JP2844671B2

JP2844671B2 - 内燃機関のスロットル制御方法

Info

Publication number: JP2844671B2
Application number: JP1135256A
Authority: JP
Inventors: 洋中島; 禎寺澤; 義典田口
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1989-05-29
Filing date: 1989-05-29
Publication date: 1999-01-06
Anticipated expiration: 2014-01-06
Also published as: US5048485A; JPH03945A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は内燃機関のスロットル制御方法に関し、特に
モータによりスロットルバルブを開閉制御すると共にク
ラッチ機構により両者間を断続するスロットル制御方法
に係る。

［従来の技術］内燃機関のスロットルバルブは、キャブレタにあって
は燃料と空気の混合気を、電子制御燃料噴射装置にあっ
ては吸入空気量を調節することにより内燃機関出力を制
御するものであり、アクセルペダルを含むアクセル操作
機構に連動するように構成される。

従来、アクセル操作機構がスロットルバルブに機械的
に連結されていたのに対し、近時、モータ等の駆動源に
連動する駆動手段によってアクセル操作に応じてスロッ
トルバルブを開閉する装置が提案されている。例えば特
開昭55−145867号公報には、スロットルバルブにステッ
プモータを連結し、このステップモータをアクセルペダ
ル操作に応じて駆動するようにした装置が開示されてい
る。また、特開昭59−153945号公報にも同様の装置が開
示されている。

［発明が解決しようとする課題］上記従来技術によるスロットル制御方法においては、
スロットル制御装置を構成するモータ等の各装置が正常
に機能しているか否かの点検方法が定かではない。一般
的にはモータ等の各装置を個別に点検し、何れかが異常
と判断したときにはスロットル制御を停止し、運転者に
報知する等の手段が講ぜられるものと思われる。しか
し、モータ等の各装置の点検に当り、例えばスロットル
センサの動作機能のようにモータ等が停止した状態では
点検できない場合がある。従って、各装置の動作機能を
点検するためにはモータを含む各装置の作動状態を検出
する必要がある。また、各装置の作動状態を検出すると
すればスロットルバルブが開作動することになり、内燃
機関の回転数が上昇し所謂吹き上りが生じ、運転者に不
快感を与えることになる。また、運転者の意思と無関係
に車速が増大してしまうおそれもある。

そこで、本発明は内燃機関のスロットル制御方法に関
し、モータ等の各装置の作動状態を検出することとし、
何れかの異常を検出したときに所定の処理を行なうよう
にすることを目的とする。また、本発明の他の目的は、
上記各装置の作動状態検出時に内燃機関の回転数が上昇
することがないようにすることを目的とする。

［課題を解決するための手段］上記の目的を達成するため、本発明は戻しばねにより
閉位置に付勢されるスロットルバルブに対しクラッチ機
構を介してモータを連結し、前記スロットルバルブの開
度を検出するスロットルセンサの出力信号に応じて前記
モータを駆動制御し内燃機関への吸入空気量を制御する
と共に、車両の走行状態及び前記内燃機関の運転状態に
応じて前記クラッチ機構を断続する内燃機関のスロット
ル制御方法において、前記モータ及び前記クラッチ機構
を作動させて前記モータ、前記スロットルセンサ、前記
クラッチ機構及び前記戻しばねの各装置の作動状態を検
出し、少くとも何れか一つの異常を検出したときには前
記モータ及び前記クラッチ機構の両者を非作動とし、少
くとも何れか一つの異常を検出したときには前記モータ
及び前記クラッチ機構の両者を非作動とし、前記モー
タ、前記スロットルセンサ、前記クラッチ機構及び前記
戻しばねの各装置の作動状態を検出するため前記モータ
及び前記クラッチ機構を作動させている間、少くとも前
記内燃機関の始動を禁止し停止状態に維持するようにし
たものである。

また、上記スロットル制御方法において、前記モータ
及び前記クラッチ機構を作動させて前記モータ、前記ス
ロットルセンサ、前記クラッチ機構及び前記戻しばねの
各装置の作動状態を検出し、前記モータ及び前記スロッ
トルセンサの何れか一方の異常を検出したときには前記
モータ及び前記クラッチ機構の両者を非作動とし、前記
モータ及び前記スロットルセンサが正常であって前記ク
ラッチ機構及び前記戻しばねの少くとも何れか一方の異
常を検出したときには通常のスロットル制御におけるス
ロットル開度より小の開度に制御するようにするとよ
い。

更に、上記スロットル制御方法において前記モータ、
前記スロットルセンサ、前記クラッチ機構及び前記戻し
ばねの各装置の作動状態を検出するため前記モータ及び
前記クラッチ機構を作動させている間、少くとも前記内
燃機関の始動を禁止し停止状態に維持するようにしても
よい。

［作用］上記のスロットル制御方法は例えば第１図のフローチ
ャートに示したように実行される。

先ず、ステップSP1において、内燃機関が停止中か否
かが判定され、停止中であればステップSP2においてモ
ータ及びクラッチ機構が駆動され、戻しばねに抗しスロ
ットルバルブが回動しスロットルセンサが作動状態とな
る。このときのスロットルセンサの出力とスロットルバ
ルブの回転角との関係からステップSP3においてモータ
及びスロットルセンサが正常か否かが判定され、何れか
一方が異常であればステップSP4に進みモータ及びクラ
ッチ機構の両者が非作動とされる。何れも正常であれば
ステップSP5に進み、例えばモータを保持した状態でク
ラッチ機構を非作動としたときスロットルバルブが初期
位置に戻るか否かにより、クラッチ機構及び戻しばねが
正常か否かが判定される。そして、何れか一方が異常で
あればステップSP6にて通常のスロットル制御における
スロットル開度より小の開度に制御され、両者が正常で
あればステップSP7に進み通常のスロットル制御が行な
われる。

