JP3478055B2 - 車両の制御装置 - Google Patents
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Description
御装置(ドライブバイワイヤ)と自動変速機とを備えた
車両の制御装置に関し、特に、電子スロットル制御装置
の故障時に用いて好適の、車両の制御装置に関する。
て、アクセルペダルとスロットルバルブとの間を電気信
号で連絡するようにしたドライブバイワイヤ(以下、D
BWという)が開発されている。このようなDBWで
は、アクセルペダルとスロットルバルブとが機械的には
接続されておらず、アクセルペダルの操作量(アクセル
開度)の他にも種々のパラメータに基づいてコンピュー
タにより仮想のアクセル開度(疑似アクセル開度)を設
定し、これに応じてスロットルバルブを制御することが
でき、電子スロットル制御装置とも称される。
されていない(即ち、アクセル開度が微小な所定値以下
の)アイドル運転時に、スロットルバルブを微調整しな
がらアイドルスピードをコントロールしたりできるほ
か、車両の走行状態やエンジンの運転状態に応じてアク
セル開度(運転者の操作)を補正するようにして疑似ア
クセル開度を設定して、これに基づいたスロットル制御
により、フィーリングのよいエンジン運転を実現するこ
ともできる。
る内燃機関(一般には、ガソリンエンジン)であって、
シリンダ内に直接燃料を噴射する火花点火式筒内噴射型
内燃機関(以下、エンジンという)が、実用化されてい
る。かかるエンジンでは、燃料噴射タイミングを自由に
行なえ混合気の形成状態を自由に制御できる特性を利用
して機関の燃費性能の向上と出力性能の向上とを両立さ
せることができる。
ンでは、圧縮行程で燃料を噴射することで、層状燃焼に
より燃料の極めて希薄な状態(即ち、空燃比が理論空燃
比よりも極めて大)での運転(超リーン燃焼運転)を行
なうことができ、その燃焼形態として超リーン運転モー
ド(圧縮行程噴射モード)をそなえており、燃料消費率
の大幅な向上を実現することができる。
して吸気行程で燃料を噴射する予混合燃焼運転も当然な
がら行なうことができ、この場合には、燃焼室(シリン
ダ内)へ直接燃料を噴射することにより、各燃焼サイク
ルで噴射した燃料の大半をその燃焼サイクル内で確実に
燃焼させることができるため、エンジン出力を向上させ
ることもできる。
転モードほどではないが燃料の希薄な状態(即ち、空燃
比が理論空燃比よりも大)で運転を行なうリーン運転モ
ード(吸気リーン運転モード)と、空燃比が理論空燃比
となるようにO2 センサ情報等に基づいてフィードバッ
ク制御を行なうストイキオ運転モード(ストイキオフィ
ードバック運転モード)と、燃料の過濃な状態(即ち、
空燃比が理論空燃比よりも小)で運転を行なうエンリッ
チ運転モード(オープンループモード)とを、燃焼形態
として設定できる。
れば、即ち、エンジンの回転数が低く負荷も小さけれ
ば、圧縮リーン運転モードとして燃費の向上を図り、こ
れよりもエンジン回転数やエンジン負荷が増大するにし
たがって、吸気リーン運転モード,ストイキオ運転モー
ド,エンリッチ運転モードの順に選択するように構成さ
れている。
運転)の場合、空燃比を大きくするために、燃焼室によ
り多くの空気を供給する必要があるが、この圧縮リーン
運転は、エンジン負荷の低い領域、即ち、アクセルペダ
ルの踏込量(アクセル開度)の小さい領域で運転を行な
うので、アクセル開度に応じたスロットルバルブ開度で
は所要の空燃比を満たすことができない。
通路を迂回するエアバイパス通路を設け、このエアバイ
パス通路に電子制御バルブ(エアバイパスバルブ)を介
装し、アクセル開度に応じたスロットルバルブ開度では
吸気不足となるときに、このエアバイパスバルブを必要
な空気量に応じて開放して空気供給を行なうようにした
技術も開発されている。
点火式筒内噴射型エンジンに、前述のドライブバイワイ
ヤ(DBW)を適用することも考えられる。つまり、D
BWではアクセル開度に対応せずにスロットルバルブ開
度を制御しうるので、アクセル開度に応じた量よりも多
量の空気を燃焼室に供給することができ、火花点火式筒
内噴射型エンジンの圧縮リーン運転時などにアクセル開
度が小さくても必要量の空気を燃焼室に供給することが
できるのである。
る場合、DBWの万が一の故障に対する対策も用意して
おきたい。このDBWの故障原因としては、DBWによ
り制御されるスロットルバルブが、排ガス還流装置によ
り還流される排ガスやブローバイガス等に含まれるゴミ
等の異物がかみ込むことにより固着してしまうことが考
えられる。
固着してしまうと、DBWによるスロットルバルブの開
度制御を行なうことができず、ドライバが出力を要求し
ない場合、即ち、アクセルペダルの踏込量が小さい場合
であっても、エンジン出力トルクが低下しないため、こ
の場合に低速ギヤが選択されると、車両駆動トルクが低
下せず、ドライバの意思に反した出力が発生することに
なり、安定した走行を確保することができないという課
題がある。
と、車両駆動トルクが著しく低下し、発進時等の出力が
不十分となって安定した走行を確保することができない
という課題もある。一方、スロットルバルブが略全閉状
態で固着してしまうと、DBWによるスロットルバルブ
の開度制御を行なうことができず、ドライバが出力を要
求している場合、即ち、アクセルペダルの踏込量が大き
い場合であっても、エンジン出力トルクは高まらないた
め、この場合に高速ギヤが選択されると、車両駆動トル
クが著しく低下することになり、ドライバの要求に応じ
た安定した走行を確保することができないという課題が
ある。
常と判断された場合に、自動変速機の変速段を制御する
技術としては、特開平2−195070号公報に開示さ
れた技術がある。しかし、この技術では、スロットルバ
ルブの作動状態が異常と判断された場合に、車速とエン
ジン回転速度とのいずれか一方に応じた所定の変速段に
調整するものであり、スロットルバルブの故障状態につ
いては何ら考慮されていない。
して自動変速機の変速ギヤ位置を制御する技術として
は、特開平6−249332号公報に開示された技術が
ある。しかし、この技術では、スロットル制御装置が開
動作不能状態に陥った場合に十分な駆動力が得られるよ
うにすべく、運転者の加速意思に基づいて、許可する変
速ギヤ最高段位置を決定し、この変速ギヤ最高段位置以
下の変速ギヤ位置の中から最大駆動力が得られる変速ギ
ヤ位置を選択するものであるが、安全性を向上させ、か
つ安定した走行を確保することについては考慮されてい
ない。
ので、電子スロットル制御装置が故障して、スロットル
弁が固着してしまった場合であっても、安定した走行を
確保できるようにした、車両の制御装置を提供すること
を目的とする。
の本発明の車両の制御装置は、スロットル弁を電気的に
制御する電子スロットル制御装置と、複数段の変速ギヤ
を備える自動変速機とを備える車両の制御装置におい
て、少なくとも電子スロットル制御装置が故障して該ス
ロットル弁が所定開度よりも大きい大開度状態で固着し
ていることを判定する故障判定手段を備え、該故障判定
手段により該スロットル弁が所定開度よりも大きい大開
度状態で固着していることが判定されたときには、該自
動変速機の各変速ギヤのうち低速ギヤの選択を禁止する
とともに、該自動変速機の各変速ギヤを自動的に選択す
る自動変速モードと、手動で変速ギヤを選択しうる手動
変速モードとを有する自動変速機制御手段を備え、該自
動変速機制御手段の該手動変速モード時には、自動変速
モードにおいて許可される変速ギヤよりも多くの変速ギ
ヤの選択を許可しうるように構成されることを特徴とし
ている。
は、スロットル弁を電気的に制御する電子スロットル制
御装置と、複数段の変速ギヤを備える自動変速機とを備
える車両の制御装置において、少なくとも電子スロット
ル制御装置が故障して該スロットル弁が所定開度よりも
大きい大開度状態で固着していることを判定する故障判
定手段を備え、該故障判定手段により該スロットル弁が
所定開度よりも大きい大開度状態で固着していることが
判定されたときには、該自動変速機の各変速ギヤのうち
高速ギヤの選択を禁止するとともに、該自動変速機の各
変速ギヤを自動的に選択する自動変速モードと、手動で
変速ギヤを選択しうる手動変速モードとを有する自動変
速機制御手段を備え、該自動変速機制御手段の該手動変
速モード時には、該自動変速モードにおいて許可される
変速ギヤよりも多くの変速ギヤの選択を許可しうるよう
に構成されることを特徴としている。
は、スロットル弁を電気的に制御する電子スロットル制
御装置と、複数段の変速ギヤを備える自動変速機とを備
える車両の制御装置において、少なくとも電子スロット
ル制御装置が故障して該スロットル弁が固着しているこ
とを判定する故障判定手段を備え、該故障判定手段によ
り該スロットル弁が固着していることが判定されたとき
