JP3888225B2 - 車両の制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両制御系の異常時に、車両の退避走行等を確保するためのフェイルセーフ処理として各種のエンジン制御を実行する装置に採用して好適な車両の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の電子制御式車載エンジンの普及に伴い、エンジン並びにその周辺機器の制御をマイクロコンピュータを中心とした電子制御によって実現することが多くなってきている。
【０００３】
こうした制御としては例えば、燃料噴射弁を通じてエンジンの気筒に噴射供給される燃料の噴射量や噴射時期を調節する制御（燃料噴射制御）や、点火プラグを通じて気筒内の燃料と吸入空気との混合気に対する点火動作を行う時期を調節する制御（点火時期制御）等が挙げられる。また近年、エンジンに吸入される空気の量を調量するスロットルバルブについてもその開度を電気的に制御するシステム、いわゆる電子スロットルシステムが実用されている。そして、このシステムの制御も同様に、上記マイクロコンピュータを中心とした電子制御によって実現されている。
【０００４】
ところで、これらの制御が電子制御によって実現されることで、エンジン出力をその都度の運転状態に即した適正な出力に維持するための各種のきめ細かな制御を行うことができるようになる。一方この場合は、上記燃料噴射弁や点火プラグ、スロットルバルブ等の操作子の制御が全てマイクロコンピュータ等、上記電子制御を行う装置、すなわち電子制御装置に委ねられることともなる。このため、この電子制御装置に何らかの異常が生じて、上記各操作子の制御が適正に維持されなくなるようなことがあると、エンジン出力そのものが適正に維持されなくなるおそれもある。
【０００５】
そこで一般に、上記電子制御装置に異常が生じたときには、フェイルセーフ処理として、エンジンが出し得る最大出力を規制した上で、車両の退避走行が可能となるような応急的なエンジン制御を行うようにしている。
【０００６】
そして従来、こうしたフェイルセーフ機能を持つ制御装置としては、例えば発明協会公開技報の公技番号２０００−１９１０に開示された装置等が知られている。この装置には、上記電子スロットルシステムが搭載されている。そして、電子制御装置に異常が生じたと判断されるときには、機械的に構成される補助機構によってスロットルバルブが所定開度に固定される。これにより、退避走行に最低限必要とされる吸入空気量が確保され、ひいてはエンジンのストールが回避される。また、実際の退避走行に際しては、エンジンを減筒運転したり、点火時期を補正するなど、エンジン出力の制限制御を実行するようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の装置によれば、電子制御装置に異常が生じている場合であっても、車両を退避走行させることは確かにできる。
【０００８】
ただしこの装置の場合、車両の退避走行中は、異常が生じていると判断されている電子制御装置を通じて上述した減筒運転や点火時期補正等のエンジン出力の制限制御が行われることとなる。このため、こうしたエンジン出力の制限制御自体、これが適正に実行されているか否かについての懸念も拭いきれず、いまだ改善の余地を残すものとなっている。
【０００９】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、電子制御装置が異常と判断された後のフェイルセーフ処理をより適切に実行して、車両の退避走行が行われる場合であれ、その信頼性をより高めることのできる車両の制御装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
先ず、請求項１に記載の発明は、車載エンジンの出力制御に用いられる１乃至複数の操作子の操作態様を同エンジンの運転状態に応じて電子制御する電子制御装置を備え、該電子制御装置に異常が生じていることが判断されるときには、前記エンジンに吸入される空気の量を所定量に固定するとともに前記操作子の少なくとも１つの操作量を制限して当該車両を退避走行させる車両の制御装置において、前記車両の退避走行時に前記エンジンの回転速度が過度に高くなっていることを判定することのできる所定速度よりも高いことに基づいて前記電子制御装置による前記操作子の操作量制限異常を判定する判定手段を備えることをその要旨とする。