尚、上記スロットル制御において、ステップSP6を省
略し破線で示したように処理することとしてもよい。

［実施例］以下、本発明の望ましい実施例を図面を参照して説明
する。

第２図は本発明のスロットル制御方法の一実施例に供
される装置の基本構成を示すもので、内燃機関９に装着
され戻しばね22により閉方向に付勢されたスロットルバ
ルブ11に対し、電磁クラッチ機構40を介してモータ50が
装着されている。スロットルバルブ11にはスロットルセ
ンサ13が設けられ、その出力信号が内燃機関９の運転状
態を示す信号等と共にコントローラ100に入力されてい
る。同様に、アクセル操作機構10に設けられたアクセル
センサ37の出力信号もコントローラ100に入力されてい
る。コントローラ100は電源V_Bに接続され、電磁クラッ
チ機構40及びモータ50がコントローラ100によって駆動
制御されるように構成されている。

上記装置の具体的構成は第３図及び第４図に示すとお
りであり、以下詳細に説明する。スロットルバルブ11は
内燃機関のスロットルボデー１の吸気通路内に、スロッ
トルシャフト12によって回動自在に支持されている。ス
ロットルシャフト12の一端が支持されるスロットルボデ
ー１の側面にはケース２が一体に形成されており、この
ケース２にカバー３が接合されている。また、ケース２
と反対側の、スロットルシャフト12の他端が支持される
スロットルボデー１の側面にはスロットルセンサ13が装
着されている。

スロットルセンサ13はスロットルバルブ11の開度を検
出する検出器を有し、スロットルシャフト12に連結さ
れ、スロットルシャフト12の回転変位が電気信号に変換
され、例えばアイドルスイッチ信号とスロットル開度信
号がコントローラ100に出力される。

スロットルシャフト12の他端には可動ヨーク43が固着
されており、スロットルバルブ11は可動ヨーク43と一体
となって回動するように構成されている。可動ヨーク43
は第４図に明らかなようにスロットルシャフト12に固着
される軸部を備えた円形皿状の磁性体で、略同形状の磁
性体の固定ヨーク44に対し、夫々の開口端が対向に且つ
夫々の側壁及び軸部が軸方向に重合した状態で所定の空
隙をもって嵌合している。この固定ヨーク44はスロット
ルボデー１に固着されており、軸部と側壁との間に形成
される空間に、非磁性体のボビン46に巻回されたコイル
45が収容されている。可動ヨーク43の底面には非磁性体
の摩擦部材43aがスロットルシャフト12回りに埋設され
ており、円板状磁性体のクラッチプレート42を介して駆
動プレート41が対向して配設されている。而して、これ
らにより電磁クラッチ機構40が構成されている。

駆動プレート41は中心に軸部を有する円形皿状体で、
軸部がスロットルシャフト12回りに回動自在に支持され
ている。駆動プレート41の軸部には外歯ギヤが一体に形
成されており、後述するギヤ52の小径部に形成された外
歯と噛合するように構成されている。第４図に示すよう
に駆動プレート41の底面には板ばね41aを介して前述の
クラッチプレート42が結合されている。この板ばね41a
によりクラッチプレート42は駆動プレート41方向に付勢
され、コイル45の非通電時は可動ヨーク43から離隔して
いる。

駆動プレート41と噛合するギヤ52は小径部と大径部を
有する段付円柱状で、各々に外歯が形成されており、カ
バー３に固着されたシャフト52a回りに回動自在に支持
されている。カバー３にはモータ50が固定され、その回
転軸がシャフト52aに対して平行且つ回動自在に支持さ
れている。モータ50の回転軸先端にはギヤ51が固着さ
れ、これがギヤ52の大径部の外歯と噛合している。尚、
モータ50としてステップモータが使用され、コントロー
ラ100によって駆動制御される。

而して、モータ50が回転駆動されギヤ51が回動すると
ギヤ52が可動し、これに噛合する駆動プレート41がクラ
ッチプレート42と共にスロットルシャフト12回りを回動
する。このとき第４図に示すコイル45が通電されていな
ければ、クラッチプレート42は板ばね41aの付勢力によ
って可動ヨーク43から離隔している。即ち、この場合に
は可動ヨーク43,スロットルシャフト12及びスロットル
バルブ11は駆動プレート41とは無関係に自由に回動し得
る状態にある。可動ヨーク43及び固定ヨーク44が励磁さ
れると、電磁力によりクラッチプレート42が板ばね41a
の付勢力に抗して可動ヨーク43方向に吸引され可動ヨー
ク43に当接する。これにより、クラッチプレート42と可
動ヨーク43とは摩擦係合の状態となり、摩擦部材43aの
作用も相俟って両者が接合状態で回動する。即ち、この
場合には駆動プレート41,クラッチプレート42,可動ヨー
ク43,スロットルシャフト12そしてスロットルバルブ11
が一体となって、ギヤ51,52を介してモータ50により回
転駆動される。