には、該自動変速機の各変速ギヤのうち中速ギヤを選択
するとともに、該自動変速機の各変速ギヤを自動的に選
択する自動変速モードと、手動で変速ギヤを選択しうる
手動変速モードとを有する自動変速機制御手段を備え、
該自動変速機制御手段の該手動変速モード時には、該自
動変速モードにおいて許可される変速ギヤよりも多くの
変速ギヤの選択を許可しうるように構成されることを特
徴としている。
は、請求項1〜3のいずれかに記載の装置において、該
故障判定手段により該スロットル弁が固着していること
が判定されたときには、該自動変速機の各変速ギヤのう
ち中速ギヤに固定することを特徴としている。請求項5
記載の本発明の車両の制御装置は、請求項1〜4のいず
れか1項に記載の装置において、該自動変速機制御手段
の該手動変速モード時には、該自動変速モードにおいて
許可される変速ギヤよりも少なくとも1段低速側の変速
ギヤの選択を許可しうるように構成されることを特徴と
している。
は、請求項1〜5のいずれか1項に記載の装置におい
て、該自動変速機制御手段の該手動変速モード時には、
該自動変速モードにおいて許可される変速ギヤよりも少
なくとも1段高速側の変速ギヤの選択を許可しうるよう
に構成されることを特徴としている。
の形態について説明すると、図1〜図6は本発明の一実
施形態としての車両の制御装置を示すものであり、これ
らの図に基づいて説明する。本実施形態にかかる車両の
制御装置は、火花点火式筒内噴射型内燃機関(以下、筒
内噴射エンジンともいう)を備える車両に備えられるた
め、まず、筒内噴射型内燃機関の構成について、図2を
参照しながら説明する。 〔筒内噴射型内燃機関の全体説明〕図2において、1は
エンジン本体、2は吸気通路、3はスロットル弁設置部
分、4はエアクリーナである。吸気通路2は、上流側か
ら吸気管7,スロットルボディ5,サージタンク8,吸
気マニホールド9の順で接続された構成になっている。
れる電子制御スロットルバルブ(スロットル弁)15が
備えられており、この電子制御スロットルバルブ15は
後述するスロットル制御コンピュータ(スロットルコン
トローラ、ここでは、ETVとも称する)160を通じ
て開度制御される。なお、スロットルバルブの目標開度
(目標スロットル開度)は、後述するエンジン制御コン
ピュータ(エンジンECU)16で、アクセルポジショ
ンセンサ(APS1)51Aで検出されたアクセルペダ
ル50の踏込量(アクセル開度)及びエンジン運転状態
に応じて設定されるようになっている。
ルブ15及びエンジンECU16及びスロットルコント
ローラ160等から電子スロットル制御装置〔即ち、ド
ライブバイワイヤ(DBW)〕150(図1参照)が構
成されている。また、このような電子制御スロットルバ
ルブ15と並列に、リンプホームバルブ装置(LHV)
12が装備されている。このLHV12は、後述する電
子制御スロットルバルブ故障時(閉故障時)に機関の燃
焼が成立するよう空気を供給するためのものであり、電
子制御スロットルバルブ15を迂回するようにサージタ
ンク8上流側に設けられたバイパス通路13と、このバ
イパス通路13に介装されたLHV本体14とからな
り、LHV本体14は後述するエンジン制御コンピュー
タ(エンジンECU)16により制御されるリニアソレ
ノイド(図示略)で駆動されるようになっている。
り、吸気通路2及び排気通路17の燃焼室18への開口
部、即ち吸気ポート2A及び排気ポート17Aには、吸
気弁19及び排気弁20が装備されている。さらに、2
1は燃料噴射弁(インジェクタ)であり、本実施形態で
は、インジェクタ21が燃焼室18へ直接燃料噴射する
ように配設されている。
は燃料供給路、24は低圧燃料ポンプ、25は高圧燃料
ポンプ、26は低圧レギュレータ、27は高圧レギュレ
ータ、28はデリバリパイプであり、燃料タンク22内
の燃料を低圧燃料ポンプ24で駆動して更に高圧燃料ポ
ンプ25で加圧して所定の高圧状態で燃料供給路23
A,23B,デリバリパイプ28を通じてインジェクタ
21へ供給するようになっている。この際、低圧燃料ポ
ンプ24から吐出された燃料圧力は低圧レギュレータ2
6で調圧され、高圧燃料ポンプ25で加圧されてデリバ
リパイプ28に導かれる燃料圧力は高圧レギュレータ2
7で調圧されるようになっている。
に還流する排出ガス還流通路(EGR通路)、30はE
GR29を通じた排出ガスの還流量を調整するEGRバ
ルブ(排出ガス量調整手段)であり、32はブローバイ
ガスを還元する流路であり、33はクランク室積極換気
用のバルブであり、34はキャニスタであり、35は排
出ガス浄化用触媒(ここでは、三元触媒)である。
CU16では、インジェクタ21の駆動制御や、図示し
ない点火プラグを作動させる点火コイルの駆動制御や、
EGRバルブの開度制御や、高圧レギュレータ27によ
る燃圧制御等に加えて、LHV12の制御を、エンジン
の運転状態や故障状態に応じて行なうようになってい
る。また、スロットルコントローラ160では、電子制
御スロットルバルブ15の開閉制御をドライバのアクセ
ル指令やエンジンの運転状態や故障状態に応じて行なう
ようになっている。
示すように、第1のアクセルポジションセンサ(APS
1)51A,エアフローセンサ(図示略),吸気温度セ
ンサ36,スロットル開度を検出するスロットルポジシ
ョンセンサ(TPS)37B,アイドルスイッチ38,
エアコンスイッチ(図示略),変速ポジションセンサ
(図示略),車速センサ(図示略),パワーステアリン
グの作動状態を検出するパワステスイッチ(図示略),
スタータスイッチ(図示略),第1気筒検出センサ4
0,クランク角センサ41,エンジンの冷却水温を検出
する水温センサ42,排出ガス中の酸素濃度を検出する
O2 センサ43等から、検出信号が送信されるようにな
っている。なお、クランク角センサ41に基づいて機関
回転数(エンジン回転数)を算出しうるので、クランク
角センサ41を便宜上エンジン回転数センサとよぶ。
は、図2に示すように、アクセルポジションセンサ(A
PS)51B,スロットルポジションセンサ(TPS)
37A等から、検出信号が送信されるようになってい
る。そして、エンジンECU16とスロットルコントロ
ーラ160とは、互いに通信により情報を交換しうるよ
うに構成されている。
T)170と、AT170を制御する自動変速機制御手
段としての自動変速機コントローラ(ATコントロー
ラ)171とが付設されており、エンジンECU16と
このATコントローラ171との間でも通信により互い
に情報を交換しうるように構成されている。このAT1
70は、1速〜5速用の複数の変速ギヤを備える5速自
動変速機として構成される。なお、ここでは、1速用変
速ギヤ及び2速用変速を低速ギヤといい、3速用変速ギ
ヤを中速ギヤといい、4速用変速ギヤ及び5速用変速ギ
ヤを高速ギヤという。
各変速ギヤのうちの最適な変速ギヤを自動的に選択する
自動変速モードと、図示しないシフトレバーの操作によ
り変速ギヤを選択しうる手動変速モード(スポーツモー
ド)とを備えて構成され、これらの自動変速モードと手
動変速モードとの間の切り換えは、ドライバが図示しな
いシフトレバーを操作することにより行なわれるように
なっている。
うになっており、ドライバが、図6中、Dで示すDレン
ジ(ドライブレンジ)の位置に図示しないシフトレバー
をセットすると自動変速モードとされ、ドライバが、図
6中、UP,DOWNで示すUP,DOWNレンジ側に
図示しないシフトレバーを切り換えると、手動変速モー
ドに切り換わるようになっている。なお、図6中、Pは
Pレンジ(パーキングレンジ)、NはNレンジ(ニュー
トラルレンジ)、RはRレンジ(リバースレンジ)であ
る。
らの情報に基づいて車速とアクセル開度とに対応した変
速制御を自動的に行なうものであり、手動変速モード
は、ドライバの変速意思に応じた変速制御を許可するも
のである。また、本エンジンには、オートクルーズ機能
もそなえられており、オートクルーズ関連の入力情報に
応じて、スロットルコントローラ160によるスロット
ル開度制御等が行なわれるようになっている。
転モードとして、後期リーン燃焼運転モード(圧縮行程
噴射モード),前期リーン燃焼運転モード,ストイキオ
フィードバック運転燃焼運転モード,オープンループ燃
焼運転モードがあり、エンジンの運転状態(即ち、エン
ジン回転数及びエンジン負荷)や車両の走行状態等に応
じてこれらのモードの何れかが選択されるようになって
いる。
燃料噴射を圧縮行程後期のように極めて点火時期に近い
段階で行ない、しかも燃料を点火プラグの近傍に集めて
部分的にはリッチにし全体的にはリーンとしながら、層
状燃焼を行なうモードであり、着火性,燃焼安定性を確
保しつつ節約運転を行なうことのできる超希薄燃焼モー
ドである。本実施形態では総合空燃比が約24以上の領
域に設定されており、最も希薄燃焼を実現することがで
