速を維持するように車両を走行させる。
【００３１】
前記クルーズスイッチ４は、左方向に動かされることで（キャンセルスイッチオン、図２の４Ｂ）、記憶車速を記憶したまま自動走行モードから通常走行モードに切り替えられ、この状態で、前記クルーズスイッチ４が上方向に動かされることで（リジュームスイッチオン、図２の４Ｃ）、再び前記通常走行モードから前記自動走行モードに切り替えられて、記憶車速を維持するように車両を走行させる。尚、前記プッシュスイッチ４５を非押圧状態に戻すことで前記自動走行モードから前記通常走行モードに切り替えた場合は、記憶車速が抹消される。
【００３２】
前記クルーズスイッチ４は、右方向に動かされる度に（モードスイッチ、図２の４Ｄ）、前方を走行している車両との距離を一定に保持するように自車両の速度を調整する車間制御モードと、前記クルーズスイッチ４によって設定された車速を保持する一定速度モードとに切り替えられる。
【００３３】
前記クルーズスイッチ４が上方向に移動させられた位置に維持されている間は（アクセルスイッチ４１をオン、図２の４Ｃ）、記憶車速を上昇させ、一方、前記クルーズスイッチが下方向に移動させられた位置に維持されている間は（コーストスイッチ４２をオン、図２の４Ａ）、記憶車速を下降させる。
【００３４】
前記エンジン制御ＥＣＵ５の機能ブロックは、図１に示すように、前記アクセル開度センサ３及び前記スロットル開度センサ１１８の検出値に基づいて前記スロットルバルブ１１６の開度を調整する第一速度制御手段５４と、前記クルーズスイッチ４及び前記スロットル開度センサ１１８の検出値に基づいて前記スロットルバルブ１１６の開度を自動調整する第二速度制御手段５５と、前記第一速度制御手段５４或いは前記第二速度制御手段５５による制御中に前記アクセル開度センサ３及び前記スロットル開度センサ１１８の故障を検出する故障検出手段５６と、前記第一速度制御手段５４の作動中に前記アクセル開度センサ３及び前記スロットル開度センサ１１８の全てが故障と検出されたときに、前記クルーズスイッチ４の操作入力に基づいてフェイルセーフ走行制御するフェイルセーフ走行制御手段５７より構成されている。
【００３５】
また、前記エンジン制御ＥＣＵ５の回路ブロックは、ＣＰＵと、制御プログラムが格納されたＲＯＭと、データ処理用のＲＡＭと、回路の各部に対する制御用信号入出力回路等（図示せず）を備えて構成されており、前段で説明した各手段は、前記ＲＯＭに記録されている制御プログラム等を前記ＣＰＵが実行することにより実現されている。
【００３６】
また、本発明による車両の制御装置には、前記故障検出手段５６により前記アクセル開度センサ３と前記スロットル開度センサ１１８の何れかが故障と検出されたときに、前記クルーズスイッチ４の操作入力を促す報知手段５８が備えられている。
【００３７】
前記第一速度制御手段５４は、前記アクセル開度センサ３及び前記スロットル開度センサ１１８の検出値により最適な目標吸気量を算出し、前記スロットルバルブ１１６を前記目標吸気量に合致した開度とするために、前記スロットルモータ１１７を駆動するように構成されている。
【００３８】
例えば、前記第一速度制御手段５４は、前記アクセル開度センサ３から検出された値により示されたアクセルペダルの踏み込み量が大きければ大きい程、前記スロットルバルブ１１６により形成される前記吸気管１１１の通路面積が大きくなるように前記スロットルモータ１１７を駆動し、前記アクセル開度センサ３から検出された値により示されたアクセルペダルの踏み込み量が小さければ小さい程、前記スロットルバルブ１１６により形成される前記吸気管１１１の通路面積が小さくなるように前記スロットルモータ１１７を駆動するように構成されている。
【００３９】
次いで、前記第一速度制御手段５４は、前記スロットルバルブ１１６の位置（開度）を前記スロットル開度センサ１１８の値から読み取り、前記スロットル開度センサ１１８の値を次回の前記スロットルモータ１１７の駆動処理のためにフィードバックする。つまり、連続的に行なわれている前記スロットルモータ１１７の駆動処理の次回以降の処理は、前記アクセル開度センサ３の値と前記スロットル開度センサ１１８の値とに基づいて行なわれる。