カバー３にはスロットルシャフト12と平行にアクセル
シャフト32が可動可能に支持されカバー３外に突出して
いる。このアクセルシャフト32の突出端部には回転レバ
ーを構成するアクセルリンク31が固定されており、アク
セルケーブル33の一端に固着されたピン33aがアクセル
リンク31の先端に係止されている。アクセルリンク31に
は戻しばね35が連結されており、アクセルリンク31及び
アクセルシャフト32がスロットルバルブ11閉方向に付勢
されている。アクセルケーブル33の他端はアクセルペダ
ル34に連結され、アクセルペダル34の操作に応じてアク
セルリンク31及びアクセルシャフト32がアクセルシャフ
ト32の軸心を中心に回動するアクセル操作機構10が構成
されている。

スロットルボデー１とカバー３との間、即ちケース２
内のアクセルシャフト32には板体のアクセルプレート36
が固着されており、このアクセルプレート36に対向し
て、板体のスロットルプレート21が、アクセルシャフト
32の細径部24に固着されている。

スロットルプレート21は中心部がアクセルシャフト32
の細径部24に支持され、周方向に小径部と大径部を有す
る板体が、第３図に示すように大径部の外側面に外歯が
形成されている。このスロットルプレート21の外歯は前
述の可動ヨーク43に形成された外歯と噛合している。従
って、可動ヨーク43の回転駆動によりスロットルプレー
ト21が回動し、あるいはスロットルプレート21の回転駆
動に応じて可動ヨーク43が回動し、これに一体的に結合
されたスロットルシャフト12及びスロットルバルブ11が
回動し得るように構成されている。

また、スロットルプレート21には小径部と大径部との
接続部に段差が形成されており、外周側面で端面カムが
構成されている。スロットルプレート21の大径部にはピ
ン23が固定されている。スロットルプレート21の軸部に
戻しばね22の一端が係止され、その他端がケース２に植
設されたピンに係止されている。従って、スロットルプ
レート21は戻しばね22の付勢力によって第３図中Ｂ方
向、即ちスロットルバルブ11閉方向に付勢されている。

アクセルプレート36は、中心部がアクセルシャフト32
に固着された円板部と、径方向に延出した腕部とから成
る。円板部は腕部に連続する部分が小径とされ、凹部が
形成されており、外周側面で端面カムが構成されてい
る。腕部は、その側面がスロットルプレート21のピン23
に対向するように配設されている。即ち、アクセルプレ
ート36が第３図中矢印Ａ方向に回動し腕部がスロットル
プレート21のピン23に当接すると、これらアクセルプレ
ート36及びスロットルプレート21が一体となって回動す
るように構成されている。尚、アクセルプレート36に
は、アクセルシャフト32の軸方向に延出するピン36cが
植設されている。而して、第３図に示した状態がアクセ
ルプレート36及びスロットルプレート21の初期位置の状
態であり、電磁クラッチ機構40により駆動プレート41が
可動ヨーク43に接合されると、スロットルバルブ11はモ
ータ50によって回動駆動される。

カバー３に形成されたアクセルシャフト32の軸受部外
周にはアクセルセンサ37が固着されている。アクセルセ
ンサ37は周知の構造で、図示しない厚膜抵抗を形成した
部材と、これに対向するブラシとから成り、ブラシがア
クセルプレート36のピン36cに係合するように配設され
ている。而して、アクセルセンサ37によりアクセルプレ
ート36と一体となって回転するアクセルシャフト32の回
転角が検出される。このアクセルセンサ37はケース２と
カバー３との間に介装されたプリント配線基板70に電気
的に接続されており、プリント配線基板70はリード71を
介して、コントローラ100に電気的に接続されている。

また、スロットルプレート21及びアクセルプレート36
と連動するリミットスイッチ60が第４図に示すようにス
テーを介してケース３に固定されると共にプリント配線
基板70に電気的に接続されている。リミットスイッチ60
は図示しない対向接点を有し、先端部にローラ63が装着
されている。

ローラ63は第３図及び第４図に明らかなようにスロッ
トルプレート21及びアクセルプレート36の各々の外周側
部に当接するように付勢されている。従って、ローラ63
はスロットルプレート21及びアクセルプレート36に形成
された端面カムに従動し、ローラ63の従動作用に応じ対
向接点が接触あるいは開離する。アクセルペダル34が所
定の操作量以下の操作量であって、即ちアクセルプレー
ト36の回転角が所定角度以下であって、スロットルプレ
ート21が所定角度を超えて回転駆動されている場合を除
きリミットスイッチ60の対向接点は接触している。

而して、アクセルペダル34の操作量が所定操作量以下
の操作量の場合、例えばアクセルプレート36が第３図の
状態にあり操作量が略零であって、且つスロットバルブ
11が開状態となりその開度が所定角度を超えて大となる
と、即ちスロットルプレート21が第３図矢印Ａ方向の所
定角度以上回動すると、ローラ63がスロットルプレート
21及びアクセルプレート36の小径部に当接し対向接点が
開離する。

コントローラ100はマイクロコンピュータを含む制御
回路であり、車両に搭載され第５図に示すように各種セ
ンサの検出信号が入力され、電磁クラッチ機構40及びモ
ータ50の駆動制御を含む各種制御が行なわれる。本実施
例においては、コントローラ100によって通常のアクセ
ルペダル操作に応じた制御の外、定速走行制御、加速ス
リップ制御等の各種制御が行なわれるように構成されて
いる。

