(57)【要約】【課題】  安全且つ低コストな構成にて車両の退避走行を行うことが可能とする。【解決手段】  燃料タンク６１内の雰囲気と連通するとともにスロットルバルブ３１とエンジン１０の吸気ポート１１ａとを繋ぐ吸気通路２０にスロットルバルブ３１の下流にて合流するパージ通路６０上に設けられ、スロットルバルブの故障を検知する検知手段としてのスロットルポジションセンサ３２、アクセルセンサ７１及びＥＣＵ８０と、検知手段がスロットルバルブ３１の故障を検知したときに、パージ用ＶＳＶ６４を所定量開放する制御ができる制御手段としてのＥＣＵ８０とを備え、制御手段は、スロットルバルブ３１の開閉を操作するアクセルセンサ７１の開度を参照し、開度が所定値未満の場合は制御を行わない、パージバルブの制御機構１。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンク内の雰囲気と連通するとともにスロットルバルブとエンジンの吸気ポートとを繋ぐ吸気通路に前記スロットルバルブの下流にて合流するパージ通路上に設けられたパージバルブの制御機構であって、
前記スロットルバルブの故障を検知する検知手段と、
前記検知手段が前記スロットルバルブの故障を検知したときに、前記パージバルブを所定量開放する制御ができる制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記スロットルバルブの開閉を操作するアクセルペダルの開度を参照し、
前記開度が所定値未満の場合は前記制御を行わない、
パージバルブの制御機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両のパージバルブの制御機構であって、特に車両の退避走行に利用できるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動スロットルバルブを備えた内燃機関により駆動する自動車等の車両において、電動スロットルバルブの故障時における走行（退避走行）を考慮した技術としては、特許文献１に記載のように、スロットルバルブが全閉してしまうことを防ぐために、スロットルバルブの回転軸を、スプリングを介して固定することにより、スロットルバルブを、一定の付勢力を与えた状態で保持するようにしたものが知られている。
【０００３】
上記特許文献１の技術によれば、運転者がエンジンを停止するために電源をオフしたり、制御装置等の電気系が故障したりして、スロットルバルブを回動させるモータが消勢された場合であっても、スプリングの付勢力によりスロットルバルブは所定の開度を与える角度にて回動され、その位置で停止保持される。したがって、この時のスロットルバルブの開度に応じてエンジンは一定の吸気を得て駆動することができ、運転者は車両を退避走行させることが可能になる、とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１２１９９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の技術においては、以下のような課題があった。すなわち、特許文献１に記載の技術においては、スロットルバルブにスプリングを組み込むことにより構成が高コスト化してしまう。
【０００６】
更に、スプリングによる付勢力のため、故障時においてスロットルバルブは常時一定の開度で保持されることとなるため、運転者がアクセルペダルを離した状態であってもエンジンは駆動し、車両は走行状態におかれてしまう。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、安全且つ低コストな構成にて車両の退避走行を行うことが可能なパージバルブの制御機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明の側面は、燃料タンク内の雰囲気と連通するとともにスロットルバルブとエンジンの吸気ポートとを繋ぐ吸気通路に前記スロットルバルブの下流にて合流するパージ通路上に設けられたパージバルブの制御機構であって、前記スロットルバルブの故障を検知する検知手段と、前記検知手段が前記スロットルバルブの故障を検知したときに、前記パージバルブを所定量開放する制御ができる制御手段とを備え、前記制御手段は、前記スロットルバルブの開閉を操作するアクセルペダルの開度を参照し、前記開度が所定値未満の場合は前記制御を行わない、パージバルブの制御機構である。
【発明の効果】
【０００９】