【００４０】
前記第二速度制御手段５５は、前記クルーズスイッチ４の状態及び前記スロットル開度センサ１１８の検出値により最適な目標吸気量を算出し、前記スロットルバルブ１１６を前記目標吸気量に合致した開度とするために、前記スロットルモータ１１７を駆動するように構成されている。
【００４１】
例えば、前記第二速度制御手段５５は、前記クルーズスイッチ４によって記憶された車速を維持するために必要な吸気量が多ければ多い程、前記スロットルバルブ１１６により形成される前記吸気管１１１の通路面積が大きくなるように前記スロットルモータ１１７を駆動し、前記クルーズスイッチ４によって記憶された車速を維持するために必要な吸気量が少なければ少ない程、前記スロットルバルブ１１６により形成される前記吸気管１１１の通路面積が小さくなるように前記スロットルモータ１１７を駆動するように構成されている。
【００４２】
次いで、前記第二速度制御手段５５は、前記スロットルバルブ１１６の位置（開度）を前記スロットル開度センサ１１８の値から読み取り、前記スロットル開度センサ１１８の値を次回の前記スロットルモータ１１７の駆動処理のためにフィードバックする。つまり、連続的に行なわれている前記スロットルモータ１１７の駆動処理の次回以降の処理は、前記クルーズスイッチ４の状態と前記スロットル開度センサ１１８の値とに基づいて行なわれる。
【００４３】
前記故障検出手段５６は、前記第一速度制御手段５４または前記第二速度制御手段５５の作動中に、各センサの検出値を参照して、何れかのセンサの検出値が所定期間連続して異常値、例えばゼロとなった場合には、当該センサは故障していると判断するように構成されている。
【００４４】
また、前記故障検出手段５６は上記構成の代わりに、または、上記構成に加えて、前記第一速度制御手段５４または前記第二速度制御手段５５の作動中に、上記各手段の直前までの処理における各センサからの検出値に基づいて設定される各センサの検出値の許容範囲をセンサ毎に設定しておき、各手段の作動中に各センサの検出値が前記許容範囲を逸脱している場合には、逸脱した値が検出されたセンサは故障していると判断するように構成されている。
【００４５】
前記フェイルセーフ走行制御手段５７は、前記アクセル開度センサ３の全て及び前記スロットル開度センサ１１８の全てが故障したと前記故障検出手段５６によって検出された場合には、スロットルバルブ１１６に対するスロットルモータ１１７の駆動を停止し、図示しないリターンスプリング及びデフォルトスプリングの間に前記スロットルバルブ１１６を連結して、前記スロットルバルブ１１６をこれらスプリングのバランスする所定のデフォルト開度に保持させた状態とする。また、スロットルモータ１１７がステッピングモータで構成されている場合には、デフォルト開度に保持するようにステッピングモータを制御する。ステッピングモータはスロットル開度センサ１１８が故障していてもオープンループ制御であるためＰＷＭ制御によりデフォルト開度に保持することができる。
【００４６】
なお、前記フェイルセーフ走行制御手段５７は、前記アクセル開度センサ３の何れか、或いは、前記スロットル開度センサ１１８の何れかが故障したと前記故障検出手段５６によって検出された場合に、前記スロットルバルブ１１６に対する前記スロットルモータ１１７の駆動を停止し、前記リターンスプリング及びデフォルトスプリングの間に前記スロットルバルブ１１６を連結して、前記スロットルバルブ１１６をこれらスプリングのバランスする所定のデフォルト開度に保持させた状態とする構成であってもよい。
【００４７】
以下に詳述する。前記アクセル開度センサ３の全て及び前記スロットル開度センサ１１８の全てが故障していると、前記第一速度制御手段５４による前記スロットルバルブ１１６の開度の調整が不可能であるが、前記フェイルセーフ走行制御手段５７における車両速度の制御は、前記スロットルバルブ１１６の開度調整以外の調整、つまり、前記気筒１０１を含む複数の気筒のうちの燃料を噴射する気筒の数や、前記混合気を燃焼させる点火タイミング等の調整によって行うように構成されている。また、トランスミッション２を制御させて変速段を変更する、或いはブレーキアクチュエータを制御するようにしてもよく、スロットルモータ１１７がステッピングモータの場合はＰＷＭ制御によりスロットルモータ１１７を制御してスロットル開度を調整してもよい。