【００１１】
上記構成によれば、操作子の操作量が制限された上で車両が退避走行されているにもかかわらずエンジンの回転速度が過度に高くなっていることをもって、電子制御装置による上記操作量の制限を適正に行うことができなくなる異常（操作量制限異常）が生じていることを判定することが可能になる。そして、その異常判定に基づき、例えば操作子の操作量についての制限制御自体を強制的に停止するなど、フェイルセーフ処理の処理態様を上記異常が生じている環境に適した任意の態様に変更することができるようにもなる。従って、電子制御装置が異常と判断された後のフェイルセーフ処理をより適切に実行して、車両の退避走行が行われる場合であれ、その信頼性をより高めることができるようになる。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両の制御装置において、前記車両の退避走行時に前記制限される操作子の操作量を監視する監視手段を更に備え、前記判定手段は、前記監視される操作子の操作量と前記電子制御装置による同操作子の操作量とが一致しないことを条件に、前記操作量制限異常を判定することをその要旨とする。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、車載エンジンの出力制御に用いられる１乃至複数の操作子の操作態様を同エンジンの運転状態に応じて電子制御する電子制御装置を備え、該電子制御装置に異常が生じていることが判断されるときには、前記エンジンに吸入される空気の量を所定量に固定するとともに前記操作子の少なくとも１つの操作量を制限して当該車両を退避走行させる車両の制御装置において、前記車両の退避走行時に前記制限される操作子の操作量を監視する監視手段と、該監視される操作子の操作量と前記電子制御装置による同操作子の操作量とが一致しないこと、及び前記エンジンの回転速度が過度に高くなっていることを判定することのできる所定速度よりも高いことの論理積条件に基づいて前記電子制御装置による前記操作子の操作量制限異常を判定する判定手段とを備えることをその要旨とする。
【００１５】
エンジンの回転速度が所定速度よりも高いことのみをもって操作量制限異常を判定する構成では、例えば車両の降板走行に伴ってエンジン回転速度が上昇したときに、その上昇が電子制御装置の異常に起因するものであるといった誤った判断に基づいて上記操作量制限異常の判定がなされるおそれがある。
この点、請求項２または３に記載の発明の構成によれば、エンジン回転速度が所定速度よりも高くなっていることに加えて、操作子の制御が適正に行われていないことをも判断した上で、上記操作量制限異常が判定されるようになる。従って、車両の降板走行時等に誤って操作量制限異常の判定がなされることを好適に抑制することができるようになる。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の車両の制御装置において、前記所定速度が、前記エンジンの出力軸から当該車両の車軸までの動力伝達系における動力伝達状態に基づき設定されることをその要旨とする。
【００１７】
操作子の実際の操作量や車両の走行状態が同一の条件下にあっても、エンジン回転速度は動力伝達系の動力伝達状態に応じて異なった速度となる。この点、所定速度を動力伝達系の動力伝達状態に基づき設定する上記構成によれば、エンジン回転速度が過度に高くなったことを動力伝達系の動力伝達状態に応じたかたちで好適に判断することができるようになる。
【００１８】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の車両の制御装置において、前記所定速度は、前記動力伝達系が伝達状態であるときと非伝達状態であるときとで異なる速度に設定されることをその要旨とする。
【００１９】
エンジン回転速度は、動力伝達系が伝達状態にあるときと非伝達状態であるときとで大きく異なる。この点、上記構成によれば、こうしたエンジン回転速度の相違に応じたかたちで所定速度を設定することができるようになり、エンジン回転速度が過度に高くなったことを適切に判断することができるようになる。
【００２０】
