JPS60243343A - スロットル制御装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔背景技術〕 本発明は、一般に燃料送出装置の分野に関し、特にパワ
ー送出装置のエンジンに可変量の燃料を送出するための
燃料送出を自動的、又は手動によって実行するためのシ
ステムと方法に関する。

今日の自動車産業界に於る燃料経済性改善と、排気ガス
減少−・の傾向に従って、自動車の自動制御システム乙
こ関する多くの研究と開発が行われている。車輌のエン
ジンに送出される燃料を制御するためのシステムを対象
としているものもある。

そのようなシステムのひとつは、イシダ等の名で開示さ
れた米国特許第４，４２４．７８５号がある。該システ
Ｊ、では、アクセルペタルの動きの程度、エンジンの吸
入孔内の空気流量、及びスロットル弁位置のような種々
のパラメータか制御ユニットに供給され、該制御ユニッ
トは、エンジンに対して最適なスロットル弁設定を行う
ため、これらのパラメータを予めプログラムされた値と
比較する。しかし、制御ユニットが障害を起ずと、スロ
ットルば制御され得なくなり、車輌は走行不能になる。

イシダばこの欠点を認識して、主制御ユニットが障害を
発生した時、スロットル制御を司る補助制御ユニットを
開示している。王制御ユニットが誤動作をすると、補助
制御ユニツ１−は直ちに起動される。しかし、補助ユニ
ットは、車を低速でガソリンスタンドに走行させ、主制
御ユニットの修理をするに十分なだけの制限されたスロ
ットル制御を行うにすぎない。

イシダのシステムは上記の従来技術のシステムの改良で
あるが、該システムも不十分である。例えば、イシダシ
ステムでは、主装置の誤動作時には、補助制御装置は即
時に、スロットル弁の制御を行うものとしている。制御
がなめらかに補助装置に渡るために、スロットル弁を予
め定められた位置に戻したり、又はスロットル弁位置を
保証するための処置は存在しない。従って、スロットル
弁設定が補助制御装置の要求に一致するまでは、車輌は
よろめいたり停止したりする。更に、イシダシステムで
は、補助制御装置は制限されたスロットル動作を提供す
るにすぎない。従って、主装置が回復するまでは、車輌
は低速度でのみ走行できる。例えばフリーウェイでの運
転時には、車輌を低速度動作に制限することは危険とい
える。通常の市街走行や、急加速が必要な交通条件下で
は、やはり危険となり得る。従って、イシダシステムは
従来の燃料送出制御システムの改良であるか、理想シス
テムではない。

〔発明の要約〕

本発明の全体としての目的は、手動制御と自動制御の切
替えが可能な燃料送出システムを制御するだめのシステ
ムと方法を提供することである。

本発明の特定な目的は、車輌をよろめかせたり停止させ
たりすることなく自動制御と完全な手動制御とをスムー
ズに切替ることの可能な、車輌用燃料送出システム動作
を制御するためのシステム及び方法を提供することであ
る。

本発明の他の特定な目的は、手動制御下において、完全
に車輌運転を可能にする車輌用燃料送出システム動作を
制御するためのシステム及び方法を提供することである
。

本発明の他の特定な目的は、車輌運転者の安全及び車輌
動作を害することのない車輌用燃料送出システムの動作
を制御するためのシステムを提供することである。

本発明は、例えばスロットル弁のような車輌用燃料送出
システムの動作を自動的、又は手動で制御するためのシ
ステムに関する。該システムは、アクセルペダル位置を
示す信号と、スロットル弁位置を示す信号とを受ける制
御装置を含む。これらの信号はＤＣモータへの制御信号
を作るためにら処理される。このＤＣモータは、例えば
車輌を理想動作線にそって保持するため、スロワ１〜ル
位置を自動的に車輌の最適効率にセットする。該制御コ
１装置はクラッチを制御する出力信号も提供する。クラ
ッチは、手動制御が必要なときアクセルペダルを直接ス
ロットル弁に接続する。手動制御中には１、車輌運転者
は車輌を完全に制御する。しかし、自動制御から手動制
御への変化は、スロットル弁が予め定められた位置に移
動されるか、又はアクセルペダルによって指示された位
置に合うようにされるかするまでは起らない。従って、
制御が自動から手動に切替えられたとき、車輌がよろめ
いたり停止したりすることが防げる。

