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DE10207314B4 - Ansaugluftmengenregelsystem für Verbrennungsmotor - Google Patents

Ansaugluftmengenregelsystem für Verbrennungsmotor Download PDF

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DE10207314B4
DE10207314B4 DE10207314.7A DE10207314A DE10207314B4 DE 10207314 B4 DE10207314 B4 DE 10207314B4 DE 10207314 A DE10207314 A DE 10207314A DE 10207314 B4 DE10207314 B4 DE 10207314B4
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cpu
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

Ansaugluftmengenregelsystem für einen Verbrennungsmotor, enthaltend: einen Drosselklappen-Steuermotor (103) zum Steuern eines Öffnungsumfangs einer Drosselklappe (200b), um hierdurch angleichend eine Menge an Ansaugluft zu regulieren, die den Verbrennungsmotor in Übereinstimmung mit einem Eindrückausmaß eines Gaspedals (210a) zugeführt wird; eine Motorantriebseinrichtung (105a) mit einem Kraftstoffeinspritz-Solenoidventil des Verbrennungsmotors; ein Lastrelais (104a), über das elektrische Energie dem Drosselklappen-Steuermotor (103) zugeführt wird; Peripherie-Hilfsausrüstungsgegenstände (105b) des Verbrennungsmotors; eine Alarmanzeigeeinrichtung (109); eine Haupt-CPU (600d, 111) zum Zuführen eines ersten Steuersignals zu dem Drosselklappen-Steuermotor (103) sowie von zweiten Steuersignalen zu der Motorantriebseinrichtung (105a); eine Neben-CPU (601d, 121) zum Zuführen eines Lastrelais-Aktivierungssignals zu dem Lastrelais (104a), sowie von dritten Steuersignalen zu den Peripherie-Hilfsausrüstungsgegenständen (105b) durch Wechselwirkung mit der Haupt-CPU (600d, 111); eine erste Gruppe (101a) von An/Aus-Sensoren zum Zuführen – zu der Haupt-CPU (600d, 111) – einer ersten Gruppe von An/Aus-Signalen, die An- und Abschaltpegel haben, die sich mit hoher Frequenz ändern, für Betriebsschritte ...

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein elektronisches Regelsystem bzw. Steuersystem zum Steuern einer Ansaugluftmenge in einem Verbrennungsmotor in einem Motorfahrzeug mit einem Drosselklappenventil, betrieben durch einen elektrischen Motor mit verbessertem Steuerleistungsvermögen bei Gewährleistung einer verbesserten Störsicherheit. Insbesondere betrifft die vorliegenden Erfindung ein Ansaugluftmengenregelsystem für einen Verbrennungsmotor von dem Typ, bei dem ein Paar zentraler Verarbeitungseinheiten oder Mikroprozessoren (hiernach abkürzend als CPU bezeichnet) eingesetzt werden, zum Bewirken einer primären oder Hauptsteuerung wie einer Zündsteuerung und einer Kraftstoffzüführsteuerung für den Verbrennungsmotor (hiernach einfach als der Motor bezeichnet), wobei die Steuerfunktionen wirksam und effizient zwischen den gepaarten CPU Einheiten zum Verbessern des Regelleistungsumfangs geteilt sind.
  • Ferner betrifft die vorliegenden Erfindung ein Ansaugluftmengenregelsystem, ausgestattet mit einem Vorgabeposition-Wiederherstellmechanismus, der so entworfen ist, dass er das automatische Wiederherstellen der Drosselklappe bei einer Position gemäß einem Öffnungsumfang gestattet, der geringfügig größer als derjenige in einer Leerlaufposition bei einem Bremsen oder Abschalten eines Lastrelais ist, über den eine elektrische Energie dem Drosselklappesteuermotor zugeführt wird, wobei eine Rückfallfunktion (Störsicherungssteuerung) so angepasst ist, dass sie mit einer Anormalität fertig wird, die normalerweise bei einem Wiederherstellen zu der Vorgabedrosselklappenposition auftritt, um hierdurch die Ansaugluftmengenregelung mit hohem Regelleistungsumfang und Zuverlässigkeit zu realisieren, unter Gewährleistung eines verbesserten Störsicherheitsmerkmals.
  • Allgemein wird die elektronische Drosselklappensteuerung bzw. Regelung zum Steuern des Öffnungsumfangs der Druckkammer, über die Ansaugluft dem Motor in Abhängigkeit von dem Einpresshub oder dem Umfang eines Gaspedals zugeführt wird, extensiv bei praktischen Anwendungen übernommen. In den zurückliegenden Jahren hat sich eine breite Verteilung des Ansaugluftmengensteuer- bzw. -regelsystems für den Motor vom Drahtlostyp ergeben, bei dem der Gaspedaldraht eingespart ist.
  • Zusätzlich wurde ein solches Ansaugluftmengen-Regelsystem für den Motor vorgeschlagen, bei dem der Gaspedaldraht gemeinsam als Sicherungsvorrichtung verwendet wird, oder bei dem der Gaspedaldraht im üblichen Antriebsbetrieb verwendet wird, während ein elektrischer Motor bei einem Betrieb mit konstanter Geschwindigkeit verwendet wird, z. b. bei einem Reisebetrieb.
  • Andererseits lässt sich die Regelung des Motorsystems insgesamt in eine Hauptregelung für die Motorantriebsmaschinerie (d. h., Einrichtungen und Maschinen mit direkter Relevanz für den Betrieb des Motors) wie einer Zündspule, einem Kraftstoffeinspritzsolenoidventil und dergleichen klassifizieren, sowie einer Hilfsausrüstungsregelung für Peripherie-Ausrüstungsgegenstände wie einem elektromagnetischen Ventil für ein Getriebe, einer elektromagnetischen Kupplung für eine Klimaanlage und dergleichen. Unter den Umständen wurden zahlreiche Typen von Ansaugluftmengenregelsystemen vorgeschlagen, die sich voneinander im Hinblick auf die Art der übernommenen CPU Konfiguration in Kombination mit der Regelung des Drosselklappenventils unterscheiden.
  • Für ein besseres Verständnis des Konzepts, das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, erfolgt zunächst eine Beschreibung der Techniken des Stands der Technik. Die 9 der beiliegenden Zeichnung zeigt ein Blockschaltbild lediglich zum schematischen Darstellen einer allgemeinen Anordnung eines üblichen Ansaugluftmengen-Regelsystems für einen Verbrennungsmotor, und das System ist zum Ausführen sämtlicher Regelvorgänge für den Motor unter Verwendung einer einzigen CPU 600a entworfen.
  • Wie in 9 gezeigt, erfolgt die Eingabe von Ausgangssignalen 610a zahlreicher Sensoren zum Anzeigen der Betriebszustände des Motors bei der CPU 600a. Als zahlreiche Sensorausgabesignale 601a sind beispielsweise An/Ausschaltsignale und Analogsignale zu erwähnen, die jeweils anhand der Ausgangsgrößen eines Motorumdrehungsgeschwindigkeits-Detektionssensors, eines Kurbelwinkelsensors, eines Luftströmungssensors zum Messen der Ansaugluftmenge (d. h., der Strömungsrate der Ansaugluft), eines Ansaugdrucksensors, eines Abgassensors, eines Wassertemperatursensors, eines Gaspedalpositionssensors (hiernach als APS abkürzend in Bezug genommen) zum Messen des Umfangs des Eindrucks des Gaspedals, eines Drosselklappenpositonssensors (hiernach einfach als TPS kurz in Bezug genommen) zum Messen der Detektion eines Öffnungsumfangs der Drosselklappe, eines Verschiebungspositonssensors zum Detektieren einer Position des Ganghebels und anderer zu erwähnen.
  • Die CPU 600a ist so entworfen oder programmiert, dass die Steuersignale 620a und 621a für zahlreiche Typen von Stellgliedern ausgibt, mit denen der Motor ausgerüstet ist. Das Steuersignal 620a ist entworfen zum Regeln bzw. Steuern der Betriebsschritte der Primär- oder Hauptmaschinerie, beispielsweise einer Zündspule, einem Kraftstoffeinspritz-Solenoidventil, einem Geschwindigkeitsstufenverstell-Solenoidventil und einem Abgasrezirkulier-(EGR)-Steuersolenoidventil sowie Hilfsausrüstungsgegenständen wie einer Klimaanlage und dergleichen. Andererseits ist das Steuersignal 621a bestimmt zum Steuern eines Drosselklappenventilsteuermotors oder dergleichen.
  • Im übrigen ist das übliche System, das bisher zum Ausführen sämtlicher Steuervorgänge mit einer einzige CPU 600a bekannt ist, in 9 gezeigt, offenbart beispielsweise in den japanischen Patentanmeldungsoffenlegungs-Veröffentlichungen JP H02-176 141 A und JP H11-141 389 A .
  • Jedoch bestehen bei den üblichen Systemen, wie sie oben erwähnt sind, ein schwerwiegendes Problem dahingehend, dass eine übermäßig große Bürde der CPU 600a auferlegt wird, zum zufriedenstellenden Realisieren des gewünschten Motorleistungsumfangs sowie der spezifizierten Funktionen, und eine adäquate störsichere Funktion lässt sich nicht immer für die Handhabung anormaler Ereignisse, die in dem Motorsystem auftreten, gewährleisten.
  • Wie im Stand der Technik allgemein bekannt, besteht solange, wie die Ansaugluftmenge mit hoher Zuverlässigkeit gesteuert bzw. geregelt werden kann, keine Angst eines Weglaufens des Motors. Demnach ist die Regelung der Ansaugluftmenge (d. h., das Steuern der Strömungsrate der Ansaugluft) einer der wichtigsten Faktoren zum Gewährleisten der Sicherheit des Betriebs des Motors. Unter den Umständen ist es wünschenswert, die relevanten Sensoren und die CPU Einheiten in Duplexanordnung (Redundanzanordnung) insbesondere für die elektronische Regelung des Drosselklappenventils bereitzustellen.
  • Die 10 zeigt ein Blockschaltbild zum schematischen Darstellen eines ersten üblichen Ansaugluftmengen-Regelsystems für einen Verbrennungsmotor, und das System ist mit einer Triplex CPU Konfiguration implementiert, bei der drei CPUs 600b, 601b und 602b für den Regelzweck eingesetzt werden.
  • Wie in 10 gezeigt, werden bei der CPU 600b zahlreiche Sensorsignale 610b eingegeben, die für die Hauptmaschinerie (und Hilfsausrüstungsgegenstände) relevant sind (und zwar von dem Motorgeschwindigkeits-Detektionssensor, dem Kurbelwinkelsensor, dem Luftströmgungssensor, dem Ansaugdrucksensor und dergleichen. Die CPU 600b ist so programmiert, dass die Steuersignale 620b für die Hauptmaschinerie (und die Hilfsausrüstung) auf der Grundlage der Eingangssensorsignale generiert.
  • Andererseits erfolgt bei der CPU 601b die Eingabe von Sensorsignalen 611b für die Drosselklappensteuerung von dem Gaspedalpositonssensor (APS), den Drosselklappenpositionssensor (TPS) und dergleichen. In Ansprechen auf diese Sensorsignale bewirkt die CPU 601b die Ausgabe eines Steuersignals 621b für den Drosselklappensteuermotor.
  • Ferner erfolgt die Eingabe eines Sensorsignals 612b für die Überwachungsregelung bei der CPU 602b, die so programmiert ist, dass sie ein Steuersignal 622b, bestimmt für die Überwachungssteuerung eines Lastrelais, einer elektromagnetischen Kupplung und anderer Einheiten, ausgibt, mit der Zielsetzung zum Gewährleisten einer hohen Störsicherheit oder Sicherheit für die elektronische Regelung der Drosselklappe.
  • Das übliche System, bei dem eine Vielzahl von CPUs eingesetzt wird, wie in dem Fall des in 10 gezeigten Systems, ist z. B. in den japanischen Patentanmeldungsoffenlegungs- Publikationen JP H06-278 502 A und JP H11-2 152 A offenbart.
  • In diesen Publikationen lässt sich keine spezifische Beschreibung im Hinblick auf die CPU 600b finden. Es ist jedoch zu erkennen, dass die CPU 601b als Haupt-CPU dient, und dass die CPU 602b als Hilfs-CPU dient, die lediglich der Regelung des Drosselklappenventils zugewiesen ist.
  • Das in den oben erwähnten Publikationen offenbarte System ist eine Kombination des Motorregelgeräts vom Gaspedal-Drahttyp und eines zusätzlichen Regelgeräts für eine konstante Geschwindigkeit realisiert, durch Einsetzen dreier CPUs, was demnach eine hohe Komplexität und hohe Kosten in der Systemkonfiguration mit sich bringt.
  • Die 11 zeigt ein Blockschaltbild zum schematischen Darstellen eines dritten üblichen Ansaugluftmengen-Regelsystems für einen Verbrennungsmotor, und das System enthält ein Paar von CPU Einheiten 600c und 601c für das Regeln der Ansaugluftmenge.
  • Unter Bezug auf die 11 ist zu erkennen, dass zahlreiche Sensorsignale 610c, relevant für die Hauptmaschinerie, und Hilfsausrüstungsgegenstände, bei der CPU 600c eingegeben werden, die so programmiert ist, dass sie Steuersignale 620c ausgibt, die für die Hauptmaschinerie (und die Hilfsausrüstungsgegenstände) bestimmt sind.
  • Andererseits werden bei der CPU 601c Sensorsignale für die Drosselklappensteuerung (und Sensorsignale für die Hilfssteuerung oder Funktion) 611c eingegeben, und die CPU 601c ist für die Ausgabe eines Steuersignals 621c für den Drosselklappensteuermotor (und eines Steuersignals für die Überwachungssteuerung oder Funktion) programmiert. Ferner sind die CPUs 600c und 601c so entworfen, dass sie wechselseitig Überwachungsfunktionen ausführen.
  • Bei der in 11 gezeigten CPU Konfiguration dient die CPU 600c als Motorsteuereinheit (abgekürzt als ECU), und die CPU 601c dient als Drosselklappeneinheit (kurz als TCU, Engl.: throttle control unit). Demnach kann das Gesamtsystem ein verbessertes oder angehobenes Sicherheits- oder Störsicherheitsmerkmal mittels dem wechselseitigen Überwachungsmerkmal aufweisen.
  • Das System, bei dem ein Paar von CPU) eingesetzt werden, wie in 11 gezeigt, ist offenbart in den japanischen Patentanmeldungsoffenlegungs-Publikationen JP H08-270 488 A und JP 2000-97 087 A . Insbesondere ist ein System, in dem der Gaspedaldraht in Kombination eingesetzt wird, in der japanischen Patentanmeldungsoffenlegungs-Publikation JP H08-270 488 A offenbart, während ein System vom Drahtlos-Implementierungstyp in der in der japanischen Patentanmeldungsoffenlegungs-Publikation JP 2000-97 087 A offenbart ist.
  • In beiden, in den oben erwähnten Publikationen offenbarten Systemen findet sich eine Beschreibung im Hinblick auf eine Störsicherungsregelvorrichtung zum Ermöglichen eines gleichmäßigen (”schlaff nach Hause Fahrens”, Engl.: limp-home driving) Ausweichbetrieb oder Einfahrbetriebs (, bei Auftreten eines (von) anormalen Ereignisses) Ereignissen.
  • Von den oben unter Bezug auf die 9 bis 11 erwähnten ersten bis dritten üblichen Systemen bestehen bei dem System, bei dem die einzige CPU 600a eingesetzt wird, wie im Fall des in 9 gezeigten Systems, ein Problem im Hinblick auf die Sicherheit (Störsicherungsfunktion), und es wird eine große Last der CPU 600a zum Realisieren der beabsichtigten Regelung auferlegt.
  • Die oben erwähnten Probleme können sicher dadurch gehandhabt werden, indem die Regelfunktionen zwischen oder ausgehend von einer Vielzahl von CPUs verteilt werden, während ein wechselseitiges überwachen ausgeführt wird, wie oben unter Bezug auf die 10 und 11 erwähnt. Jedoch ist es aufgrund der Tatsache, dass die Motorantriebssteuervorgänge (z. B., die Zündsteuerung und die Kraftstoffeinspritzsteuerung) und die Drosselklappensteuerung eine enge Relevanz zueinander aufweisen, nicht zweckdienlich, diese Regelvorgänge zwischen oder unter den individuellen CPUs aufzuteilen.
  • In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, dass die zahlreichen Sensorsignale, die bei den CPU Einheiten eingegeben werden, viele Sensorsignale enthalten, die gemeinsam für die einzelnen Regelvorgänge verwendet werden, beispielsweise die Motorantriebsregelung, die Drosselklappenregelung und die Hilfsausrüstungsgegenstandsregelung zusätzlich zu den Sensorsignalen, die diskret für diese Regelvorgänge bestimmt sind.
  • Demnach führt das direkte Eingeben dieser gemeinsamen Sensorsignale individuell bei jeder der CPU Einheiten zu einer verschwenderischen Zunahme der Zahl der Eingangsports, und somit zu einem Nachteil.
  • Anhand der vorangehenden Darstellung ist ersichtlich, dass das übliche Ansaugluftmengenregelsystem für den Motor nicht das Problem beseitigen kann, dass Schwierigkeiten beim Gewährleisten der Sicherheit (Störsicherheit) auftreten, während eine große Last auf die CPU beim Ausführen der beabsichtigten Regelvorgänge in dem Fall übertragen wird, wo ein Rückgriff auf eine einzige CPU erfolgt.
  • Andererseits wird in dem System, bei dem eine Vielzahl von CPU 600b bis 602b (siehe 10) eingesetzt werden, die Motorantriebsregelung und die Drosselklappenregelung, die eine enge Relevanz zueinander aufweisen, von den CPU Einheiten 600b und 601b geteilt. Als Konsequenz hiervon ist eine große Zahl von Eingangsports verschwenderisch erforderlich, was zu dem Problem der Unzweckmäßigkeit führt.
  • Ähnlich wird bei dem in 11 gezeigten System, bei dem eine Vielzahl von CPU Einheiten 600c und 601c verwendet wird, die Motorantriebsregelung und die Drosselklappenregelung diskret jeweils auf die CPUs 600c und 601c aufgeteilt, was zu einem Problem dahingehend führt, dass die Zahl der Eingangsports verschwenderisch erhöht ist.
  • DE 199 24 292 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Steuerung der Antriebsleistung eines Fahrzeuges. Die Vorrichtung weist zwei Steuereinheiten auf, die über ein Nachrichtenaustauschmittel miteinander verbunden sind. Die Position einer Drosselklappe wird mittels zweier Detektoren erfasst. Die Position des Fahrpedals wird mittels zweier Detektoren erfasst. Eine erste Steuereinheit wird von einem ersten Drosselklappendetektor und einem ersten Fahrpedaldetektor gespeist. Die zweite Steuereinheit wird von dem anderen Drosselklappendetektor bzw. Fahrpedaldetektor gespeist.
  • DE 198 12 944 A1 beschreibt eine Fahrsteuereinrichtung für den Motor eines Fahrzeugs. Eine Antriebssteuereinrichtung für einen Fahrzeugmotor weist eine erste Steuereinheit zur Berechnung eines Fahrzeugmotorsteuerparameters und eine zweite Steuereinheit zur Berechnung eines Ausmaßes der Steuerung einer Drosselklappe auf. Die Steuereinheiten sind über zwei Kommunikationsleitungen zur Übertragung von Daten verbunden.
  • In DE 693 06 548 T2 ist ein Steuerungssystem für eine Brennkraftmaschine mit motorisiertem Drosselklappengehäuse beschrieben. Ein Steuerungssystem für ein Drosselklappengehäuse weist eine elektronische Rechen- und Kontrolleinheit, auch Motorkontrolleinheit genannt, und eine elektronische Einheit zur Steuerung einer Drosselklappe auf. Die Einheiten sind über Kommunikationsleitungen miteinander verbunden. Die Drosselklappe kann nur direkt über die elektronische Einheit zur Steuerung der Drosselklappe angesteuert werden.
  • DE 41 33 268 A1 betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung der Antriebsleistung eines Fahrzeuges. Diese umfasst zwei Steuereinheiten zur Steuerung zweier voneinander unabhängiger, veränderlicher Größen zur Beeinflussung der Antriebsleistung. Die Steuereinheiten sind miteinander über ein Bussystem verbunden.