きるが、総合空燃比については、本実施形態よりも低い
領域(例えば総合空燃比が約23以上程度の範囲)に設
定してもよく、また、本実施形態よりも高い領域に設定
してもよい。
焼モードであるが、このモードでは、燃料噴射を後期リ
ーン燃焼運転モードよりも前(主として、吸気行程)に
行ない、燃料を予混合して全体的には理論空燃比よりも
リーンとしながら着火性,燃焼安定性を確保しつつある
程度の出力を得るようにしながら、節約運転を行なうモ
ードである。ここでは、前期リーン燃焼運転モードの領
域を、総合空燃比が約24以下で理論空燃比以上の領域
に設定されている。
モードは、O2 センサの出力に基づいて、空燃比をスト
イキオ状態に維持しながら十分なエンジン出力を効率よ
く得られるようにしている。このモードでは、吸気行程
での燃料噴射に基づく予混合燃焼が行なわれる。また、
オープンループ燃焼運転モードでは、加速時や発進時等
に十分な出力が得られるように、オープンループ制御に
よりストイキオ又はリッチな空燃比での燃焼を行なう。
このモードでは、吸気行程での燃料噴射に基づく予混合
燃焼が行なわれる。
数及びエンジン負荷に応じて、後述するエンジンECU
16により選択されるが、通常は、低回転,低負荷状態
では後期リーン燃焼運転モードが選択され、エンジン回
転数やエンジン負荷が増加していくと、前期リーン燃焼
運転モード、ストイキオ燃焼運転モードの順に切り替え
られ、さらにエンジン回転数やエンジン負荷が増加すれ
ばオープンループモード(エンリッチ燃焼運転モード)
へと切り替えられる。
モードを選択した上で、各種制御を行なうが、スロット
ルバルブ制御に着目すると、圧縮行程で燃料噴射して空
燃比の極めて大きい後期リーン燃焼運転モードでは、目
標空燃比を実現するためには、アクセル開度に応じたス
ロットルバルブ開度では空気不足になるため、アクセル
開度に応じたスロットルバルブ開度よりも大幅に大きい
目標開度(疑似目標開度)を設定してこれに基づいてス
ロットルバルブの開度制御を行なうようになっている。
また、ストイキオフィードバック燃焼運転モードやオー
プンループ燃焼運転モードでも、アクセル開度に応じた
スロットルバルブ開度では空気不足になる場合があり、
この場合には、アクセル開度に応じたスロットルバルブ
開度よりも適当に大きい目標開度(疑似目標開度)を設
定してこれに基づいてスロットルバルブの開度制御を行
なうようになっている。 〔吸気制御系の説明〕ここで、本発明の制御装置に関す
る電子スロットル制御装置(DBW)150及びLHV
12の制御系(即ち、リンプホームバルブ制御装置)1
20に着目して説明すると、これらの制御系は、図1に
示すように構成される。
スロットルバルブ15は、スロットルボディ5内の吸気
通路5Aに介装されたバタフライ弁151と、バタフラ
イ弁151を支持する軸152に外装されてバタフライ
弁151に閉動付勢力を与えるリターンスプリング15
3と、軸152を回転駆動する電動モータ(スロットル
アクチュエータ)154と、アクチュエータ154と軸
152との間に介装されたギヤ機構155とをそなえて
いる。
1の開度(スロットル弁開度)を検出する第1のスロッ
トルポジションセンサ(TPS1)37Aと第2のスロ
ットルポジションセンサ(TPS2)とが付設されてい
る。このように、本装置では、スロットルポジションセ
ンサ37として二つのスロットルポジションセンサ(T
PS1,TPS2)37A,37Bが設けられている
が、これは、スロットルポジションセンサ37A,37
Bの故障時にそなえたものである。
ットルバルブ15と、この電子制御スロットルバルブ1
5の目標開度を設定するエンジンECU16と、エンジ
ンECU16で設定された目標開度に基づいてアクチュ
エータ154の作動を制御してスロットルバルブ開度を
調整するスロットルコントローラ160とから構成され
ている。
CU16には、目標開度設定部16Aがそなえられ、ス
ロットルコントローラ160には、スロットル開度フィ
ードバック制御部160Aがそなえられている。図3は
スロットル制御に着目した制御ブロック図であり、図3
に示すように、エンジンECU16の目標開度設定部1
6Aには、第1のアクセルポジションセンサ(APS
1)51Aからの検出情報とクランク角センサ41(図
2参照)の検出結果から得られるエンジン回転数とから
目標エンジントルクを設定する機能16aと、この設定
された目標エンジントルクに吸気温補正及び大気圧補正
を施す機能16bと、エアコン,電気負荷等に関する補
正を施す機能16cと、この補正後の目標エンジントル
クとエンジン回転数とから目標スロットル開度を設定す
る機能16dとがそなえられる。
のスロットルポジションセンサ(TPS2)37Bから
の検出情報に基づいてダッシュポット制御開度を設定す
る機能16eと、水温センサ(WTS)で検出されたエ
ンジンの冷却水温情報等に応じてアイドルスピード制御
開度を設定する機能16fとをそなえるとともに、これ
らの各設定開度の中から最大値を選択する機能16gを
そなえており、選択した最大設定開度をスロットルバル
ブの目標開度として、スロットルコントローラ160に
出力するようになっている。
スロットル開度フィードバック制御部160Aでは、こ
のエンジンECU16から出力されたスロットルバルブ
目標開度に応じてモータ駆動電流を決定し、アクチュエ
ータ(スロットル制御サーボともいう)154の駆動を
制御するが、この際、スロットルコントローラ160内
では、第1のスロットルポジションセンサ(TPS1)
37Aで検出されたスロットルバルブ開度(実開度)に
応じてスロットルバルブをフィードバック制御するよう
になっている。
に、スロットルポジションセンサ(TPS1,TPS
2)37A,37Bの場合と同様に、アクセルポジショ
ンセンサ51も、第1のアクセルポジションセンサ(A
PS1)51Aと第2のアクセルポジションセンサ(A
PS2)51Bとの二つが設けられているが、これも故
障時にそなえたものである。
(APS1)51Aの検出信号はエンジンECU16に
入力されてスロットルバルブ目標開度の設定に用いら
れ、第2のアクセルポジションセンサ(APS2)51
Bの検出信号はスロットルコントローラ160に入力さ
れて、第1のアクセルポジションセンサ51Aの故障時
にはこの第2のアクセルポジションセンサ51Bの検出
信号がスロットルコントローラ160から通信によりエ
ンジンECU16に送信されてスロットルバルブ目標開
度の設定に用いられるようになっている。
第1のスロットルポジションセンサ(TPS1)37A
の検出信号はスロットルコントローラ160に入力され
てスロットルバルブのフィードバック制御に用いられ、
第2のスロットルポジションセンサ(TPS2)37B
の検出信号はエンジンECU16に入力されて、前述の
ダッシュポット制御等に用いられるほか、第1のスロッ
トルポジションセンサ37Aの故障時にはこの第2のス
ロットルポジションセンサ37Bの検出信号がエンジン
ECU16から通信によりスロットルコントローラ16
0に送信されてスロットルバルブのフィードバック制御
に用いられるようになっている。
ロットルボディ5内の吸気通路5Aと並列に(即ち、電
子制御スロットルバルブ15のバタフライ弁151の上
流側と下流側との間に)装備されたバイパス通路13
と、このバイパス通路13にLHV本体14と、このL
HV本体14を開閉駆動する図示しないリニアソレノイ
ドと、このリニアソレノイドの作動を制御するエンジン
ECU16とから構成され、その制御系(リンプホーム
バルブ制御装置)120は、リニアソレノイド及びエン
ジンECU16とから構成される。
50の万が一の故障に対処するためにそなえられている
が、本装置では、このようなDBW150の故障対策と
して、エンジンECU16及びスロットルコントローラ
160において、種々の故障判定を行なうようになって
おり、各故障判定に対して例えばリンプホームバルブ装
置12を用いるなどしてそれぞれの対応処理を行なうよ
うになっている。
理に利用しうるように、バッテリ61からスロットルコ
ントローラ160への電源供給回路には、電源リレー6
2が介装されており、エンジンECU16によって適宜
オン・オフしうるようになっている。また、180は、
リンプホーム処理時に点灯する警告灯である。ここで、
各故障判定処理について説明する。 A.ポジションフィードバック故障 まず、電子制御スロットルバルブ15の開度(ポジショ
ン)を、指令通りに調整できないという故障(ポジショ
ンフィードバック故障)の判定処理について説明する。
バルブ系の固着(全閉固着を含む)や、モータ出力オ
ープン故障があり、ポジションフィードバック故障信号
を受信した場合に、故障と判定する。ただし、イグニ
ッションスイッチがオンである。モータリレーがオン
である、又は、エンジンECU16からスロットルコン