本発明によれば、スロットル弁の制御は車輌運転者によ
って、自動または手動に選択できる。装置の誤動作又は
、他の障害が検出されるまでは、スロットル弁は通常、
自動的に制御されると予期される。誤動作、又は障害時
、該装置は車輌運転者の指示によって手動制御にされる
か、もしくは、自動制御装置の検出した誤動作の結果、
手動制御への切替が行なわれることで手動制御にされる
。

更に、本発明の制御システムは、本仕様書で参照する本
出願者の系属中の特許出願第３８０．９２２号及び第３
８０，９２３号（１９８２年５月２１日）に開示する無
段変速機の動作を制御するためのシステムに関連して使
用されることも予期される。

高変速比では、スロットルバルブ弁の手動制御が望まし
く、低変速比では自動制御が望ましい。

〔実施態様〕

本発明は多数の相互接続された要素から構成され、それ
らの全ては第１図に少くとも多少は詳しく示されている
。第１図を参照すると、本発明のシステムは電池６から
電力を受ける制御ユニット１を含む。制御ユニット１は
マイクロプロセッサを含んでもよいし又はディスクリー
トな構成部分から構成されてもよい。電池６は制御ユニ
ット１に特別に割当てられていてもよいし、もしくは、
ポスト車輌の王蓄電池でもよい。アクセルペダル位置信
号αは、アクセルペダル２から制御ユニツ１−１を制御
するために与えられる。信号αは、分圧回路の一部を形
成する電位差計３によって生成され得る。信号θも制御
ユニット１から供給され、スロットル弁４の位置を示す
。信号θは、これも分圧回路の一部を成す電位差計５に
よって生成され得る。信号αとθは、ステップモータ７
を制御するだめの出力信号を得るため、制御ユニット１
によって処理される。制御ユニット１かマイクロプロセ
ッサを含んでいればステップモータ７を制御するための
信号パルスは、以下に記述するように、第２図のサブル
ーチンによって生成され得る。

ステップモータ７はスロットル弁４に結合され、スロッ
トル弁４を、制御ユニット１の指示する位置にセットす
る。もしくは、ステップモータ７は、アナログ変換器９
を介して制御コーニット１によって駆動され得るＤＣモ
ータ８に置きかえてもよい。

正常動作中には、制御ユニット１は、信号αとθを基に
、ステップモータ７に命令を出してスロットル弁４の動
作を制御する。制御ユニット１かマイクロプロセッサを
含んでいれば、例えば最大燃料効率及び最小排出ガスの
ような最適な車輌効率のための理想的スロットル設定を
実現する上記信号を処理するため各種サブルーチンを使
用してもよい。手動制御が望まれるときには、スロット
ル弁４は、クラッチ１１を介してアクセルペダル２によ
って動かされ得る。従って、制御ユニット１、又はシス
テム内のいかなる所において誤動作が検出されても、ス
ロットル弁４は、アクセルペダル２によって手動で動作
させることができる。

手動モードでは、車輌動作の全てを運転者が利用できる
。従って、従来技術で周知のシステムのように、車輌が
低速動作に制限されるということはない。

本発明による制御システムは、無段変速機と関連して使
用され得る。高変速比では、車輌の始動時、スロットル
弁ば直接アクセルペダルによって制御されるのが望まし
い。しかし、車輌が動作速度に近づく低変速比では、ス
ロットル弁の自動制御が好ましい。従って、制御ユニッ
ト１ば、無段変速機の変速比を検出し、スロットルの最
適制御モードに切替えるようにプログラムされてよい。

ＤＣモータ８でなく、ステップモータ７がスロットル弁
４を動かすのに使用され、制御ユニット１にマイクロプ
ロセッサがあれば、該マイクロプロセッサはステップモ
ータを制御するだめの適当なパルスを生成するためにプ
ログラムされ得る。

第２図は、適当なパルスを生成するために使用し得るコ
ンピュータサブルーチンの動作を示す流れ図を示す。ス
テップ２０では、Ｎ、Ｊ、及びｌはセロに初期設定され
る。これらの値は、サブルーチン実行中のカウンタとＵ
７て使用される。ステップ２１では、必要なパルス数が
計算され、ステップ２２て可変数Ｎｓに指定される。ザ
ブルーチンは次にステップ２３に進みパルスをオンにす
る。