  • Im Lichte des Stands der Technik, wie oben beschrieben, besteht ein technisches Problem der vorliegenden Erfindung in der Schaffung eines Ansaugluftmengenregelsystems für einen Verbrennungsmotor, und das System enthält ein Paar sogenannter Haupt- und Hilfs- bzw. Neben-CPUs, ausgebildet zum Aufteilen der Regelfunktionen hierzwischen derart, dass eine Motorantriebsregelung (Hauptmaschinenregelung) und eine Drosselklappenregelung durch eine Haupt-CPU ausgeführt wird, während eine Überwachungsregelung durch eine Hilfs-CPU ausgeführt wird, und es sind eine Anormalitätsüberwachungsvorrichtung und eine Störsicherheitsregelvorrichtung, geeignet für eine neue CPU Konfiguration, mit aufgenommen, um hierdurch ein signifikant verbessertes Regelleistungsvermögen sowie eine verbesserte Störsicherheit oder ein verbessertes Sicherheitsmerkmal zu gewährleisten.
  • Ein anderes technisches Problem der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Ansaugluftmengen-Regelsystems für einem Verbrennungsmotor, ausgestattet mit einem Vorgabepositions-Wiederherstellmechanismus, der so entworfen ist, dass er das automatische Wiederherstellen einer Drosselklappe bei einer Position gemäß einem Öffnungsumfang gestattet, der geringfügig größer als derjenige in einem Leerlaufbetrieb ist, bei einem Bremsvorgang oder Abschalten eines Lastrelais, durch die elektrische Energie zu dem Drosselklappensteuermotor zugeführt wird, wodurch eine Sicherungsfunktion (Störsicherheitssteuerung) zum Handhaben eines (von) anormalen Ereignis(sen) gewährleistet ist, die möglicherweise bei der Wiederherstellung der Vorgabedrosselklappenposition auftreten, um hierdurch die Ansaugluftmengenregelung zu realisieren, die einen hohen Leistungsumfang aufweist, sowie Sicherheit oder ein Störsicherheitsmerkmal.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch ein Ansaugluftmengenregelsystem für einen Verbrennungsmotor mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüche 2 bis 6.
  • Im Hinblick auf die obigen und andere technischen Probleme, die anhand der folgenden Beschreibung ersichtlich werden, wird gemäß einem ersten allgemeinen Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Ansaugluftmengenregelsystem für einen Verbrennungsmotor geschaffen, und das System enthält: einen Drosselklappen-Steuermotor zum Steuern eines Öffnungsumfangs einer Drosselklappe, um hierdurch angleichend eine Menge an Ansaugluft zu regulieren, die den Verbrennungsmotor in Übereinstimmung mit einem Eindrückumfang eines Gaspedals zugeführt wird; eine Motorantriebsmaschinerie mit einem Kraftstoffeinspritz-Solenoidventil des Verbrennungsmotors; ein Lastrelais, über das elektrische Energie dem Drosselklappen-Steuermotor zugeführt wird; Peripherie-Hilfsausrüstungsgegenstände des Verbrennungsmotors; eine Alarmanzeigeeinrichtung; eine Haupt-CPU zum Zuführen eines ersten Steuersignals zu dem Drosselklappen-Steuermotor sowie von zweiten Steuersignalen zu der Motorantriebsmaschinerie; eine Neben-CPU zum Zuführen eines Lastrelais-Antriebssignals zu dem Lastrelais, sowie von dritten Steuersignalen zu den Peripherie-Hilfsausrüstungsgegenständen durch Wechselwirkung mit der Haupt-CPU; eine erste Gruppe von An/Aus-Sensoren zum Zuführen – zu der Haupt-CPU- einer ersten Gruppe von An/Aus-Signalen für Betriebsschritte mit hoher Geschwindigkeit/hoher Frequenz mit Relevanz für die ersten und zweiten Steuersignale; eine erste Gruppe von Analogsensoren zum Zuführen einer ersten Gruppe von Analogsignalen zu der Haupt-CPU; eine zweite Gruppe von An/Aus-Sensoren zum Zuführen – zu der Neben-CPU – einer zweiten Gruppe von An/Aus-Signalen für Betriebsschritte geringer Geschwindigkeit/geringer Frequenz mit Relevanz zumindest für eines der ersten, zweiten und dritten Steuersignale; eine zweite Gruppe von Analogsensoren zum zuführen einer zweiten Gruppe von Analogsignalen zu der Neben-CPU; eine Serienschnittstellenvorrichtung, die einen Transfer von Signalen zwischen der Haupt-CPU und der Neben-CPU ermöglichen; eine Anormalereignis-Speichereinrichtung zum Speichern der Detektion eines anormalen Ereignis, um hierdurch elektrisch das Lastrelais zu entregen, während die Alarmanzeigeeinrichtung (109) elektrisch erregt wird; einen Energieschalter zum Zuführen einer elektrischen Energie zu mindestens der Haupt-CPU und/oder der Neben-CPU; und eine Energiezuführ-Detektionsvorrichtung, die in Ansprechen auf das Schließen oder Öffnen des Leitungsschalters arbeitet, wobei die Anormalereignis-Speichereinrichtung durch die Energiezuführ-Detektionsvorrichtung rückgesetzt ist.
  • Mittels der Anordnung des oben beschriebenen Ansaugluftmengen-Regelsystems lässt sich die Transaktion oder der Transfer der Steuersignale mit wechselseitiger Relevanz oder Korrelation vereinfachen, wodurch sich eine Anormalitäts-Überwachungsvorrichtung und Störsicherheitssteuervorrichtung mit der Eignung für die neue CPU Konfiguration realisieren lässt, zum Gewährleisten von verbesserten Steuer/Ansprechleistungsumfängen. Ferner lässt sich das System in der Form einer kleinen integrierten Schaltung implementieren, die nichts desto Trotz eine hohe Sicherheit oder Störsicherheit gewährleistet, da die Neben-CPU zu einer Zahl der Eingangs/Ausgangsports der Haupt-CPU beiträgt, sowie zu einer Reduktion der Last, die auf die Haupt-CPU CPU-überlagert wird, die verantwortlich ist für das einheitliche und gleichmäßige Beaufsichtigen und Überwachen hochschneller Betriebsschritte. Insbesondere ist aufgrund der Tatsache, dass sich eine derartige Anordnung so übernehmen lässt, dass für eine große Zahl der Eingangs/Ausgangssignale ein Führen über die Neben-CPU bewirkt wird, die Neben-CPU in der Position zum Beaufsichtigen der Signale für die Hilfsmaschinerie-Regelvorgänge einschließlich der Drosselklappensteuerung. Demnach lässt sich die der Haupt-CPU überbürdete Last wirksam reduzieren, während sich eine hohe Sicherheit für das Maschinensystem als Ganzes gewährleisten lässt. Ferner lässt sich aufgrund der Tatsache, dass eine große Zahl von Signalen zwischen der Haupt-CPU und der Neben-CPU über die seriellen Schnittstellen übertragen werden, und die Zahl der Eingangs/Ausgangsanschlüsse der Haupt-CPU spürbar verringern, was wiederum bedeutet, dass sich das Ansaugluftmengen-Regelsystem als kleiner IC Chip implementieren lässt, während zugelassen wird, dass Logikschaltungen ergänzt werden, für ein weiteres Verbessern der Funktionen und des Leitungsumfangs der Haupt-CPU, sofern es die Situation erfordert.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die erste Gruppe der Analogsensoren einen ersten Gaspedal-Positionssensor enthalten, zum Detektieren des Eindrückumfangs des Gaspedals, und einen ersten Drosselpositionssensor zum Detektieren des Öffnungsumfangs der Drosselklappe. Ähnlich kann die zweite Gruppe der Analogsensoren einen zweiten Gaspedalpositionssensor enthalten, zum Detektieren des Eindrückumfangs des Gaspedals, und einen zweiten Drosselklappenpositonssensor zum Detektieren des öffnungsumfangs der Drosselklappe. In diesem Fall können Signale zum Anzeigen des Eindrückumfangs des Gaspedals und des Öffnungsumfangs der Drosselklappe jeweils bei der Haupt-CPU und der Neben-CPU eingegeben werden.
  • Aufgrund der oben beschriebenen Anordnung kann die Haupt-CPU 111 die Drosselklapperegelung selbst durchführen, und der Zustand von dieser lässt sich durch die Neben-CPU selbst beaufsichtigen oder überwachen. Übrigens lässt sich aufgrund der Duplex- oder Doppelanordnung der Analogsensoren das Ansaugluftmengen-Regelsystem unter Gewährleistung eines weiter verbesserten Störsicherheitsmerkmals realisieren.
  • Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das Ansaugluftmengen-Regelsystem für den Verbrennungsmotor ferner eine Drahtbruch/Kurzschluß-Detektionsvorrichtung enthalten, zum Detektieren des Auftretens einer Drahtbruch/Kurzschlussanormalität in dem Drosselklappensteuermotor, um hierdurch ein Drahtbruch/Kurzschluss-Anormalitätsdetektionssignal zu erzeugen, sowie eine Überwachungszeitgeberschaltung (Engl.: watchdog timer circuit) zum Überwachen des Weglaufens der Haupt-CPU auf der Grundlage eines Überwachungs- bzw. Watchdogs-Signals, das durch die Haupt-CPU erzeugt wird. In diesem Fall kann die Überwachungszeitgeberschaltung so entworfen sein, dass sie ein erstes Rücksetzsignal zum Reaktivieren der Haupt-CPU erzeugt, bei Auftreten einer Anormalität n dem Überwachungssignal, erzeugt durch die Haupt-CPU. Andernfalls kann die Haupt-CPU so entworfen sein, dass sie ein zweites Rücksetzsignal erzeugt, zum Reaktivieren der Neben-CPU bei Auftreten der Anormalität in einem Überwachungssignal, erzeugt durch die Neben-CPU. In diesem Fall kann die Anormalitätsereignis-Speichereinrichtung in Ansprechen auf das Drahtbruch/Kurzschluss-Anormalitätsdetektionssignal und die ersten und zweiten Rücksetzsignale festgelegt werden.
  • Bei der oben beschriebenen Anordnung lässt sich dann, wenn eine Fehlfunktion zeitweise in den CPUs aufgrund von Rauschen oder dergleichen auftritt, ein normaler Zustand unmittelbar wiederhergestellt werden. Demnach lässt sich die Zündsteuerung und die Kraftstoffeinspritzsteuerung normal im wesentlichen fortlaufend ausführen. Übrigens lässt sich beim Auftreten eines Weglaufens des CPU-Betriebs aufgrund von Rauschen oder dergleichen Störung die Drosselklappenregelung, die eine wesentliche Rolle beim Gewährleisten der Sicherheit für den Laufbetrieb eines Motorfahrzeugs spielt, stoppen, während ein Wiederherstellen der Drosselklappenregelung bei Schließen des Leitungsschalters zugelassen wird. Demnach lässt sich die Sicherheit für den Antrieb des Motorfahrzeugs gewährleisten. Weiterhin lässt sich eine Meldung zum Anzeigen des Auftretens eines anormalen oder fehlerhaften Betriebs an den Betreiber oder Fahrer des Motorfahrzeugs abgeben.
  • Bei einer zusätzlichen, anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das Ansaugluftmengenregelsystem für einen Verbrennungsmotor ferner eine erste Sensoranormalitäts-Detektionsvorrichtung enthalten, zum Erzeugen eines ersten Sensoranormalitäts-Detektionssignals in Ansprechen auf die Drahtbruch/Kurzschlussanormalität des ersten und zweiten Gaspedalpositionssensors und einer relativen Ausgabeanormalität hiervon, sowie eine zweite Sensoranormalitäts-Detektionsvorrichtung zum Erzeugen eines zweiten Sensoranormalitäts-Detektionssignals in Ansprechen auf das Auftreten der Drahtbruch/Kurzschlussanormalität der ersten und zweien Drosselpositionssensoren und der relativen Ausgabeanormalität hiervon, wobei die Anormalitätsereignisse-Speichereinrichtung in Ansprechen auf das erste und zweite Anormalitäts-Detektionssignal festgelegt bzw. gesetzt ist.
  • Mit der obigen Anordnung lässt sich die Sicherheit gewährleisten, durch positives Detektieren der Federanormalität der Sensoren im Zusammenhang mit der Drosselklappenregelung und einem Stoppen der Drosselklappenregelung, die eine große Relevanz für die Sicherheit des Laufbetriebs des Motorfahrzeugs in sich birgt. Im übrigen kann der Betreiber oder der Fahrzeugführer unmittelbar das Auftreten der Anormalität erkennen.
  • Bei einem zusätzlichen, anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann zumindest die erste oder zweite Gruppe der Analogsensoren einen Drosselklappenpositonssensor zum Detektieren der Öffnungsumfangs der Drosselklappe enthalten. Die Haupt-CPU kann so entworfen sein, dass sie arithmetisch einen ersten Solldrosselklappenöffnungsumfang als Sollwert für den Öffnungsumfang der Drosselklappe bestimmt, während die Neben-CPU so entworfen sein kann, dass sie arithmetisch einen zweiten Drosselklappenöffnungsumfang bestimmt, als Sollwert für den Öffnungsumfang der Drosselklappe. Die Neben-CPU kann eine Detektionsvorrichtung für eine Anormalität bei einer früheren Hälfe der Steuerung bzw. Regelung enthalten, zum Entscheiden der Validität des ersten Drosselklappenöffnungsumfangs durch Vergleich eines Signals zum Anzeigen des ersten Drosselklappenöffnungsumfangs mit einem Signal zum Anzeigen des zweiten Drosselklappenöffnungsumfangs, sowie eine Detektionsvorrichtung für die Anormalität einer letzteren Hälfe der Steuerung bzw. Regelung, zum Entscheiden der Validität des ersten Drosselklappenöffnungsumfangs für einen Vergleich des Signals zum Anzeigen des ersten Drosselklappenöffnungsumfangs mit den Detektionssignal, ausgegeben von dem zweiten Drosselpositionssensor und eingegeben bei der Neben-CPU. In diesem Fall kann die Anormalitätsereignis-Speichereinrichtung in Ansprechen auf ein Detektionssignal für die Anormalität bei der früheren Hälfte festgelegt sein, erzeugt durch die Detektionsvorrichtung für die Anormalität bei der Steuerung der früheren Hälfte, sowie durch ein Anormalitätsdetektionssignal für die letztere Hälfte, erzeugt durch die Detektionsvorrichtung für die Anormalität der Steuerung der letzteren Hälfte.
  • Mit der oben beschriebenen Anordnung lassen sich anormale Betriebsschritte für die CPUs, die Anormalität der Sensoren, die eine wichtige Rolle für die Drosselklappenregelung spielen, und die Anormalität des Drosselklappensteuermotors synthetisch prüfen und in duplizierter Weise (d. h., jeweils während den Perioden der ersten bzw. früheren Hälfte und der letzteren Hälfte), wodurch sich die Drosselklappensteuerung, die eine wesentliche Rolle bei der Sicherung der Sicherheit spielt, bei Detektion der Anormalität stoppen lässt. Selbstverständlich kann eine derartige Anormalität dem Betreiber oder Fahrzeugführer unmittelbar mitgeteilt werden.
  • Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsmodus der Erfindung enthält zumindest eine von der ersten und zweiten Gruppe der Analogsensoren einen Drosselpositionssensor zum Detektieren des Öffnungsumfangs der Drosselklappe. In diesem Fall kann das Ansaugluftmengen-Regelsystem ferner einen Bremsschalter enthalten, zum Detektieren eines eingedrückten Zustands eines Bremspedals, um hierdurch ein Bremsanwendungs-Detektionssignal zu erzeugen, sowie einen Vorgabepositions-Wiederherstellmechanismus, damit die Drosselklappe automatisch wieder bei einer Position wiederhergestellt wird, bei der der Öffnungsumfang der Drosselklappe geringfügig größer als derjenige in einem Leerlaufbetriebsmodus des Verbrennungsmotors ist, wenn die Energieversorgung zu dem Drosselklappesteuermotor unterbrochen ist, sowie eine Motordreh-Hemmvorrichtung (Engl.: engine rotation repressing means) zum angleichenden Regulieren einer über das Krafstoffeinspritzsolenoidventil zugeführten Kraftstoffmenge in Ansprechen auf eine Abweichung der tatsächlichen Drehgeschwindigkeit des Verbrennungsmotor von einem vorgegebenen Schwellwert für die Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors bei elektrischer Entregung des Lastrelais, eine Vorgabewiederherstell-Bestätigungsvorrichtung, die auf ein Detektionssignal des Drosselklappenpositionssensors anspricht, zum Entscheiden, ob der Öffnungsumfang der Drosselklappe zu einer vorgegebenen Position wiederhergestellt ist, um hierdurch ein Vorgabewiederherstellsignal zu generieren, eine Normalschwellwert-Einstellvorrichtung zum Einstellen eines normalen bzw. üblichen Schwellwerts auf der Grundlage des Vorgabewiederherstellsignals und des Bremsanwendungs-Detektionssignals, wenn die Vorgabeposition wiederhergestellt ist oder alternativ dann, wenn die Bremse nicht operativ ist, und eine Minimalschwellwert-Einstellvorrichtung zum Einstellen eines minimalen Schwellwerts auf der Grundlage des Vorgabewiederherstellsignals und des Bremsanwendungs-Detektionssignals, wenn der Öffnungsumfang der Drosselklappe in dem Zustand der Wiederherstellung der Vorgabeposition groß ist und wenn der Bremsschalter betrieben ist, wobei der vorgegebene Schwellwert variabel durch die Normalschwellwert-Einstellvorrichtung und die Minimalschwellwert-Einstellvorrichtung in Ansprechen auf auf das Vorgabewiederherstellsignal und das Bremsanwendungs-Detektionssignal festgelegt ist.
  • Mit der oben beschriebenen Anordnung wird bewirkt, dass die Drosselklappe bei der Vorgabeposition dann wiederhergestellt ist, wenn das Lastrelais elektrisch in Ansprechen auf das Auftreten einer Anormalität entregt ist. Demnach lässt sich der Ausweichbetrieb mit Sicherheit lediglich bei Anwenden der Bremse ausführen. Zusätzlich lässt sich in dem Fall, in dem die Drosselklappe bei der Position gemäß dem sehr großen Öffnungsumfang verriegelt ist, aufgrund einer mechanischen Anormalität (Maschinenfehlfunktion), das Motorfahrzeug ohne jede Schwierigkeit stoppen, oder alternativ kann der Nebenbetrieb hiervon einfach ausgeführt werden.
  • Gemäß einem zweiten allgemeinen Aspekt der Erfindung wird ein Ansaugluftmengen-Regelsystem für einen Verbrennungsmotor geschaffen, und das Ansaugluftmengen-Regelsystem für einen Verbrennungsmotor umfasst einen Drosselklappen-Steuermotor zum Steuern eines Öffnungsumfangs einer Drosselklappe, um hierdurch variabel einen Umfang der dem Verbrennungsmotor zugeführten Anlaufluft in Abhängigkeit von dem Eindrückumfang eines Gaspedals zu regulieren; ein Lastrelais zum Zuführen einer elektrischen Energie zu dem Drosselklappen-Steuermotor; einen Gaspedalpositionssensor zum Detektieren des Eindrückumfangs des Gaspedals; einen Drosselpositionssensor zum Detektieren des Öffnungsumfangs der Drosselklappe, einen Bremsschalter zum Detektieren eines Eindrückzustands des Gaspedals, um hierdurch ein Bremsanwendungs-Detektionssignal zu erzeugen; einen Vorgabepositions-Wiederherstellmechanismus zum Bewirken, dass die Drosselklappe automatisch zu einer Position wiederhergestellt wird, bei der der Öffnungsumfang der Drosselklappe geringfügig größer als derjenige in einem Leerlaufbetriebsmodus des Verbrennungsmotors ist, wenn die Energiezufuhr zu dem Drosselklappen-Steuermotor unterbrochen ist; eine Motorumdrehungshemmvorrichtung zum angleichbaren Regulieren einer über das Kraftstoffeinspritz-Solenoidventil zugeführten Kraftstoffmenge, in Ansprechen auf eine Abweichung einer tatsächlichen Umdrehungsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors gegenüber einem vorgegebenen Schwellwert der Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors bei Entregung des Lastrelais; eine Vorgabewiederherstell-Bestätigungsvorrichtung, ansprechend auf ein Detektionssignal des Drosselpositionssensor zum Entscheiden, ob der Öffnungsumfang der Drosselklappe zu einer vorgegebenen Position wiederhergestellt ist, um hierdurch ein Vorgabewiederherstellsignal zu erzeugen; eine Einstellvorrichtung für einen gewöhnlichen Schwellwert zum Einstellen eines gewöhnlichen Schwellwerts auf der Grundlage des Vorgabe-Wiederherstellsignals und des Bremsanwendungs-Detektionssignals, wenn die Vorgabeposition wiederhergestellt ist, oder alternativ, wenn die Bremse nicht betriebsbereit ist; und eine Einstellvorrichtung für einen minimalen Schwellwert zum Einstellen eines minimalen Schwellwerts auf der Grundlage des Vorgabe-Wiederherstellsignals und des Bremsanwendungs-Detektionssignals dann, wenn der Öffnungsumfang der Drosselklappe groß in dem zu der Vorgabeposition wiederhergestellten Zustand ist und wenn der Bremsschalter betriebsbereit ist, wobei der vorgegebene Schwellwert variabel durch die Einstellvorrichtung für den gewöhnlichen Schwellwert und die Einstellvorrichtung für den minimalen Schwellwert festgelegt ist, in Ansprechen auf das Vorgabe-Wiederherstellsignal und das Bremsanwendungs-Detektionssignal.