【００４８】
例えば、前記フェイルセーフ走行制御手段５７は、前記エンジン１を構成する気筒のうち、燃料噴射を実行する気筒数を増減させる。本実施形態では、エンジンを構成する気筒は４個であることから、燃料噴射を実行する気筒数を２個と４個で切り替えて動作させる、或いは、燃料噴射動作をさせない、つまり、燃料噴射を実行する気筒数０個を加えて、前記気筒数を０、２、４個の何れかで切り替えて動作させる。
【００４９】
また、前記点火タイミングは、通常は、前記クランク角検出手段１０７によって検出される前記クランクシャフト１０６の角度位置が、燃料噴射時期として設定されている設定角度位置と一致したタイミングであるが、前記フェイルセーフ走行制御手段５７は、前記角度位置を変更して前記燃料噴射時期を早くする又は遅くすることで点火タイミングの調整を行う。
【００５０】
そして、上述の調整は、アクセルスイッチ４１をオン、または、コーストスイッチ４２をオンすることによって記憶速度を変化させることで行うように構成されている。
【００５１】
詳述すると、前記クルーズスイッチ４は、前記クルーズスイッチ４を操作することで記憶速度を上昇または下降させるが、この記憶速度の上昇または下降に伴う実際の車両速度の上昇または下降は、前記エンジン制御ＥＣＵ５が、前記スロットルバルブ１１６の開度調整の他に、前記気筒１０１を含む複数の気筒のうちの燃料を噴射する気筒の数、または、前記混合気を燃焼させる点火タイミング等を調整することで行うことによる。
【００５２】
上述のように、前記アクセル開度センサ３と前記スロットル開度センサ１１８の全てが故障であると検出された場合に、前記フェイルセーフ走行制御手段５７が、前記スロットルバルブ１１６とは異なる他のアクチュエータを駆動することによって、前記スロットルバルブ１１６で速度制御できなくても、気筒数の増減や点火タイミングの調整、トランスミッション２の変速段を変更、ブレーキアクチュエータの制御を行い、スロットルモータ１１７がステッピングモータの場合はＰＷＭ制御によりスロットルモータ１１７を制御してスロットル開度を調整することでフェイルセーフ走行制御が可能となる。そして、上述の制御は、クルーズスイッチ４の操作入力によって行うことで容易に実現できる。
【００５３】
前記報知手段５８は、前記第一速度制御手段５４の作動中に前記アクセル開度センサ３及び前記スロットル開度センサ１１８の全てが故障と検出されたときに、前記アクセル開度センサ３及び前記スロットル開度センサ１１８の故障により操作不可能となったアクセルペダル等の代わりに、前記クルーズスイッチ４を使用して迅速にフェイルセーフ走行を行うことを当該車両の運転者に促すように構成されている。
【００５４】
例えば、前記第一速度制御手段５４の作動中に前記アクセル開度センサ３及び前記スロットル開度センサ１１８の全てが故障と検出されたときに、前記クルーズスイッチ４を操作してフェイルセーフ走行を行うよう促すメッセージをカーナビゲーションシステムの液晶画面に表示するように構成されている。
【００５５】
また、第二の例としては、前記クルーズスイッチ４を操作してフェイルセーフ走行を行うよう促す際に点灯する警告ランプを運転者の目の届く範囲に設けておき、前記第一速度制御手段５４の作動中に前記アクセル開度センサ３及び前記スロットル開度センサ１１８の全てが故障と検出されたときに、前記警告ランプを点灯するように構成されている。
【００５６】
さらに、第三の例としては、カーオーディオのスピーカー等から、前記クルーズスイッチ４を操作してフェイルセーフ走行を行うよう促す音声メッセージを出力するように構成されている。
【００５７】
報知手段５８を設けることで、前記アクセル開度センサ３及び前記スロットル開度センサ１１８の全てが故障してアクセルペダル等の操作ができなくなった場合であっても、運転者に対してクルーズスイッチ４を操作するよう促す報知がなされるので、運転者はパニックに陥ることなくフェイルセーフ走行を行うことができるのである。
【００５８】