次にサブルーチンは、ステップ２４に示す、オンパルス
幅の期間だけ待ちループに入る。ステップ２５でパルス
はオフにされ、ステップ２６で第２の待ちループに入る
。このステップ２６の待ちループはオフパルス幅を設定
する。ステップ２６の待ちループの完了後、ザブルーチ
ンはステップ２７に進み、カウンタＮは、別のパルスが
完了したことを示すため進められる。続いてサブルーチ
ンはステップ２８に入り、カウンタＮば、必要な全パル
ス数を示すＮｓと比較される。ＮがＮｓより小さけれは
、サブルーチンは、別のパルスを発生させるために元に
戻る。ＮがＮｓ以上であれば、サブルーチンは終了する
。

第３図を参照して、アクセルペダル２による、スロット
ル弁４の自動制御から手動制御への切替動作を説明する
。自動から手動へ制御を切替えたい場合には、クラッチ
１１はステップ３０に示されるように接続されステップ
モータ７又はＤＣモータ８はステップ３１のように切離
される。モータが消勢されると、スロットル弁４は、ば
ね１０（第１図）の動きによって閉位置に向って動かさ
れる。モータから電力が除かれるのでスロットル弁４に
接続されたその軸は、スロットル弁４が閉位置に向って
移動する間自由に回転する。ステップ３２で、アクセル
ペダル位置信号αは、スロットル位置信号θと比較され
る。信号αとθが等しければ、サブルーチンは完了し、
自動制御から手動制御への切替完了をしめし、元に戻る
。信号αと信号θが不一致であればサブルーチンはステ
ップ３３に進み、信号αはゼロと比較される。セロは、
アクセルペダルがもはや押されていないことを示す。信
号αがゼロでなければサブルーチンもよステップ３２に
戻る。しかし信号αがセロであればステップ３４に進み
、クラッチ１１が切り離される。サブルーチンは次にス
テップ３５に示す待ちループに入る。この待ちループは
、ステップ３６でクラッチ１１が接結される前に、つま
り、信号θがゼロになる前に、スロットル弁４がばね１
０の働きによって閉位置に戻ることを保証するためにあ
る。次にサブルーチンは、自動制御から手動制御への切
替完了を示し元に戻る。

上記サブルーチンでは、自動モードから手動モートへの
切替は、信号θで示される燃料送出シス７　ム（７）　
状ｆＧ　カ、Ｎ　号αで示されるアクセルペダル２によ
って指示される所望の出力パワー又はトルクにはへ等し
い実出力パワー又はｊ・ルクに対応するまでは完了しな
い。これは、サブルーチンのステップ３２で実行される
ロジックによって決定される。信号θとαが等しい場合
、即ら、信号θが信号αによって命ぜられた所望の出力
パワー又はトルクに等しい実出力パワー又はトルクに対
応するときには、自動制御から手動制御への切替えは完
了していて、ステップ３７においてザブルーチンから戻
る。ステップ３３てα−〇であれば、即ち、アクセルペ
ダル２が押されていない場合、又は所望の出力パワーが
セロ即ち、ステップ３５の終りてθ−０であれば、つま
り、実出力パワーがセロであれば、自動から手動への切
替は完了し、ザブルーチンからの戻りはステップ３７で
実行される。

第４図を参照して、スロットル弁４がＤＣモータによっ
て駆動される場合の手動から自動制御への切替動作を説
明する。ステップ４０に示すように、電力はＤＣモータ
に供給される。リーブルーチンは次にステップ４１に進
み、クラッチ１１を切断する。続いてサブルーチンは、
手動から自動制御への切替が完了したことを示し、ステ
ップ４２に示す戻り処理を実行する。

第５図は、スロットル弁４がステップモータによって駆
動される場合の、手動から自動制御への切替時のコンピ
ュータサブルーチンの流れ図を示す。ステップ５０に示
すように、クラッチ１１は先ず切り離される。次にサブ
ルーチンは、ステップ５２てステップモータに電力か供
給される前に、ステップ５１に示す待ちループに入る。

第９図は、制御ユニット１とステップモータ７の間で使
用され得るインターフェースを示す。該インターフェー
スは、ユニット】、及び、ステップモータを駆動するフ
ェースドライハロ　２−６５からの制御信号を受信する
ためのロジックシーケンスを含んでいる。第６図と第８
図は、ロジックシーケンス６１を有し得るロジックシー
ケンスノ′の２実施例を示し、第７し１はロジックシー
ケンスに関する各種信号を示す。