  • Mit der oben beschriebenen Anordnung wird bewirkt, dass die Drosselklappe die Vorgabeposition wieder einnimmt, wenn des Lastrelais elektrisch entregt wird, in Ansprechen auf das Auftreten einer Anormalität. Demnach lässt sich der Nebenbetrieb mit Sicherheit lediglich durch Anwenden der Bremse ausführen. Im übrigen lässt sich in dem Fall, in dem die Drosselklappe bei der Position gemäß einem sehr großen Öffnungsumfang aufgrund einer mechanischen Anormalität verriegelt ist, das Motorfahrzeug ohne jede Schwierigkeit stoppen. Alternativ lässt sich der Nebenbetrieb hiervon ausführen.
  • Die obigen und weitere technischen Probleme, Merkmale und zugewiesene Vorteile der vorliegenden Erfindung lassen sich einfacher durch Lektüre der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen hiervon, die lediglich beispielhaft erfolgen, im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung verstehen. Im Verlauf der folgenden Beschreibung erfolgt ein Bezug auf die Zeichnung; es zeigen:
  • 1 ein Blockschaltbild zum schematischen Darstellen einer allgemeinen Anordnung eines Ansaugluftmengenregelsystems für einen Verbrennungsmotor gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ein Blockschaltbild zum Darstellen in konkreter Weise einer Anordnung oder Konfiguration für das Ansaugluftmengenregelsystem für einen Verbrennungsmotor gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 3 eine Ansicht zum Darstellen einer Struktur eines Vorgabemechanismus, eingesetzt in dem Ansaugluftmengen-Regelsystem gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 4 ein Funktionsblockschaltbild zum Darstellen in konkreter Weise einer Anordnung von Hauptteilen des Ansaugluftmengen-Regelsystems gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 5 eine Ansicht zum graphischen Darstellen von Anormalitätsbereichen, entschieden durch ein Detektionsmodul für eine Anormalität der Regelung in der früheren Hälfte, und zwar in dem Ansaugluftmengen-Regelsystem gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 6 eine Ansicht zum graphischen Darstellen von Anormalitätsbereichen, festgestellt durch ein Detektionsmodul für die Anormalität der Regelung in der letzteren Hälfte, und zwar bei dem Ansaugluftmengen-Regelsystem gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 7 ein Flussdiagramm zum Darstellen einer Anormalitätsentscheidungs-Verarbeitungsprozedur, ausgeführt in dem Ansaugluftmengen-Regelsystem gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 8 ein Flussdiagramm zum Darstellen einer Schwellwerteinstellbetriebsprozedur, ausgeführt in dem Ansaugluftmengen-Regelsystem gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 9 ein Blockschaltbild zum schematischen Darstellen einer allgemeinen Anordnung eines ersten üblichen Ansaugluftmengen-Regelsystems für einen Verbrennungsmotor;
  • 10 ein Blockschaltbild zum schematischen Darstellen einer allgemeinen Anordnung eines zweiten üblichen Ansaugluftmengen-Regelsystems für einen Verbrennungsmotor; und
  • 11 ein Blockschaltbild zum schematischen Darstellen einer allgemeinen Anordnung eines dritten üblichen Ansaugluftmengen-Regelsystems für einen Verbrennungsmotor.
  • Die vorliegende Erfindung wird detaillierter im Zusammenhang mit dem beschrieben, was momentan als bevorzugt oder typische Ausführungsformen hiervon betrachtet wird, durch Bezug auf die Zeichnung. Weiterhin ist in der folgenden Beschreibung zu erkennen, dass solche Terme wie ”Haupt”, ”Neben” und dergleichen Worte Ausgang der Einfachheit sind und dass sie als nicht einschränkende Begriffe anzusehen sind.
  • Nachfolgend erfolgt eine detaillierte Beschreibung des Ansaugluftmengenregelsystems für einen Verbrennungsmotor gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die 1 bis 6.
  • 1 zeigt lediglich schematisch eine allgemeine Anordnung des Ansaugluftmengen-Regelsystems gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung in Form eines Blockschaltbilds ähnlich demjenigen der üblichen Ansaugluftmengen-Regelsysteme (9–11) zum Vereinfachen des Vergleichs mit den letztgenannten.
  • Wie in 1 gezeigt, enthält das Ansaugluftmengen-Regelsystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung ein Paar nebeneinanderliegender CPU Einheiten, d. h. eine CPU 1 bezeichnet durch 600d und eine CPU 2 bezeichnet durch 601d. aus Gründen der Einfachheit der Beschreibung erfolgt ein Bezug auf die CPU 1 600d als Haupt-CPU, und die CPU 2 601d wird als Neben-CPU bezeichnet.
  • Die Neben-CPU bzw. Hilfs-CPU 601d ist so entworfen, dass sie Steuersignale für ein Lastrelais und Peripheriehilfseinrichtungen oder Ausrüstungsgegenstände durch Wechselwirkung mit der Haupt-CPU 600d abgibt.
  • Der Haupt-CPU 600d werden direkt zahlreiche Sensorausgangssignale zugeführt, zum Anzeigen hochschneller/hochfrequenter Betriebsschritte, von einem Motorumdrehungsgeschwindigkeits-Detektionssensor, einem Kurbelwinkelsensor und dergleichen, zusammen mit einem Duplexsystem-Eingabesignal, das zum Gewährleisten des Störsicherheitsmerkmals vorbereitet ist, wie allgemein anhand eines Bezugszeichens 601d bezeichnet. Im Hinblick auf das Duplexsystem-Eingabesignal erfolgt eine detaillierte Beschreibung später.
  • Auf der Grundlage der Sensorsignale gibt die Haupt-CPU 600d Steuersignale 620d für Motorantriebseinheiten oder Maschinerie (Hauptmaschinerie) aus, beispielsweise einer Zündspule, einem Kraftstoffeinspritz-Solenoidventil und dergleichen, und zusätzlich ein Steuersignal 621d für einen Drosselklappen-Steuermotor, um hierdurch die Motorantriebsmaschinerie und den Drosselklappesteuermotor in einheitlicher Weise zu steuern.
  • Andererseits werden der Neben-CPU 601d unmittelbar die Sensorausgangssignale von all den Sensoren zugeführt, die zum Überwachen der Betriebsschritte geringer Geschwindigkeit/geringer Frequenz entworfen sind, und das Duplexsystem-Eingabesignal, allgemein bezeichnet durch ein Referenzsignal 611d.
  • Die Neben-CPU 601d (CPU 2) bewirkt das Ausführen von Bearbeitungsschritten wie eine A/D Umsetzung (Analog-zu-Digitalumsetzung) für eine große Zahl analoger Signale, die in den Sensorsignalen 611d enthalten sind, sowie eine Vibriereliminierverarbeitung (Engl.: chattering elimination processing) bei An/Abschaltsignalen zusätzlich zu der Verarbeitung für das Detektieren des Drahtbruchs der zahlreichen Typen der Sensoren. Die Ergebnisse dieser durch die Neben-CPU 601d ausgeführten Verarbeitungsschritte werden zu der Haupt-CPU 600d (CPU 1) gesendet, über das Medium einer Serienschnittstelle, die hiernach beschrieben wird.
  • Die Steuerung der Peripherie-Hilfsausrüstungsgegenstände wie der Klimaanlage und dergleichen (hiernach beschrieben) wird primär durch die Haupt-CPU 600d (CPU 1) ausgeführt. In diesem Zusammenhang ist jedoch zu erwähnen, dass die Steuersignale für die Peripherie-Hilfsausrüstungsgegenstände oder Maschinerie ebenso zu der Neben-CPU 601d (CPU 2) über die serielle Schnittstelle gesendet werden, für die Ausgabe an die Neben-CPU 601d (CPU 2) als Steuersignale für einen Betrieb geringer Geschwindigkeit und als Beaufsichtigungssteuersignal, wie allgemein durch das Bezugszeichen 622d bezeichnet.
  • Wie hier nachfolgend später beschrieben, werden die auszuführenden Steuerfunktionen zwischen der Haupt-CPU 600d und der Neben-CPU 601d aufgeteilt. Beispielhaft bewirkt die Haupt-CPU 600d die Überwachung des Überlaufens oder des Weglaufens der Neben-CPU 601d auf der Grundlage eines Überwachungs-(WD)Signals (Engl.: watchdog signal), das durch die Neben-CPU 601d erzeugt wird.
  • Ferner enthält jeweils die Haupt-CPU 600d und die Neben-CPU 601d nicht nur eine Weglaufanormalitäts-Überwachungsvorrichtung zum Beaufsichtigen des Weglaufens des Systems, sondern ebenso eine Anormalitäts-Detektionsvorrichtung zum Detektieren des Auftretens zahlreicher Arten anormaler Ereignisse auf unterschiedlichen Niveaus, beispielsweise Anormalitäten bei dem Eingangssensorsystem, Anormalität bei den Arithmetikbetriebsschritte für die Steuerung bzw. Regelung, Anormalität des Drosselklappe-Steuermotors, Anormalität der zahlreichen Typen der Stellglieder und anderer Einheiten, um hierdurch das Lastrelais zu öffnen, bei Treiben einer Alarmanzeigeeinrichtung, sofern es die Situation erfordert.
  • Ferner ist in Zuordnung zu der Anormalitätsüberwachungs-Steuervorrichtung ein Nebenbetrieb (Betrieb für ein Nachhause-”Humpeln”-Steuervorrichtung) vorgesehen, die in Ansprechen auf den Betrieb eines Anormalereignis-Speicherelements (hiernach beschrieben) aktiviert wird. Diese Anormalitätsüberwachungs-Steuervorrichtung ist funktional vielmehr durch die Neben-CPU 601d implementiert, während eine Kraftstoffabtrennvorrichtung dann aktiviert ist, wenn ein Nebenbetrieb auszuführen ist, und dies ist funktional durch die Haupt-CPU 600d implementiert.
  • In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, dass in dem Nebenbetriebsmodus die Umdrehungsgeschwindigkeit (U/min) des Motors bei einem vorgegebenen Schwellwert beibehalten wird, und dass der Betrieb des Motorfahrzeugs ausgeführt wird, indem die Anwendung der Bremse ohne Wiederherstellen der Manipulation des Gaspedals gesteuert wird.
  • Jedoch wird in dem Fall, in dem der verriegelte Zustand der Drosselklappe (d. h., der Zustand, in dem die Drosselklappe bei einer Position verriegelt ist, wo der Öffnungsumfang hiervon nicht kleiner als ein vorgegebener Öffnungsumfang ist) das Anwenden der Bremse dann erzwungenermaßen bewirken, dass der vorgegebene Schwellwert für die Motorumdrehungsgeschwindigkeit sich zu einem minimalen Wert so verringert, dass das Motorfahrzeug positiv ohne Fehler gestoppt werden kann.
  • Ferner ist es auch zu erwähnen, dass aufgrund der Tatsache, dass eine solche Anordnung übernommen wird, dass die Neben-CPU 601d das Führen vieler Eingangs/Ausgangssignale oder das Laufen hierüber erlaubt, zusätzlich zu den Signalen im Zusammenhang mit der Steuerung der Drosselklappe, die Neben-CPU andere Betriebsschritte als die für die Drosselklappensteuerung relevanten überwachen kann, was wiederum bedeutet, dass die der Haupt-CPU 600d übertragene Last entsprechend verschoben werden kann.
  • Nun erfolgt unter Bezug auf die 2 eine detaillierte Beschreibung der Konfiguration des Ansaugluftmengen-Regelsystems gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung. Die 2 zeigt ein Blockschaltbild zum Zeigen von Hauptkomponenten und eine Anordnung des Ansaugluftmengen-Regelsystems gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung.
  • Wie in 2 gezeigt, enthält eine ECU (elektronische Steuereinheit) 100 als Hauptteil des Ansaugluftmengen-Regelsystems gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung einen Haupt-Controller 110 mit einer Haupt-CPU 111 und einen Hilfs-Controller 120 mit einer Neben-CPU 121. Die ECU 100 ist mit externen Eingabe/Ausgabeeinrichtungen oder Ausrüstungen mittels einer (nicht gezeigten) Verbindervorrichtung verbunden.
  • Zwischen der Haupt-CPU 111 und der Neben-CPU 121 ist eine Arbeits- oder Funktionsteilung in geeigneter Weise realisiert, zum Bewirken von An/Aus-Steuervorgängen für die Motorantriebseinheiten oder Maschinerie 105a, bestimmt für die Hauptmotorbetriebsregelvorgänge (wie das Steuern der Zündung, der Kraftstoffeinspritzung und der Abgasrezirkulation oder EGR) und einer Drosselklappe, die von einem Drosselklappensteuermotor 103 betätigt wird.
  • Die Neben-CPU 121 empfängt Signale von einer zweiten Gruppe der An/Abschaltsensoren (auf die hier nachfolgend auch als zweite An/Abschaltsensorgruppe Bezug genommen wird), gemeinsam bezeichnet durch ein Bezugszeichen 101b, sowie eine zweite Gruppe analoger Sensoren (auf die hier nachfolgend als zweite analoge Sensorgruppe Bezug genommen wird), gemeinsam bezeichnet durch ein Bezugszeichen 102b, um hierdurch diese Signale an die Haupt-CPU 111 über das Medium der seriellen Schnittstellen (SCI) 117 und 127 zu übertragen. Auf diese Weise ist die Neben-CPU 121 in der Position, um die Überwachungssteuerung des Systems als Ganzes durch Cooperation mit der Haupt-CPU 111 auszuführen. Aufgrund dieser Anordnung kann die der Haupt-CPU 111 überbürdete Last verschoben werden, wobei das Störsicherungsmerkmal signifikant verbessert ist.
  • In diesem Zusammenhang erfolgt die Beschreibung zunächst unter Ausrichtung auf die externen Elemente (zahlreiche Typen der Sensoren und zahlreiche Typen der Stellglieder), die mit der ECU 100 verbunden sind.
  • Eine erste Gruppe 101a von An/Abschaltsensoren (auf die hier nachfolgend ebenso als erste An/Abschaltsensorgruppe 101a Bezug genommen wird) umfasst einen Motorumdrehungs-Detektionssensor (d. h., Sensor zum Detektieren der Motorgeschwindigkeit (U/min)), einen Kurbelwinkelsensor, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor und dergleichen, und die Ausgangssignale hiervon werden bei der Haupt-CPU 111 eingegeben, die in dem Hauptcontroller 110 enthalten ist, über eine Anschalt/Abschalt-Signaleingabeschnittstelle 112. Im übrigen erfolgt hier nachfolgend ein Bezug auf die oben erwähnten Ausgangssignale der Sensoren ebenso als erste Anschalt/Abschalt-Signalgruppe lediglich aus Gründen der Einfachheit der Beschreibung.
  • Die erste Anschalt/Abschalt-Signalgruppe enthält Sensorausgangssignale zum Anzeigen von Betriebsschritten hoher Geschwindigkeit/hoher Frequenz, und die Relevanz für das Steuersignal für den Drosselklappensteuermotor 113. Diese Sensorausgangssignale haben An- und Abschaltpegel, die sich mit hoher Frequenz ändern. Unter diesen Umständen muss die Haupt-CPU 111 diese Anschalt/Abschalt-Sensorsignale mit hoher Rate lesen oder holen.
  • Eine zweite Gruppe 101b von Anschalt/Abschalt-Sensoren (auf die hier nachfolgend als zweite Anschalt/Abschalt-Sensorgruppe 101b Bezug genommen wird) enthält einen ausgebildeten Positionssensor zum Detektieren einer ausgewählten Position eines Getriebeschalthebels (auf den auch als Geschwindigkeitsverstellpositionssensor Bezug genommen wird), einen Schalter für ein Klimagerät, einen Leerlaufpositions-Detektionsschalter, bereitgestellt in Zuordnung mit dem Gaspedal, einen Servolenkbetriebsschalter, eine Reiseschalter für einen Konstantgeschwindigkeitslauf (Reisen), einen Bremsschalter und dergleichen, wobei eine zweite Anschalt/Abschalt-Signalgruppe, abgeleitet aus den Ausgangsgrößen dieser Sensoren und Schalter, bei der Neben-CPU 121 eingegeben werden, die in dem Hilfs-Controller 120 enthalten ist, über das Medium der Anschalt/Abschalt-Signaleingabeschnittstelle 122.
  • Der (nicht gezeigte) Bremsschalter ist so entworfen, dass er ein Bremsanwendungs-Detektionssignal zum Anzeigen des Hubs und des Umfangs des Eindrückens der Bremspedals anzeigt, wie im Stand der Technik allgemein bekannt ist.
  • Eine zweite Gruppe von Anschalt/Abschalt-Signalen (auf die hier nachfolgend ebenso als zweite Anschalt/Abschalt-Signalgruppe Bezug genommen wird), ausgegeben von der zweiten Anschalt/Abschalt-Sensorgruppe 101b, enthält Sensorausgangssignale jeweils zum Anzeigen von Betriebsschritten niedriger Geschwindigkeit/niedriger Frequenz im Zusammenhang mit den relevanten Steuervorgängen. Die zweite An/Abschaltgruppe wird im wesentlichen ohne schwerwiegende Probleme selbst dann auftreten, wenn der CPU Betrieb zum Lesen oder Holen der An/Abschaltpegel der zweiten An/Abschaltsignalgruppe durch eine spürbare Verzögerung oder Zeitverzögerung begleitet sein sollte.
  • Eine erste Gruppe 102a der Analogsensoren (auf die hier nachfolgend ebenso als erste Analogsensorgruppe 102a Bezug genommen wird) enthält einen Luftströmungssensor AFS zum Messen des Umfangs (der Strömungsrate) der Ansaugluft, die über die Drosselklappe fließt, einen ersten Gaspedalpositionssensor (APS1) zum Messen des Eindrückhubs oder Umfangs des Gaspedals, und einen ersten Drosselklappenpositionssensor (TPS1) zum Messen des Öffnungsumfangs der Drosselklappe, und eine erste Gruppe der Analogsignale (auf die auch als die erste Analogsignalgruppe Bezug genommen wird), abgeleitet anhand der Ausgangsgrößen der oben erwähnten Sensoren, wird bei der Haupt-CPU 111 eingegeben, der in dem Haupt-Controller 110 enthalten ist, über einen A/D (Analog zu Digital) Umsetzer 113.
  • Andererseits enthält eine zweite Gruppe 102b der Analogsensoren (auf die auch als zweite Analogsensorgruppe 102b Bezug genommen wird) einen zweiten Gaspedalpositionssensor (APS2) zum Messen des Endrückhubs oder Umfangs des Gaspedals, einen zweiten Drosselpositions- bzw. Drosselklappenpositionssensor (TPS2) zum Messen der Öffnungsumfangs der Drosselklappe, einen Abgassensor, einen Wassertemperatursensor und einen Ansaugdrucksensor, und die zweite Analogsignalgruppe wird bei der Neben-CPU 121 – enthalten in dem Hilfs-Controller 120 – mittels einem A/D-Umsetzer 123 eingegeben.
  • Die gepaarten Gaspedalpositionssensoren APS1 und APS2 sowie die gepaarten Drosselklappenpositionssensoren TPS1 und TPS2 sind mit Redundanz einander gegenübergestellt, um ein Duplexsensorsystem zum Gewährleisten eines verbesserten Störsicherheitsmerkmals zu realisieren.
  • Der Drosselklappe-Steuermotor 103 wird in Abhängigkeit von dem Umfang des Eindrückhubs des Gaspedals betrieben, unter Steuerung durch die ECU 100 zum Steuern des Öffnungsumfangs der Drosselklappe durch Angleichen des Öffnens oder Schließens der Drosselklappe, um hierdurch den Umfang oder die Strömungsrate der Ansaugluft zu regulieren, die dem Motor zugeführt wird.
  • Das Lastrelais 104a wird unter Steuerung der ECU 100 betätigt, zum Öffnen oder Schließen eines in der Eingangsschaltung des Drosselklappensteuermotors 103 eingefügten Ausgangskontakts 104b. Auf diese Weise lässt sich die An/Abschaltsteuerung der Energiezufuhr zu dem Drosselklappensteuermotor 103 ausführen.