また、請求項６に記載の発明は、請求項２または３に記載の車両の制御装置において、前記エンジンは多気筒エンジンであり、前記操作子はそれら各気筒に対応して設けられた燃料噴射弁であるとともに前記電子制御装置は前記操作子の操作量の制限としてそれら燃料噴射弁の駆動数を制限する減筒運転を行うものであり、前記監視手段は、前記駆動が制限されている特定の気筒に対応して設けられた燃料噴射弁に対する噴射指令の有無を監視するものであることをその要旨とする。
【００２１】
上記構成によれば、意図しない燃料噴射がなされたことを的確に判断することができるようになる。
また、請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の車両の制御装置において、前記判定手段により前記操作子の操作量制限異常が判定されることに基づいて前記エンジンの運転を強制的に停止させる強制停止手段を更に備えることをその要旨とする。
【００２２】
上記構成によれば、フェイルセーフ処理の信頼性が低下するおそれのあるときに車両の退避走行自体を禁止することができるようになり、同フェイルセーフ処理の信頼性を好適に高めることができるようになる。
【００２３】
また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の車両の制御装置において、前記電子制御装置はマイクロコンピュータを備えて構成され、前記強制停止手段は、前記マイクロコンピュータに連続的にリセット信号を出力するものであることをその要旨とする。
【００２４】
上記構成によれば、電子制御装置から操作子に対して出力されている全ての操作指令を的確に停止させることができるようになり、ひいてはエンジンの運転を速やかに停止させることができるようになる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図１および図２に、この発明にかかる車両の制御装置の一実施の形態についてその具体構成を示す。
【００２６】
はじめに、図１を参照して、同実施形態にかかる車両の制御装置が適用される車載エンジン、並びにその周辺装置の概略構成について説明する。
図１において、車載エンジン１は、例えば直列４気筒の４サイクルエンジンとして構成されている。このエンジン１の吸気通路２には、上流に図示しないエアクリーナが設けられ、同エアクリーナの下流側には、スロットルバルブ１０が設けられている。このスロットルバルブ１０は、モータ１１によって開閉駆動されるものであり、同スロットルバルブ１０の開度に応じてエンジン１に供給される空気量が調量される。
【００２７】
上記スロットルバルブ１０には、その周辺機器として、同スロットルバルブ１０の開度ＴＡを検出するためのスロットル開度センサ２２が設けられている。
また、吸気通路２におけるスロットルバルブ１０の下流には、同エンジン１への吸入空気量を検出するための吸気圧センサ２３が設けられている。
【００２８】
更に、吸気通路２は、インテークマニホールド５を介して同エンジン１の各気筒＃１〜＃４に接続されている。そして、吸気通路２内に吸入された後、上記スロットルバルブ１０により調量された空気は、上記インテークマニホールド５を経てエンジン１の各気筒＃１〜＃４に分配供給されるようになっている。
【００２９】
このインテークマニホールド５には、各気筒＃１〜＃４にそれぞれ対応して燃料噴射弁５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄが配設されている。それら燃料噴射弁５ａ〜５ｄを通じて噴射供給される燃料は、上記調量され、分配供給される吸気通路２からの吸入空気と混合されて、同エンジン１の各気筒＃１〜＃４に供給される。
【００３０】
エンジン１の各気筒＃１〜＃４においては、それら供給された混合気がそれぞれ点火プラグ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの点火動作に基づき各燃焼室にて爆発・燃焼され、図示しない出力軸としてのクランクシャフトに駆動力が付与される。燃焼後の排気ガスは、排気通路３に排出され、更に触媒３ａを経て浄化された後、外部に放出される。
【００３１】