第５図において、コントローラ100はマイクロコンピ
ュータ110並びにこれに接続された入力処理回路120及び
出力処理回路130を有し、モータ50が出力処理回路130に
接続され、電磁クラッチ機構40のコイル45は第１の通電
回路101及び第２の通電回路102を介して出力処理回路13
0に接続されている。コントローラ100はイグニッション
スイッチ99を介して電源V_Bに接続されている。また、コ
イル45及びモータ50の電源開閉手段として、イグニッシ
ョンスイッチ99がオンとなったときに両者の電源回路を
電源に導通するメインリレー109が設けられている。こ
のメインリレー109としてはトランジスタ等他のスイッ
チング素子を用いることとしてもよい。尚、コントロー
ラ100は図示しないバックアップ電源を備えており、後
述するシステムチェック処理における各状態を記憶する
機能を有している。

そして、アクセルセンサ37が入力処理回路120に接続
され、アクセルペダル34の操作量即ち踏込量に応じた信
号を出力し、スロットルセンサ13の出力信号と共に入力
処理回路120に入力される。コントローラ100においては
運転条件に応じて電磁クラッチ機構40がオンオフ制御さ
れ、アクセルペダル34の踏込量、即ちアクセル開度並び
に内燃機関の運転状態及び車両の走行状態に応じて設定
されるスロットルバルブ11の開度、即ちスロットル開度
が得られるようにモータ50の駆動制御が行なわれる。

入力処理回路120には定速走行制御用スイッチ80（以
下、単に定速走行スイッチ80という）が接続されてい
る。この定速走行スイッチ80は定速走行制御システム全
体の電源をオンオフするメインスイッチ81と種々の制御
を行なうコントロールスイッチ82から成り、後者は第５
図に示したように複数のスイッチ群によって構成され周
知の種々のスイッチ機能を備えている。図中ACはアクセ
レートスイッチ、STはセットスイッチ、CAはキャンセル
スイッチ、そしてRSはリジュームスイッチを示してい
る。

車輪速センサ91は定速走行制御、加速スリップ制御等
に供されるもので、周知の電磁ピックアップセンサある
いはホームセンサ等が用いられる。尚、第５図中におい
ては一個となっているが、必要に応じ各車輪に装着され
ている。また、コントローラ100には点火回路ユニッ
ト、通称イグナイタ92が接続されており、点火信号が入
力され内燃機関の回転数が検出される。

トランスミッションコントローラ93は自動変速装置を
制御する電子制御装置であり、車輪速センサ91、スロッ
トルセンサ13等の信号を入力して内燃機関の運転状態及
び車両の走行状態を検出し、これに基きマイクロコンピ
ュータにより変速位置等を演算して変速信号及びタイミ
ング信号を出力し、変速信号等によりソレノイドバルブ
を駆動しブレーキあるいはクラッチへの油圧を制御し、
変速作動を行なうものである。而して、このトランスミ
ッションコントローラ93にて出力される変速信号等がコ
ントローラ100に供給される。

モード切替スイッチ94は、アクセルペダル34の踏込量
とスロットルバルブ11の開度との対応関係について種々
の運転モードに応じて予め設定したマップをマイクロコ
ンピュータ110に記憶させておき、これを適宜選択し運
転モードに応じたスロットルバルブ11の開度を設定する
ものである。この運転モードとしては、例えばパワーも
しくはエコノミー、又は高速道路走行もしくは市街地走
行といったモードを設定することができる。加速スリッ
プ制御禁止スイッチ95は、運転者が加速スリップ制御を
好まない場合、これを操作することによりマイクロコン
ピュータ110に対し同制御を禁止する信号を出力するも
のである。ステアリングセンサ96は、例えば加速スリッ
プ制御を行なう際、ステアリングを転舵されているか否
かを判定し、その判定結果に応じて目標スリップ率を設
定し得るようにするものである。ブレーキスイッチ97は
図示しないブレーキペダルの操作に応じて開閉するスイ
ッチで、これを操作することによりブレーキランプ98が
点灯すると共に、常閉スイッチSC2が連動して開放駆動
され、電磁クラッチ機構40に接続される定速走行制御用
の第２の通電回路102が開放となる。

また、スタータ回路200はスタータモータ201を駆動制
御するもので、スタータモータ201の駆動回路を開閉制
御するリレー202のコイルに直列にスタータ制御リレー2
03を設け、このスタータ制御リレー203をコントローラ1
00の出力信号に応じて制御するようにしたものである。
これらリレー202及びスタータ制御リレー203に直列にス
タータスイッチ204が接続され、この間に自動変速装置
装着車両にあってはニュートラルスタートスイッチ205
が介装されている。これは、図示しない自動変速装置が
ニュートラル位置にあるとオン状態となっており、この
状態でスタータスイッチ204をオンとすると、スタータ
制御リレー203が後述する条件を充足しオン状態であれ
ばリレー202のコイルが通電され、スタータモータ201の
駆動回路がオンとなりスタータモータ201が駆動され
る。

而して、後述するように機関始動時にはスタータスイ
ッチ204をオンとしてもスタータ制御リレー203がオフ状
態とされ、スタータモータ201は不作動とされる。尚、
マイクロコンピュータ110は周知のようにCPU、ROM及びR
AM等を有し、これらがバスを介して入出力ポートに接続
されているが、第５図においてはこれらを省略してい
る。

第６図のフローチャートは第２図乃至第５図に示した
装置の全体作動を示すもので、コントローラ100におい
て、ステップS1にてイニシャライズされ、ステップS2に
て入力処理回路120への前述の種々の入力信号が処理さ
れ、ステップS3に進みこれらの入力信号に応じて制御モ
ードが選択される。即ち、ステップS4乃至S8に何れかが
選択される。