なお、前記報知手段５８は、前記故障検出手段５６により前記アクセル開度センサ３と前記スロットル開度センサ１１８の何れかが故障と検出されたときに、前記アクセル開度センサ３または前記スロットル開度センサ１１８の故障により操作不可能となったアクセルペダル等の代わりに、前記クルーズスイッチ４を使用して迅速にフェイルセーフ走行を行うことを当該車両の運転者に促すように構成されていてもよい。
【００５９】
以上説明したエンジン制御ＥＣＵ５は、前記第二速度制御手段５５の代わりに自動速度制御手段（図示せず）を備えた構成であってもよい。
【００６０】
前記自動速度制御手段は、前記クルーズスイッチ４の操作入力に基づいて速度制御するように構成されており、前記第二速度制御手段５５と同様、前記スロットルバルブ１１６を前記目標吸気量に合致した開度とするために、前記スロットルモータ１１７を駆動するように構成されている。
【００６１】
また、前記自動速度制御手段は、前記故障検出手段５６による故障検出状態に基づいて異なる態様で速度制御するように構成されており、例えば、クルーズスイッチ４のプッシュスイッチ４５が押圧されていない状態の通常走行モードと、クルーズスイッチ４のプッシュスイッチ４５が押圧されている状態の自動走行モード以外のモードとして、前記アクセル開度センサ３及び前記スロットル開度センサ１１８の全てが故障であると前記故障検出手段５６によって検出された場合のモードであるフェイルセーフ走行モードが追加されている。そして、前記フェイルセーフ走行モードの場合の前記クルーズスイッチ４のスイッチ操作は、自動走行モードのスイッチ操作と異なる操作方法となるように構成されている。
【００６２】
以下に、フェイルセーフ走行モードにおける前記クルーズスイッチ４の操作方法を例示する。
【００６３】
自動走行モードでは、前記プッシュスイッチ４５の押圧の有無によって自動走行モードと通常走行モードとを切り替えていたが、フェイルセーフ走行モードでは、前記プッシュスイッチ４５の押圧状態に係わらず、アクセル開度センサ３とスロットル開度センサ１１８の何れかの故障を検出するとフェイルセーフ走行モードに切り替える。
【００６４】
前記クルーズスイッチ４のアクセルスイッチ４１がオンされている間は、実際の車両速度を上昇させ、一方、前記クルーズスイッチ４のコーストスイッチ４２がオンされている間は、実際の車両速度を下降させる。つまり、車両速度が記憶されることはない。
【００６５】
前記クルーズスイッチ４が右方向に移動させられた位置に維持されている間は、現在の車両速度を維持し、一方、前記クルーズスイッチ４が左方向に移動させられた位置に所定時間以上維持されると、エンジン１を緊急停止する。
【００６６】
尚、エンジン１を停止後に再始動させた際に、前記故障検出手段５６によって故障が検出されなければ、フェイルセーフ走行モードから、前記プッシュスイッチ４５の押圧状態によって通常走行モードまたは自動走行モードに移行する。
【００６７】
前記アクセル開度センサ３及び前記スロットル開度センサ１１８の全てが故障している異常状態においては、オートクルーズコントロールの機能を使用して車両の加減速を操作するよりも、マニュアル操作で車両の加減速を操作する方が、より安全にフェイルセーフ走行を行うことができるので、上述のように、故障検出手段５６による故障検出状態に基づいて、自動速度制御手段による速度制御を自動走行モードからフェイルセーフ走行モードに切り替えることで、より安全にフェイルセーフ走行を行うことができる。
【００６８】
以下、エンジン制御ＥＣＵ５によるフェイルセーフ走行制御の動作を、図３に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００６９】
車両の電子スロットルシステムにおいて、スロットル開度センサ１１８等に異常が発生すると（ＳＡ１）、エンジン制御ＥＣＵ５は、スロットルバルブ１１６に対するスロットルモータ１１７の駆動を停止し、図示しないリターンスプリング及びデフォルトスプリングの間に前記スロットルバルブ１１６を連結して、前記スロットルバルブ１１６をこれらスプリングのバランスする所定のデフォルト開度に保持させる（ＳＡ２）。