なお、上記点火プラグ６ａ〜６ｄは、イグナイタ６１に接続されている。このイグナイタ６１は、適宜のタイミングで入力される点火信号を、その内部に設けられた点火コイル６２によって、上記各点火プラグ６ａ〜６ｄの点火駆動が可能な電力に変換する装置である。そして、点火プラグ６ａ〜６ｄは、イグナイタ６１により変換された電力により作動し、エンジン１の各気筒＃１〜＃４内に供給された混合気への点火動作を行う。
【００３２】
一方、上記クランクシャフトの近傍には、その回転速度（エンジン回転速度ＮＥ）を検出するためのクランク角センサ２４が配設されている。
また、上記クランクシャフトに駆動連結されているこれも図示しないカムシャフトの近傍には、カム角センサ２５が設けられている。このカム角センサ２５は、気筒判別センサとして用いられる。具体的には、カム角センサ２５は、例えば第１気筒＃１の圧縮上死点（ＴＤＣ）に対応して適宜のパルス信号を出力する。
【００３３】
更に、図示しない車両の車室内にはアクセルペダル５１が設けられている。このアクセルペダル５１の近傍には、その操作量（アクセル開度ＰＡ）を検出するためのアクセルセンサ２６が設けられている。
【００３４】
また更に、エンジン１には、同エンジン１の冷却に用いられる冷却水の温度ＴＨＷを検出するための水温センサ２７が設けられている。
加えて、エンジン１には、車両の変速態様を切り替える動力伝達系としての自動変速機５２が連結されている。そして、この自動変速機５２には、そのシフト位置（変速位置）を検出するためのシフト位置センサ５３が設けられている。このシフト位置センサ５３によっては主に、同自動変速機５２のシフト位置がＮ（ニュートラル）レンジにあるか、あるいはＤ（ドライブ）レンジにあるかが検出される。なお、上記クランクシャフトから車軸（図示略）までの動力伝達系における動力伝達状態は、自動変速機５２のシフト位置がＮレンジに操作されているときには非伝達状態に、また同シフト位置がＤレンジに操作されているときには伝達状態になる。
【００３５】
また、エンジン１には、同エンジン１を始動させたり、その運転を継続させるために運転者によって操作されるイグニッションスイッチ５４が設けられている。加えて、エンジン１には、同エンジン１を始動させるためのスタータモータ５５が設けられている。そして、運転者によりイグニッションスイッチ５４の切換位置が「スタート位置」に操作されることでスタータモータ５５が駆動され、エンジン１が始動される。また、始動が完了した後にイグニッションスイッチ５４の切換位置が「オン位置」に操作されることでエンジン１の運転が継続される。
【００３６】
更に、上記スタータモータ５５にはその動作状態を検知するスタータスイッチ５６が設けられている。スタータスイッチ５６からは、スタータモータ５５が作動しているときには「オン」、また停止しているときには「オフ」といった態様でスタータ信号ＳＴＡが出力される。
【００３７】
他方、本実施の形態の装置は、マイクロコンピュータ等からなる電子制御装置（ＥＣＵ）３０を備えている。このＥＣＵ３０は、上記各センサ２２〜２７の検出信号や、スタータ信号ＳＴＡ等を取り込むとともに、それら信号に基づきエンジン１の運転状態を判断する。そして、ＥＣＵ３０は、エンジン１の運転状態に応じて、各燃料噴射弁５ａ〜５ｄの駆動制御（燃料噴射制御）や、各点火プラグ６ａ〜６ｄの駆動制御（点火時期制御）、スロットルバルブ１０の開閉制御（モータ１１の駆動制御）、スタータモータ５５の駆動制御等、エンジン制御にかかる各種制御を実行する。なお、本実施の形態では、上記燃料噴射弁５ａ〜５ｄ、及び点火プラグ６ａ〜６ｄが、ＥＣＵ３０により操作される操作子に相当する。
【００３８】
次に、上述したＥＣＵ３０の具体的な構成について、図２を参照して詳述する。
上記ＥＣＵ３０は、上記各種制御を実行する制御マイコン（制御マイクロコンピュータ）３１や、同制御マイコン３１に異常が発生しているか否かを判断する監視マイコン（監視マイクロコンピュータ）３２、それら各マイコン３１，３２に対してその必要とされる電力を供給する電源ＩＣ３３等から構成されている。
【００３９】
上記制御マイコン３１と監視マイコン３２とは、相互にシリアル通信可能に接続されている。また、制御マイコン３１及び監視マイコン３２は、Ａ／Ｄ変換器３４に接続されている。このＡ／Ｄ変換器３４には、上記各センサ２２〜２７が接続されている。そして、このＡ／Ｄ変換器３４は、上記制御マイコン３１や監視マイコン３２からの要求に応じて、上記各センサ２２〜２７の検出信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換（Ａ／Ｄ変換）した上で、制御マイコン３１や監視マイコン３２に出力する。