第１２図は、ディスクリートな構成部品を用いた簡略の
制御ユニット及び、ＤＣモータ８を駆動するために使用
されるアナ１コク変換器９を示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従ってエンジンの燃料送出システム
を制御するためのシステムのブロック図である。 第２図は、本発明による、ＤＣステップモータを駆動す
るだめのパルスを発生ずるために使用されるコンピュー
タザブルーチンの流れ図である。 第３０は、本発明による、自動制御から手動制御への切
替用のコンピュータサブルーチンの流れ図である。 第４図は、本発明による、スロットル弁かＤＣモータに
よって駆動される場合の手動制御から自動制御へ切替え
のために使用されるコンピュータサブルーチンの流れ同
である。 第５閾は、本発明による、スロットル弁がステップモー
タで制御される場合の、丁動制御から自動制御への切替
用のコンピュータサブルーチンの流れ図である。 第６図は、ステップモータ用フェーストライバの駆動用
ロジックシーケンス例を示す。 第７図は、第６図に示すロジックシーケンス用のステッ
プ入力とフェーズ出力の波形を示す。 第８図は、ステップモータ用フェーストライハラ駆動す
るために使用可能な他のロジックシーケンスの例を示す
。 第９図は、第６図、又は第８図のロンツクノーケンスと
ステップモータ用フェースドライバのブロック図及び一
部概略図である。 第１０１Ｆは、本発明による部分制御装置とＤＣＣモー
フ動用アアナログ変換器概略図である。 〔図中符号〕 ■・・・制御ユニット ２・・・アクセルペダル ３・・・アクセル位置ポット ４・・・スロットル弁 ５・・・θ位置型位差計 ６・・・電池 ７・・　ステッピングモータ ８・・・ＤＣモータ ９・・　アナログ変換器 １０・・・ばね １１・・・クラッチ ６１・・・ロジックシーケンス ６２・・・フェースドライハ ロ ロ４・・・フェーズＢトライハ ロ５・・・フェースドライハ ロ アイシン精機株式会社 代表者中井令夫 第２図 倉３ＷＪ 第７Ｉｌｌ 第８１！１ 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、パワー送出システムのエンジンに可変量燃料を送出
   するための燃料送出システムの自動制御又は手動制御を
   実施するだめのシステムであって：前記エンジンからの
   所望の出力パワー又はトルクを命令するための命令手段
   と； 前記燃料送出システムの状態を測定するだめの測定手段
   と； 前記命令手段と前記測定手段に動作的に結合された自動
   制御手段であって、前記燃料送出システムの動作を、前
   記命令手段によって命令された所望の出力パワー又はト
   ルクと、前記燃料送出システムの測定された状態との関
   数として制御するための前記自動制御手段と； 前記命令手段に結合された手動制御手段であって、前記
   命令手段によって命令された所望の出力パワー又はトル
   クの関数として、前記燃料送出システムの動作を手動的
   に制御するだめの前記手動制御手段と；及び・ 第１の予め定められた条件か検出され、更に、前記測定
   手段によって測定された前記燃料送出システムの状態が
   、前記命令手段によって命令された所望の出力パワー又
   はトルクＱこは−等しい実際の出力パワー又はｌ−ルク
   に対応する場合に　前記燃料送出システムの制御を前記
   自動制御から前記手動制御に切替えるための切替手段と
   により構成されるごとを特徴とする前記システム。 ２、パワー送出システムのエンジンに可変量燃料を送出
   するための燃料送出シフテ１、の自動制御又は手動制御
   を実施するための方法であって：前記エンジンからの所
   望の出力パワー又はトルクを命令するステップと； 前記燃料送出システムの状態を測定するステップと； 前記燃料送出システムの動作を、命令された所望の出力
   パワー又はトルクと、前記燃料送出システムの測定され
   た状態との関数として自動的に制１卸するステップと； 前記燃料送出システムの動作を、命令された所望の出力
   パワー又はトルクの関数として手動的に制御するステッ
   プと；及び、 第１の予め定められた条件が検出され、更に、前記燃料
   送出システムの測定された状態が、命令された所望の出
   力パワー又はトルクにほぼ等しい実際の出力パワー又は
   トルクに対応する時に、前記燃料送出システムの制御を
   前記自動制御から前記手動制御に切替るステップとによ
   り構成されることを特徴とする前記方法。