【００７０】
次いで、前記エンジン制御ＥＣＵ５は、当該異常の発生原因が、故障検出手段５６よってアクセル開度センサ３の全てが故障と検出されたもの以外である場合には（ＳＡ３）、アクセルペダルによって気筒数や点火タイミング等を制御することによって最低限の出力で走行可能とする通常退避走行に切り替える制御を実行する（ＳＡ４）。
【００７１】
一方、当該異常の発生原因が、前記故障検出手段５６よって前記アクセル開度センサ３と前記スロットル開度センサ１１８の全てが故障と検出されたものである場合は（ＳＡ３）、報知手段５８がクルーズスイッチ４を使用して迅速にフェイルセーフ走行を行うことを当該車両の運転者に促し（ＳＡ５）、運転者は前記クルーズスイッチ４をオン状態として以下の処理を行う（ＳＡ６）。
【００７２】
即ち、当該車両の運転者は、アクセルスイッチ４１を操作して（ＳＡ７）、制御量を増加、つまり、噴射気筒数増加や点火タイミングを早める等の前記スロットルバルブ１１６の開度調整以外の調整を行うことによって制御量を増加させて車両を加速させるか（ＳＡ８）、コーストスイッチ４２を操作して（ＳＡ９）、噴射気筒数減少や点火タイミングを遅くする等の前記スロットルバルブ１１６の開度調整以外の調整を行うことによって制御量を減少させて車両を減速させる（ＳＡ１０）。
【００７３】
以下、別実施形態について説明する。上述の実施形態では、車両の制御装置としてのエンジン制御ＥＣＵ５が、フェイルセーフ走行制御手段５７を備えており、前記フェイルセーフ走行制御手段５７がエンジン１を制御することによってフェイルセーフ走行制御を実行する構成について説明したが、図４に示すように、前記フェイルセーフ走行制御手段５７と同様の機能を有する手段が、前記エンジン制御ＥＣＵ５以外のＥＣＵ、例えば、ブレーキ制御ＥＣＵ６、又は（且つ）、ディスタンス制御ＥＣＵ７にも備えられており、ブレーキや車間距離等を制御することによってフェイルセーフ走行制御を実行する構成であってもよい。
【００７４】
本実施形態の機能ブロック構成は、図４に示すように、図１に示す機能ブロック構成に加えて、ブレーキペダル（図示せず）と、前記ブレーキペダルの踏み込み動作を検出するブレーキセンサ等のブレーキ系６１と、前記ブレーキ系６１によって検出された前記ブレーキペダルの踏み込み量等に基づいて油圧調整を行うブレーキアクチュエータ６２と、当該車両の前方を走行する他の車両との車間距離を検出するレーダーセンサ７１等を備えて構成されている。
【００７５】
前記ブレーキ制御ＥＣＵ６は、前記ブレーキ系６１の故障を検出するブレーキ故障検出手段６３と、前記ブレーキ故障検出手段６３によって前記ブレーキ系６１の故障が検出されたときに、クルーズスイッチ４の操作入力に基づいて、または、前記クルーズスイッチ４の操作入力によらず強制的に、前記ブレーキアクチュエータ６２に油圧調整を行わせて当該車両を減速させる第二フェイルセーフ走行制御手段６４とを備えて構成されている。
【００７６】
例えば、前記フェイルセーフ走行制御手段５７による減速によってもなお減速が必要とされる場合、または、前記フェイルセーフ走行制御手段５７によるエンジン１の制御では減速が不可能な事態に陥った場合に、前記第二フェイルセーフ走行制御手段６４が前記ブレーキアクチュエータ６２を制御することによって車両を減速させるように構成されている。
【００７７】
前記ディスタンス制御ＥＣＵ７は、前記レーダーセンサ７１によって検出された車間距離に基づいて、検出した車間距離が予め設定された所定距離よりも短いか否かの判定を行い、前記車間距離が前記所定距離よりも短いと判定されたときに、前記フェイルセーフ走行制御手段５７と前記第二フェイルセーフ走行制御手段６４に対して車間距離が短い旨の警告を出力する車間距離判定手段７２を備えて構成されている。
【００７８】
当該警告を受け取った前記フェイルセーフ走行制御手段５７は、例えば、前記報知手段５８によって前記クルーズスイッチ４の操作入力を当該車両の運転者に促す、または、前記クルーズスイッチ４の操作によることなく、噴射気筒数減少や点火タイミングの変更等の調整を行うことによって車両を減速させるように構成されている。
【００７９】