  • Insbesondere dann, wenn das Lastrelais 104a aktiviert ist, schließt der Ausgangskontakt 104b der Energieversorgungsschaltung für den Drosselklappensteuermotor 103.
  • Die Motorantriebsmaschinerie (Hauptmaschinerie) 105a enthält eine Zündspule, ein Kraftstoffeinspritz-Solenoidventil, ein Abgasrezirkuliersteuersolenoidventil (oder Stufenmotor) und andere Einheiten für den Motor, die durch die in dem Hauptcontroller 110 enthaltene Haupt-CPU 111 gesteuert werden.
  • Die Peripherie-Hilfsausrüstungsgegenstände 105b enthalten ein Übertragungs-zugewiesenes Solenoidventil (d. h., ein Geschwindigkeitsverstell-Solenoidventil für das Übertragungsgetriebe), eine Klimagerätantriebs-Elektromagnetische Kupplung, zahlreiche Typen von Anzeigeeinrichtungen und andere Einheiten.
  • Eine Elektrode einer fahrzeugeigenen Batterie 106 ist mit dem Hilfscontroller 120 mittels einem Energieschalter 107 (beispielsweise einem Zündschalter oder dergleichen) verbunden. Wird der Energieschalter 107 manuell geschlossen, so wird elektrische Energie zu der Haupt-CPU 111 und der Neben-CPU 121 von der Energieversorgungseinheit 131 (hier nachfolgend beschrieben) zugefuhrt.
  • Einem Energieversorgungsrelais 108a wird elektrische Energie von der fahrzeugeigenen Batterie 106 zugeführt, zum Betätigen eines Ausgangskontakts oder Schalters 108b, der zwischen der fahrzeugeigenen Batterie 106 und der Energieversorgungseinheit 131 angeschlossen ist.
  • Eine Alarmanzeigeeinrichtung 109 wird unter der Steuerung der ECU 100 getrieben, zum Abgeben eines Alarms, der für das Steuern der Drosselklappe relevant ist.
  • Als nächstes richtet sich die Beschreibung zu anderen Aufbauteilen oder Komponenten 112 bis 118, enthaltend in dem Hauptcontoller 110, zusätzlich zu der Haupt-CPU 111.
  • Die An/Abschalt-Eingabeschnittstelle 112 ist zwischen der ersten AN/AUS-Sensorgruppe 100a und der Haupt-CPU 111 eingefügt, zum Übertragen der ersten AN/AUS-Signalgruppe zu der Haupt-CPU 111.
  • Der A/D-Umsetzer ist zwischen der ersten Analogsensorgruppe 102a und der Haupt-CPU 111 eingefügt, zum Umsetzen der ersten Analogsignalgruppe in die zugeordnete digitale Signalgruppe für die Eingabe bei der Haupt-CPU 111.
  • Ein Schnittstellen-Leitungstransistor-Schaltkreis (AN/AUS-Ausgabeschnittstelle) 114 dient als Ausgabeschnittstelle (I/F) für die Haupt-CPU 111. Insbesondere spricht die Schnittstellen-Leitungstransistorschaltung 114 auf ein zweites Steuersignal an, das von der Haupt-CPU 111 abgegeben wird, um hierdurch die AN/AUS-Steuerung für die Motorantriebsmaschinerie 105a auszuführen.
  • Ähnlich dient eine Schnittstellen-Leitungstransistorschaltung (Motortreiber) 115 als andere Ausgabeschnittstelle (I/F) der Haupt-CPU 111. Insbesondere spricht diese Schnittstellen-Leitungstransistorschaltung 115 auf ein erstes Steuersignal an, das von der Haupt-CPU 111 abgegeben wird, um hierdurch die AN/AUS-Steuerung des Drosselklappen-Steuermotors 103 auszuführen.
  • Es ist eine Drahtbruch/Kurzschluss-Detektionsschaltung 116 zum Detektieren eines Drahtbuchs- und/oder eines Kurzschlussereignisses entworfen, zum Detektieren des Stroms, der über den Drosselklappen-Steuermotor 103 fließt. Insbesondere bei Nichtverlegen eines Leckstroms für die Drahtbruchdetektion zum Anzeigen eines Drahtbruchereignisses im Abschaltantriebsmodus oder dann, wenn der Motorstrom größer als ein vorgegebener Wert ist, zum Anzeigen eines Kurzschlussereignisses in dem Anschaltantriebsmodus, wird das Auftreten der Drahtbruches oder der Kurzschlussschwierigkeit in dem Drosselklappen-Steuermotor durch die Drahtbruch/Kurzschluss-Detektionsschaltung 116 dann detektiert, das dann ein Anormalitäts-Detektionssignal MER erzeugt. In diesem Zusammenhang kann die Drahtbruch/Kurzschluss-Detektionschaltung 16 so entworfen sein, dass sie zusätzlich das Auftreten eines Drahtbruches oder einer Kurzschlussschwierigkeit in einer Verdrahtungsschaltung detektiert.
  • Die Serienschnittstelle (SCI) 117 ist in der Form als Serien/Parallel-Umsetzer implementiert, in Zusammenwirken mit der seriellen Schnittstelle 127, die in der Neben-CPU 121 mit aufgenommen ist, damit zahlreiche Steuersignale (serielle Signale) zwischen der Haupt-CPU 111 und der Neben-CPU 121 transferiert werden können.
  • Die Überwachungszeitgeberschaltung bzw. Watchdog-Timerschaltung 118 bildet eine Vorrichtung zum Überwachen der Weglaufanormalität der Haupt-CPU 111. Insbesondere überwacht die Überwachungs-Zeitgeberschaltung 118 ein Watchdog-Signal WD1, das durch die Haupt-CPU 111 erzeugt wird, um hierdurch ein erstes Rücksetzsignal RST1 zu erzeugen, wenn nicht ein Pulszug einer vorgegebenen Zeitdauer detektiert wird (d. h., bei Auftreten der Anormalität in dem Überwachungssignal). In diesem Fall wird die Haupt-CPU 111 in Ansprechen auf auf das erste Rücksetzsignal RST1 reaktiviert.
  • Ferner enthält die Haupt-CPU 111 eine Weglauf-Anormalitäts-Überwachungsvorrichtung für die Neben-CPU 121, entworfen zum Erzeugen eines zweiten Rücksetzsignals RST2 zum Reaktivieren der Neben-CPU 121 bei Auftreten der Anormalität in dem Überwachungssignal WD2, ausgehend von der Neben-CPU 121.
  • Als nächstes richtet sich die Beschreibung zu den Aufbauteilen oder Komponente 122 bis 135 in dem Hilfscontroller 120, zusätzlich zu der Neben-CPU 121.
  • Die AN/AUS-Eingabeschnittstelle 121 ist zwischen der zweiten AN/AUS-Sensorgruppe 101b und der Neben-CPU 121 eingefügt, zum Transferieren der zweiten AN/AUS-Signalgruppe zu der Neben-CPU 121.
  • Der A/D-Umsetzer 123 ist zwischen der zweiten Analogsensorgruppe 102b und der Neben-CPU 121 verbunden, zum Umsetzen der zweiten Analogsensorgruppe in die entsprechende Digitalsignalgruppe für die Eingabe bei der Neben-CPU 121.
  • Eine Schnittstellen-Leitungstransistorschaltung (AN/AUS) Ausgabeschnittstelle 124 dient als Ausgabeschnittstelle (I/F) für die Neben-CPU 121. Insbesondere spricht die Schnittstellen-Leitungstransistorschaltung 124 auf ein drittes Steuersignal an, das durch die Haupt-CPU 111 generiert wird und über das Medium der Neben-CPU 121 abgegeben wird, um hierdurch die AN/AUS-Steuerung der Peripherie-Hilfsausrüstungsgegenstände 105b auszuführen.
  • Die serielle Schnittstelle (SCI) 127 ist zwischen der Neben-CPU 121 und der seriellen Schnittstelle 117 der Haupt-CPU 111 eingefügt. Die AN/AUS-Signale, erzeugt durch die zweite AN/AUS-Sensorgruppe 101b, durchlaufen eine Rauschfilter-Verarbeitung und dergleichen durch Verarbeiten in der Neben-CPU 121, für ein nachfolgendes Senden zu der Haupt-CPU 111 über das Medium der seriellen Schnittstellen 127 und 117.
  • Ferner wird das dritte durch die Haupt-CPU 111 erzeugte Steuersignal an die Neben-CPU 121 über das Medium der seriellen Schnittstellen 117 und 127 gesendet.
  • Ein Transistor 130a ist zwischen dem Energieversorgungsrelais 108a und dem Massepotential eingefügt. Der Transistor 130a wird in Ansprechen auf das Schließen des Energieschalters 107 angeschaltet, oder in Ansprechen auf ein Steuersignal DR1, erzeugt durch die Neben-CPU 121. Andererseits wird das Energieversorgungsrelais 108a in Ansprechen auf das Anschalten des Transistors 130a getrieben (elektrisch erregt).
  • Der Transistor 130a hat einen Basisanschluss, der mit der Neben-CPU 121 über einen Treiberwiderstand 130b verbunden ist, und zur selben Zeit mit der fahrzeugeigenen Batterie 106 mittels einem Treiberwiderstand 130c und dem Energieschalter 107.
  • Der Treiberwiderstand 130c und der Transistor 130a sind so ausgebildet, wenn der Energieschalter 107 geschlossen ist, dass das Energieversorgungsrelais 108a elektrisch erregt ist, um hierdurch den Ausgangskontakt 108b des Energieversorgungsrelais 108a zu schließen.
  • Mittels der oben beschriebenen Anordnung wird der Betrieb des Energieversorgungsrelais 108a beibehalten, bis das von der Neben-CPU 121 über den Treiberwiderstand 130b zugeführte Steuersignal DR1 abgefangen wird, selbst wenn der Energieschalter 107 geöffnet ist. Demnach sind, solange das Energieversorgungsrelais 108a in dem elektrisch erregten Zustand gehalten wird, die CPUs 111 und 121 in der Lage, die Verarbeitungsabläufe für den Nebenbetrieb und den Vorgabepositions-Wiederherstellbetrieb für das (die) Stellglied(er) auszuführen, wie nachfolgend beschrieben.
  • Die Energieversorgungseinheit 131 arbeitet als Schlafenergieversorgungsquelle, die direkt von der fahrzeugeigenen Batterie 106 gespeist wird, und als betriebszugewiesene Energieversorgungsquelle, die von der fahrzeugeigenen Batterie 106 mittels dem Energieschalter 107 oder dem Ausgangskontakt 108b des Energieversorgungsrelais 108a gespeist wird. Mittels dieser Anordnung der Energieversorgungseinheit 131 ist es möglich, vorgegebene konstante stabile Spannungen zu den einzelnen Schaltungsteilen in dem Hauptcontoller 110 und dem Hilfscontoller 120 zuzuführen.
  • Eine Energieversorgungs-Detektionsschaltung 132 ist mit der Energieversorgungseinheit 131 verbunden, und entworfen zum Erzeugen einer Pulsausgabe IGS einer kurzen Dauer in Ansprechen auf das Anschalten oder Abschalten des Energieschalters 107.
  • Eine Anormalereignis-Speichereinrichtung 133 enthält ein Einstelleingabemodul 133a, angepasst um in Ansprechen auf Anormalitätsdetektionssignale MER, ER, RST1 und RST2 festgelegt zu werden, und ein Rücksetzeingabemodul 133b, angepasst an ein Rücksetzen durch die Energieversorgungs-Detektionsschaltung 132.
  • Insbesondere wird bei dem Einstelleingabemodul 133a der Anormalereignis-Speichereinrichtung 133 das Anormalität-Detektionssignal MER eingegeben, ausgegeben von der Drahtbruch/Kurzschluss-Detektionsschaltung 116, ferner ein Fehlersignal ER, erzeugt durch die Neben-CPU 121, und Rücksetzsignale RST1 und RST2 jeweils für die CPUs 111 und 121.
  • In anderen Worten wird die Anormalereignis-Speichereinrichtung 131 in Ansprechen auf das Anormalitäts-Detektionssignal MER zum Anzeigen einer Drahtbruch- oder Kurzschlussschwierigkeit des Drosselklappen-Steuermotors 103 festgelegt, sowie des ersten Rücksetzsignals RST1, des zweiten Rücksetzsignals RST2 und des Fehlersignals ER, ausgehend von der Neben-CPU 121, während sie in Ansprechen auf die Pulsausgabe IGS rückgesetzt wird, zugeführt von der Energieversorgungs-Detektionsschaltung 132.
  • Ferner wird die Pulsausgabe IGS bei dem Rücksetzeingabemodul 133b der Anormalitätsereignis-Speichereinrichtung 133 von der Energieversorgungs-Detektionsschaltung 132 eingegeben.
  • Ein Negier-Logikelement (NICHT-Element) 134 dient zum Invertieren des Einstellsignals SET, abgegeben von dem Einstelleingabemodul 133a, und das invertierte Signal wird dann bei einem Gatterelement 135 eingegeben.
  • Das Gatterelement 135 ist eingefügt zwischen der Neben-CPU 121 und dem Lastrelais 104a zum logischen UND-Verbinden eines Steuersignals DR2, erzeugt durch die Neben-CPU 121, und dem Einstellsignals SET, zugeführt über das Negier-Logikelement 134, und das derart bestimmte logische Produkt wird dann zum Steuern des Lastrelais 104a verwendet. Das derart bestimmte logische Produkt wird dann zum Steuern des Lastrelais 104a verwendet.
  • Wird das Einstellsignal erzeugt, so ist das Gatterelement 135 über das Negier-Logikelement 134 blockiert. Demnach wird das Lastrelais 104a in dem elektrischen entregten Zustand selbst dann gehalten, wenn das Steuersignal DR2 durch die Neben-CPU 121 abgegeben wird.
  • Der Ausgangsanschluss des Einstelleingabemoduls 133a ist mit der Alarmanzeigeeinrichtung 109 verbunden. Die Anormalereignis-Speichereinrichtung 133 ist zum Öffnen des Lastrelais 104a entworfen, bei Treiben der Alarmanzeigeeinrichtung 109 in Ansprechen auf ein Einstellsignal SET.
  • Ferner ist die Haupt-CPU 111 zum Überwachen des Watchdog-Signals WD2 der Neben-CPU 121 entworfen, um hierdurch das zweite Rücksetzsignal RST2 zu generieren, wenn nicht der Pulszug des Überwachungs- bzw. Watchdog-Signals WD2 eine vorgegebene Zeitdauer hat. Die Neben-CPU 121 wird dann in Ansprechen auf das zweite Rücksetzsignal RST2 reaktiviert. Im übrigen wird die Funktion oder Rolle des Fehlersignals ER hier nachfolgend in konkreterer Form unter Bezug auf das in 7 gezeigte Flussdiagramm beschrieben.
  • Als nächstes erfolgt unter Bezug auf die 3 eine Beschreibung in konkreterer Weise eines Drosselklappen-Steuermechanismus des Ansaugluftmengen-Regelsystems gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung.
  • Wie in 3 gezeigt, enthält der Hauptcontoller 110 eine PID Regeleinheit zum Ausführen einer AN/AUS-Tastverhältnissteuerung des Drosselklappen-Steuermotors 103.
  • Eine Ansaugdrosselklappeneinheit 200a enthält eine Drosselklappe 200b. Die Drosselklappe 200b ist betriebsgemäß mit einer drehbaren Welle 201 des Drosselklappen-Steuermotors 103 verbunden, um hierdurch unter Steuerung der Ansaugdrosseleinheit 200a geöffnet oder geschlossen zu werden.
  • Ein direkt gekoppeltes schwingendes Element 202a, verriegelt mit der Drehwelle 201, ist in einer koaxialen Erstreckung der drehbaren Welle 201 und versehen mit Zug/Druckfeder 203a und 205a angeordnet, sowie mit einem Rückstellelement 204, einem Vorgabestopper 206 und einem Leerlaufstopper 207.
  • In diesem Zusammenhang ist zu ergänzen, dass das direkt gekoppelte schwingungsfähige Element 202a, die Zug/Druckfedern 203a und 205a, das Rückstellelement 204, der Vorgabestopper 206 und der Leerlaufstopper 207 zum Bilden eines sogenannten Vorgabemechanismus 208 zusammenwirken.
  • Ferner ist zu erwähnen, dass für das direkte gekoppelte schwingungsfähige Element 202a davon ausgegangen wird, dass es vertikal beweglich ist, d. h. nach oben und nach unten, wie anhand des doppelt geköpften Pfeils 202b angezeigt, lediglich aus Gründen der Einfachheit der Beschreibung. Die Zug/Druckfeder 203a drückt federnd auf das direkt gekoppelte schwingungsfähige Element 202a entlang der Richtung, die durch einen Pfeil 203b bezeichnet ist (d. h., entlang der Ventilöffnungsrichtung).
  • Das Wiederherstellelement 204 drückt federnd entlang der Richtung, angezeigt durch einen Pfeil 205b (d. h., entlang der Ventilschließrichtung) mittels der Zug/Druckfeder 205a, um hierdurch ein Wiederherstellen des direkt gekoppelten schwingbaren Elements 202a entlang der Ventilschließrichtung zu bewirken, durch Überwinden der Federwirkung, die durch die Zug/Druckfeder 203a ausgeführt wird.
  • Der Vorgabestopper 206 reguliert die Wiederherstellposition des Wiederherstellposition des Wiederherstellelements 204. Andererseits ist der Leerlaufstopper 207 bei einer solchen Position vorgesehen, dass sich das direkt gekoppelte schwingungsfähige Element 202a direkt gegen den Vorgabestopper 206 dann stützen kann, wenn das direkt gekoppelte schwingungsfähige Element 202a entlang der Ventilschließrichtung ausgehend von dem Zustand getrieben wird, in dem das Wiederherstellelement 204 zu der Position abgegrenzt durch den Vorgabestopper 206 wiederhergestellt ist.
  • Der in 3 gezeigte Vorgabepositions-Wiederherstellmechanismus ist so strukturiert, dass dann, wenn die Energiezufuhr zu dem Drosselklappe-Steuermotor 103 unterbrochen ist, die Drosselklappe automatisch bei der Position wiederhergestellt wird, bei der der Öffnungsumfang der Drosselklappe geringfügig größer als derjenige in dem Leerlaufbetriebsmodus ist. Die oben erwähnte Position wird als Vorgabeposition in Bezug genommen.
  • Andererseits wird in dem Bereich, der sich von der Vorgabeposition – abgegrenzt durch den Vorgabestopper 206 – zu der Position des Leerlaufstoppers 207 erstreckt, der Öffnungsumfang der Drosselklappe mittels dem Drosselklappen-Steuermotor 103 gegenüber der Kraft der Zug/Druckfeder 203a gesteuert, während für den Drosselklappen-Öffnungsbetrieb in dem Bereich, der die Vorgabeposition übersteigt, die Drosselklappen-Öffnungssteuerung durch den Drosselklappen-Steuermotor 103 ausgeführt wird, durch Cooperation mit der Zug/Druckfeder 203a gegen die Kraft der Zug/Druckfeder 205a.
  • Demnach führt bei Unterbrechung der Energiezufuhr zu dem Drosselklappen-Steuermotor 103 das direkt gekoppelte schwingungsfähige Element 202a den Drosselklappen-Schließ- oder Öffnungsbetrieb bis zu der Position abgegrenzt durch den Vorgabestopper 206 unter der Wirkung der Zug/Druckfedern 205a und 203a aus.
  • In diesem Fall entspricht die Vorgabeposition dem Öffnungsumfang des Drosselklappenventils in dem Nebenbetrieb, ausgeführt bei Auftreten eines anormalen Ereignisses.
  • Jedoch wird dann, wenn eine derartige Stellgliedschwierigkeit auftreten sollte, die das Wiederherstellen zu der Zielvorgabeposition aufgrund des Auftretens eines anormalen Ereignis in dem Getriebemechanismus sperrt, erwartet, dass die Situation auftritt, bei der die Drosselklappe bei der Position gemäß einem sehr großen Öffnungsumfang geregelt ist, was in Betracht zu ziehen ist.
  • Der erste und zweite Drosselpositionssensor (TPS1 und TPS2) ist so in Zuordnung mit dem Vorgabemechanismus 208 angeordnet, dass ein Detektieren der Betriebsposition des direkt gekoppelten schwingungsfähigen Elements 202a erfolgt (d. h., des Öffnungsumfangs der Drosselklappe). Der Öffnungsumfang der Drosselklappe, wie detektiert, wird dem Hauptcontoller (PID Steuereinheit) 110 zugeführt.
  • Das Gaspedal 210a ist ausgebildet für ein Eindrücken um einen Schwenkpunkt 210b entlang der durch einen Pfeil 210c angezeigten Richtung.