【００４０】
また、上記制御マイコン３１は、監視マイコン３２や電源ＩＣ３３から任意のタイミングで発せられるリセット信号に基づいて、そのリセットが可能な構成になっている。
【００４１】
特に、この制御マイコン３１は、所定周期毎に反転するウォッチドックパルスＷＤを電源ＩＣ３３に出力している。電源ＩＣ３３は、このウォッチドックパルスＷＤを監視し、同パルスＷＤが定められた波形ではなくなったことをもって、制御マイコン３１に異常が生じていると判断する。また、上記監視マイコン３２は、上記シリアル通信やＡ／Ｄ変換を監視し、それらが正常に実行されていないことをもって、制御マイコン３１に異常が生じていると判断する。
【００４２】
一方、上記監視マイコン３２は、上記制御マイコン３１から特定の燃料噴射弁（本実施の形態では、気筒＃１に対応して設けられる燃料噴射弁５ａ）に対して出力される噴射指令を監視している。なお、この監視マイコン３２が監視手段を構成している。
【００４３】
このように構成されるＥＣＵ３０にあっては、その制御マイコン３１から上記燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄに対する操作指令が適宜のタイミングで出力されることで、上述したエンジン制御にかかる各種制御が実行される。
【００４４】
また、本実施の形態の装置では、上記制御マイコン３１に異常が生じているとき、あるいはスロットルバルブ１０の開度がその制御目標値に収束されなくなったときに（スロットルフェイル時に）、スロットルバルブ１０を開閉駆動するモータ１１への通電が停止される。更に、スロットルバルブ１０には、その周辺構造として、上記モータ１１への通電が停止されたときに、同バルブ１０を所定開度で固定保持する補助機構が設けられている。すなわち、上記制御マイコン３１に異常が生じたときには、この補助機構により、スロットルバルブ１０が所定開度で固定されるようになっている。これにより、エンジン１に吸入される空気の量が所定量に固定される。そして、これに併せて、制御マイコン３１によって運転気筒数の減筒運転や点火時期の遅角補正といったフェイルセーフ処理を行うことで、車両の退避走行性能が確保されるようになっている。
【００４５】
以下、上記補助機構を備えるスロットル制御装置、並びにその周辺構造について、図３を参照して詳細に説明する。
同図３に示されるように、本実施の形態のスロットル制御装置にあっては、モータ１１からの動力がスロットルバルブ１０に伝達されるとともに、その動力がスロットル開度センサ２２にも直接伝達されるようになっている。そして、スロットルバルブ１０の開度がこのスロットル開度センサ２２に直接反映される。モータ１１は、同図３においては図示を割愛したＥＣＵ３０（図１）によってその駆動が制御される。
【００４６】
一方、このスロットルバルブ１０には、ばね機構を利用した補助機構４０が設けられている。そして、上記ＥＣＵ３０の制御マイコン３１に異常が生じたときや、スロットルフェイル時には、この補助機構４０を通じてスロットルバルブ１０が所定開度Ｗｄ１に固定される。
【００４７】
すなわち、この補助機構４０において、スロットルバルブ１０に連結されたバルブレバー４４には、付勢力Ｆ２をもってスロットルバルブ１０を開弁方向に付勢する退避走行用スプリング４２が設けられている。また、このバルブレバー４４とは独立して運動可能なバルブリターンレバー４３には、付勢力Ｆ１をもってバルブレバー４４をスロットルバルブ１０の閉弁方向に付勢するバルブリターンスプリング４１が設けられている。
【００４８】
ここで、上記バルブリターンスプリング４１の付勢力Ｆ１と上記退避走行用スプリング４２の付勢力Ｆ２とは、下式に示す関係に設定されている。
Ｆ１＞Ｆ２
ただし、バルブリターンレバー４３に対しては中間ストッパ４６が設けられている。このため、例えば上記制御マイコン３１の異常時など、モータ１１に対する通電が停止されているときには、バルブリターンレバー４３とバルブレバー４４との位置関係、すなわち、スロットルバルブ１０の開度は、同図３に示される態様で固定される。この固定されるスロットルバルブ１０の開度は、上記所定開度Ｗｄ１であり、中間ストッパ４６の位置設定を通じて、通常は、エンジン１のアイドル運転時に要求される同スロットルバルブ１０の開度よりもやや開き側の開度に設定される。