また、当該警告を受け取った前記第二フェイルセーフ走行制御手段６４は、例えば、前記報知手段５８によって前記クルーズスイッチ４の操作入力を当該車両の運転者に促す、または、前記クルーズスイッチ４の操作によることなく、前記ブレーキアクチュエータ６２を制御することによって車両を減速させるように構成されている。
【００８０】
以下、エンジン制御ＥＣＵ５、ブレーキ制御ＥＣＵ６、及びディスタンス制御ＥＣＵ７によるフェイルセーフ走行制御の動作を、図５と図６に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００８１】
車両の電子スロットルシステムにおいて異常が発生すると（ＳＢ１）、エンジン制御ＥＣＵ５は、前記電子スロットルシステムへの通電をカットする（ＳＢ２）。
【００８２】
次いで、前記エンジン制御ＥＣＵ５は、当該異常の発生原因が、故障検出手段５６によってアクセル開度センサ３とスロットル開度センサ１１８の全てが故障と検出されたもの以外である場合には（ＳＢ３）、通常の退避走行、例えば、スロットルバルブ１１６に対するスロットルモータ１１７の駆動を停止し、図示しないリターンスプリング及びデフォルトスプリングの間に前記スロットルバルブ１１６を連結して、前記スロットルバルブ１１６をこれらスプリングのバランスする所定のデフォルト開度に保持させて、最低限の出力で走行可能とする低速フェイルセーフ運転状態に切り替える制御を実行する（ＳＢ４）。
【００８３】
一方、当該異常の発生原因が、故障検出手段５６よってアクセル開度センサ３とスロットル開度センサ１１８の全てが故障と検出されたものであるが（ＳＢ３）、ブレーキ故障検出手段６３によってブレーキ系６１の故障が検出されていない場合（ＳＢ５）は、運転者はブレーキペダルを操作することで車両を減速させる（ＳＢ６）。
【００８４】
また、当該異常の発生原因が、故障検出手段５６よってアクセル開度センサ３とスロットル開度センサ１１８の全てが故障と検出されたものであり（ＳＢ３）、さらに、ブレーキ故障検出手段６３によってブレーキ系６１の故障が検出された場合（ＳＢ５）は、報知手段５８がクルーズスイッチ４を使用して迅速にフェイルセーフ走行を行うことを当該車両の運転者に促し（ＳＢ７）、運転者は前記クルーズスイッチ４をオン状態として以下の処理を行う（ＳＢ８）。
【００８５】
即ち、当該車両の運転者は、アクセルスイッチ４１を操作して（ＳＢ９）、制御量を増加、つまり、噴射気筒数増加や点火タイミングを早める等のスロットルバルブ１１６の開度調整以外の調整を行うことによって制御量を増加させて車両を加速させるか（ＳＢ１０）、コーストスイッチ４２を操作して（ＳＢ１１）、噴射気筒数減少や点火タイミングを遅くする等の前記スロットルバルブ１１６の開度調整以外の調整を行うことによって制御量を減少させて車両を減速させる（ＳＢ１２）。
【００８６】
ステップＳＢ１２において、前記フェイルセーフ走行制御手段５７の調整による減速によってもなお減速が必要とされる場合には（ＳＢ１３）、前記第二フェイルセーフ走行制御手段６４が前記ブレーキアクチュエータ６２を制御することによって車両を減速させる（ＳＢ１４）。
【００８７】
また、レーダーセンサ７１によって検出された車間距離が、予め設定された所定距離よりも短いと判定されたときは（ＳＢ１５）、前記第二フェイルセーフ走行制御手段６４が前記ブレーキアクチュエータ６２を制御することによって車両を減速させる（ＳＢ１６）。
【００８８】
以上の処理によって車両の減速が行われた場合は、現在のスロットルバルブ１１６の開度や車両速度に基づいて、エンジン制御ＥＣＵ５がトランスミッション２を制御することによって変速比を切り替える（ＳＢ１７）。
【００８９】
また、エンジン１の回転数が、危険防止のために予め設定されている所定値以上である場合や（ＳＢ１８）、車両速度が、危険防止のために予め設定されている所定値以上である場合は（ＳＢ２０）、噴射気筒数減少や点火タイミングを遅くする等の前記スロットルバルブ１１６の開度調整以外の調整を行うことによって制御量を減少させて車両を減速させる（ＳＢ１９、ＳＢ２１）。
【００９０】