トローラ160への通信異常が発生している。バッテ
リ電圧Vbが所定値以上ある。スロットルコントロー
ラ160からエンジンECU16への通信異常は発生し
ていない。といった故障判定前提条件が全て成立した場
合にこの故障判定を行なう。
に、電子制御スロットルバルブ15の固着があるが、こ
の場合、第1のスロットルポジションセンサ(APS
1)37Aで固着した電子制御スロットルバルブ15の
開度を検出できる。そこで、この開度情報から、電子制
御スロットルバルブ15が第1所定開度(所定開度)以
上で固着した場合(バルブ開固着)には、開固着対応処
理(バルブ開固着フェイル処理)を行ない、スロットル
バルブ15が第2所定開度以下で固着した場合(バルブ
閉固着)には、閉固着対応処理(バルブ閉固着フェイル
処理)を行なうようになっている。 B.モータ故障 モータ故障には、モータ地絡,モータ天絡(過電流
検出)があるが、モータ出力の地絡,天絡故障信号を受
信した場合に、故障と判定する。ただし、モータリレ
ーがオンである。スロットルコントローラ160から
エンジンECU16への通信異常は発生していない。と
いった故障判定前提条件が全て成立した場合にこの故障
判定を行なう。このようなモータ故障時には、後述する
リンプホームモード処理を行なう。 C.TPS故障 スロットルポジションセンサには、第1及び第2の2つ
のTPS37A,37Bがあるが、スロットルコントロ
ーラ160によるフィードバック制御に用いられる第1
のスロットルポジションセンサ(TPS1)37Aにつ
いては、電流回路のオープン又はショートによる故障
とリニアリティ不良とがあり、第2のスロットルポジ
ションセンサ(TPS2)37Bについては、特性異
常と電流回路のオープン又はショートによる故障とが
あり、それぞれの故障信号を受信した場合に、故障と判
定する。
ンスイッチがオンである。スロットルコントローラ1
60からエンジンECU16への通信異常は発生してい
ない。という故障判定前提条件が全て成立した場合にお
いて行なう。そして、第1のスロットルポジションセン
サ(TPS1)37Aの故障時には、スロットルバルブ
のフィードバック制御に支障を来すので、エンジンの運
転領域を制限する処理を行なう。また、第1のスロット
ルポジションセンサ(TPS1)37Aの故障時に、既
に第2のスロットルポジションセンサ(TPS2)37
Bが故障していたり、後述する通信異常(エンジンEC
U16からスロットルコントローラ160への通信異
常)があると、リンプホーム処理を行なう。 D.通信故障 通信は、エンジンECU16とスロットルコントローラ
160との間で行なわれ、通信故障には、エンジンEC
U16からスロットルコントローラ160への通信異常
と、スロットルコントローラ160からエンジンECU
16への通信異常とがある。
トローラ160への通信異常については、スロットルコ
ントローラ160がエンジンECU16からの通信故障
信号を受信した場合に、故障と判定する。ただし、この
故障判定は、バッテリ電圧Vbが所定値以上ある。
スロットルコントローラ160からエンジンECU16
への通信異常は発生していない。といった故障判定前提
条件が全て成立した場合において行なう。
で設定されたスロットルバルブの目標開度をスロットル
コントローラ160で取り込めず、吸気量制御を適切に
行なえないおそれが高くなるため、次のような処理を行
なう。 リーン運転禁止処理 クルーズコントロール制御禁止処理 エンジン高回転時(例えばNe≧3000rpm)燃
料カット処理 ・スロットルコントローラ160からエンジンECU1
6への通信異常については、以下の条件のいずれかが成
立した場合に、故障と判定する。
以上ある。クルージングスイッチがオフである。とい
った故障判定前提条件が全て成立した場合において行な
う。
がスロットルコントローラ160から制御信号等を取り
込めず、吸気量制御を適切に行なえないおそれが高くな
るため、次のような処理を行なう。 スロットルコントローラ160に通信フェイルを送信 リーン運転禁止処理 クルーズコントロール制御禁止処理 エンジン高回転時(例えばNe≧3000rpm)燃
料カット処理 ブレーキ踏込時、エンジンECU16からのスロット
ルバルブ15の指令目標開度を上限クリップする。 E.スロットルコントローラ故障(ETV故障) スロットルコントローラ160の故障については、以下
〜の条件の全てが成立した場合、又は、以下〜
の条件の全てが成立した場合に、故障と判定する。
び第2スロットルポジションセンサ(TPS2)37B
に異常がない。 エンジンECU16からスロットルコントローラ16
0への通信異常が発生している。 |(VAPS2)/2−(5v−VTPS2)|≧1v イグニッションスイッチがオンである。
2)51B及び第2スロットルポジションセンサ(TP
S2)37Bに異常がない。 スロットルコントローラ160からエンジンECU1
6への通信異常が発生している。 |(エンジンECU指令開度電圧−VTPS2)|≧1v このようなスロットルコントローラ160の故障が判定
されたら、リンプホーム処理を行なう。 F.APS故障 アクセルポジションセンサには、第1及び第2の2つの
APS51A,51Bがあるが、これらの第1及び第2
のアクセルポジションセンサ(APS1,APS2)5
1A,51Bについては、電流回路のショートによる
故障,センサGNDオープンによる故障と、電流回路
のオープンによる故障,センサGNDショートによる故
障と、特性異常とがある。 ・第2のアクセルポジションセンサ(APS2)51B
の電流回路のショートによる故障,センサGNDオープ
ンによる故障は、通信異常がなく、且つ、第1のア
クセルポジションセンサ(APS1)51Aに異常がな
いという条件が成立していることを前提に、以下の両条
件が成立したら判定する。
の出力値VAPS2が所定値V1以上である(例えばV1=
4.5vとすると、VAPS2≧4.5vである)。 第1のアクセルポジションセンサ51Aの出力値V
APS1が所定領域内にある(例えば0.2v≦VAPS1≦
2.5v)である。 ・第2のアクセルポジションセンサ(APS2)51B
の電流回路のオープンによる故障,センサGNDショー
トによる故障は、第2のアクセルポジションセンサ51
Bの出力値VAPS2が所定値V2以下である(例えばV2
=0.2vとすると、VAPS2<0.2vである)ときに
判定する。 ・第1のアクセルポジションセンサ(APS1)51A
の電流回路のショートによる故障,センサGNDオープ
ンによる故障は、通信異常がなく、且つ、第2のア
クセルポジションセンサ(APS2)51Bに異常がな
いという条件が成立していることを前提に、以下の両条
件が成立したら判定する。
の出力値VAPS1が所定値V3以上である(例えばV2=
4.5vとすると、VAPS1≧4.5vである)。 第2のアクセルポジションセンサ51Bの出力値V
APS2が所定領域内にある(例えば0.2v≦VAPS2≦
2.5v)である。 ・第1のアクセルポジションセンサ(APS1)51A
の電流回路のオープンによる故障,センサGNDショー
トによる故障は、第1のアクセルポジションセンサ51
Aの出力値VAPS1が所定値V4以下である(例えばV4
=0.2vとすると、VAPS1<0.2vである)ときに
判定する。 ・また、アクセルポジションセンサの特性異常は、アイ
ドルスイッチがオン(即ち、アイドル運転中)を前提条
件に、VAPS2≧1.1vのときに判定する。
51Bの故障時には、次のような処理を行なう。 VAPS =VAPS1/2に設定 リーン運転禁止処理 クルーズコントロール制御禁止処理 エンジン出力上限クリップ処理 ただし、第2のアクセルポジションセンサ(APS2)
51Bの故障検出後に、スロットルコントローラ160
からエンジンECU16への通信異常が生じた場合に
は、リンプホーム処理を行なう。
1Aの故障時には、次のような処理を行なう。 VAPS =VAPS2/2に設定 リーン運転禁止処理 クルーズコントロール制御禁止処理 エンジン出力上限クリップ処理 ただし、既に第2のアクセルポジションセンサ(APS
2)51Bが故障していれば、リンプホーム処理を行な
う。
は、次のような処理を行なう。 VAPS =VAPS1/2に設定 リーン運転禁止処理 クルーズコントロール制御禁止処理 エンジン出力上限クリップ処理 ただし、既に第1のアクセルポジションセンサ(APS
1)51Aが故障していれば、リンプホーム処理を行な
う。
つ、端子電圧Lo検出された場合に行なう。このLH
V12の故障時には、以下の処理を行なう。 強制圧縮リーン運転とする。
0rpm)燃料カット処理 EGRをカットする。 アイドルスピードコントロールのエンジン回転数フィ
ードバック制御を禁止する。 ところで、リンプホーム処理は、LHV12を作動させ