ステップS4乃至S6の制御が行なわたときは、ステップ
S9,S10にてトルク制御及びコーナリング制御が行なわれ
る。前者は変速時のショックを軽減するようにスロット
ル制御を行なうもので、後者は図示しないステアリング
の転舵角に応じたスロットル制御を行なうものである。
尚、ステップS7のアイドル回転数制御は機関状態が変化
してもアイドル回転数を一定の値に保持するように制御
するもので、ステップS8はイグニッションスイッチ99を
オフとした後の後処理を行なうものである。そして、ス
テップS11においてはダイアグノーシス手段により自己
診断が行なわれフェイル処理が行なわれた後、ステップ
S12にて出力処理されて出力処理回路130を介して電磁ク
ラッチ機構40及びモータ50が駆動される。而して、上述
のルーチンが所定の周期で繰り返される。

上記の全体作動の内、先ずステップS4の通常のアクセ
ル制御時の作動を説明する。アクセルペダル34非操作
時、即ちスロットルバルブ11全閉時には、スロットルプ
レート21とアクセルプレート36は第３図に示すように位
置しており、リミットスイッチ60がオン状態にあり、第
１の駆動回路101を介して電磁クラッチ機構40のコイル4
5に通電される。

コイル45に通電され、固定ヨーク44及び可動ヨーク43
が励磁されると、クラッチプレート42が可動ヨーク43に
接合されてスロットルシャフト12にモータ50の駆動力が
伝達される状態となる。この後、異常状態とならない限
り、スロットルシャフト12はモータ50によって回転駆動
され、従ってコントローラ100におけるモータ50の制御
によりスロットルバルブ11の開度が制御されることとな
る。

即ち、通常のアクセル制御時には、アクセルペダル34
の踏み込み操作を行なうと、その操作量に応じて戻しば
ね35の付勢力に抗してアクセルリンク31が回動される。
これにより、アクセルプレート36が第３図中矢印Ａ方向
に回動しリミットスイッチ60のオン状態が維持されると
共に、第３図に示すピン36cを介して連動するアクセル
センサ37にて、アクセルペダル34の操作量に対応するア
クセルプレート36の回転角が検出される。

アクセルセンサ37の検出出力はコントローラ100に入
力され、ここでアクセルプレート36の回転角に応じた所
定の目標スロットル開度が求められる。モータ50が駆動
されスロットルシャフト12が回動すると、その回転角に
応じた信号がスロットルセンサ13からコントローラ100
に出力され、スロットルバルブ11が上記目標スロットル
開度に略等しくなるように、コントローラ100によりモ
ータ50が駆動制御される。而して、アクセルペダル34の
操作量に対応したスロットル制御が行なわれ、スロット
ルバルブ11の開度に応じた機関出力が得られる。

尚、上記のスロットルバルブ11の作動中、アクセルプ
レート36とスロットルプレート21は係合することなく、
スロットルプレート21の回動に対しアクセルプレート36
が所定角度を以って追従する形となる。従って、アクセ
ルペダル34とスロットルバルブ11との間の機械的な連結
関係が生ずることはなく、アクセルペダル34の作動に応
じ滑らかな発進、走行を確保することができる。そし
て、アクセルペダル34の踏込を解除すると、戻しばね35
の付勢力によってアクセルリンク31が初期位置に復帰
し、スロットルバルブ11も全閉位置とされる。

上記通常アクセル制御時において、スロットルバルブ
11が異常作動したときには、アクセルペダル34の操作を
解除し非操作状態とすれば戻しばね35によりアクセルプ
レート36が初期位置に戻り、リミットスイッチ60がオフ
となり、第１の通電回路101が開放される。しかも、定
速走行制御用の第２の通電回路102は開放状態にあるの
で、コイル45への通電が行なわれなくなり電磁クラッチ
機構40の可動ヨーク43とクラッチプレート42が分離され
る。そして、駆動プレート41によるスロットルバルブ11
の駆動が停止され、スロットルバルブ11は戻しばね22に
より初期位置に戻される。

次に、ステップS5の定速走行制御においては、第５図
に記載のメインスイッチ81の常開スイッチSO1が操作さ
れた後コントロールスイッチ82のセットスイッチSTが操
作されると、常閉スイッチSC2を介してコイル45に電流
が供給され、励磁される。この場合において、スロット
ルバルブ11が所定開度以上であるとき、アクセルペダル
34を非操作状態とすると、リミットスイッチ60はオフ状
態となり第１の通電回路101は開放する。しかし、定速
走行制御中は第２の通電回路102を介してコイル45への
通電が継続されるので、スロットルシャフト12は電磁ク
ラッチ機構40を介してモータ50に連結されている。而し
て、車輪速センサ91によって検出された車速とセットス
イッチSTによりセットされた車速との差に応じて目標ス
ロットル開度が設定され、モータ50によりスロットルバ
ルブ11が目標スロットル開度に駆動制御される。

第６図のステップS6の加速スリップ制御においては、
第５図の車輪速センサ91の出力信号によりコントローラ
100にて発進時あるいは加速時の図示しない駆動輪のス
リップが検出されると、加速スリップ制御モードが選択
されスロットルバルブ11の開度が制御される。即ち、コ
ントローラ100においてその路面における十分な牽引力
と横抗力が得られる駆動輪のスリップ率が演算され、更
にこれを確保するための目標スロットル開度が演算され
る。そして、スロットルバルブ11がこの目標スロットル
開度となるようにモータ50が制御される。而して、スリ
ップ率が所定値以下となり、且つ目標スロットル開度が
通常のアクセル制御時の設定スロットル開度以上となる
と、加速スリップ制御が終了となり通常のアクセル制御
モードに復帰する。