【００４９】
このように、ＥＣＵ３０の制御マイコン３１に異常が生じた場合、あるいはスロットルフェイルとなった場合であれ、こうしてスロットルバルブ１０の開度が上記所定開度Ｗｄ１に固定されることにより、退避走行に最低限必要とされる吸入空気量が確保されるようになっている。
【００５０】
一方、制御マイコン３１の正常時に、スロットルバルブ１０をモータ１１を通じて開弁方向に駆動する際には、バルブリターンスプリング４１の付勢力Ｆ１に抗して、バルブレバー４４およびバルブリターンレバー４３が図３に矢印Ｆ３で示す方向に押し下げられる。そして、バルブリターンレバー４３が全開ストッパ４７に当接したところでスロットルバルブ１０が全開となる。
【００５１】
また、制御マイコン３１の正常時に、スロットルバルブ１０をモータ１１を通じて閉弁方向に駆動する際には、退避走行用スプリング４２の付勢力Ｆ２に抗して、バルブレバー４４が図３に矢印Ｆ４で示す方向に押し上げられ、バルブレバー４４が全閉ストッパ４５に当接したところでスロットルバルブ１０が全閉となる。
【００５２】
ここで、本実施の形態では、前記フェイルセーフ処理の信頼性を向上させるべく、退避走行時におけるエンジン回転速度ＮＥが所定速度Ｋよりも高くなったときに、上記燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作を強制停止させるようにしている。なお、上記所定速度Ｋとしては、車両の退避走行に際して実行されるフェイルセーフ処理を通じてエンジン回転速度ＮＥが取り得る最大回転速度よりも若干高い速度が設定される。
【００５３】
こうした構成によれば、エンジン回転速度ＮＥが所定速度Ｋよりも高くなっていることをもって、エンジン回転速度ＮＥが過度に高くなっており、上記フェイルセーフ処理によるエンジン出力の制限を適正に行うことができなくなっていると判定することができるようになる。なお、本実施の形態の装置にあっては、上記監視マイコン３２が、そうした異常判定を行う判定手段としての機能も併せ備えている。
【００５４】
しかも、こうした異常（制限異常）が判定されたときに、燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作を強制的に停止させることで、エンジン１を速やかに停止させることもできる。
【００５５】
ところで、エンジン回転速度ＮＥは、例えば車両の降板走行時など、フェイルセーフ処理の処理態様によらず高くなることがある。このため、エンジン回転速度ＮＥが所定速度Ｋよりも高くなったことをもってその過度な上昇を判断すると、実際には車両の降板走行等によってエンジン回転速度ＮＥが高くなっているにもかかわらず、上記制限異常によって同速度ＮＥが過度に高くなっていると誤った判定がなされるおそれがある。
【００５６】
本実施の形態の装置では、こうした不都合を回避すべく、アクセル開度ＰＡが低い開度であるときであって、且つエンジン回転速度ＮＥが所定速度Ｋを超えているときには、少なくとも前記特定の燃料噴射弁５ａを含む２つの燃料噴射弁の駆動を停止するといった運転気筒数の減筒運転が実行される。その上で、エンジン回転速度ＮＥが所定速度Ｋを超えたときの中でも、上記特定の燃料噴射弁５ａを動作させる旨の指令（噴射指令）が制御マイコン３１から出力されている場合に限って、上記燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作を強制停止するようにしている。すなわち、特定の燃料噴射弁５ａを通じて誤った燃料噴射が行われているときに限って、上記燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作が強制停止されるようになり、上記誤判定に基づきエンジン１の運転が停止されることが抑制されるようになる。
【００５７】
また、本実施の形態の装置では、自動変速機５２のシフト位置がＮレンジに操作されているときと、Ｄレンジに操作されているときとで、上記所定速度Ｋを異なる速度に設定するようにしている。この所定速度Ｋは、具体的には、自動変速機５２のシフト位置がＤレンジに操作されているときよりも、Ｎレンジに操作されているときのほうが高い速度に設定される。これは、以下の理由による。