以上のような本発明は、安全且つ低コストな構成にて車両の退避走行を行うことが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係るパージバルブの制御機構及びその周辺の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態に係るパージバルブの制御機構の動作を示すフローチャート
【図３】本発明の実施の形態に係るパージバルブの制御機構の動作を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１２】
図１は、本発明の実施の形態に係るパージバルブの制御機構の構成を模式的に示すブロック図である。
【００１３】
図に示すように、本実施形態のパージバルブの制御機構１において、エンジン１０は、火花点火式の４ストロークエンジンを例に取り、複数の気筒を有する。各気筒の吸気ポート１１ａ近傍には、燃料を噴射するインジェクタ１２が設けられる。なお、気筒の吸気ポート１１ａ及び排気ポート１１ｂと連通する燃焼室１３の天井には、点火プラグ１４、一対の吸気バルブ１５ａ及び一対の排気バルブ１５ｂが設けられ、燃焼室１３の下方には、コンロッド１６によりクランクシャフト１７と接続され、シリンダ１８内を上下に往復運動するピストン１９が配置される。
【００１４】
次に、エンジン１０の吸気ポート１１ａ側には、外部から空気をとり入れ、吸気として各気筒の吸気ポートへ供給するための吸気通路２０が設けられ、吸気通路２０上には、上流から下流の順にエアクリーナ３０、エアクリーナ３０と配管２０ａにより接続されたサージタンク４０が設けられる。サージタンク４０とエンジン１０の吸気ポート１１ａとは配管２０ｂにより接続される。なお、配管２０ｂは吸気マニホールドを含んでいる。
【００１５】
更に、エアクリーナ３０とサージタンク４０との間の配管２０ａ内には電子スロットルバルブであるスロットルバルブ３１が設けられる。スロットルバルブ３１は後述するＥＣＵ８０の制御を受けて開度を調節して吸気ポート１１ａへ送り込む吸気の量を制御する手段である。また、スロットルバルブ３１の実際の開度はスロットルポジションセンサ３２により検出され、ＥＣＵ８０へ送られる。
【００１６】
次に、エンジン１０の排気ポート１１ｂ側には、複数の気筒における燃料の燃焼により発生した排気を外部へ排出するための排気通路２１が設けられる。排気通路２１上には、排気中の一酸化炭素、窒素酸化物等を除去するための三元触媒５０が配置されている。また、三元触媒５０が配置される空間内には、排気内の酸素量を検出するためのＯ２センサ５１が設けられており、Ｏ２センサ５１により検出された酸素量はＥＣＵ８０へ送られる。
【００１７】
次に、サージタンク４０には、燃料タンク６１内の気化した燃料を含む雰囲気と連通するパージ通路６０が接続される。パージ通路６０上には、燃料タンク６１側から順に、チェックバルブ６２、燃料タンク６１内の燃料を吸着するチャコールキャニスタ６３及び、ＥＣＵ８０の制御に基づきパージ通路６０の開閉を行うパージ用ＶＳＶ（Vacuum Switching Valve）６４が設けられる。
【００１８】
次に、ＥＣＵ８０は、メモリ、ＣＰＵ等を備え、アクセルペダル７０の操作等に対応して、インジェクタ１２、点火プラグ１４、スロットルバルブ３１の制御を行う手段である。更に、ＥＣＵ８０は、スロットルポジションセンサ３２及び、アクセルペダル７０の開度を検出するアクセルセンサ７１の各検出量に基づき、パージ用ＶＳＶ６４の制御を行う手段である。
【００１９】
以上の構成において、パージバルブの制御機構１は本発明のパージバルブの制御機構に相当し、吸気通路２０は本発明の吸気通路に相当し、スロットルバルブ３１、吸気ポート１１ａ、燃料タンク６１はそれぞれ本発明のスロットルバルブ、吸気ポート、燃料タンクに相当する。更に、パージ通路６０は本発明のパージ通路に相当し、スロットルポジションセンサ３２、アクセルセンサ７１及びＥＣＵ８０は本発明の検知手段に相当し、ＥＣＵ８０は本発明の制御手段に相当する。
【００２０】
以上の構成を有する本実施の形態のパージバルブの制御機構１は、ＥＣＵ８０がスロットルポジションセンサ３２及び、アクセルペダル７０の開度を検出するアクセルセンサ７１の各検出量に基づき、スロットルバルブ３１が故障していると判断した場合に、パージ用ＶＳＶ６４を開放する制御を行い、燃料タンク６１からのパージを吸気として吸気ポート１１ａに導入するようにしたことを特徴とする。
【００２１】
以下、図２のフローチャートを参照して、パージバルブの制御機構１における、ＥＣＵ８０の制御による動作を詳しく説明する。
【００２２】
はじめに、車両走行時において、ステップＳ１０として、ＥＣＵ８０は、アクセルペダル７０をモニタし、運転者によるペダル踏み込みの有無があるかを確認する。踏み込みがあると確認された場合は、ステップＳ１１へ移行し、ＥＣＵ８０は、アクセルセンサ７１をモニタし、アクセルペダル７０の実際の開度Ａを取得する。