て、エンジンの各燃焼室に空気を供給できるようにする
が、このLHV12のLHV本体14は、通常時はオン
・オフ制御され、LHV12を作動させるには、LHV
本体14をオン状態とする。
気量の調整は行なわず、エンジン出力自体は調整ぜず
に、車速制御はもっぱらドライバのブレーキ操作により
行なうように設定している。このため、エンジン出力を
過剰にしないように、LHV12の作動時の吸気量は抑
えられている。つまり、LHV12作動時には、一定の
走行出力を得られ且つドライバのブレーキ操作により減
速や停止に支障がない程度の量の吸気が行なわれるよう
になっている。
下のような処理を行なうようになっている。 A:燃料カット処理 1)前進走行時 第2のアクセルポジションセンサ(APS2)51B
の出力値が所定値以下〔(5v−VAPS2)>1.5v〕
のときには、全気筒燃料噴射する。
S2)51Bの出力値が所定値以上〔(5v−VAPS2)
≦1.5v〕のときには、一部の気筒(例えば全6気筒
なら3気筒)を燃料噴射カットする。 第2のアクセルポジションセンサ(APS2)51B
の故障時には、一部の気筒(例えば全6気筒なら3気
筒)を燃料噴射カットする。
ば全6気筒なら3気筒)を燃料噴射カットする。 2)後退走行時 一部の気筒(例えば全6気筒なら3気筒)を燃料噴射カ
ットする。 B:モータリレーをオフにする。
レーキ踏込時(ブレーキスイッチオン時)には所定時間
(例えば2秒間)LHV12を5Hzでデューティ制御
する。 D:リーン運転を禁止する。 E:クルーズコントロール制御禁止処理 F:エンジン回転数フィードバック制御を禁止する。
ョンスイッチがオフ操作されるまでは正常復帰しない。 なお、各フェイル処理において、リーンモードの禁止を
行なっているが、リーンモードは、高精度なスロットル
制御の基に成立するモードなので、TPS故障時にはリ
ーンモードでは安定燃焼を損なうおそれがある。これを
回避するためにリーンモードを禁止するのである。
において特徴となる電子制御スロットルバルブ15の固
着によるポジションフィードバック故障の場合の故障判
定処理について説明する。この故障判定処理のために、
エンジンECU16、及び、スロットルコントローラ1
60には、図1に示すように、故障判定手段70が備え
られており、電子制御スロットルバルブ15の固着によ
る故障が発生しているか否かを判定するようになってお
り、この判定の結果に応じて、AT170の変速段の選
択を制御する処理を行なうようになっている。
ションセンサ51Aからの検出情報に基づいて設定され
た目標開度を読み込むとともに、第2のスロットルポジ
ションセンサ(TPS2)37Bにより検出される電子
制御スロットルバルブ15の開度を読み込み、こられの
目標開度と電子制御スロットルバルブ15の開度とを比
較し、所定時間(例えば500ms)に亘って所定開度
(例えば1°)以上の開度差が継続した場合に、電子制
御スロットルバルブ15の固着による故障が発生してい
ると判定するようになっている。
らの検出情報に基づいて設定された目標開度が小さくな
っているにもかかわらず、第2のスロットルポジション
センサ(TPS2)37Bにより検出される電子制御ス
ロットルバルブ15の第2スロットルバルブ開度VTPS2
が小さくならない場合〔即ち、第1所定開度(所定開
度)としての所定値K1(K1:バルブ全開に近い値)
以上の大開度状態のままである場合〕にはバルブ開固着
と判定し、逆に、アクセルポジションセンサ51Aから
の検出情報に基づいて設定された目標開度が大きくなっ
ているにもかかわらず、第2のスロットルポジションセ
ンサ(TPS2)37Bにより検出される電子制御スロ
ットルバルブ15の第2スロットルバルブ開度VTPS2が
大きくならない場合〔即ち、第2所定開度として所定値
K2(K2:バルブ全閉に近い値)以下の小開度状態の
ままである場合〕にはバルブ閉固着と判定するようにな
っている。
所定値K1以上のままになっている場合にはバルブ開固
着と判定し、開固着対応処理(バルブ開固着フェイル処
理)を行ない、逆に、スロットルバルブ15が所定値K
2以下のままになっている場合にはバルブ閉固着と判定
し、閉固着対応処理(バルブ閉固着フェイル処理)を行
なうようになっている。
は、吸気量が多い場合であっても車両駆動トルクを低減
させるべく、ATコントローラ171によりAT170
の各変速ギヤのうち低速ギヤとしての1速用変速ギヤ,
2速用変速ギヤの選択を禁止するとともに、車両駆動ト
ルクが著しく低下するのを防止すべく、高速ギヤとして
の5速用変速ギヤの選択を禁止する処理を行なうように
なっている。つまり、車両駆動トルクを低減させなが
ら、車両駆動トルクが著しく低下するのを防止すべく、
ATコントローラ171により中速ギヤとしての3速用
変速ギヤ又は4速用変速ギヤの選択を許可する処理を行
なうようになっている。
中、UP,DOWNで示すUP,DOWNレンジ側にシ
フトさせ、ATコントローラ171が手動変速モードに
切り換わった場合には、自動変速モードにおいて選択が
許可される変速ギヤよりも多くの変速ギヤの選択を許可
する処理を行なうようになっており、ドライバが要求し
ているトルクを変速操作によって判定することが可能と
なっている。
速ギヤの選択が許可されている時には、それよりも1段
低速側の変速ギヤ(2速用変速ギヤ)又はそれよりも1
段高速側の変速ギヤ(4速用変速ギヤ)の選択を許可す
る処理が行なわれるようになっている。また、自動変速
モードにおいて4速用変速ギヤの選択が許可されている
時には、それよりも1段低速側の変速ギヤ(3速用変速
ギヤ)又はそれよりも1段高速側の変速ギヤ(5速用変
速ギヤ)の選択を許可する処理を行なうようになってい
る。
は、車両駆動トルクを高めるべく、ATコントローラ1
71によりAT170の各変速ギヤのうち高速ギヤとし
ての5速用変速ギヤの選択を禁止するとともに、車両駆
動トルクが著しく高まるのを防止すべく、低速ギヤとし
ての1速用変速ギヤ,2速用変速ギヤの選択を禁止する
処理を行なうようになっている。つまり、車両駆動トル
クが著しく低下するのを防止しながら、車両駆動トルク
を低減させるべく、ATコントローラ171により中速
ギヤとしての3速用変速ギヤ又は4速用変速ギヤの選択
を許可する処理を行なうようになっている。なお、4速
自動変速機の場合であれば中速ギヤとして、2速用変速
ギヤ又は3速変速ギヤを許可することが好ましい。
中、UP,DOWNで示すUP,DOWNレンジ側にシ
フトさせ、ATコントローラ171が手動変速モードに
切り換わった場合には、上述したように、自動変速モー
ドにおいて選択が許可される変速ギヤよりも多くの変速
ギヤの選択を許可する処理を行なうようになっており、
ドライバが要求しているトルクを変速操作によって判定
することが可能となっている。
置は、上述のように構成されているので、吸気制御系の
故障、即ち、電子スロットル制御装置(DBW)150
及びLHV12系の故障に対しては、例えば図4に示す
ように、処理が行なわれる。つまり、まず、LHV故障
判定ルーチン(ステップA10)により、LHV故障の
判定にかかる処理を行なう。LHV故障の判定は、L
HVソレノイドがオフであるか否か、及び、端子電圧
Lo検出されているか否かを判定するが、LHVソレ
ノイドがオフ且つ端子電圧Lo検出されていれば、L
HV故障であると判定する。この場合には、ステップA
20の判定を経て、ステップA30でエンジン出力抑制
処理を行なう。具体的には、次の各処理を行なう。
転モード(圧縮行程噴射モード)に設定し、エンジン出
力の抑制を図る。 エンジン回転数Neが所定回転数(例えば3000r
pm)以上になったら、燃料をカット(燃料供給停止)
を行ない、エンジン出力の抑制を図る。 EGRをカット(停止)し、排気ガス浄化よりも安定
燃焼を優先させる。
て、エンジン回転数フィードバック制御を禁止して、安
定燃焼を優先させる。 一方、LHV故障でなければ、ステップA20の判定を
経て、ステップA40に進み、APSフェイルフラグF
fail1 が1であるか否かを判定する。このAPSフェイ
ルフラグFfail1 は、アクセルポジションセンサ(AP
S)51A,51Bのいずれかが故障した場合には1と
なり、そうでなければ0となる。ここで、フラグFfail
1 が1であればステップA80のAPS二重故障判定ル
ーチンへ進み、フラグFfail1 が1でなければステップ
A50のAPS故障判定ルーチンへ進む。
では、第1のアクセルポジションセンサ(APS1)5
1A,第2のアクセルポジションセンサ(APS2)5
1Bのそれぞれについて、電流回路のショートによる
故障,センサGNDオープンによる故障、電流回路の
オープンによる故障,センサGNDショートによる故
障、特性異常時について、前述のような判定処理を行
なう。
ップA70を経て、ステップA80に進み、APS故障