次に、第６図のフローチャートに対しステップS1に前
段階もしくはステップS1に直後に実行される、モータ50
等の各装置の作動状態を検出するシステムチェックの処
理ルーチンについて第７図乃至第９図を参照して詳述す
る。

先ず、ステップ301において第５図に示すイグニッシ
ョンスイッチ99をオンとするとコントローラ100が起動
され、メインリレー109がオンとされると共にスタータ
回路200のスタータ制御リレー203がオフとされる。これ
により、スタータ制御リレー203がオンとなるまでスタ
ータモータ201に対する駆動回路のオフ状態が維持され
る。また、電磁クラッチ機構40がオフとされる。これに
より、モータ50とスロットルバルブ11が切り離された状
態に設定される。

次に、ステップ302においてマイクロコンピュータ110
内のメモリのRAMが正常であるか否かがチャックされ、
異常であればステップ303にてRAMが異常であることを示
す異常フラグが“1"とされ、ステップ370に進みシステ
ム異常フラグが“1"にセットされる。RAMが正常であれ
ば、ステップ304にて第５図中の各種スイッチ及びこれ
らとコントローラ100との接続線等の断線あるいは短絡
の有無がチェックされ、断続等が確認されたときにはス
テップ305にて断線・短絡を示す異常フラグが“1"とさ
れ、ステップ370に進む。尚、上記RAMのチェック及び断
線等のチェックは周知であるので説明は省略する。

これらの異常が確認されなければステップ306に進
み、システムチエックの開始条件が判定される。即ち、
車速が零であり、且つ内燃機関の回転数が零であるとき
のみ以下のシステムチェックを行なうこととされ、それ
以外はそのまま通常の制御が行なわれる。尚、本実施例
のスロットル制御装置には、モータ50やコントローラ10
0等が故障した時にも車両が動かせるように、リンプホ
ーム機構を追加できる。ここで、リンプホーム機構と
は、アクセルペダル34を大きく踏み込むことにより機械
的にスロットルバルブ11を少量開く機構である。リンプ
ホーム機構の追加により、モータ50やコントローラ100
等が故障した時にも車両は低速で走行することができ、
修理工場へたどり着くことができる。

このような進歩したスロットル制御装置では、ステッ
プ306における開始条件が充足されていても、アクセル
ペダル34が大きく踏み込まれていればスロットルバルブ
11が開いてしまう。即ち、このようなスロットル制御装
置では、ステップ306における開始条件が充足されてい
ても、常にスロットルバルブ11が全閉位置にあるとは限
らない。

リンプホーム機構を追加する場合には、ステップ306
とステップ310の間に第12図に示す制御条件を追加する
ことが望ましい。そうすれば、リンプホーム機構の動作
中は第１のシステムチェックが省略され、リンプホーム
機構の動作による不具合が解消できる。これにより、シ
ステムチェック作動中に運転者のアクセル操作に拘りな
くスロットルバルブ11が開閉され、運転者の意思と無関
係にアイドリング中の内燃機関の回転数が増大し、ある
いは車速が増大するといったことが回避される。

次に、第１のシステムチェックとして、ステップ310
において、スロットルバルブ11が所定開度以下でアイド
ル位置にあるか否かがチェックされる。これは前述のス
ロットルセンサ13から出力されるアイドルスイッチ信号
とスロットル開度信号によって判定される。ステップ30
6において開始条件を充足しているときには通常スロッ
トルバルブ11は戻しばね22によって全閉位置とされてい
る筈であるのに対し、スロットルバルブ11が所定開度以
下でアイドルスイッチ信号がオフとなっていない場合に
は何等かの異常があると考えられ、ステップ360に進み
第６のシステムチェックが行なわれる。スロットルバル
ブ11がアイドル位置にあることが確認されるとステップ
320に進む。

ステップ320においては、第２のシステムチェックと
して、電磁クラッチ機構40が駆動されスロットルバルブ
11がモータ50によって駆動される状態となる。そして、
モータ50がスロットルバルブ11開方向に所定パルス駆動
される。前述のようにモータ50はステップモータであ
り、駆動パルス信号とスロットルバルブ11の開度が比例
するように構成されている。従って、ステップ321にお
いて、上記所定パルスの駆動パルス信号に応じスロット
ルバルブ11の所定開度の変化が確認されれば、モータ50
及びスロットルセンサ13は正常と判定され、ステップ32
2にて異常フラグは“0"とされ、ステップ330に進む。ス
ロットルバルブ11の所定開度の変化が得られないとき
は、ステップ370にてシステム異常フラグが“1"にセッ
トされる。

第３のシステムチェックは、ステップ330において、
スロットルバルブ11が所定開度開いた状態で保持される
ようにモータ50に所定の保持電流が供給されると共に、
電磁クラッチ機構40がオフとされる。而して、戻しばね
22及び電磁クラッチ機構40が正常であれば、スロットル
バルブ11がアイドル位置にまで戻る。これに対し、モー
タ50により所定の開度に保持されたままの場合には、戻
しばね22あるいは電磁クラッチ機構40に何等かの問題が
あると考えられる。そこで、ステップ331にてスロート
ルバルブ11が初期位置に戻ったか否かが判定され、戻っ
ていればステップ332に進み、戻しばね22及び電磁クラ
ッチ機構40は正常と判定され、従って異常フラグは“0"
とされる。そして、ステップ380にて後述する所定の処
理が行なわれる。