  • Ein Kopplungselement 210d ist betriebsgemäß mit dem Gaspedal 210a über den Schwenkpunkt 210b verbunden, und federnd durch eine Zug/Druckfeder 211a entlang der Richtung gedrückt, die durch einen Pfeil 211b angezeigt ist, wodurch das Gaspedal 210a in die Wiederherstellrichtung gedrückt oder angetrieben wird.
  • Ein Pedalstopper 212 begrenzt die Wiederherstellposition des Gaspedals 210a.
  • Ein Leerlaufschalter 213 dient zum Detektieren der Tatsache, dass sich das Gaspedal 210 in dem Zustand befindet, der gegenüber der durch den Pedalstopper 212 abgegrenzten Position wiederhergestellt ist, unter der Wirkung der Zug/Druckfeder 211a in dem Zustand, in dem das Gaspedal 210a nicht gedrückt ist. In anderen Worten dient der Leerlaufschalter 213 zum Detektieren des Leerlaufzustands.
  • Der erste und zweite Gaspedalpositionssensor APS1 und APS2 ist so angeordnet, dass er den Umfang des Eindrückens des Gaspedals 210a im Hinblick auf den Schwenkpunkt 210b detektiert. Der Eindrückumfang des Gaspedals, wie detektiert, wird dem Hauptcontoller (PID Steuereinheit) 110 zugeführt.
  • In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, dass der Drosselklappen-Steuermotor 103 durch einen DC Motor, einen bürstenlosen Motor, einen Stufen- bzw. Schrittmotor oder dergleichen gebildet sein kann. Jedoch wird in dem Fall des Ansaugluftmengen-Regelsystems, das nun betrachtet wird, davon ausgegangen, dass der Drosselklappen-Steuermotor 103 als DC Motor implementiert ist, der eine AN/AUS-Tastverhältnissteuerung von der Haupt-CPU 111 enthalten in dem Hauptcontoller 110 (siehe 2) durchlaufen kann.
  • Nun erfolgt unter Bezug auf die 4 eine Beschreibung der Steuerung des gesamten Motorsystems gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Die 4 zeigt ein Funktionsblockschaltbild zum konkreten Darstellen einer Anordnung der Haupt-CPU 111 und der Neben-CPU 121 in dem Ansaugluftmengen-Regelsystem gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung.
  • Unter Bezug auf die 4 ist gezeigt, dass der erste und zweite Gaspedalpositionssensor APS1 und APS2 in Zuordnung zu dem Gaspedal 210a vorgesehen sind, und durch die Bezugszeichen 300 und 301 bezeichnet sind, während der erste und zweite Drosselpositionssensor bzw. Drosselklappenpositionssensor (TPS1 und TPS2) in Zuordnung zu der Drosselklappe 200b vorgesehen sind, und jeweils durch die Bezugszeichen 302 und 303 bezeichnet sind.
  • Innenstrukturen der Sensoren 300 bis 330 sind im wesentlichen ähnlich zueinander. Demnach ist in 4 repräsentativ eine Innenstruktur lediglich des ersten Gaspedalpositionssensors (APS1) 300 gezeigt. Wie anhand von 4 zu erkennen, besteht der erste Gaspedalpositionssensor (APS1) 300 aus einer Serienschaltung mit einem Widerstand einer positiven Seite 300a, einem variablen Widerstand 300b und einem Widerstand der negativen Seite 300c.
  • Die Serienwiderstandsschaltung in dem ersten Gaspedalpositionssensor (APS1) 300 ist zwischen einer Energieversorgungsleitung 300d positiver Polarität und einer Energieversorgungsleitung 300e negativer Polarität (Massepotential) aufgenommen bzw. angeschlossen, und sie ist so entworfen, dass sie ein Herausnehmen des Detektionssignals von einem gleitfähigen Anschluss des variablen Widerstands 300d bewirkt.
  • Mit der oben beschriebenen Anordnung nimmt die Sensorausgangsspannung in dem normalen Zustand einen Wert in einem Bereich von z. B. 0.2 bis 4.8 Volt an. Jedoch nimmt bei dem Auftreten einer Schwierigkeit wie eines Drahtbruchs, Kurzschlusses, Kontaktfehler des variablen Widerstands und dergleichen, die Sensorausgangsspannung einen Wert abweichend von dem oben erwähnten Bereich an.
  • Mit der Haupt-CPU 111 ist der erste Gaspedalpositionssensor (APS1) 300 verbunden, sowie der erste Drosselklappenpositionssensor (TPS1) 302, der Drosselklappen-Steuermotor 103, ein Motorumdrehungs-Detektionssensor (Motorgeschwindigkeitssensor) 304 und ein Kraftstoffeinspritzssolenoidventil 305.
  • In der Haupt-CPU 111 ist ein Pull-down-Widerstand 310 zwischen einer Detektionssignalleitung abgegriffen von dem variablen Widerstand 300b und dem Massepotential eingeführt. Demnach nimmt bei Auftreten eines Bruchs der Detektionssignalleitung, des Kontaktfehlers für den variablen Widerstand 300b und dergleichen, die bei der CPU 311 eingegebene Signalspannung einen Wert Null an.
  • Es ist ein Leerlaufkorrekturmodul 311 in Zuordnung der der Detektionssignalleitung des ersten Gaspedal-Positionssensors (APS1) 300 vorgesehen, und es dient zum Korrigieren der Leerlaufdrehgeschwindigkeit des Motors (d. h., der Motorgeschwindigkeit in dem Leerlaufbetrieb) derart, dass sie sich erhöht, wenn das Klimagerät in Betrieb gesetzt wird oder wenn die Temperatur des Motorkühlwassers niedrig ist.
  • Ein bei dem Leerlaufkorrekturmodul 311 eingegebenes Korrekturfaktrosignal 312 wird ausgehend von Eingangsinformation (z. B., Signals zum Anzeigen des Zustands des Klimageräts und der Temperatur des Kühlwassers) abgeleitet, die zu der Haupt-CPU 111 von der Neben-CPU 121 mittels der Serienschnittstellen 127 und 117 (siehe 2) gesendet werden.
  • Andererseits ist ein Betriebskorrekturmodul 313 ebenso in Zuordnung zu der Detektionssignalleitung des ersten Gaspedalpositionssensors (APS1) 300 vorgesehen, zum Korrigieren der Kraftstoffzuführmenge derart, dass sie sich in Abhängigkeit von dem Motorbetriebszustand erhöht oder verringert. Beispielhaft erhöht dann, wenn der Beschleunigungsleistungsumfang in Ansprechen auf ein starkes Eindrücken des Gaspedals 210a (siehe 3) zu verbessern ist, das Betriebskorrekturmodul 313 die Kraftstoffzuführmenge, während das Betriebskorrekturmodul 313 die Kraftstoffzufuhrmenge in einem stetigen Antriebsbetrieb konstanter Geschwindigkeit unterdrückt oder verringert.
  • Ein bei dem Betriebskorrekturmodul eingegebenes Korrekturfaktorsignal 314 wird intern bei der Haupt-CPU 111 auf der Grundlage der zahlreichen Spezies der Faktoren generiert, beispielsweise der Eintrittsrate für das Gaspedal 210a (Differentialquotient oder Ableitung des Ausgangssignals von dem Gaspedalpositionssensor APS1).
  • Es wird ein erster Drosselklappe-Öffnungsumfang 315 arithmetisch durch die Haupt-CPU 111 als gewünschter oder Sollwert des Öffnungsumfangs für die Drosselklappe bestimmt. Insbesondere lässt sich der erste Drosselklappen-Öffnungsumfang 315 durch algebraische Addition der Erhöhungs/Verringerungskorrekturwerte bestimmen, die arithmetisch durch das Leerlaufkorrekturmodul 311 bestimmt sind, sowie dem Betriebskorrekturmodul 313, und zwar bei dem Wert der Ausgangssignalspannung des ersten Gaspedalpositionssensors (APS1) 300 zum Anzeigen des Eindrückumfangs für das Gaspedal 210a.
  • Das PID Regelmodul 316 dient für die AN/AUS-Tastverhältnissteuerung des Drosselklappen-Steuermotors 103 derart, dass die Ausgangssignalspannung des ersten Drosselpositionssensors TPS1 zum Anzeigen des tatsächlichen Öffnungsumfangs der Drosselklappe mit der Signalspannung des ersten Drosselklappen-Öffnungsumfangs 315 übereinstimmt.
  • Ein Schwellwert-Einstellmodul 317 dient für das auswechselbare Einstellen eines Schwellwerts für die Umdrehungsgeschwindigkeit (U/min) des Motors.
  • Tritt ein anormales Ereignis in dem Drosselklappen-Steuersystem (wie hier nachfolgend beschrieben) auf, so wird ein Motordreh-Unterdrückungssteuermodul 318 aktiviert, um hierdurch die dem Kraftstoffeinspritzsolenodventil 305 zugeführte Kraftstoffmenge so zu unterbinden oder zu steuern, dass die tatsächliche Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors bestimmt auf der Grundlage des Ausgangssignals von dem Motorumdrehungsdetektionssensor 304 und dem Schwellwert für die Motorgeschwindigkeit, festgelegt durch das Schwellwerteinstellmodul 317, gleich zueinander werden.
  • Insbesondere bei Öffnung des Lastrelais 104a spricht das Motorrotationshemmsteuermodul (Engl.: engine rotation repressing control modul) 318 auf die Differenz zwischen dem vorgegebenen Schwellwert für die Umdrehungsgeschwindigkeit (U/min) des Motors und der tatsächlichen Umdrehungsgeschwindigkeit (U/min) des Motors an, um hierdurch den Umfang an Kraftstoff zu regulieren, der über das Kraftstoffeinspritzsolenoidventil 305 eingespritzt wird, so dass die oben erwähnte Differenz verschwindet.
  • Als nächstes richtet sich die Beschreibung zu der Neben-CPU 121, die mit der Haupt-CPU 111 verbunden ist.
  • Es sind mit der Neben-CPU 121 der erste Gaspedalpositionssensor (APS1) 300 verbunden, sowie der erste Drosselpositionssensor (TPS1) 302, der zweite Gaspedalpositionssensor (APS2) 301 und der zweite Drosselpositionssensor (TPS2) 303.
  • In der Neben-CPU 121 ist ein Leerlaufkorrekturmodul 321 vorgesehen, in Zuordnung zu der Detektionssignalleitung des zweiten Gaspedalpositionssensors (APS2), und es dient zum Korrigieren der Leerlaufdrehgeschwindigkeit des Motors (d. h., der Motorgeschwindigkeit im Leerlaufbetriebsmodus) derart, dass sie dann erhöht sein kann, wenn das Klimatisierungsgerät in Betrieb gesetzt wird oder wenn die Temperatur des Motorkühlwassers niedrig ist.
  • Ein bei dem Leerlaufkorrekturmodul 321 eingegebenes Korrekturfaktorsignal 322 wird auf der Grundlage der Information erzeugt (Signale zum Anzeigen des Status des Klimageräts und der Temperatur des Kühlwassers), die direkt bei der Neben-CPU 121 eingegeben werden.
  • Ein Betriebskorrekturmodul 323 ist in Zuordnung zu der Detektionssignalleitung des zweiten Gaspedalpositionssensors APS2 vorgesehen, für eine Korrektur der Kraftstoffzuführmenge derart, dass es sich in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand erhöht oder verringert. Als Beispiel erhöht dann, wenn der Beschleunigungsleistungsumfang in Ansprechen auf ein starkes Eindrücken des Gaspedals 210a zu erhöhen ist, das Betriebskorrekturmodul 323 den Kraftstoffzuzführumfang, während das Betriebskorrekturmodul 323 zum Unterdrücken oder Verringern des Kraftstoffzuführumfangs in dem stetigen Antriebsbetrieb mit konstanter Geschwindigkeit dient.
  • Das bei dem Betriebskorrekturmodul 323 eingegebene Korrekturfaktorsignal 314 wird intern bei der Haupt-CPU 111 erzeugt, für einen Transfer zu der Neben-CPU 121 über die seriellen Schnittstellen 117 und 127.
  • Jedoch wird die Pedaleindrückrate des Gaspedals 210a arithmetisch durch die Neben-CPU 121 bestimmt, als Ableitung (Differentialquotient) des Ausgangssignals des zweiten Gaspedalpositionssensors (APS2). Ferner werden die zahlreichen Arten der Faktoren, die arithmetisch lediglich durch die Haupt-CPU 111 bestimmt werden können, durch die Neben-CPU 121 vernachlässigt. In diesem Fall wird die Korrektur für den Motorbetrieb lediglich näherungsweise ausgeführt.
  • Ein zweiter Drosselklappe-Öffnungsumfang 325 wird arithmetisch durch die Neben-CPU 121 als gewünschter oder Sollwert für den Öffnungsumfang der Drosselklappe bestimmt. Insbesondere lässt sich der zweite Solldrosselöffnungsumfang 325 durch eine algebraische Addition der Erhöhungs/Verringerungskorrekturwerte – arithmetisch bestimmt durch das Leerlaufkorrekturmodul 321 und dem Betriebskorrekturmodul 323 – mit dem Wert der Ausgabesignalspannung des zweiten Gaspedalpositionssensors (APS2) – erzeugt in Ansprechen auf den Eindrückumfang des Gaspedals 210a – bestimmen.
  • Ein erstes Sensoranormalitäts-Detektionsmodul 330 dient zum Detektieren der Drahtbruch/Kurzschluss-Anormalität und der relativen Ausgabeanormalität der gepaarten Gaspedalpositionssensoren (APS1) und (APS2), um hierdurch ein Fehlersignal ER als erstes Sensoranormalitäts-Detektionssignal zu erzeugen (hier nachfolgend unter Bezug auf die 7 beschrieben).
  • In diesem Zusammenhang kann eine Anordnung derart getroffen werden, dass die Ausgangsspannung (die Detektionssignalspannung) des ersten Gaspedalpositionssensors (APS1) zu der Neben-CPU 121 von der Haupt-CPU 111 über die seriellen Schnittstellen 117 und 127 gesendet wird, oder dass alternativ die Ausgangsspannung von dem ersten Gaspedalpositionssensor (APS1) direkt sowohl bei der Haupt-CPU 111 als auch der Neben-CPU 121 eingegeben wird.
  • Die Anormalitäts-Detektionsvorrichtung enthält ein Detektionsmodul für eine Anormalität der Steuerung/Regelung in der ersten Hälfe und früheren Hälfte 331 und ein Detektionsmodul für die Anormalität der Steuerung/Regelung in einer zweiten Hälfte oder letzteren Halfte 332.
  • Das Detektionsmodul für die Anormalität der Steuerung in der früheren Hälfte 331 ist so enworfen, dass sie die Validität des ersten Drosselklappen-Öffnungsumfangs 315 entscheidet, durch Vergleichen des ersten Solldrossel-Öffnungsumfangs 315 und des zweiten Solldrossel-Öffnungsumfangs 325.
  • Andererseits ist das Detektionsmodul für die Anormalität der Steuerung in der letztgenannten Hälfe 332 so entworfen, dass es die Validität des ersten Drosselklappen-Öffnungsumfangs 315 entscheidet, durch Vergleichen des ersten Drosselklappen-Öffnungsumfangs 315 und des bei der von der Neben-CPU 121 von dem zweiten Drosselpositionssensor (TPS2) 303 eingegebenen Detektionssignals.
  • In dieser Weise erzeugen das Detektionsmodul für die Anormalität der Steuerung in der früheren Hälfte 331 und das Detektionsmodul für die Anormalität der Steuerung in der letzteren Hälfe 332 das Fehlersignal ER bei Detektion eines Auftretens eines anormalen Ereignisses, um hierdurch die Anormalereignis-Speichereinrichtung 133 zu setzen.
  • Das in der Neben-CPU 121 enthaltene Detektionsmodul für die Anormalität der Steuerung in der früheren Hälfte 331 bewirkt den Vergleich der Signalspannung zum Anzeigen des ersten Drosselklappen-Öffnungsumfangs 315 – zugeführt von der Haupt-CPU 111 über die seriellen Schnittstellen 117 und 127 – mit dem Signal zum Anzeigen des zweiten Drosselklappen-Öffnungsumfangs 325 – näherungsweise bestimmt durch die Neben-CPU 121 –, um hierdurch ein Anormalitäts-Detektionssignal dann auszugeben, wenn eine ein vorgegebenes Verhältnis übersteigende Differenz zwischen beiden oben erwähnten Signalen festgestellt wird.
  • Das Detektionsmodul für die Anormalität der Steuerung in der früheren Hälfte 331 ist zum Ausführen einer Entscheidung im Hinblick auf die Frage entworfen, ob der arithmetisch bestimmte Wert des zweiten Drosselklappe-Öffnungsumfangs 325 in den anormalen Bereich für die Ausgangssignalspannung zum Anzeigen des ersten Drosselklappen-Öffnungsumfangs 315 fällt oder nicht.
  • Die 5 zeigt eine Ansicht zum Darstellen der Anormalbereiche, wie entschieden durch das Detektionsmodul für die Anormalität der Steuerung in der früheren Hälfte 331, und die Ausgangssignalspannung zum Anzeigen des ersten Drosselklappe-Öffnungsumfangs 315 wird entlang der Abszisse herangezogen, und der arithmetisch bestimmte Spannungswert zum Anzeigen des zweiten Drosselklappen-Öffnungsumfangs 325 wird entlang der Ordinate herangezogen. In der Figur bezeichnen schraffierten Bereiche die anormalen Bereiche (oberer Bereich der Anormalität und unterer Bereich der Anormalität).
  • Unter erneuter Rückkehr auf die 4 vergleicht das in der Neben-CPU 121 enthaltene Detektionsmodul für eine Anormalität der Steuerung in der letzteren Hälfte den korrigierten Wert des ersten Drosselklappen-Öffnungsumfangs 315, zugeführt von der Haupt-CPU 111, mit dem tatsächlichen Öffnungsumfang der Drosselklappe, detektiert durch den zweiten Drosselpositionssensor (TPS2) 303, um hierdurch zu entscheiden, ob der tatsächlich detektierte Öffnungsumfang der Drosselklappe in dem Bereich der Anormalität liegt oder nicht.
  • Die 5 zeigt eine Ansicht zum Darstellen der Anormalbereiche, wie entschieden durch das Detektionsmodul für die Anormalität der Steuerung in der letzteren Hälfte 332, und der korrigierte Wert für den ersten Drosselklappen-Öffnungsumfang 315 wird entlang der Abszisse herangezogen, und der tatsächliche Öffnungsumfang der Drosselklappe – detektiert durch den zweiten Drosselpositionssensor (TPS2) 303 – wird entlang der Ordinate herangezogen. In der Figur bezeichnen die Bereiche in Schwarz die Anormalbereiche (oberer Bereich der Anormalität und unterer Bereich der Anormalität).
  • Im übrigen lässt sich die Korrektur des ersten Drosselklappen-Öffnungsumfangs 315 durch das Detektionsmodul der Anormalität der Steuerung der letzteren Hälfte durch eine algebraische Subtraktion eines Werts proportional zu der Ableitung (Differentialquotient) des ersten Drosselklappen-Öffnungsumfangs 315 von dem letzteren realisieren.
  • Auf diese Weise lässt sich ein Übergangsfehler im Zusammenhang mit der Entscheidung wirksam unterdrücken, durch Ausführen des Korrekturarithmetikbetriebs in Vorwegnahme der Verzögerung des Ansprechens des Stellglieds.
  • Ein zweites Sensoranormalitäts-Detektionsmodul 333 dient zum Detektieren der Drahtbruch/Kurzschluss-Anormalität und der Relativausgabe-Anormalität der gepaarten Drosselpositionssensoren (TPS1) 302 und (TPS2) 303, um hierdurch ein Fehlersignal ER zu generieren, als zweite Sensoranormalitäts-Detektionssignal (hiernach unter Bezug auf die 7 beschrieben).
  • In diesem Zusammenhang kann eine Anordnung derart getroffen werden, dass die Ausgangsspannung (Detektionssignalspannung) des ersten Drosselpositionssensors TPS1 zu der Neben-CPU 121 von der Haupt-CPU 111 über die seriellen Schnittstellen 117 und 127 gesendet wird, oder alternativ die Ausgangsspannung des ersten Drosselpositionssensor TPS1 direkt sowohl bei der Haupt-CPU 111 als auch der Neben-CPU 121 eingegeben wird.