が二重故障、即ち、第1及び第2のアクセルポジション
センサ(APS1,APS2)51A,51Bがいずれ
も故障しているか否かが判定される。APSが二重故障
なら、ステップA300に進み、リンプホーム処理を行
ない、APSが二重故障でなければ、即ち、2つのAP
Sの一方のみが故障している場合は、ステップA90に
進む。
オンか否か、即ち、ブレーキ操作が行なわれているか否
かが判定される。ブレーキ操作が行なわれていれば、ス
テップA100に進み、スロットル開度指令値を所定の
上限値にクリップ処理して、吸気量を抑えることで、エ
ンジン出力を抑制する。ブレーキ操作が行なわれていな
ければ、ステップA120に進み、APS故障に応じ
て、各故障時処理を行なう。
51Bの故障時には、VAPS =VAPS1/2に設定し、
リーン運転を禁止し、クルーズコントロール制御を
禁止し、エンジン出力上限をクリップ処理する。ただ
し、第2のアクセルポジションセンサ(APS2)51
Bの故障検出後に、スロットルコントローラ160から
エンジンECU16への通信異常が生じた場合には、リ
ンプホーム処理を行なう。
故障時には、VAPS =VAPS2/2に設定し、リーン
運転を禁止し、クルーズコントロール制御を禁止し、
エンジン出力上限をクリップ処理する。ただし、既に
第2のアクセルポジションセンサ(APS2)51Bが
故障していれば、リンプホーム処理を行なう。また、ア
クセルポジションセンサの特性異常時には、VAPS =
VAPS1/2に設定し、リーン運転を禁止し、クルー
ズコントロール制御を禁止し、エンジン出力上限をク
リップする。ただし、既に第1のアクセルポジションセ
ンサ(APS1)51Aが故障していれば、リンプホー
ム処理を行なう。
A60からステップA130のETV判定ルーチンへ進
む。このETV判定ルーチンでは、スロットルコントロ
ーラの故障を判定する。イグニッションスイッチがオ
ンであり、第2アクセルポジションセンサ(APS
2)及び第2スロットルポジションセンサ(TPS2)
に異常がなく、エンジンECU16からスロットルコ
ントローラ160への通信異常が発生していて、|
(VAPS2)/2−(5v−VTPS2)|≧1vである場
合、又は、イグニッションスイッチがオンであり、
第2アクセルポジションセンサ(APS2)及び第2ス
ロットルポジションセンサ(TPS2)に異常がなく、
スロットルコントローラ160からエンジンECU1
6への通信異常が発生していて、|(エンジンECU
指令開度電圧−VTPS2)|≧1vの場合、スロットルコ
ントローラの故障と判定する。
たら、ステップA140を経て、ステップA300に進
み、リンプホーム処理を行ない、スロットルコントロー
ラの故障が判定されなければ、ステップA150の通信
故障判定ルーチンへ進む。この通信故障判定ルーチンで
は、通信故障には、エンジンECU16からスロットル
コントローラ160への通信異常と、スロットルコント
ローラ160からエンジンECU16への通信異常とが
判定される。
ローラ160への通信異常については、バッテリ電圧
Vbが所定値以上あり、スロットルコントローラ16
0からエンジンECU16への通信異常は発生していな
い状況下(ゾーン)において判定し、スロットルコント
ローラ160がエンジンECU16からの通信故障信号
を受信した場合に、故障と判定する。
ンECU16への通信異常については、バッテリ電圧
Vbが所定値以上あり、クルージングスイッチがオフ
である状況下(ゾーン)において判定し、チェックサ
ムエラーがあり、オーバラン・フレーミングエラーが
あり、所定時間(例えば25msec間)通信未完で
ある場合に、故障と判定する。
ップA160を経て、ステップA170に進み、通信故
障対応処理を行なう。つまり、エンジンECU16から
スロットルコントローラ160への通信異常時には、吸
気量制御を適切に行なえないおそれが高くなるため、
リーン運転を禁止し、クルーズコントロール制御を禁
止し、エンジン高回転時(例えばNe≧3000rp
m)には燃料カットを行なう。
エンジンECU16への通信異常時には、吸気量制御を
適切に行なえないおそれが高くなるため、スロットル
コントローラ160に通信フェイルを送信して、リー
ン運転を禁止し、クルーズコントロール制御を禁止
し、エンジン高回転時(例えばNe≧3000rp
m)には燃料カットを行ない、ブレーキ踏込時には、
エンジンECU16からのスロットルバルブの指令目標
開度を上限クリップする。
160を経て、ステップA180のモータ故障判定ルー
チンに進む。モータ故障判定ルーチンでは、モータリ
レーがオンであり、スロットルコントローラ160か
らエンジンECU16への通信異常は発生していない状
況下(ゾーン)で、モータ出力の地絡,天絡故障信号を
受信した場合に、モータ故障と判定する。
90を経て、ステップA300に進み、リンプホーム処
理を行ない、モータ故障が判定されなければ、ステップ
A200のTPS故障判定ルーチンに進む。TPS故障
判定ルーチンでは、イグニッションスイッチがオンで
あり、スロットルコントローラ160からエンジンE
CU16への通信異常は発生していないという状況下
(ゾーン)で、それぞれの故障信号を受信した場合に、
故障と判定する。なお、スロットルコントローラ160
によるフィードバック制御に用いられる第1のスロット
ルポジションセンサ(TPS1)37Aについては、
電流回路のオープン又はショートによる故障とリニア
リティ不良とがあり、第2のスロットルポジションセン
サ(TPS2)37Bについては、特性異常と電流
回路のオープン又はショートによる故障とがある。
結果に基づいて、ステップA210で、TPS1とTP
S2とのいずれか一方が故障しているか否かが判定され
る。ここで、TPS1とTPS2とのいずれか一方が故
障していれば、ステップA220に進み、TPS1とT
PS2との両方が共に故障しているか否かが判定され
る。
ていれば、ステップA300に進み、リンプホーム処理
を行ない、そうでなければ(即ち、TPS1とTPS2
とのいずれか一方のみが故障している場合)、ステップ
A230に進み、リーンモード禁止処理を行なう。この
リーンモード禁止処理は、リーンモードは、高精度なス
ロットル制御の基に成立するモードなので、TPS故障
時にはリーンモードでは安定燃焼を損なうおそれがあ
る。これを回避するためにリーンモードを禁止するので
ある。
S)がいずれも故障していなければ、ステップS210
を経て、ステップS240のポジションフィードバック
故障判定ルーチン(POS F/B故障判定ルーチン)
に進む。ポジションフィードバック故障判定ルーチンで
は、ポジションフィードバックの故障、つまり、バル
ブ系の固着(全閉固着を含む)や、モータ出力オープ
ンを判定するが、この判定は、イグニッションスイッ
チがオンであって、モータリレーがオンである、又
は、エンジンECU16からスロットルコントローラ1
60への通信異常が発生していて、バッテリ電圧Vb
が所定値以上あり、スロットルコントローラ160か
らエンジンECU16への通信異常は発生していない状
況下(ゾーン)で、ポジションフィードバック故障信号
を受信した場合に、故障と判定する。
なければ、ステップA250を経て、故障処理は行なわ
ない(リターンする)が、ポジションフィードバック故
障が判定されれば、ステップA250を経て、ステップ
A260に進み、第2スロットルバルブ開度VTPS2が所
定値K1(K1:バルブ全開に近い値)以上か否かが判
定される。ここで、第2スロットルバルブ開度VTPS2が
所定値K1以上なら、ステップA280へ進み、バルブ
開固着フェイル処理を行なう。
ブ開度VTPS2が所定値K1以上でなければ、ステップA
270に進み、第2スロットルバルブ開度VTPS2が所定
値K2(K2:バルブ全閉に近い値)以下か否かが判定
される。ここで、第2スロットルバルブ開度VTPS2が所
定値K2以下なら、ステップA290へ進み、バルブ閉
固着フェイル処理を行なう。
TPS2が、所定値K1,K2の間の値であれば、ステップ
A300に進み、リンプホーム処理を行なう。そして、
ステップA300のリンプホーム処理は、図5に示すよ
うに行なわれる。つまり、リーン運転モードを禁止する
(ステップB10)。つまり、高精度なスロットル制御
を要求するリーン運転モードを回避して、ストイキオモ
ード等によってより安定した燃焼が行なえるようにす
る。
オフにする。これにより、スロットルコントローラ16
0には電力供給されなくなり、スロットルコントローラ
160を通じたスロットルバルブ制御は行なわれなくな
り、リンプホームバルブ14のみを制御して吸気量調整
を行なうようになる。そして、ブレーキスイッチがオン
か否か、即ち、ブレーキ操作が行なわれているか否かが
判定される(ステップB30)。ブレーキスイッチがオ