スロットルバルブ11が初期位置に戻っていなければ、
第４のシステムチェックが行なわれる。即ち、ステップ
340において、スロットルバルブ11が所定開度に開いた
状態でモータ50の保持電流の供給が停止される。そし
て、ステップ341にて所定時間Ｔ以内でスロットルバル
ブ11が初期位置に復帰するか否かが判定される。復帰す
る場合には戻しばね22は正常と考えられ、電磁クラッチ
機構40側に問題があると考えられるので、ステップ342
において戻しばね22については異常フラグ“0"とされ、
電磁クラッチ機構40については異常フラグ“1"とされス
テップ370に進みシステム異常フラグ“1"とされる。

スロットルバルブ11が所定時間Ｔ以内で初期位置に復
帰しない場合には、第５のシステムチェックが行なわれ
る。この場合において、所定時間Ｔは、モータ50等に対
する慣性力が存在するため電磁クラッチ機構40をオフし
たときに初期位置に戻る時間より遅く、初期位置に戻る
までに一定の時間を必要とし、逆に戻しばね22の疲労に
よる戻り時間の遅れも生じ得るので、所定時間Ｔを限度
として戻しばね22の作動状態を検出するものである。而
して、スロットルバルブ11の所定時間Ｔ以内に初期位置
に復帰しなければ戻しばね22の不良と判定されステップ
350に進む。

ステップ350においては、第５のシステムチェックと
して、モータ50が所定パルス閉方向に駆動され、ステッ
プ351にてスロットルバルブ11が所定開度位置まで閉作
動したか否かが判定される。所定開度位置まで閉作動し
たとすると戻しばね22に異常があったということにな
り、結局電磁クラッチ機構40及び戻しばね22の何れも不
良と判断され、ステップ352にて両者に対する異常フラ
グが“1"とされた上で、ステップ370にてシステム異常
フラグが“1"とされる。

スロットルバルブ11が所定開度位置まで閉作動しなけ
れば、スロットルバルブ11が開となった後に生じた何等
の事情に起因していると考えられるので、第６のシステ
ムチェックが行なわれる。即ち、ステップ360において
電磁クラッチ機構40がオンとされ、モータ50が所定パル
ス閉方向に駆動される。そして、スロットルバルブ11が
閉位置に戻ったか否かに拘らず、ステップ361において
このシステムチェックのサイクルが１回目か２回目かが
判定され、１回目であればステップ362にてシステムチ
ェック２回目を示すフラグを“1"とした上で、ステップ
302から再度処理が行なわれる。ステップ361にて２回目
と判定されたときには、２回同じ処理を行なってもスロ
ットルバルブ11が閉位置に戻らなかったことになり何等
かの異常があると考えられるので、ステップ370に進み
システム異常フラグが“1"とされる。

而して、ステップ370においてシステム異常フラグが
“1"とされた場合には、ステップ380にてメインリレー1
09、電磁クラッチ機構40及びモータ50は何れもオフとさ
れる。

ここで、電磁クラッチ機構40及びモータ50をオフとす
るというのは電磁クラッチ機構40及びモータ50の夫々の
駆動回路を開放することを意味し、これとは別にメイン
リレー109のオフにより両者の電源回路が開放する。こ
れにより、電磁クラッチ機構40及びモータ50は非作動と
されるが、メインリレー109はそのままで電磁クラッチ
機構40及びモータ50の各々駆動回路のみをオフとしても
よく、また逆にメインリレー109のみをオフとするよう
にしてもよい。

そして、ステップ380において初めて、スタータ制御
リレー203がオンとされる。即ち、システムチェックの
結果が判明する迄は第５図のスタータモータ201の駆動
回路は非作動とされ、内燃機関の始動不能とされてい
る。尚、電磁クラッチ機構40及びモータ50は非作動とさ
れた後は、第３図においてアクセルペダル34を所定量以
上操作することにより、アクセルプレート36がスロット
ルプレート21のピン23に結合しこれらが一体となって回
動するので、所定のスロットル開度を確保することがで
き、修理場迄運転することが可能である。

上記実施例においては、システムチェックの最初にス
タータ制御リレー203をオフとする構成としたが、これ
は前述のようにチェック中の内燃機関の回転数の増大に
起因する所謂吹き上りや車速の増大を回避するためであ
る。従って、スタータ制御リレー203に替え、フューエ
ルカット即ち燃料の供給停止、点火回路の電源を遮断す
ることによる点火信号停止等を行なう手段を設けること
としてもよい。あるいは、図示しないイグニッションキ
ーをスタート位置へ回動しないように運転者に対し表示
し、もしくは音声により報知するようにしてもよい。

また、上記実施例においては、第９図のステップ380
においてシステム異常フラグが“1"にセットされたとき
にはメインリレー109、電磁クラッチ機構40及びモータ5
0が全てオフとされるように構成されているが、第４及
び第５のシステムチェックにより戻しばね22の不良及び
電磁クラッチ機構40の遮断不良と判定された場合は、次
のように処理することも可能である。即ち、定速走行制
御及び加速スリップ制御を禁止することとし、通常のア
クセル制御時に第10図に破線で示したように目標スロッ
トル開度のゲインを抑えるようにしてもよい。これによ
り、システム全体として所定の性能を確保することがで
きる。