【００２３】
次に、ステップＳ１２としてＥＣＵ８０は取得した開度Ａが、自らに記憶、設定された所定値以上かどうかを判断する。ここで所定値としては、車両の徐行時の速度等を例とし、運転者が車両を自発的に走行させようとする意思の有無を判断できる程度の値であることが好ましい。
【００２４】
ステップＳ１２にて、取得された開度Ａが所定値以上であれば、ステップＳ１３にて、ＥＣＵ８０はスロットルポジションセンサ３２からスロットルバルブ３１の開度Ｂを取得し、更にステップＳ１４に移行して、開度Ａと開度Ｂとを参照して、各開度の対応が適切であるかどうかを判断する。ここで開度の対応が適切であるかどうかとは、例として、車両の初期状態又はスロットルバルブ３１の正常動作時における開度Ａと開度Ｂとの比率に対するステップＳ１４における比率の偏差が所定の値域内にあるかどうかにより求められる。スロットルバルブ３１が故障して十分な開度が得られていない場合、比率の偏差は拡大して絶対値として有意な値を持つこととなり、これに基づきＥＣＵ８０はスロットルバルブ３１が故障を検知したと判断して、ステップＳ１５に移行する。
【００２５】
ステップＳ１５において、ＥＣＵ８０はパージ用ＶＳＶ６４を開放させ、パージ通路６０から燃料タンク６１の雰囲気をパージさせてサージタンク４０内に導入させる。これにより、吸気ポート１１ａにはサージタンク４０からのパージがインジェクタ１２からの燃料と併せた混合気として燃焼室１３へ導入され、エンジン１０を高トルクで駆動させて、車両を退避走行させることが可能となる。
【００２６】
なお、ステップＳ１０、Ｓ１２及びＳ１４において否定的な判断がなされた場合は、いずれもステップＳ１０へ帰還して、Ｓ１０〜Ｓ１５の一連のステップをループする。
【００２７】
このように、本発明の実施の形態のパージバルブの制御機構１によれば、ＥＣＵ８０がアクセルペダルの開度Ａとスロットルバルブ３１の開度Ｂとの対応に基づきスロットルバルブ３１の故障の有無を判断、検知して、スロットルバルブ３１の下流であって吸気ポート１１ａの上流に燃料タンクからの雰囲気をパージさせることにより、エンジン１０を高トルクで駆動させて、車両を退避走行させることができる。
【００２８】
本実施の形態において、燃料タンク６１から吸気を得るためのパージ通路６０及びパージ用ＶＳＶ６４の構成は、従来の車両に備えられたもので、パージの導入はソフトウェア制御として実行される。これにより、車両やエンジン周囲に付加的な部品等を設けることなく実現することができ、低コストな構成にて車両の退避走行を行わせることが可能となる。
【００２９】
更に、本実施の形態において、パージの導入の判断は、ステップＳ１０における運転者によるアクセルペダル７０の踏み込みの有無、及びステップＳ１２における、アクセルセンサ７１の検出に基づくアクセルペダル７０の開度の大きさに基づいて行うようにしている。
【００３０】
これにより、運転者がアクセルペダルを離した状態でエンジンが駆動する恐れを低減することが可能となる。したがって、運転者の意思によらない車両の走行が生じた場合における不具合の発生を軽減することが可能となる。更には、従来例における退避走行において生ずる、スロットルが常時開放されていることに起因したブレーキ負圧の不足を解消して、退避走行性能自体を向上させることが可能となる。
【００３１】
このように、本実施の形態のパージバルブの制御機構１によれば、安全かつ低コストな構成にて車両の退避走行を行うことが可能になる。
【００３２】
なお、本実施の形態においては、図３に示すフローチャートの動作を付加した構成としてもよい。すなわち、ステップ１５の後に、ステップＳ１６として、ＥＣＵ８０は、排気通路２１の三元触媒５０内のＯ２センサ５１をモニタし、ステップＳ１７として、排気ガス中の酸素濃度が所定値以上であるかどうかを判断する。所定値以上である場合は、エンジン１０における燃料の濃度が低下していると判断し、ステップＳ１８へ移行し、ＥＣＵ８０は、インジェクタ１２における燃料供給量を増大させる制御を行う。
【００３３】
これにより、退避走行中のエンジン１０のパフォーマンス低下を抑制して、安定した走行を実現することが可能となる。なお、ステップＳ１８以降もＯ２センサ５１をモニタして、酸素濃度が所定値未満になった場合は、インジェクタ１２における燃料供給量を減少させる制御を併せて行うことが、より好ましい。
【００３４】
以上のように、本発明の実施の形態のパージバルブの制御機構によれば、ＥＣＵ８０がアクセルペダルの開度Ａとスロットルバルブ３１の開度Ｂとの対応に基づきスロットルバルブ３１の故障の有無を判断、検知して、スロットルバルブ３１の下流であって吸気ポート１１ａの上流に燃料タンクからの雰囲気をパージさせることにより、低コストな構成で車両の退避走行を実現することが可能となる。