  • Wie sich anhand der vorangehenden Ausführungen erkennen lässt, bewirken die Neben-CPU 121, das erste Sensoranormalitäts-Detektionsmodul 330 und das zweite Sensoranormalitäts-Detektionsmodul 333 das Ausführen der Anormalitätsprüfung für die Eingangssignale, während das Detektionsmodul für die Anormalität der Steuerung der früheren Hälfte 331 die Anormalitäts-Detektion der Steuerung der früheren Hälfte während einer Periode ausführt, in der der Sollöffnungsumfang der Drosselklappe arithmetisch bestimmt wird, auf der Grundlage der Eingangssignale, mit denen das Detektionsmodul der Anormalität der Steuerung der letzteren Hälfte 232 die Detektion der Anormalität der Steuerung der letzteren Hälfte ausführt, bis die tatsächliche Gegenkopplungseingangssignalspannung auf der Grundlage des Sollöffnungsumfangs der Drosselklappe bestimmt ist.
  • Zusätzlich ist das Detektionsmodul der Anormalität der Steuerung der letzteren Hälfte 332 so entworfen, dass es für die Funktion zum Detektieren der Anormalität in dem Drosselklappen-Steuermotor 103 und der Stellglieder dient, zum Erledigen eines solchen Problems, dass im Fall der Verriegelung der Drosselklappe aufgrund einer mechanischen Anormalität der Sollöffnungsumfang der Drosselklappe und der tatsächliche Öffnungsumfang der Drosselklappe nicht miteinander übereinstimmen, selbst wenn die normale Steuerung bzw. Regelung ausgeführt wird.
  • Als nächstes erfolgt unter Bezug auf das in 7 gezeigte Flussdiagramm eine Beschreibung der Anormalitäts-Detektionsverarbeitung (Fehlersignal-Erzeugungsbetrieb) bei dem Ansaugluftmengen-Regelsystem gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung, die hier zuvor unter Bezug auf die 1 bis 4 beschrieben wurde.
  • Die 7 zeigt einen Betrieb oder eine Verarbeitungsroutine, der durch die Neben-CPU 121 zum Erzeugen des Fehlersignals ER (siehe 2) ausgeführt wird.
  • Die in 7 gezeigte Verarbeitungsroutine wird periodisch durch Interruptbetrieb bei einem Verarbeitungsstartschritt 500 aktiviert.
  • Hiernach erfolgt in einem Anormalitäts-Entscheidungsschritt 501 eine Entscheidung dahingehend, ob die von dem ersten Gaspedalpositionssensor (APS1) ausgegebene Signalspannung in dem Bereich der Anormalität liegt oder nicht.
  • Insbesondere wird in dem Anormalitäts-Entscheidungsschritt 501 entschieden, ob die Ausgangssignalspannung des ersten Gaspedalpositionssensors (APS1) einen Wert in einem Bereich von z. B. 0.2 bis 4.8 Volt annimmt oder nicht. Fällt die Ausgangssignalspannung des ersten Gaspedalpositionssensors (APS1) in den oben erwähnten Spannungsbereich, wird bestimmt, dass der Betriebszustand normal ist. Andernfalls wird dann, wenn die Ausgangssignalspannung des ersten Gaspedalpositionssensors außerhalb des oben erwähnten Bereichs liegt, dann entschieden, dass eine Anormalität wie beispielsweise ein Drahtbruch und/oder ein Kontaktfehler für die Detektionssignalleitung oder ein Kurzschluss (Fehlerkontakt) bei den Positiv/Negativ-Energieversorgungsleitungen oder anderen Energieversorgungsleitungen stattfindet.
  • Wird in dem Anormalitäts-Entscheidungsschritt 501 der normale Betriebszustand entschieden, so schreitet die Verarbeitung zu einem nachfolgenden Anormalitäts-Entscheidungsschritt 502 voran, zum Ausführen einer Entscheidung im Hinblick auf die Änderungsrate der Ausgangsspannung des ersten Gaspedalpositionssensors (APS1). Insbesondere wird die Spannungsänderungsrate auf der Grundlage der Ableitung oder Differenz zwischen der Ausgangsspannung detektiert bei dem vorangehenden Routinenzyklus und demjenigen, der momentan detektiert wird, bestimmt. Ist das Verhalten der Spannungsänderungsrate so anormal, dass es als nicht in dem normalen Zustand vorliegend erwartet werden kann, so wird dann entschieden, dass ein anormaler Zustand wie der Drahtbruch oder der zuvor erwähnte Kurzschluss stattfindet.
  • Im Fall der Bestimmung der Normalität in dem Anormalitäts-Entscheidungsschritt 502 werden dann die Anormalitäts-Entscheidungsschritte 503 und 504 ähnlich zu den Schritten 501 und 502 ausgeführt. Insbesondere erfolgt in den Schritten 503 und 504 eine Anormalitätsentscheidung im Hinblick auf die Ausgangsspannung des zweiten Gaspedal-Positionssensors (APS2).
  • Wird in den Anormalitäts-Entscheidungsschritten 503 und 504 entschieden, dass der Betriebszustand normal ist, so schreitet die Verarbeitung zu einem nachfolgenden Anormalitäts-Entscheidungsschritt 505 fort, bei dem eine Anormalitäts-Entscheidung ausgeführt wird, durch Vergleichen des Ausgangssignals von dem ersten Gaspedalpositionssensor (APS1) mit demjenigen des zweiten Gaspedalpositionssensors (APS2).
  • Insbesondere werden in den Anormalitäts-Entscheidungsschritt 505 die Ausgangsspannungen des ersten Gaspedalpositionssensors (APS1) und des zweiten Gaspedalpositionssensors (APS2) miteinander verglichen, um hierdurch zu entscheiden, ob eine Nichtübereinstimmung zwischen diesen Ausgangsspannungen innerhalb eines vorgegebenen zulässigen Fehlerbereichs festgestellt wird oder nicht. Ist die Differenz zwischen diesen Ausgangsspannungen großer als ein vorgegebener Wert, so wird auf eine Anormalität hin entschieden.
  • Führt der Anormalitäts-Entscheidungsschritt 505 im Ergebnis zu dem normalen Zustand, so schreitet die Verarbeitung zu einem nachfolgenden Anormalitäts-Entscheidungsschritt 506 voran. In diesem Anormalitäts-Entscheidungsschritt 506 wird der Wert des ersten Drosselklappe-Öffnungsumfangs 315 mit demjenigen des zweiten Drosselklappen-Öffnungsumfang 325 verglichen, wie hier zuvor im Zusammenhang mit dem Detektionsmodul für die Anormalität der Steuerung der früheren Hälfte 331 (vgl. 4) beschrieben. In dem Fall, in dem die Differenz zwischen diesen Werten größer als ein vorgegebener Wert (Fehlerwert) ist, wird ein anormaler Zustand entschieden.
  • In dem Fall, in dem auf Normalität in dem Anormalitäts-Entscheidungsschritt 506 entschieden wird, geht die Verarbeitung dann zu den nachfolgenden Anormalitäts-Entscheidungsschritten 508 und 509 über einen Vermittlungsschritt 507 über. In den Anormalitäts-Entscheidungsschritten 508 und 509 erfolgt eine Anormalitäts-Entscheidung im Hinblick auf die Ausgangsspannung des ersten Drosselpositionssensors (TPS1), wie in dem Fall der zuvor beschriebenen Schritte 501 und 502.
  • Andererseits schreitet in dem Fall, in dem eine Normalität in den Anormalitäts-Entscheidungsschritten 508 und 509 entschieden wird, die Verarbeitung zu den nachfolgenden Anormalitäts-Entscheidungsschritten 510 und 511 voran. In den Anormalitäts-Entscheidungsschritten 510 und 511 erfolgt eine Anormalitätsentscheidung im Hinblick auf die Ausgangsspannung des zweiten Drosselpositionssensors (TPS2) ähnlich zu den zuvor beschriebenen Schritten 508 und 509.
  • Führen die Anormalitäts-Entscheidungsschritte 510 und 511 im Ergebnis zu dem normalen Zustand, so schreitet die Verarbeitung zu einem nachfolgenden Anormalitäts-Entscheidungsschritt 512 voran. Bei diesem Anormalitäts-Entscheidungsschritt 512 erfolgt ein Vergleich der Ausgangsspannungen von dem ersten Drosselpositionssensor (TPS1) und dem zweiten Drosselpositionssensor (TPS2) miteinander, um hierdurch zu entscheiden, ob eine Übereinstimmung zwischen diesen Ausgangsspannungen in einem vorgegebenen zulässigen Bereich eines Fehlers festgestellt wird oder nicht. Ist die Fehlerdifferenz zwischen diesen Ausgangsspannungen größer als ein vorgegebener Wert (Fehlerwert), so wird auf eine Anormalität hin entschieden.
  • Führt der Anormalitäts-Entscheidungsschritt 512 im Ergebnis zu dem normalen Zustand, so schreitet die Verarbeitung zu einem nachfolgenden Korrekturbetriebsschritt 513 voran. In diese Korrekturbetriebsschritt 513 wird der erwartete Öffnungsumfang der Drosselklappe arithmetisch in Vorwegnahme der Verzögerung beim Ansprechen des Stellglieds auf die Signalspannung zum Anzeigen des ersten Drosselklappen-Ultraschalls 315 bestimmt, wie hier zuvor im Zusammenhang mit dem Detektionsmodul für die Anormalität der Steuerung der letzteren Hälfte 332 (vgl. 4) beschrieben.
  • In Folge wird in einem Anormalitäts-Entscheidungsschritt 512 der Öffnungsumfang der Drosselklappe, geschätzt in dem Korrekturbetriebsschritt 513, mit der Ausgangsspannung des zweiten Drosselpositionssensors (TPS2) verglichen (detektierter Öffnungsumfang der Drosselklappe), um hierdurch die Anormalität der Steuerung dann zu entscheiden, wenn der Vergleich zu einer Differenz führt, die größer als ein vorgegebener Wert ist.
  • Es wird ein Fehlersignalausgabeschritt 515 dann ausgeführt, wenn eine Anormalitäts-Entscheidung zumindest bei einem der Anormalitäts-Entscheidungsschritte 501 bis 506, 508 bis 512 und 514 erfolgt, wodurch das Fehlersignal ER (siehe 2) durch die Neben-CPU 121 abgegeben wird.
  • Am Ende des Betriebs, der in dem Fehlersignalausgabeschritt 515 ausgeführt wird, oder wenn eine Normalitätsentscheidung im Hinblick auf sämtliche Anormalitäts-Entscheidungsschritte 501 bis 506, 508 bis 512 und 514 erfolgt, schreitet die Verarbeitung zu einem Ende-Schritt 523 voran, worauf die in 7 gezeigte Verarbeitungsroutine verlassen oder terminiert wird.
  • Hiernach wird der Standby-Zustand in dem Ende-Schritt 523 solange fortgesetzt, bis der Startschritt 500 erneut aktiviert wird.
  • Im übrigen ist zu erwähnen, dass in dem Verarbeitungsschritt 516 (einschließlich der Schritte 501 und 502), gezeigt mit einem unterbrochen linierten Rahmen in 7, das Auftreten eines Drahtbruchs oder eines Kurzschlusses in dem ersten Gaspedalpositionssensor (APS1) detektiert wird, während in dem Verarbeitungsschritt 517 (einschließlich der Schritte 503 und 504) das Auftreten eines Drahtbruches oder eines Kurzschlusses in dem zweiten Gaspedalpositionssensor (APS2) detektiert wird.
  • Der Verarbeitungsschritt 518 einschließlich der Schritte 501 bis 505 wird von dem ersten Sensoranormalitäts-Detektionsmodul 330 (siehe 4) ausgeführt.
  • Ferner ist zu erwähnen, dass in dem Verarbeitungsschritt 519 (einschließlich der Schritte 508 und 509), wie in 7 anhand eines Rahmens mit unterbrochener Linie gezeigt, das Auftreten eines Drahtbruches oder Kurzschlusses in dem ersten Drosselpositionssensor (TPS1) detektiert wird, während in dem Verarbeitungsschritt 520 (einschließlich der Schritte 510 und 511) das Auftreten eines Drahtbruches oder Kurzschlusses in dem zweiten Drosselpositionssensor (TPS2) detektiert wird.
  • Der Verarbeitungsschritt 521 einschließlich der Schritte 508 bis 512 wird durch das zweite Sensoranormalitäts-Detektionsmodul 330 ausgeführt (siehe 4).
  • Ferner wird der Verarbeitungsschritt 522 (einschließlich der Schritte 513 und 514), in 7 anhand eines punktiert linierten Rahmens gezeigt, durch das Detektionsmodul für die Anormalität der Steuerung der letzteren Hälfte 332 (siehe 4) ausgeführt.
  • Vorangehend hat sich die Beschreibung auf die einzelnen Funktionen/Betriebsschritte unter Bezug auf die 1 bis 4 gerichtet. Nachfolgend erfolgt eine synthetische Beschreibung der Maßnahmen zum Handhaben der zahlreichen Anormalitäts-Entscheidungs-Betriebsschritte sowie der Ergebnisse der Anormalitäts-Entscheidung unter Bezug auf das in 7 gezeigte Flussdiagramm zusammen mit 2.
  • Wie in 2 gezeigt, werden vier Typen von Anormalitäts-Detektionssignalen MER, ER, REST1 und RST2 bei dem Einstelleingabemodul 133a der Anormalitätereignis-Speichereinrichtung 133 eingegeben.
  • Das Einstelleingabemodul 133a ist zum Speichern der ersten und zweiten Rücksetzsignale RST1 und RST2 entworfen, im Zusammenhang mit der Anormalität der Funktionen jeweils der Haupt-CPU 111 und der Neben-CPU 121.
  • Im Hinblick auf die Anormalität der Arithmetikbetriebsschritte, ausgeführt durch die Haupt-CPU 111 und die Neben-CPU 121 für die Drosselklappensteuerung bzw. -regelung, speichert das Einstelleingabemodul 133a das Fehlersignal ER, abgegeben durch die Neben-CPU 121 auf der Grundlage der Ergebnisse der Anormalitäts-Detektionsschritte 506 und 514 für die Steuerung der früheren Hälfte und der letzteren Hälfte, beschrieben zuvor unter Bezug auf die 7. In anderen Worten ausgedruckt, dient das Einstelleingabemodul 133a für die Duplex-Anormalitätsdetektions-Speicherfunktion.
  • Ferner ist das Einstelleingabemodul 133a zum Speichern des Fehlersignals ER entworfen, nachdem die Drahtbruch- oder Kurzschlussanormalität der Gaspedalpositionssensoren (APS) und der Drosselpositionssensoren (TPS) in duplizierter Weise im Rahmen der Anormalitäts-Detektionsschritte 516, 517, 519 und 520 und der relevanten Ausgabeanormalitäts-Detektionsschritte 505 und 512, gezeigt in 7, geprüft wurde.
  • Zusätzlich ist das Einstelleingabemodul 133a zum Speichern des Fehlersignals ER dann entworfen, wenn eine Differenz zwischen den detektierten Werten des ersten Gaspedalpositionssensors (APS1) und des zweiten Gaspedalpositionssensors (APS2) festgestellt wird, und/oder zwischen den detektierten Werten des ersten Drosselpositionssensors (TPS1) und des zweiten Drosselpositionssensors (TPS2), auf der Grundlage der Ergebnisse der Anormalitäts-Detektionsschritte 506 und 514 für die Steuerung der früheren Hälfte und der letzteren Hälfte.
  • Zusätzlich ist im Hinblick auf das Anormalitätsereignis des Drosselklappen-Steuermotors 103 das Einstelleingabemodul 133a zum Speichern des Anormalitäts-Detektionssignals MER entworfen, abgegeben von der Drahtbruch/Kurzschluss-Detektionsschaltung 116 (siehe 2), und zur selben Zeit zum Speichern des Fehlersignals ER, abgegeben auf der Grundlage des Ergebnisses des Anormalitäts-Detektionsschritts 514, ausgeführt durch das Detektionsmodul für die Anormalität der Steuerung der letzteren Hälfte (siehe 4).
  • Der Drosselklappen-Öffnungs/Schließmechanismus (siehe 3) ist mit dem Vorgabemechanismus 208 zum Gewährleisten des störsicheren Betriebs bereitgestellt. In diesem Zusammenhang ist das Einstelleingabemodul 133a auch so entworfen, dass es das Fehlersignal ER speichert, das im Hinblick auf die mechanische Anormalität des Vorgabemechanismus 208 in dem Detektionsschritt der Anormalität der Steuerung der letzteren Hälfte 514 detektiert wird.
  • Wird der Betrieb der Anormalitätsereignis-Speichereinrichtung 133 in Ansprechen auf die zahlreichen oben erwähnten Anormalitäten getriggert, so wird die Alarmanzeigeeinrichtung 109 in Betrieb gesetzt, um den Betreiber oder Fahrzeugführer von dem anormalen Ereignis zu informieren, und das Lastrelais 104a wird elektrisch entregt, für ein Unterbrechen der Energiezufuhr zu dem Drosselklappen-Steuermotor 103, und als Ergebnis hiervon wird die Drosselklappe 200b bei der Vorgabeposition mittels dem Vorgabemechanismus 208 (siehe 3) wieder hergestellt.
  • In dem – wie oben erwähnten – anormalen Zustand wird die Umdrehungsgeschwindigkeit (U/min) des Motors so gehemmt, dass sie nicht den vorgegebenen Schwellwert übersteigt, mittels dem Motorumdrehungshemm-Steuermodul 318 (siehe 4), und der Nebenbetrieb kann in Abhängigkeit von dem Eindrückumfang des Bremspedals ausgeführt werden.
  • Im übrigen wird in dem Fall, dass das Weglaufen der CPU auftreten sollte, und zwar aufgrund eines zeitweisen fehlerhaften Betriebs bedingt z. B durch Rauschen, die CPU selbst einmal automatisch rückgesetzt, um anschließend aktiviert zu werden, um hierdurch den normalen Betriebszustand wiederherzustellen. In diesem Fall speichert die Anormalereignis-Speichereinrichtung 133 das Auftreten der Anormalität, wodurch die Alarmanzeigeeinrichtung 109 aktiviert wird und/oder die Drosselklappe 200b bei der Vorgabeposition wiederhergestellt wird.
  • Jedoch wird dann, wenn der Energieschalter 107 einmal geöffnet und erneut geschlossen wird, die Anormalitätsereignis-Speichereinrichtung 133 in Ansprechen auf die Pulsausgabe IGS rückgesetzt, und als Ergebnis hiervon wird der normale Betriebszustand inklusive der Drosselregelung wiederhergestellt.
  • Ferner kann in dem Fall, in dem die Anormalität nicht von vorübergehender Natur ist, unterschiedlich zu dem fehlerhaften Betrieb, der einem Rauschen zuzuschreiben ist, die Anormalitätsereignis-Speichereinrichtung 133 erneut die Anormalität detektieren, um diese selbst dann zu speichern, wenn die Anormalitätsereignis-Speichereinrichtung 133 einmal mittels dem Energieschalter 107 rückgesetzt ist.
  • Durch einheitliches oder gleichförmiges Steuern der ersten und zweiten Steuersignale für die Hauptmaschinerie (Motorantriebsmaschinerie) 105a und den Drosselklappen-Steuermotor 103 in engem Zusammenhang mit der Motorgeschwindigkeitssteuerung mit der Haupt-CPU 111 in dieser Weise lässt sich der Transfer oder eine Transaktion der Steuersignale, die wechselseitig eine Relevanz zueinander haben, um vieles vereinfachen, wodurch das Ansprechen und der Betriebsleistungsumfang signifikant verbessert werden können.
  • Es erübrigt sich zu sagen, dass ein großer Anteil der Eingabe/Ausgangssignale über die Neben-CPU 121 über die seriellen Schnittstellen 117 und 127 basieren oder geführt werden. Demnach lassen sich nicht nur die relevante Steuerung des Drosselklappensteuermotors 103, sondern auch die Beaufsichtigungssteuerung für die Peripherie-Hilfsausrüstungsgegenstände 105b zufriedenstellend mittels der Neben-CPU 121 ausführen, wodurch das Störsicherungsmerkmal für das Gesamtsystem signifikant verbessert ist, wobei die der Haupt-CPU 111 auferlegte Last reduziert ist.
  • Im übrigen lässt sich aufgrund der Tatsache, dass eine Vielzahl der Eingangs/Ausgangssignale zwischen den CPUs 111 und 121 über die seriellen Schnittstellen 117 und 127 transferiert werden, die Zahl der Eingabe/Ausgabeanschlüsse für die Haupt-CPU 111 erheblich reduzieren.
  • Demnach lässt sich die Haupt-CPU 111 in der Form eines IC Chips geringer Größe implementieren. Im übrigen können Logikschaltungen zum Verbessern der Funktionen und des Ansprechleistungsumfangs zusätzlich für die Haupt-CPU 111 bereitgestellt sein.