上述の実施形態では、フェイルセーフ走行制御手段５７または第二フェイルセーフ走行制御手段６４はクルーズスイッチ４の操作入力に基づいてフェイルセーフ走行制御する構成について説明したが、図７に示すように、前記フェイルセーフ走行制御は、前記クルーズスイッチ４の操作入力以外、例えば、カーナビゲーションシステム９１の画面での操作、音声認識手段９２での操作、シフトレバー９３での操作等に基づいて行う構成であってもよい。
【００９１】
カーナビゲーションシステム９１の画面での操作は、上述の実施形態で前記クルーズスイッチ４によって行われていたフェイルセーフ走行モード時における操作と同様の機能を、フェイルセーフ走行モード時に前記カーナビゲーションシステム９１の液晶画面にメニュー形式で表示するようにしておき、前記フェイルセーフ走行モード時に当該車両の運転者が表示された前記メニューを選択することによって車両の加減速等のフェイルセーフ走行制御を行う。
【００９２】
音声認識手段９２での操作は、上述の実施形態で前記クルーズスイッチ４によって行われていたフェイルセーフ走行モード時における操作と同様の各機能を、所定の音声と対応づけて記憶させておき、フェイルセーフ走行モード時に当該車両の運転者が音声によって命令することによって車両の加減速等のフェイルセーフ走行制御を行う。
【００９３】
シフトレバー９３での操作は、上述の実施形態で前記クルーズスイッチ４によって行われていたフェイルセーフ走行モード時における操作と同様の機能を、「Ｄ」レンジで加速、「２」レンジで減速といったように各シフトレンジに割り当てて、フェイルセーフ走行モード時に各シフトレンジの機能が上述で割り当てられた機能に切り替わるようにしておき、フェイルセーフ走行モード時に当該車両の運転者が割り当てられた各シフトレンジを選択することによって車両の加減速等のフェイルセーフ走行制御を行う。
【００９４】
即ち、前記フェイルセーフ走行制御は、前記クルーズスイッチ４、前記カーナビゲーションシステム９１、前記音声認識手段９２、前記シフトレバー９３等の操作意図入力手段９の操作に基づいて行われるように構成されているのである。
【００９５】
尚、上述した実施形態は、本発明の一例に過ぎず、本発明の作用効果を奏する範囲において各ブロックの具体的構成等を適宜変更設計できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明による車両の制御装置としてのエンジン制御ＥＣＵを、複数のＥＣＵが協働して制御を行なうシステムとしての車両に適用した場合の機能ブロック構成図
【図２】クルーズスイッチの説明図
【図３】エンジン制御ＥＣＵによるフェイルセーフ走行制御について示すフローチャート
【図４】本発明による車両の制御装置としてのエンジン制御ＥＣＵ、ブレーキ制御ＥＣＵ、及びディスタンス制御ＥＣＵを、複数のＥＣＵが協働して制御を行なうシステムとしての車両に適用した場合の機能ブロック構成図
【図５】エンジン制御ＥＣＵ、ブレーキ制御ＥＣＵ、及びディスタンス制御ＥＣＵによるフェイルセーフ走行制御について示すフローチャート
【図６】エンジン制御ＥＣＵ、ブレーキ制御ＥＣＵ、及びディスタンス制御ＥＣＵによるフェイルセーフ走行制御について示すフローチャート
【図７】操作意図入力手段を、複数のＥＣＵが協働して制御を行なうシステムとしての車両に適用した場合の機能ブロック構成図
【符号の説明】
【００９７】
３：アクセル開度センサ
４：クルーズスイッチ
５：エンジン制御ＥＣＵ
６：ブレーキ制御ＥＣＵ
７：ディスタンス制御ＥＣＵ
９：操作意図入力手段
５４：第一速度制御手段
５５：第二速度制御手段
５６：故障検出手段
５７：フェイルセーフ走行制御手段
５８：報知手段
１１６：スロットルバルブ
１１７：スロットルモータ
１１８：スロットル開度センサ
【図１】
2008045426.tif 000003
【図２】
2008045426.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008045426.tif 000006
【図５】
2008045426.tif 000007
【図６】
2008045426.tif 000008
【図７】
2008045426.tif 000009