更に、前述の実施例においてはイグニッションスイッ
チ99をオンとしたときにシステムチェックを行なう方法
を示したが、イグニッションスイッチ99がオフとされた
後もコントローラ100と電源V_Bとの電気的接続を一定時
間維持するようにして、イグニッションスイッチ99オフ
後に上記システムチェックを行なうようにすることもで
きる。例えば、第11図に示すようにメインリレー109と
イグニッションスイッチ99との間にタイマ回路107を介
装し、イグニッションスイッチ99オフ後タイマ回路107
にて設定される一定時間はコントローラ100の電源回路1
08が電源V_Bに導通するように構成することができる。

［発明の効果］本発明は上述のように構成されているので以下の効果
を奏する。

束ち、本発明のスロットル制御方法によれば、通常は
モータによりスロットル開度が制御されるので、滑らか
な発進、走行を確保することができると共に、定束走行
制御等の各種制御を容易に行なうことができる。しか
も、内燃機関が停止状態でモータ等の各装置の作動状態
を検出し、何れかの異常を検出したときにはモータとク
ラッチ機構の両者を非作動とするようにしたので、各装
置の機能を確実に点検することができ、また点検時にス
ロットルバルブが運転者の意思に拘りなく開放するとい
ったことを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の内燃機関のスロットル制御方法のフロ
ーチャート、第２図は本発明のスロットル制御方法の一
実施例に供されるスロットル制御装置の基本構成を示す
ブロック図、第３図は同、スロットル制御装置の分解斜
視図、第４図は同、縦断面図、第５図は同、コントロー
ラ及び入出力装置の全体構成図、第６図は第２図乃至第
５図に記載の装置の全体作動を示すフローチャート、第
７図、第８図及び第９図は同、システムチェックの処理
ルーチンを示すフローチャート、第10図は他の実施例に
おけるアクセル開度とスロットル開度との関係を示す特
性図、第11図は更に他の実施例に係る電気回路図、第12
図は第７図のシステムチェックの他の実施例の一部を示
すフローチャートである。１……スロットルボデー,9……内燃機関， 10……アクセルリンク機構， 11……スロットルバルブ， 12……スロットルシャフト， 13……スロットルセンサ， 21……スロットルプレート,22……戻しばね， 23……ピン,31……アクセルリンク， 33……アクセルケーブル,34……アクセルペダル 35……戻しばね,36……アクセルプレート， 37……アクセルセンサ， 40……電磁クラッチ機構,41……駆動プレート， 42……クラッチプレート,43……可動ヨーク， 44……固定ヨーク,45……コイル， 46……ボビン,50……モータ， 51,52……ギヤ,60……リミットスイッチ， 63……ローラ,80……定速走行制御用スイッチ， 81……メインスイッチ， 82……コントロールスイッチ， 91……車輪速センサ,92……イグナイタ， 93……トランスミッションコントローラ， 94……モード切替スイッチ， 95……加速スリップ制御禁止スイッチ， 96……ステアリングセンサ， 97……ブレーキスイッチ， 98……ブレーキランプ， 99……イグニッションスイッチ， 100……コントローラ， 101……第１の通電回路， 102……第２の通電回路， 110……マイクロコンピュータ， 120……入力処理回路,130……出力処理回路， 200……スタータ回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭59−153945（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−20650（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−119036（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−252839（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02D 41/00 F02D 41/40 F02D 9/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】戻しばねにより閉位置に付勢されるスロッ
トルバルブに対しクラッチ機構を介してモータを連結
し、前記スロットルバルブの開度を検出するスロットル
センサの出力信号に応じて前記モータを駆動制御し内燃
機関への吸入空気量を制御すると共に、車両の走行状態
及び前記内燃機関の運転状態に応じて前記クラッチ機構
を断続する内燃機関のスロットル制御方法において、前
記モータ及び前記クラッチ機構を作動させて前記モー
タ、前記スロットルセンサ、前記クラッチ機構及び前記
戻しばねの各装置の作動状態を検出し、少くとも何れか
一つの異常を検出したときには前記モータ及び前記クラ
ッチ機構の両者を非作動とし、前記モータ、前記スロッ
トルセンサ、前記クラッチ機構及び前記戻しばねの各装
置の作動状態を検出するため前記モータ及び前記クラッ
チ機構を作動させている間、少くとも前記内燃機関の始
動を禁止し停止状態に維持することを特徴とする内燃機
関のスロットル制御方法。
【請求項２】戻しばねにより閉位置に付勢されるスロッ
トルバルブに対しクラッチ機構を介してモータを連結
し、前記スロットルバルブの開度を検出するスロットル
センサの出力信号に応じて前記モータを駆動制御し内燃
機関への吸入空気量を制御すると共に、車両の走行状態
及び前記内燃機関の運転状態に応じて前記クラッチ機構
を断続する内燃機関のスロットル制御方法において、前
記モータ及び前記クラッチ機構を作動させて前記モー
タ、前記スロットルセンサ、前記クラッチ機構及び前記
戻しばねの各装置の作動状態を検出し、前記モータ及び
前記スロットルセンサの何れか一方の異常を検出したと
きには前記モータ及び前記クラッチ機構の両者を非作動
とし、前記モータ及び前記スロットルセンサが正常であ
って前記クラッチ機構及び前記戻しばねの少くとも何れ
か一方の異常を検出したときには通常のスロットル制御
におけるスロットル開度より小の開度に制御することを
特徴とする内燃機関のスロットル制御方法。
【請求項３】前記モータ、前記スロットルセンサ、前記
クラッチ機構及び前記戻しばねの各装置の作動状態を検
出するため前記モータ及び前記クラッチ機構を作動させ
ている間、少くとも前記内燃機関の始動を禁止し停止状
態に維持することを特徴とする請求項２記載の内燃機関
のスロットル制御方法。