【００５８】
本実施の形態の装置では、車両の退避走行に際して、エンジン回転速度ＮＥについての上限速度ＮＥｍａｘと下限速度ＮＥｍｉｎとが設定される。そして、基本的には、エンジン回転速度ＮＥがそれら上限速度ＮＥｍａｘ及び下限速度ＮＥｍｉｎにより定められる所定速度範囲内の速度となるように、運転気筒数の減筒運転や点火時期の遅角補正といったフェイルセーフ処理が実行される。
【００５９】
ここで、上記シフト位置がＮレンジに操作されているときには、Ｄレンジに操作されているときと比べて、前記クランクシャフトにかかる負荷が小さく、点火時期の遅角量に対するエンジン回転速度ＮＥの変化度合いも小さい。従って、このときにエンジン回転速度ＮＥを低下させるべく、点火時期の遅角が行われる場合には、その遅角量が自ずと大きくなる。
【００６０】
また、よく知られているように、エンジン回転速度ＮＥが低い運転領域にあって上記遅角量を過度に大きくすると、エンジン１の運転状態が不安定になる。このため、本実施の形態の装置にあっては、上記所定速度範囲が、自動変速機５２のシフト位置がＤレンジに操作されているときよりも、Ｎレンジに操作されているときのほうが高い速度側の範囲となるように設定される。これにより、シフト位置の操作態様に応じて、適切にエンジン出力が調節される。
【００６１】
そして、所定速度Ｋは、エンジン回転速度ＮＥが上記上限速度ＮＥｍａｘを超えて高くなったことをもって、同速度ＮＥが過度に高くなっていることを判定するための値として設定される。このため、自動変速機５２のシフト位置がＮレンジに操作されているときにおける上記所定速度Ｋを、Ｄレンジに操作されているときよりも高い速度に設定することで、シフト位置の操作態様による上限速度ＮＥｍａｘの相違に応じたかたちで、同所定速度Ｋを設定することができるようになる。
【００６２】
なお、これもよく知られているように、エンジン１は、その温度が低いときほどフリクションが高い。このため、本実施の形態の装置では、こうしたフリクションに抗してエンジン１を安定して運転させるべく、同エンジン１の温度が好適に反映される冷却水温度ＴＨＷが低いときほど、上記上限速度ＮＥｍａｘと下限速度ＮＥｍｉｎとにより定められる所定速度範囲を高い速度側の範囲に設定するようにしている。
【００６３】
以下、こうしたフェイルセーフ処理、及び燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作を強制停止する処理の処理手順について、図４〜図７に示すフローチャートを参照して説明する。
【００６４】
なお、図４及び図５はフェイルセーフ処理の処理手順を示し、図６及び図７は燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作を強制停止する処理の処理手順を示している。
【００６５】
ここでは先ず、フェイルセーフ処理の処理手順について、図４及び図５を参照して説明する。なお、これら図４及び図５のフローチャートに示される一連の処理は、制御マイコン３１の異常やスロットルフェイルが生じたときに実行される処理であり、それら異常の確認後、所定時間毎の割り込み処理として、制御マイコン３１により周期的に実行される。
【００６６】
この処理では先ず、図４に示されるように、退避走行フラグが「オン」操作されているか否かが判断される（ステップＳ１０１）。なお、この退避走行フラグは、運転者によってイグニッションスイッチ５４が「オン」操作された後に初めて本処理が実行されたときに「オン」操作される一方（ステップＳ１０３）、同スイッチ５４が「オフ」操作されたときに「オフ」操作されるフラグである。
【００６７】
そして、退避走行フラグが「オフ」されていると判断される場合には（ステップＳ１０１：ＮＯ）、イグニッションスイッチ５４が「オン」操作された後に初めて本処理が実行されるとして、冷却水温度ＴＨＷに基づきマップから要求トルクレベルの初期レベルが決定される（ステップＳ１０２）。
【００６８】