ンならば、リンプホームバルブ(LHV)14を所定時
間(例えば2秒間)だけデューティ制御する(ステップ
B40)。
通常時にはオンかオフかのいずれかにセットされるオン
・オフバルブであが、電磁バルブなので、デューティ制
御も可能であり、ここでは、例えばデューティ50%程
度としてLHV14の開度を抑制することで、リンプホ
ームバルブ14による吸気量を抑えて、エンジン出力を
抑制することで、ブレーキ効果を高めるようにしてい
る。
始時の所定時間(ここでは2秒間)で十分であり、所定
時間経過したら、デューティ制御は終了する。なお、こ
のリンプホームバルブ14のデューティ制御を所定時間
内に規制することで、ソレノイドの耐久性も確保され
る。一方、ブレーキスイッチがオフならば、リンプホー
ムバルブ(LHV)14をオン(開)状態にする(ステ
ップB50)。
行なったら、ステップB60に進み、車両が前進してい
るか否かを判定する。車両が前進していなければ、車両
は後退していることになり、一部の気筒の燃料カット
(例えば6気筒中の3気筒を燃料カット)を行ない、エ
ンジン出力の抑制を行なう(ステップB110)。車両
が前進していれば、ステップB70に進み、第2のアク
セルポジションセンサ(APS2)51Bの出力値が所
定値以上か否か〔(5v−VAPS2)>1.5vか又は
(5v−VAPS2)≦1.5vか〕を判定する。
ときには、ステップB110に進み、一部の気筒の燃料
カット(例えば6気筒中の3気筒を燃料カット)を行な
い、エンジン出力の抑制を行なう。また、(5v−V
APS2)>1.5vなら、ステップB80に進み、第2の
アクセルポジションセンサ(APS2)51Bが故障し
ているか否かを判定する。この故障判定は前述のように
行なう。
10に進み、一部の気筒の燃料カット(例えば6気筒中
の3気筒を燃料カット)を行ない、エンジン出力の抑制
を行なう。APS2が故障していなければ、ステップB
90に進み、ブレーキスイッチがオンか否か、即ち、ブ
レーキ操作が行なわれているか否かが判定される。ここ
で、ブレーキスイッチがオンならば、一部の気筒の燃料
カット(例えば6気筒中の3気筒を燃料カット)を行な
い、エンジン出力の抑制を行なう。ブレーキスイッチが
オンでなければ、ステップB100に進み、全気筒で燃
料噴射を行ない、出力を確保する。
80の点灯も行なう。このように、リンプホーム処理
は、前進走行時で、APS2故障がなく(即ち、APS
2情報からドライバの速度要求意思を把握できる状態で
ある)、ブレーキ操作がされていないで、アクセル開度
が所定値以上ある場合、すなわち、ドライバがエンジン
出力を要求している時には、燃料カットは行なわない
が、後進走行時や、APS2故障時や、ブレーキ操作時
や、アクセル開度が所定値以下の場合には、安全側の制
御として、一部の気筒の燃料カット(例えば6気筒中の
3気筒を燃料カット)を行ない、エンジン出力の抑制を
行なうのである。
れば車速を得ることができ、ブレーキ操作すれば減速や
停止をおこなうことができ、吸気系の故障時にも、残さ
れたドライバ意思反映手段であるブレーキ操作情報に基
づいて、ドライバ意思を反映した車速制御を一定レベル
で行なえるのである。次に、本実施形態にかかる車両の
制御装置において特徴となるバルブ開固着フェイル処理
(ステップA280)及びバルブ閉固着フェイル処理
(ステップA290)について説明する。
固着フェイル処理としては、車両駆動トルクを低減させ
るべく、ATコントローラ171によりAT170の各
変速ギヤのうち低速ギヤとしての1速用変速ギヤ及び2
速用変速ギヤの選択を禁止するとともに、車両駆動トル
クが著しく低下するのを防止すべく、高速ギヤとしての
5速用変速ギヤの選択を禁止する処理を行なう。つま
り、車両駆動トルクを低減させながら、車両駆動トルク
が著しく低下するのを防止すべく、ATコントローラ1
71により中速ギヤとしての3速用変速ギヤ又は4速用
変速ギヤの選択を許可する処理を行なう。
中、UP,DOWNで示すUP,DOWNレンジ側にシ
フトさせ、ATコントローラ171が手動変速モードに
切り換わった場合には、自動変速モードにおいて選択が
許可される変速ギヤよりも多くの変速ギヤの選択を許可
する処理を行なう。例えば、自動変速モードにおいて3
速用変速ギヤの選択が許可されている時には、それより
も1段低速側の変速ギヤ(2速用変速ギヤ)又はそれよ
りも1段高速側の変速ギヤ(4速用変速ギヤ)の選択を
許可する処理を行なう。また、自動変速モードにおいて
4速用変速ギヤの選択が許可されている時には、それよ
りも1段低速側の変速ギヤ(3速用変速ギヤ)又はそれ
よりも1段高速側の変速ギヤ(5速用変速ギヤ)の選択
を許可する処理を行なう。
固着フェイル処理としては、車両駆動トルクを高めるべ
く、ATコントローラ171によりAT170の各変速
ギヤのうち高速ギヤとしての5速用変速ギヤの選択を禁
止するとともに、車両駆動トルクが著しく高まるのを防
止すべく、低速ギヤとしての1速用変速ギヤ,2速用変
速ギヤの選択を禁止する処理を行なうようになってい
る。つまり、車両駆動トルクが著しく低下するのを防止
しながら、車両駆動トルクを低減させるべく、ATコン
トローラ171により中速ギヤとしての3速用変速ギヤ
又は4速用変速ギヤの選択を許可する処理を行なう。
中、UP,DOWNで示すUP,DOWNレンジ側にシ
フトさせ、ATコントローラ171が手動変速モードに
切り換わった場合には、上述したように、自動変速モー
ドにおいて選択が許可される変速ギヤよりも多くの変速
ギヤの選択を許可する処理を行なう。したがって、本実
施形態にかかる車両の制御装置によれば、故障判定手段
70によりスロットルバルブ15が第1所定開度よりも
大きい大開度状態で固着していることが判定された場合
に自動変速機の低速ギヤの選択が禁止されるようにし
て、車両駆動トルクを減少させ、スロットルバルブ15
が固着した場合であっても、ドライバの要求に応じた安
定した走行を確保できるようにするという利点がある。
バルブ15が第1所定開度よりも大きい大開度状態で固
着していることが判定された場合に自動変速機の高速ギ
ヤの選択が禁止されるようにして、車両駆動トルクが著
しく低下するのを防止して、スロットルバルブ15が固
着した場合であっても、ドライバの要求に応じた安定し
た走行を確保できるようにするという利点がある。
バルブ15が固着していることが判定された場合に自動
変速機の中速ギヤの選択を許可する処理を行なうように
して、車両駆動トルクを低減しながら、車両駆動トルク
が著しく低下するのを防止し、スロットル弁が固着した
場合であっても、ドライバの要求に応じた安定した走行
を確保できるという利点がある。
速モードを有している場合に、より多くの変速ギヤの選
択を許可しうるようになっているため、ドライバの変速
意思によって変速ギヤを選択でき、より安定した走行を
確保でき、特に、車両を所定の場所に移動させる時(リ
ンプホーム時)の走行性能を安定化させることができる
という利点がある。
バルブ15が第2所定開度よりも小さい小開度状態で固
着していることが判定された場合に自動変速機の高速ギ
ヤの選択が禁止されるようにして、車両駆動トルクが高
まるようにして、スロットル弁が固着した場合であって
も、ドライバの要求に応じた安定した走行を確保できる
という利点もある。
バルブ15が第2所定開度よりも小さい小開度状態で固
着していることが判定された場合に自動変速機の低速ギ
ヤの選択が禁止されるようにして、車両駆動トルクが著
しく高まるのを防止して、スロットル弁が固着した場合
であっても、ドライバの要求に応じた安定した走行を確
保できるという利点もある。
故障判定手段70によりスロットルバルブ15が第1所
定開度よりも大きい大開度状態で固着しているバルブ開
固着と判定された場合は開固着対応処理(バルブ開固着
フェイル処理)を行なう一方、故障判定手段70により
スロットルバルブ15が第2所定開度よりも小さい小開
度状態で固着しているバルブ閉固着と判定された場合は
閉固着対応処理(バルブ閉固着フェイル処理)を行なう
ようにしているが、いずれか一方の処理のみを行なうよ
うにしても良い。
故障判定手段70によりバルブ開固着と判定された場合
の開固着対応処理(バルブ開固着フェイル処理)及び故
障判定手段70によりバルブ閉固着と判定された場合は
閉固着対応処理(バルブ閉固着フェイル処理)におい
て、AT170の自動変速モードにおいて中速ギヤの選
択を許可する処理を行なうようにしているが、故障判定
手段70によりバルブ開固着やバルブ閉固着と判定され
た場合のみならず、スロットルバルブ15の固着による
故障が判定された場合に、AT170の自動変速モード
において中速ギヤの選択を許可する処理を行なうように
してもよい。
バルブ開固着と判定した場合の開固着対応処理(バルブ
開固着フェイル処理)及びバルブ閉固着と判定した場合