  • Weiterhin kann die Haupt-CPU 111 unabhängig die Drosselklappe 200b steuern, während die Neben-CPU 121 selbst den Regelungszustand der Drosselklappe 200b überwachen kann. Demnach lässt sich das störsichere Merkmal weiter verbessern.
  • Ferner können selbst dann, wenn die CPUs 111 und/oder 121 einen fehlerhaften Betrieb in Übergangsweise aufgrund von Rauschen oder dergleichen ausführen sollten, die CPUs unmittelbar zu dem normalen Zustand herstellen, wodurch die Zündsteuerung und die Kraftstoffeinspritzsteuerung normal fortgesetzt werden können, ohne Beeinträchtigung durch irgendwelche spürbaren ungünstigen Einflüsse der Übergangsstörung.
  • Ferner ist es selbst dann, wenn bei den CPUs 111 und 121 übergangsweise ein fehlerhafter Betrieb auftreten sollte, möglich, die Drosselsteuerung zu stoppen, was eine signifikante Rolle bei der Gewährleistung des störsicheren Betriebs des Motorfahrzeugs spielt, und ebenso den Energieschalter 107 erneut zu schließen, um hierdurch die Drosselklappe wiederherzustellen, da die Anormalereignis-Speichereinrichtung 133a – wie hier zuvor beschrieben – bereitgestellt ist. Dieses Merkmal trägt auch zum Verbessern der Störsicherheit bei.
  • In dem Fall kann die Alarmanzeigeeinrichtung 109 ebenso so aktiviert werden, dass der Betreiber oder Fahrzeugführer unterscheidend den Zustand erkennen kann, bei dem die Anormalität auftritt.
  • Ferner lässt sich durch Bereitstellen der ersten und zweiten Sensoranormalitäts-Detektionsvorrichtung zum Einstellen der Anormalitätsereignis-Speichereinrichtung 133 der anormale Zustand betreffend der Drosselsteuerung positiv detektieren, wodurch sich die Drosselsteuerung, die eine wichtige Rolle bei der Gewährleistung der Sicherheit für den Betrieb des Motorfahrzeugs spielt, stoppen lässt.
  • Zusätzlich ist es durch Bereitstellen des Detektionsmoduls der Anormalität der Steuerung der früheren Hälfte 331 und des Detektionsmoduls der Anormalität der Steuerung der letzteren Hälfte 332 zum Festlegen der Anormalitätsereignis-Speichervorrichtung 133 möglich, dupliziert die Anormalität der arithmetischen Betriebsschritte zu prüfen, die von den CPUs 111 und 121 ausgeführt werden, sowie die Anormalität der zahlreichen Typen der Sensoren und des Drosselklappen-Steuermotors 103 im Zusammenhang mit der Drosselsteuerung. Demnach lässt sich die Anormalität der Stellglieder für die Hauptmaschinerie mit hoher Zuverlässigkeit detektieren.
  • Bei der vorangehenden Beschreibung des Ansaugluftmengen-Regelsystems gemäß der ersten Ausführungsform erfolgt keine Berücksichtigung auf die Details des Schwellwert-Einstellmoduls 317 (siehe 4), das zum Einstellen des Schwellwerts der Umdrehungsgeschwindigkeit (U/min) des Motors entworfen ist. Der Schwellwert für die Umdrehungsgeschwindigkeit (U/min) des Motors lässt sich auf der Grundlage des Vorgabewiederherstellsignals zum Einstellen des Öffnungsumfangs der Drosselklappe mittels des Vorgabemechanismus 208 (siehe 3) und des bei Betrieb des Bremsschalters erzeugten Bremsanwendungs-Detektionssignals festlegen.
  • Nachfolgend erfolgt eine detaillierte Beschreibung des Betriebs des Schwellwert-Einstellmoduls 317 für eine änderbare Einstellung des Schwellwerts, gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Bei dem Ansaugluftmengen-Regelsystem gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung enthält die ECU 100 (siehe 2) eine Vorgabewiederherstell-Bestätigungsvorrichtung, während das Schwellwert-Einstellmodul 317, enthalten in der Haupt-CPU 111 (siehe 4), eine Einstellvorrichtung für einen gewöhnlichen Schwellwert und eine Einstellvorrichtung für einen minimalen Schwellwert enthält.
  • Die Bestätigungsvorrichtung für die Vorgabewiederherstellung, enthaltend in der ECU 100, ist so entworfen, dass eine Entscheidung dahingehend ausführt, ob der Öffnungsumfang der Drosselklappe mittels dem Vorgabemechanismus 208 (siehe 3) wiederhergestellt ist oder nicht, auf der Grundlage der Detektionssignale, die von dem ersten Drosselpositionssensor (TPS1) oder dem zweiten Drosselpositionssensor (TPS2) ausgegeben werden, enthalten in der ersten oder zweiten analogen Sensorgruppe 102a oder 102b, um hierdurch ein Vorgabe-Wiederherstellsignal bei Wiederherstellen des Öffnungsumfangs der Drosselklappe zu der Vorgabeposition auszugeben.
  • Die Einstellvorrichtung für den gewöhnlichen Schwellwert in dem Schwellwert-Einstellmodul 317 dient zum Einstellen eines gewöhnlichen Schwellwerts auf der Grundlage des Vorgabe-Wiederherstellsignals, zugeführt von der Vorgabewiederherstell-Bestätigungsvorrichtung – und dem Bremsenanwendungs-Detektionssignal, ausgehend von dem Bremsschalter, sowie enthaltend in der zweiten AN/AUS-Sensorgruppe 101b, wenn die Vorgabeposition wiederhergestellt ist oder wenn die Bremse nicht betätigt wird.
  • Andererseits ist die Einstellvorrichtung für den minimalen Schwellwert in dem Schwellwert-Einstellmodul 317 so entworfen, dass sie einen minimalen Schwellwert kleiner als den gewöhnlichen Schwellwert festlegt, auf der Grundlage des Vorgabe-Wiederherstellsignals und des Bremsenanwendungs-Detektionssignals, wenn der wieder hergestellte Öffnungsumfang der Drosselklappe groß ist und wenn die Bremse angeschaltet ist.
  • Auf diese Weise bewirkt das Schwellwert-Einstellmodul 317 in änderbarer Weise ein Festlegen des vorgegebenen Schwellwerts in Ansprechen auf das Vorgabe-Wiederherstellsignal und das Bremsanwendungs-Detektionssignal durch Wechselwirkung mit der Einstellvorrichtung für den gewöhnlichen Schwellwert und der Einstellvorrichtung für den minimalen Schwellwert. Mittels dieses Merkmals lässt sich der Leitungsumfang des Nebenbetriebs signifikant verbessern.
  • Als nächstes erfolgt unter Bezug auf ein in 8 gezeigtes Flussdiagramm eine Beschreibung des Schwellwert-Einstellbetriebs, der in dem Ansaugluftmengen-Regelsystem gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
  • Die in 8 gezeigte Verarbeitungsroutine wird periodisch durch einen Interrupt-Betrieb (Startschritt 530) aktiviert.
  • In Folge erfolgt ein Entscheidungsschritt 531 für eine Entscheidung dahingehend, ob das Lastrelais 104a arbeitet oder nicht. Wird entschieden, dass das Lastrelais 104a nicht arbeitet, so erfolgt eine Entscheidung in einem nachfolgenden Entscheidungsschritt 532 dahingehend, ob die Ausgangsspannung des ersten Drosselpositionssensors (TPS1) oder des zweiten Drosselpositionssensors (TPS2) den Wert oder das Niveau anzeigt, das der Vorgabeposition der Drosselklappe 200b entspricht.
  • In dem Schritt S532 wird entschieden, ob die Drosselklappe 200b fix mit einer übermäßig großen Öffnungsposition aufgrund einer mechanischen Anormalität oder dergleichen verriegelt ist oder nicht.
  • Wird in dem Schritt 532 entschieden, dass der Öffnungsumfang der Drosselklappe übermäßig groß ist (z. B., in dem fest verriegelten Zustand), so erfolgt die Entscheidung dann in dem nachfolgenden Entscheidungsschritt 533 dahingehend, ob das Bremspedal gedrückt ist oder nicht.
  • In dem Schritt S533 lässt sich der eingedrückte Zustand des Bremspedals bestimmen, indem geprüft wird, ob der Bremsschalter in dem An- oder Abschaltzustand vorliegt.
  • Wird in dem Schritt S533 entschieden, dass der Bremsschalter in dem Anschaltzustand vorliegt, bedeutet dies, dass das Lastrelais nicht arbeitet (Schritt 531), und die Öffnungsposition der Drosselklappe ist übermäßig groß (Schritt 532) und der Bremsschalter befindet sich in dem An-Zustand (Schritt 533). Demnach schreitet die Verarbeitung zu einem minimalen Schwellwert-Einstellschritt 534 voran.
  • In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, dass dann, wenn das Lastrelais 104a nicht in dem Betriebszustand ist, die Drosselklappe 200b intrinsisch zu der Vorgabeposition rückgestellt sein sollte.
  • Nichts desto Trotz wird dann, wenn die Drosselklappe in dem verriegelten Zustand bei der übermäßig weit geöffneten Position und bei einem Bremsschalter im Anschaltzustand vorliegt, der Grenzwert der Umdrehungsgeschwindigkeit (U/min) des Motors zu einem minimalen Schwellwert N1 festgelegt.
  • Im Gegensatz hierzu wird dann, wenn in dem Schritt S532 entschieden wird, dass der Öffnungsumfang der Drosselklappe normal ist (zu der Vorgabeposition wiederhergestellt), angezeigt, dass die Drosselklappe 200b zu der Vorgabeposition wiederhergestellt wurde, wobei das Lastrelais 100a nicht betriebsbereit ist. Demnach schreitet die Verarbeitung zu einem üblichen Schwellwert-Einstellschritt 535 voran, und demnach wird der Grenzwert der Motorumdrehungsgeschwindigkeit (U/min) zu dem üblichen Schwellwert N2 festgelegt.
  • Wird im Gegensatz hierzu in dem Schritt 533 entschieden, dass der Bremsschalter in dem Abschaltzustand vorliegt, so zeigt dies den Zustand an, bei dem das Lastrelais 104a nicht betriebsbereit ist, mit übermäßig großem Öffnungsumfang der Drosselklappe bei freigegebenem Bremspedal. Demnach schreitet die Verarbeitung zu dem Schritt 535 voran, wonach der Grenzwert der Motorumdrehungsgeschwindigkeit (U/min) zu dem üblichen Schwellwert N2 festgelegt wird.
  • Ferner wird dann, wenn in dem Schritt S531 entschieden wird, dass das Lastrelais 104a operativ ist, dann die Verarbeitung zu einem Maximalschwellwert-Einstellschritt 536 voran, und demnach wird der Grenzwert der Motorumdrehungsgeschwindigkeit (U/min) zu einem maximalen Schwellwert N3 festgelegt.
  • In den Schritten 534 bis 536 können die Schwellwerte N1 bis N3 beispielsweise so festgelegt werden, dass gilt N1 = 1000 U/min, N2 = 1750 U/min, und dass gilt N3 = 8000 U/min.
  • Hiernach misst das Motorumdrehungshemmsteuermodul 318 die Drehabweichung (Differenz) ΔN oder detektiert diese, zwischen irgendeinem der Schwellwerte N1, N2, N3 und dem Detektionswert (zum Anzeigen der tatsächlichen Umdrehungsgeschwindigkeit (U/min) des Motors), abgeleitet anhand der Ausgangsgröße des Motorumdrehungs-Detektionssensors 304 (siehe 4).
  • In Folge treibt das Motordrehhemm-Steuermodul 318 das Kraftstoffeinspritz-Solenoidventil 305 in Abhängigkeit von der Drehabweichung ΔN in einem Schritt 538 zum Ausführen einer Kraftstoffabtrennsteuerung derart, dass die Umdrehungsgeschwindigkeit (U/min) des Motors nicht den vorgegebenen Schwellwert übersteigt.
  • Hiernach schreitet die Verarbeitung zu einem Endschritt 539 voran, wonach die Verarbeitungsroutine, gezeigt in 8, terminiert.
  • Im übrigen wird der Verarbeitungsschritt 540 (Schritte 531 und 532), überlagert in 8 dargestellt, durch die Vorgabewiederherstell-Bestätigungsvorrichtung ausgeführt, während der Verarbeitungsschritte 541 (Schritte 537 und 538) durch das Motorumdrehungshemm-Steuermodul 318 ausgeführt wird.
  • Durch Festlegen der Schwellwerte N1 bis N3 in der oben beschriebenen Weise wird der Motorbetrieb in einem Bereich ausgeführt, der nicht die maximal zulässige Motorumdrehungsgeschwindigkeit (U/min) übersteigt, im Hinblick auf den maximalen Schwellwert N1 in dem Normalzustand, in dem das Lastrelais 104a arbeitet.
  • Ferner wird dann, wenn das Lastrelais 104a nicht operativ wird, bei normaler Wiederherstellung der Drosselklappe 200b zu der Vorgabeposition, der Nebenbetrieb bei einer Geschwindigkeit ausgeführt, die nicht die Motorumdrehungsgeschwindigkeit (U/min) übersteigt, begrenzt durch den üblichen Schwellwert N2. In diesem Zustand ist es möglich, das Motorfahrzeug zu stoppen, durch Überwinden der Antriebsenergie des Motors durch starkes Eindrücken des Bremspedals.
  • Jedoch lässt sich in dem Fall, dass der Öffnungsumfang der Drosselklappe übermäßig groß ist, wenn das Lastrelais 104a nicht betriebsbereit ist, das Motorfahrzeug nicht einfach stoppen, selbst wenn das Bremspedal kräftig eingedrückt wird, solange der normale Schwellwert N2 am Leben gehalten wird. Demnach wird in diesem Fall der übliche Schwellwert N2 zu einem minimalen Schwellwert N1 übergeleitet, bei Betrieb der Bremse derart, dass sich das Motorfahrzeug einfach und gleichmäßig stoppen lässt.
  • Wie anhand der vorangehenden Ausführungen offensichtlich, wird dann, wenn das Lastrelais 104a elektrisch aufgrund des Auftretens einer Anormalität entregt wird, die Drosselklappe 200b zu der Vorgabeposition wiederhergestellt, um hierdurch das Ausführen des Nebenbetriebs mit Sicherheit durch Bremsanwendungsbetrieb zu ermöglichen. Zusätzlich lässt sich selbst dann, wenn die Drosselklappe bei der übermäßig großen Öffnungsposition aufgrund einer mechanischen Anormalität festsitzen sollte, das Motorfahrzeug ohne Schwierigkeit durch den Bremsanwendungsbetrieb stoppen. Auf diese lässt sich der Nebenbetrieb des Motorfahrzeugs ohne Schwierigkeit realisieren.
  • In der vorangehenden Beschreibung des Ansaugluftmengen-Regelsystems gemäß der zweiten Ausführungsform wird davon ausgegangen, dass die Haupt-CPU 111 hierin das Motorumdrehungshemm-Steuermodul 318 umfasst, sowie die Vorgabewiederherstell-Bestätigungsvorrichtung und das Schwellwert-Einstellmodul 317 einschließlich der Einstellvorrichtung für den üblichen Schwellwert und der Einstellvorrichtung für den minimalen Schwellwert. Jedoch ist zu erkennen, dass zumindest die oben erwähnten Vorrichtungen intern in der Neben-CPU 121 vorgesehen sein können.
  • Es ist ferner zu erkennen, dass sich eine störsichere Regelung gewährleisten lässt, solange das Ansaugluftmengen-Regelsystem für den Motor mit dem Vorgabepositions-Wiederherstellmechanismus ausgerüstet ist, damit bewirkt wird, dass der Öffnungsumfang der Drosselklappe automatisch zu der Position gemäß dem Öffnungsumfang wiederhergestellt wird, der geringfügig größer als derjenige des Leerlaufbetriebsmodus ist, wenn die Energieversorgung zu dem Drosselklappensteuermotor 103 unterbrochen wird (d. h., wenn die Energieversorgung zu dem Lastrelais 104 unterbrochen ist), selbst bei Auftreten einer Anormalität in dem Vorgabepositions-Wiederherstellbetrieb, ohne Einschränkung auf die hier zuvor unter Bezug auf die 1 und 2 beschriebene Anordnung. Demnach lässt sich die angestrebte Regelung mit hohem Leitungsumfang bei Genuss eines verbesserten Störsicherungsmerkmals realisieren.
  • Ferner ist ebenso auch zu erwähnen, dass zahlreiche Modifikationen im Hinblick auf den Signaltransfer zwischen der Haupt-CPU 111 und der Neben-CPU 121 übernommen werden können. Beispielsweise muss das lediglich durch die Haupt-CPU 101 zu handhabende Signal nicht über die Neben-CPU 121 geführt werden, selbst wenn das Signal das Sensorsignal zum Anzeigen eines Betriebs geringer Geschwindigkeit/niedriger Frequenz ist, was nicht zu einem Problem wie dem Ansprechleistungsumfang führt.
  • Im übrigen kann die Regelung für die Peripherie-Hilfsausrüstungsgegenstände 105b, die lediglich mit der Neben-CPU 121 realisierbar ist, ohne positives Berücksichtigen der CPU 111 ausgeführt werden.
  • Ferner kann die Zahl der Verstellstufen für das Geschwindigkeitsstufen-Verstellsolenoidventil als einer der Peripherie-Hilfsausrüstungsgegenstände 105b primär als eine Funktion des Eindrückumfangs des Gaspedals 210a und der Geschwindigkeit des Motorfahrzeugs bestimmt sein.
  • Das Steuersignal für das Getriebe-zugewiesene Solenoidventil kann direkt von der Haupt-CPU 111 abgegeben werden.
  • Ferner kann, obgleich die Beschreibung unter der Annahme erfolgte, dass die Neben-CPU 121 primär die Anormalitäts-Detektionsregelung ausführt, ein gewisser Umfang der Anormalitäts-Detektionsregelung bzw. Steuerung durch die Haupt-CPU 111 ausgeführt werden.
  • Kurz ausgeführt, besteht ein wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung darin, dass die Zündregelung, die Kraftstoffeinspritzregelung und die Drosselregelung, die eine sehr enge Relevanz zu der Motorumdrehungsregelung aufweisen, einheitlich und gleichförmig durch die Haupt-CPU 111 ausgeführt werden können, wie in 2 gezeigt. Im übrigen ist – was selbstredend ist – im Fall des Dieselmotors die Zündregelung nicht erforderlich.
  • Weiterhin kann im Hinblick auf die Sensoreingabe/Ausgabesignale zum Anzeigen der Betriebsschritte geringer Geschwindigkeit/niedriger Frequenz, die praktisch keine Probleme selbst dann darstellen, wenn eine Antwortverzögerung bei der Transaktion über das Medium der seriellen Schnittstellen 117 und 127 auftritt, die Anordnung so ausgebildet sein, dass von diesen Sensoreingabe/Ausgabesignalen so viele wie möglich durch die Neben-CPU 121 gehandhabt werden, so dass sie zahlreiche Anormalitäts-Detektionsvorgänge mit Ausnahme derjenigen ausführen kann, die für die Drosselregelung relevant sind. Auf diese Weise lässt sich die Last für die Regelung, die der Haupt-CPU 111 auferlegt wird, erheblich verlagern, was zu einem großen Vorteil führt.
  • Für die Detektion einer Anormalität bei der Kommunikation zwischen der Serienschnittstellen 117 und 127 ist es ausreichend für diese CPUs, wechselseitig die Zeit zu prüfen, die für die Kommunikation erforderlich ist, in Ansprechen auf von dem Gegenüber.
  • Beispielsweise kann eine derartige Anordnung so angepasst sein, dass dann, wenn ein Auszeitfehler in der Neben-CPU 121 auftreten sollte, dann das Rücksetzsignal RST2 durch die Haupt-CPU 111 erzeugt wird, um hierdurch die Neben-CPU 121 dahingehend zu reaktivieren, dass sie die Anormalereignis-Speichereinrichtung 133 in Betrieb setzt.
  • Andererseits wird dann, wenn ein Auszeitfehler bei der Haupt-CPU 111 auftreten sollte, dann das Fehlersignal ER durch die Neben-CPU 121 erzeugt, um hierdurch den Betrieb der Anormalereignis-Speichereinrichtung 133 zu triggern.
  • Viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung sind im Licht der obigen Techniken möglich. Es ist demnach zu erkennen, dass innerhalb des Schutzbereichs der angefügten Patentansprüche die Erfindung praktisch anders als hier spezifisch beschrieben umgesetzt werden kann.