【００３５】
しかしながら、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。
【００３６】
上記の説明においては、スロットルバルブ３１の故障の検知は、ステップＳ１４におけるアクセルペダル７０の実際の開度Ａとスロットルバルブ３１の実際の開度Ｂとの対応に基づくものとしたが、スロットルバルブ３１への制御命令とスロットルポジションセンサ３２におけるスロットルバルブ３１の開度との対応等に基づくもの、スロットルバルブ３１の制御が不可能であることを検出すること等に基づくものであってもよい。
【００３７】
また、上記の説明においては、パージの導入の判断は、ステップＳ１０における運転者によるアクセルペダル７０の踏み込みの有無、及びステップＳ１２における、アクセルセンサ７１の検出に基づくアクセルペダル７０の開度の大きさに基づいて行うものとしたが、ステップＳ１０又はステップＳ１７のいずれか一方のみを行わせてもよく、又は、少なくともステップＳ１０のみを実行するようにしてもよい。更に、車両の速度を判断基準として用いるようにしてもよい。例えば、この場合において車速が０ｋｍ／ｈ以上であれば、坂道発進の場合も含めて、運転者による操作の意思を推認することが可能となる。更に、判断基準として、ブレーキペダルの踏む込みの有無を用いてもよい。この場合、ブレーキペダルへの踏み込みが検知されない場合は、運転者による操作の意思を推認することが可能となる。
【００３８】
また、上記の説明においては、パージ通路６０は、吸気通路２０においてサージタンク４０に接続されるものとしたが、本発明のパージ通路は、吸気バルブとスロットルバルブの間にて吸気通路２０に合流するものであればよく、したがって配管２０ａにおいてスロットルバルブ３１とサージタンク４０との間の任意の箇所にて接続されるものであってもよいし、サージタンク４０から吸気ポート１１ａを繋ぐ配管の任意の箇所に接続されるものであってもよい。特にこの場合において吸気マニホールドに接続される構成であってもよい。
【００３９】
更に、本発明は、例えば、ガソリンエンジン自動車の他、ハイブリッド自動車、二輪車、船舶他、エンジンにより動作する任意の輸送機器及び当該機器に用いられる任意の構成のエンジンにおいて実施してもよい。
【００４０】
以上のように、本発明は、燃料タンク内の雰囲気と連通するとともにスロットルバルブとエンジンの吸気ポートとを繋ぐ吸気通路に前記スロットルバルブの下流にて合流するパージ通路上に設けられたパージバルブの制御機構であって、前記スロットルバルブの故障を検知する検知手段と、前記検知手段が前記スロットルバルブの故障を検知したときに、前記パージバルブを所定量開放する制御ができる制御手段とを備え、前記制御手段は、前記スロットルバルブの開閉を操作するアクセルペダルの開度を参照し、前記開度が所定未満の場合は前記制御を行わないものであればよく、その他の具体的な目的、用途、構成によって限定されるものではない。
【００４１】
したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲内であれば、以上説明したものを含め、上記実施の形態に種々の変更を加えたものとして実施してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
以上のような本発明は、安全且つ低コストな構成にて車両の退避走行を行うことが可能になるという効果を奏し、例えばガソリン自動車等の車両への適用において有用である。
【符号の説明】
【００４３】
１  サージバルブの制御機構
１０  エンジン
１１ａ  吸気ポート
１１ｂ  排気ポート
１２  インジェクタ
１３  燃焼室
１４  点火プラグ
１５ａ  吸気バルブ
１５ｂ  排気バルブ
１６  コンロッド
１７  クランクシャフト
１８  シリンダ
１９  ピストン
２０  吸気通路
２０ａ〜２０ｃ  配管
２１  排気通路
３０  エアクリーナ
３１  スロットルバルブ
３２  スロットルポジションセンサ
４０  サージタンク
５０  三元触媒
５１  Ｏ２センサ
６０  パージ通路
６１  燃料タンク
６２  チェックバルブ
６３  チャコールキャニスタ
６４  パージ用ＶＳＶ
７０  アクセルペダル
７１  アクセルセンサ
８０  ＥＣＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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