の閉固着対応処理(バルブ閉固着フェイル処理)におい
て、AT170の自動変速モードにおいて中速ギヤの選
択を許可する処理を行なうようにしているが、制御の簡
素化を図るとともに、コンピュータの容量を低下させる
ことができるようにすべく、AT170の自動変速モー
ドにおいて中速ギヤに固定する処理を行なうようにして
も良い。
ライバがシフトレバーを操作することにより、ATコン
トローラ171において自動変速モード又は手動変速モ
ードに切り換えることができるようになっているが、手
動変速モードを備えさせずに、自動変速モードのみを備
えるものとして構成してもよい。また、本実施形態の車
両の制御装置では、変速機を5速自動変速機としている
が、これに限られるものではなく、他の自動変速機であ
っても良い。
バルブ開固着と判定した場合に開固着対応処理(バルブ
開固着フェイル処理)としてAT170の自動変速モー
ドにおいて低速ギヤの選択を禁止する処理を行なうよう
にしているが、より一層のエンジン出力の低減を図るた
めに、この処理に加えて、一部気筒の燃料噴射量を低減
する処理(燃料噴射量をカットする処理を含む)を行な
うようにしてもよい。
バルブ開固着と判定した場合は開固着対応処理(バルブ
開固着フェイル処理)としてAT170の自動変速モー
ドにおいて低速ギヤの選択を禁止する処理を行なうよう
にしているが、さらに、エンジン出力の低減を図るべ
く、運転モードを希薄燃焼モードに含まれる圧縮行程噴
射モードに切り替える処理を行なうようにしても良い。
立させるのに吸入空気量及び燃料噴射量を正確に調整す
ることにより空燃比を正確に制御することが必要とさ
れ、また、バルブ開固着の場合には主に燃料噴射量の調
整により空燃比を制御することになるため、燃焼が不安
定になり易く、ドライバに不安感を与えることになるた
め、より燃焼の安定性を確保し、ドライバに不安感を与
えないようにすべく、走行に直接関係しない機関の補機
類の負荷を軽減するように制御するのが好ましい。例え
ば、エアコンのオン・オフによる負荷の変動は、エンジ
ン出力に与える影響が大きいため、エアコンの作動を停
止するように制御し、これにより燃焼が不安定になるの
を防止し、エンジン出力の変動によるドライバに不安感
を与えないようにするのが好ましい。
て簡単に述べると、リセット条件としては、イグニッシ
ョンキーOFF,バッテリOFF等があり、再走行時に
前述した制御を繰り返すとともに、再判定時にDBW正
常とされた場合は、通常制御に復帰する。なお、その際
に、フェイル情報としてフェイル内容をコンピュータに
記憶させれば、車両点検時にDBWシステムの再チェッ
クを行なうことができる。
内噴射内燃機関に備えられる制御装置として説明してい
るが、これに限られるものではなく、希薄燃焼モードと
その他のモード(例えば理論空燃比モード)とを選択可
能な内燃機関の制御装置としても適用することができ
る。
5,6記載の本発明の車両の制御装置によれば、故障判
定手段によりスロットル弁が所定開度よりも大きい大開
度状態で固着していることが判定された場合に自動変速
機の低速ギヤの選択が禁止されるようにして、車両駆動
トルクを減少させ、スロットル弁が固着した場合であっ
ても、ドライバの要求に応じた安定した走行を確保でき
るとともに、自動変速機制御手段が手動変速モードを有
している場合に、より多くの変速ギヤの選択を許可しう
るようになっているため、ドライバの変速意思によって
変速ギヤを選択でき、より安定した走行を確保でき、特
に、リンプホーム時の走行性能を安定化させることがで
きるという利点がある。
よれば、故障判定手段によりスロットル弁が固着してい
ることが判定された場合には自動変速機の中速ギヤに固
定する処理を行なうようにして、車両駆動トルクを低減
しながら、車両駆動トルクが著しく低下するのを防止
し、スロットル弁が固着した場合であっても、ドライバ
の要求に応じた安定した走行を確保できるとともに、制
御の簡素化を図ることができるという利点がある。
要部を示す模式的な構成図である。
示すブロック図である。
内燃機関の吸気制御系を示すブロック図である。
内燃機関の吸気制御系のフェイル対策処理を示すフロー
チャートである。
内燃機関の吸気制御系のフェイル対策処理のうちのリン
プホーム処理を示すフローチャートである。
の自動変速モード及び手動変速モードを説明するための
模式図である。
1) 37B 第2のスロットルポジションセンサ(TPS
2) 38 アイドルスイッチ 40 第1気筒検出センサ 41 クランク角センサ 42 水温センサ 43 O2 センサ 50 アクセルペダル 70 故障判定手段 51A 第1のアクセルポジションセンサ(APS1) 51B 第2のアクセルポジションセンサ(APS2) 120 リンプホームバルブ制御装置 150 電子スロットル制御装置〔ドライブバイワイヤ
(DBW)〕 151 バタフライ弁 152 バタフライ弁を支持する軸 153 リターンスプリング 154 電動モータ(スロットルアクチュエータ) 155 ギヤ機構 160 スロットル制御コンピュータ(スロットルコン
トローラ) 160A スロットル開度フィードバック制御部 170 自動変速機(AT) 171 自動変速機コントローラ(ATコントローラ) 180 警告灯
Claims (6)
- 【請求項1】 スロットル弁を電気的に制御する電子ス
ロットル制御装置と、複数段の変速ギヤを備える自動変
速機とを備える車両の制御装置において、 少なくとも該電子スロットル制御装置が故障して該スロ
ットル弁が所定開度よりも大きい大開度状態で固着して
いることを判定する故障判定手段を備え、 該故障判定手段により該スロットル弁が所定開度よりも
大きい大開度状態で固着していることが判定されたとき
には、該自動変速機の各変速ギヤのうち低速ギヤの選択
を禁止するとともに、 該自動変速機の各変速ギヤを自動的に選択する自動変速
モードと、手動で変速ギヤを選択しうる手動変速モード
とを有する自動変速機制御手段を備え、 該自動変速機制御手段の該手動変速モード時には、該自
動変速モードにおいて許可される変速ギヤよりも多くの
変速ギヤの選択を許可しうるように構成される ことを特
徴とする、車両の制御装置。 - 【請求項2】 スロットル弁を電気的に制御する電子ス
ロットル制御装置と、複数段の変速ギヤを備える自動変
速機とを備える車両の制御装置において、 少なくとも該電子スロットル制御装置が故障して該スロ
ットル弁が所定開度よりも大きい大開度状態で固着して
いることを判定する故障判定手段を備え、 該故障判定手段により該スロットル弁が所定開度よりも
大きい大開度状態で固着していることが判定されたとき
には、該自動変速機の各変速ギヤのうち高速ギヤの選択
を禁止するとともに、 該自動変速機の各変速ギヤを自動的に選択する自動変速
モードと、手動で変速ギヤを選択しうる手動変速モード
とを有する自動変速機制御手段を備え、 該自動変速機制御手段の該手動変速モード時には、該自
動変速モードにおいて許可される変速ギヤよりも多くの
変速ギヤの選択を許可しうるように構成される ことを特
徴とする、車両の制御装置。 - 【請求項3】 スロットル弁を電気的に制御する電子ス
ロットル制御装置と、複数段の変速ギヤを備える自動変
速機とを備える車両の制御装置において、 少なくとも該電子スロットル制御装置が故障して該スロ
ットル弁が固着していることを判定する故障判定手段を
備え、 該故障判定手段により該スロットル弁が固着しているこ
とが判定されたときには、該自動変速機の各変速ギヤの
うち中速ギヤを選択するとともに、 該自動変速機の各変速ギヤを自動的に選択する自動変速
モードと、手動で変速ギヤを選択しうる手動変速モード
とを有する自動変速機制御手段を備え、 該自動変速機制御手段の該手動変速モード時には、該自
動変速モードにおいて許可される変速ギヤよりも多くの
変速ギヤの選択を許可しうるように構成される ことを特
徴とする、車両の制御装置。 - 【請求項4】 該故障判定手段により該スロットル弁が
固着していることが判定されたときには、該自動変速機
の各変速ギヤのうち中速ギヤに固定することを特徴とす
る、請求項1〜3のいずれかに記載の車両の制御装置。 - 【請求項5】 該自動変速機制御手段の該手動変速モー
ド時には、該自動変速モードにおいて許可される変速ギ
ヤよりも少なくとも1段低速側の変速ギヤの選択を許可
しうるように構成されることを特徴とする、請求項1〜
4のいずれか1項に記載の車両の制御装置。 - 【請求項6】 該自動変速機制御手段の該手動変速モー
ド時には、該自動変速モードにおいて許可される変速ギ
ヤよりも少なくとも1段高速側の変速ギヤの選択を許可
しうるように構成されることを特徴とする、請求項1〜
5のいずれか1項に記載の車両の制御装置。
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