  • Bezugszeichenliste
  • Fig. 1
    • 610d
    Sensorsignale zum Anzeigen hochschneller Betriebsschritte, Eingangssignal für Duplex-System
    611d
    Sensorsignale zum Anzeigen von Betriebsschritten mit geringer Geschwindigkeit, Eingangssignal für Duplex-System
    620d
    Steuersignale für Zündspule, Kraftstoffeinspritz-Solenoidventil, Abgasrückführ-(EGR)-System
    621d
    Steuersignal für Drosselklappen-Steuermotor
    622d
    Ausgangssignal für die Überwachungssteuerung, Ausgangssignal für die Betriebsschritte geringer Geschwindigkeit
    Fig. 2
    101a
    Erste AN/AUS-Sensorgruppe mit Motorumdrehungs (U/min), Kurbelwinkel, Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
    102a
    Erste Analogsensorgruppe mit AFS, APS1, TPS1
    102b
    Zweite Analogsensorgruppe mit APS2, TPS2, Abgassensor, Ansaugdrucksensor, Wassertemperatursensor
    106
    Fahrzeugeigene Batterie
    108a
    Energieversorgungsrelais
    101b
    Zweite AN/AUS-Sensorgruppe mit Fahrzeugverstellhebelsensor, Klimagerätschalter, Leerlaufpositions-Detektionsschalter, Servolenkschalter, Reiseschalter, Bremsschalter
    118
    Überwachungszeitgeberschaltung (Rücksetzausgabe)
    112
    AN/AUS-Eigabeschnittstelle
    113
    A/D-Umsetzer
    Auxiliary Controller
    = Hilfscontroller
    123
    A/D-Umsetzer
    131
    Energieversorgungseinheit
    132
    Energieversorgungs-Detektionsschalter
    122
    AN/AUS-Eingabeschnittstelle
    Main Controller
    = Hauptcontoller
    Main CPU
    = Haupt-CPU
    Subsidiary CPU
    = Neben-CPU
    114
    AN/AUS-Ausgabeschnittstelle
    115
    Motortreiber
    116
    Drahtbruch/Kurzschluss-Detektionsschaltung
    133a
    Setzen
    124
    AN/AUS-Ausgabeschnittstelle
    105a
    Motorantriebsmaschinerie mit Zündspule, Kraftstoffeinspritz-Solenoidventil, EGR Steuerventil
    104a
    Lastrelais
    109
    Alarmanzeige
    105b
    Peripherie-Hilfsausrüstung mit Ventilautomatikgetriebe, Kupplung für Klimaanlage, Anzeigen
    Fig. 3
    110
    Haupt-CPU mit PID Steuerschaltung
    203a
    Zug/Druckfeder
    205a
    Zug/Druckfeder
    211a
    Zug/Druckfeder
    Fig. 4
    210a
    Gaspedal
    300
    Erster Gaspedal-Positionssensor (APS1)
    330
    Erstes Sensoranormalitäts-Detektionsmodul (Drahtbruch/Kurzschluss-Detektion, Vergleich, Anormalitätsausgabe)
    301
    Zweiter Gaspedalpositionssensor (APS2)
    311
    Leer laufkorrekturmodul
    312
    Korrekturfaktorsignale wie Kühlwassertemperatur-Klimagerät-Statussignale
    322
    Korrekturfaktorsignale wie Kühlwassertemperatur-Klimagerät-Statussignale
    321
    Leerlaufkorrekturmodul
    313
    Betriebskorrekturmodul
    314
    Korrekturfaktorsignale wie Beschleunigungs/Verzögerungssignale
    323
    Betriebskorrekturmodul
    315
    Erster Solldrossel-Öffnungsumfang
    317
    Schwellwert-Einstellmodul
    Main
    CPU = Haupt-CPU
    331
    Detektionsmodul der Anormalität der Steuerung der früheren Hälfte (Validitätsprüfung des ersten Solldrossel-Öffnungsumfangs über Vergleich mit dem zweiten Sollumfang)
    325
    Zweiter Solldrossel-Öffnungsumfang
    316
    PID Steuermodul
    318
    Motordrehhemm-Steuermodul
    332
    Dosenanzeigegerätsmodul der Anormalität der Steuerung der letzteren Hälfe (Validitätsprüfung des ersten Solldrossel-Öffnungsumfangs über Vergleich mit dem detektierten Wert
    Subsidiary
    CPU = Neben-CPU
    304
    Motordreh-Detektionssensor
    305
    Kraftstoffeinspritz-Solenoidventil
    302
    Erster Drosselpositionssensor (TPS1)
    333
    Zweites Sensoranormalitäts-Detektionsmodul (Drahtbruch/Kurzschluss-Detektion, Vergleich, Anormalitätsausgabe)
    303
    Zweiter Drosselpositionssensor (TPS2)
    200b
    Drossel
    Fig. 5
    Second ...
    = Zweite Solldrosselpositions-(TP)-Ausgabe
    First ...
    = Erste Solldrosselpositions-(TP)-Ausgabe
    Upper ...
    = Oberer Anormalitätsbereich
    Lower ...
    = Unterer Anormalitätsbereich
    Fig. 6
    Throttle Position Sensor Output
    = Drosselpositionssensorausgabe
    First target ...
    = Korrigierte erste Solldrosselposition (Rest wie Fig. 5)
    Fig. 7
    501
    Spannungsbereich von Gaspedalpositionssensor APS1 normal? Normal = Normal; Anormal = Anormal
    508
    Spannungsbereich des Drosselpositionssensor (TPS1) normal?
    502
    Spannungsänderungsrate von APS1 normal?
    509
    Spannungsänderungsrate von TPS1 normal?
    503
    Spannungsbereich des Gaspedalpositionssensors APS2 normal?
    510
    Spannungsbereich des Drosselpositionssensor (TPS2) normal?
    504
    Spannungsänderungsrate von APS2 normal?
    511
    Spannungsänderungsrate von TPS2 normal?
    505
    Ergebnis von APS Ausgabevergleich normal?
    512
    Ergebnis von TPS Ausgabevergleich normal?
    506
    Solldrosselposition CP normal?
    513
    Korrigiere Sollwert
    515
    Ausgabe von Fehler ER
    514
    Ergebnis der Korrektur normal?
    523
    Ende
    Fig. 8
    531
    Arbeitet Lastrelais?
    Operating
    = Arbeiten
    Not
    Operating = Nicht arbeiten
    532
    Vorgabeposition durch Drosselpositionssensor (TPS) Ausgabe angezeigt? Normal = Normal; Excessive = Übermäßig
    533
    Bremsschalter AN? ON = AN; OFF = AUS
    534
    Setze minimalen Schwellwert N1
    535
    Setze normalen Schwellwert N2
    536
    Setze maximalen Schwellwert N3
    537
    Messe Abweichung der Motorumdrehung (U/min)
    538
    Ausführen der Kraftstoff-Unterbrechungssteuerung
    539
    Ende
    Fig. 9
    610a
    Signale der Sensoren zum Detektieren der Motorgeschwindigkeit (U/min), des Kurbelwinkels, der Luftströmungsrate, des Ansaugdrucks, des Abgases, der Wassertemperatur, des Drossel-Öffnungsumfangs, der Geschwindigkeitsverstellposition, etc.
    620a
    Steuersignale für die Zündspule, für das Kraftstoffeinspritz-Solenoidventil, für das Getriebe, für das Abgasrückführ-(EGR)-System
    621a
    Steuersignal für den Drosselklappen-Steuermotor
    Fig. 10
    610b
    Signale der Sensoren für die Detektion der Motorgeschwindigkeit (U/min), dem Kurbelwinkel, der Luftströmungsrate, des Ansaugdrucks, etc.
    611b
    Signale der Sensoren bestimmt für die Drosselregelung (z. B., Gaspedalpositionssensor, Drosselklappenpositionssensor, etc.)
    612b
    Eingangssignal für Überwachungssteuerung
    620b
    Steuersignale für die Zündspule, für das Kraftstoffeispritz-Solenoidventil, für das Getriebe, für das Abgasrückführ-EGR-System
    621b
    Steuersignal für den Drosselklappen-Steuermotor
    622b
    Ausgangssignale für die Überwachungssteuerung für das Lastrelais, die elektromagnetische Kupplung, etc.
    Fig. 11
    610c
    Signale der Sensoren für die Detektion der Motorgeschwindigkeit (U/min), Kurbelwinkel, Luftströmungsrate, Ansaugdruck, etc.
    611c
    Signale der Sensoren bestimmt für die Drosselregelung, Eingangssignal für die Überwachungssteuerung
    620c
    Steuersignale für die Zündspule, für das Kraftstoffeinspritz-Solenoidventil, für das Getriebe, für das Abgasrückführ-(EGR)-System
    621c
    Steuersignal für den Drosselklappen-Steuermotor, Ausgangssignale für die Überwachungssteuerung

Claims (6)

  1. Ansaugluftmengenregelsystem für einen Verbrennungsmotor, enthaltend: einen Drosselklappen-Steuermotor (103) zum Steuern eines Öffnungsumfangs einer Drosselklappe (200b), um hierdurch angleichend eine Menge an Ansaugluft zu regulieren, die den Verbrennungsmotor in Übereinstimmung mit einem Eindrückausmaß eines Gaspedals (210a) zugeführt wird; eine Motorantriebseinrichtung (105a) mit einem Kraftstoffeinspritz-Solenoidventil des Verbrennungsmotors; ein Lastrelais (104a), über das elektrische Energie dem Drosselklappen-Steuermotor (103) zugeführt wird; Peripherie-Hilfsausrüstungsgegenstände (105b) des Verbrennungsmotors; eine Alarmanzeigeeinrichtung (109); eine Haupt-CPU (600d, 111) zum Zuführen eines ersten Steuersignals zu dem Drosselklappen-Steuermotor (103) sowie von zweiten Steuersignalen zu der Motorantriebseinrichtung (105a); eine Neben-CPU (601d, 121) zum Zuführen eines Lastrelais-Aktivierungssignals zu dem Lastrelais (104a), sowie von dritten Steuersignalen zu den Peripherie-Hilfsausrüstungsgegenständen (105b) durch Wechselwirkung mit der Haupt-CPU (600d, 111); eine erste Gruppe (101a) von An/Aus-Sensoren zum Zuführen – zu der Haupt-CPU (600d, 111) – einer ersten Gruppe von An/Aus-Signalen, die An- und Abschaltpegel haben, die sich mit hoher Frequenz ändern, für Betriebsschritte mit hoher Geschwindigkeit/hoher Frequenz mit Relevanz für die ersten und zweiten Steuersignale; eine erste Gruppe (102a) von Analogsensoren zum Zuführen einer ersten Gruppe von Analogsignalen zu der Haupt-CPU (111); eine zweite Gruppe (101b) von An/Aus-Sensoren zum Zuführen – zu der Neben-CPU (121) – einer zweiten Gruppe von An/Aus-Signalen für Betriebsschritte geringer Geschwindigkeit/geringer Frequenz mit Relevanz zumindest für eines der ersten, zweiten und dritten Steuersignale; eine zweite Gruppe (102b) von Analogsensoren zum Zuführen einer zweiten Gruppe von Analogsignalen zu der Neben-CPU (121); eine Serienschnittstellenvorrichtung (117; 127), die einen Transfer von Signalen zwischen der Haupt-CPU (111) und der Neben-CPU (121) ermöglicht und die Neben-CPU (121) befähigt, das Lastrelais (104a) basierend auf einem von der Haupt-CPU (111) erzeugten Treibersignal zu treiben; eine Anormalereignis-Speichereinrichtung (133) zum Speichern der Detektion eines anormalen Ereignis, um hierdurch elektrisch das Lastrelais (104a) zu entregen, während die Alarmanzeigeeinrichtung (109) elektrisch erregt wird; einen Energieschalter (107) zum Zuführen einer elektrischen Energie zu mindestens der Haupt-CPU (111) und/oder der Neben-CPU (121); und eine Energiezuführ-Detektionsvorrichtung (132), die in Ansprechen auf das Schließen oder Öffnen des Leitungsschalters (107) arbeitet, wobei die Anormalereignis-Speichereinrichtung (133) durch die Energiezuführ-Detektionsvorrichtung (132) rückgesetzt ist.
  2. Ansaugluftmengenregelsystem für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Gruppe (102a) von Analogsensoren umfasst: einen ersten Gaspedalpositionssensor (APS1) zum Detektieren des Eindrückausmaßes des Gaspedals (210a); und einen ersten Drosselpositionssensor (302) zum Detektieren des Öffnungsumfangs der Drosselklappe (200b), wobei die zweite Gruppe (102b) der Analogsensoren umfasst: einen zweiten Gaspedalpositionssensor (301) zum Detektieren des Eindrückausmaßes des Gaspedals (210a); und einen zweiten Drosselpositionssensor (303) zum Detektieren des Öffnungsumfangs der Drosselklappe (200b), wobei Signale zum Anzeigen des Eindrückausmaßes des Gaspedals (210a) und des öffnungsumfangs der Drosselklappe (200b) jeweils bei der Haupt-CPU (111) und der Neben-CPU (121) eingegeben werden.
  3. Ansaugluftmengenregelsystem für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner enthält: eine Drahtbruch/Kurzschluss-Detektionsvorrichtung (116) zum Detektieren des Auftretens einer Drahtbruch/Kurzschluss-Anormalität in dem Drosselklappen-Steuermotor (103), um hierdurch ein Drahtbruch/Kurzschluss-Anormalitäts-Detektionssignal (MER) zu erzeugen; und eine Überwachungszeitgeberschaltung (118) zum Überwachen eines Entgleitens der Steuerung der Haupt-CPU (111) auf der Grundlage eines Überwachungssignals (WD1), erzeugt durch die Haupt-CPU (111); wobei die Überwachungszeitgeberschaltung (118) so entworfen ist, dass ein erstes Rücksetzsignal (RST1) zum Reaktivieren der Haupt-CPU (111) bei Auftreten der Anormalität in dem Überwachungssignal (WD1) – erzeugt durch die Haupt-CPU (111) – erzeugt, und wobei die Haupt-CPU (111) so entworfen ist, dass sie ein zweites Rücksetzsignal (RST2) erzeugt, zum Reaktivieren der Neben-CPU (121) bei Auftreten einer Anormalität in einem Überwachungssignal, erzeugt durch die Neben-CPU (121), und wobei die Anormalitätsereignis-Speichereinrichtung (133) in Ansprechen auf das Drahtbruch/Kurzschluss-Anormalitäts-Detektionssignal (MER) und das erste und zweite Rücksetzsignal (RST1; RST2) gesetzt wird.
  4. Ansaugluftmengenregelsystem für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei mindestens eine Gruppe der ersten und zweiten Gruppe (102a, 102b) von Analogsensoren den ersten oder zweiten Gaspedalpositionssensor (300, 301) als ein redundantes System und den ersten oder zweiten Drosselpositionssensor (302, 303) als ein redundantes System zum Detektieren des Eindrückausmaßes des Gaspedals (210a) enthält, ferner umfassend: eine erste Sensoranormalitäts-Detektionsvorrichtung (330, 518) zum Erzeugen eines ersten Sensoranormalitäts-Detektionssignals (ER) in Ansprechen auf das Auftreten einer Drahtbruch/Kurzschluss-Anormalität bei dem ersten und zweiten Gaspedalpositionssensor (300; 301) und einer Ausgabeanormalität der gepaarten Gaspedalpositionssensoren (300; 301); und eine zweite Sensoranormalitäts-Detektionsvorrichtung (333, 521) zum Erzeugen eines zweiten Sensoranormalitäts-Detektionssignals (ER) in Ansprechen auf das Auftreten der Drahtbruch/Kurzschluss-Anormalität für den ersten und zweiten Drosselpositionssensor (302; 303) und einer Ausgabeanormalität der gepaarten Drosselpositionssensoren (302; 303), wobei die Anormalitätsereignis-Speichereinrichtung (133) in Ansprechen auf das erste und zweite Anormalitäts-Detektionssignal (ER) gesetzt ist.
  5. Ansaugluftmengenregelsystem für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die erste oder die zweite Gruppe (102a; 102b) der Analogsensoren einen Drosselpositionssensor (302; 303) zum Detektieren des Öffnungsumfangs der Drosselklappe enthält, die Haupt-CPU 111 so entworfen ist, dass sie arithmetisch einen ersten Drosselklappen-Öffnungsumfang (315) als Sollwert für den Öffnungsumfang der Drosselklappe bestimmt, und die Neben-CPU (121) so entworfen ist, dass sie arithmetisch einen zweiten Drosselklappen-Öffnungsumfang (325) als Sollwert für den Öffnungsumfang der Drosselklappe bestimmt, wobei die Neben-CPU (121) enthält: eine erste Validitätsdetektionsvorrichtung (331) zum Entscheiden der Validität des ersten Drosselklappen-Öffnungsumfangs (315) über einen Vergleich eines Signals zum Anzeigen des ersten Drosselklappen-Öffnungsumfangs (315) mit einem Signal zum Anzeigen des zweiten Drosselklappen-Öffnungsumfangs (325); und eine zweite Validitätsdetektionsvorrichtung (332) zum Entscheiden der Validität des ersten Drosselklappen-Öffnungsumfangs (315) über einen Vergleich des Signals zum Anzeigen des ersten Drosselklappen-Öffnungsumfangs (315) mit einem Detektionssignal, ausgegeben von dem zweiten Drosselpositionssensor (303) und eingegeben bei der Neben-CPU (121), wobei die Anormalitätsereignis-Speichereinrichtung (133) in Ansprechen auf ein von der ersten Validitätsvorrichtung (331) bei Detektion eines Auftretens eines anormalen Ereignisses erzeugtes Fehlersignal (ER) und ein von der zweiten Validitätsvorrichtung (332) bei Detektion eines Auftretens eines anormalen Ereignisses erzeugtes Fehlersignal (ER) gesetzt ist.
  6. Ansaugluftmengenregelsystem für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer von der ersten oder der zweiten Gruppe (102a; 102b) der Analogsensoren einen Drosselpositionssensor (302; 303) zum Detektieren des Öffnungsumfangs der Drosselklappe enthält, und es ferner enthält: einen Bremsschalter zum Detektieren des eingedrückten Zustands des Bremspedals, um hierdurch ein Bremsanwendungs-Detektionssignal zu erzeugen; einen Vorgabepositions-Wiederherstellmechanismus (208), der bewirkt, dass die Drosselklappe automatisch wieder bei einer Position hergestellt ist, bei der der Öffnungsumfang der Drosselklappe geringfügig gröber als derjenige bei einem Leerlaufbetriebsmodus des Verbrennungsmotors ist, wenn die Energiezufuhr zu dem Drosselklappen-Steuermotor (103) unterbrochen ist; eine Motorumdrehungs-Hemmungsvorrichtung (318) zum angleichenden Regulieren der Kraftstoffmenge, die über das Kraftstoffeinspritz-Solenoidventil (305) zugeführt wird, in Ansprechen auf eine Abweichung einer tatsächlichen Umdrehungsgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors von vorgegebenen ersten und zweiten Schwellwerten der Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors bei elektrischer Entregung des Lastrelais (104a), wobei der erste Schwellwert ein minimaler Schwellwert ist, der der Leerlaufumdrehungsgeschwindigkeit des Motors entspricht, und der zweite Schwellwert ein gewöhnlicher Schwellwert ist, der einer Umdrehungsgeschwindigkeit größer als die Leerlaufumdrehungsgeschwindigkeit und nicht größer als die Nulllast-Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors entspricht, wenn die Drosselklappe (200b) zu der vorbestimmten Vorgabeposition zurückgekehrt ist; eine Vorgabewiederherstell-Bestätigungsvorrichtung (540, 535), ansprechend auf ein Detektionssignal des Drosselpositionssensors (302; 303), zum Entscheiden, ob der Öffnungsumfang der Drosselklappe zu einer vorgegebenen Position wiederhergestellt ist, um hierdurch ein Vorgabe-Wiederherstellsignal zu erzeugen; eine Einstellvorrichtung für den gewöhnlichen Schwellwert (534) zum Einstellen eines gewöhnlichen Schwellwerts auf der Grundlage des Vorgabe-Wiederherstellsignals und des Bremsanwendungs-Detektionssignals, wenn die Vorgabeposition wiederhergestellt ist oder alternativ wenn die Bremse nicht operativ ist; und eine Einstellvorrichtung für den minimalen Schwellwert (534) zum Einstellen eines minimalen Schwellwerts auf der Grundlage des Vorgabe-Wiederherstellsignals und des Bremsanwendungs-Detektionssignals, wenn der Öffnungsumfang der Drosselklappe groß in dem zu der Vorhabeposition wiederhergestellten Zustand ist und wenn der Bremsschalter betriebsbereit ist, wobei der erste und der zweite Schwellwert selektiv festgelegtsind, in Ansprechen auf das Vorgabe-Wiederherstellsignal und das Bremsanwendungs-Detektionssignal.
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