なお、この要求トルクレベルは、エンジン出力の調節に際して特に点火時期の遅角量を多段階に設定するためのレベルであり、具体的には、レベル１〜レベル１６までの段階を有する。上記マップは、そうした要求トルクレベルについての初期レベルを冷却水温度ＴＨＷに基づき選択・決定するためのマップであり、フリクションに抗してエンジン１を安定運転させることが可能な初期レベルと冷却水温度ＴＨＷとの関係が実験などにより求められ、予め制御マイコン３１に記憶されている。
【００６９】
また、エンジン１の出力トルクの調節は、上記要求トルクレベルにより規定される点火時期の遅角補正と、後に詳述する処理（図５のステップＳ１０４〜Ｓ１０６）により適宜実行される同じく要求トルクレベルにより規定される運転気筒数の減筒運転とを併せて実行することにより行われる。そして、エンジン１の出力トルクは、上記点火時期の遅角補正及び減筒運転を通じて、要求トルクレベルがレベル１６に近づくほど高い出力トルクとなるように調節される。
【００７０】
その後、上記退避走行フラグが「オン」操作される（ステップＳ１０３）。
そしてその後、上記決定された要求トルクレベルがレベル７よりも大きいか否かが判断される（図５のステップＳ１０４）。そして、要求トルクレベルがレベル７よりも大きいと判断される場合には（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、全ての燃料噴射弁５ａ〜５ｄについての駆動制御が実行される（図５のステップＳ１０５）。すなわち、このときには全気筒＃１〜＃４への燃料噴射が実行される。一方、要求トルクレベルがレベル７以下であると判断される場合には（ステップＳ１０４：ＮＯ）、２つの燃料噴射弁５ａ，５ｃについてのみ、その駆動制御が実行される（図５のステップＳ１０６）。すなわち、このときには２つの気筒＃１，＃３への燃料噴射のみを実行するといった減筒運転が行われる。このように、全気筒運転、若しくは減筒運転が適宜選択された後、本処理が一旦終了される。
【００７１】
そして、次回以降、本処理が実行されるときには、上記初期レベルが設定された要求トルクレベルが、そのときどきのエンジン回転速度ＮＥに応じたかたちで更新される。
【００７２】
すなわち、退避走行フラグが「オン」されていると判断されるようになると（図４のステップＳ１０１：ＹＥＳ）、先ず前記上限速度ＮＥｍａｘが算出されるとともに、その上限速度ＮＥｍａｘよりもエンジン回転速度ＮＥが高い速度になっているか否かが判断される（ステップＳ１０７）。なお、この上限速度ＮＥｍａｘは、冷却水温度ＴＨＷや自動変速機５２のシフト位置に基づき算出される。この上限速度ＮＥｍａｘとしては、例えば、自動変速機５２がＮレンジにあるときには最大で１６００回転／分といった速度が、またＤレンジにあるときには最大で１２００回転／分といった速度が算出される。
【００７３】
そして、エンジン回転速度ＮＥが上限速度ＮＥｍａｘよりも高い速度になっていると判断される場合には（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）、エンジン回転速度ＮＥを低下させる必要があるとして、上記要求トルクレベルがレベル１だけ低いレベルに更新される（ステップＳ１０８）。
【００７４】
一方、エンジン回転速度ＮＥが上限速度ＮＥｍａｘ以下の速度であると判断される場合には（ステップＳ１０７：ＮＯ）、更に前記下限速度ＮＥｍｉｎが算出されるとともに、下限速度ＮＥｍｉｎよりもエンジン回転速度ＮＥが低い速度であるか否かが判断される（ステップＳ１０９）。なお、この上限速度ＮＥｍａｘについても、上限速度ＮＥｍａｘと同様に、冷却水温度ＴＨＷや自動変速機５２のシフト位置に基づき算出される。この下限速度ＮＥｍｉｎとしては、例えば、自動変速機５２がＮレンジにあるときには最低で９５０回転／分といった速度が算出される一方、Ｄレンジにあるときには冷却水温度にかかわらず９５０回転／分といった速度が設定される。
【００７５】
そして、エンジン回転速度ＮＥが下限速度ＮＥｍｉｎよりも低い速度であると判断される場合には（ステップＳ１０９：ＹＥＳ）、エンジン回転速度ＮＥを上昇させる必要があるとして、上記要求トルクレベルがレベル１だけ高いレベルに更新される（ステップＳ１１０）。
【００７６】
他方、エンジン回転速度ＮＥが上限速度ＮＥｍａｘよりも低い速度であり、且つ下限速度ＮＥｍｉｎ以上の速度であると判断される場合には（ステップＳ１０７：ＮＯ、且つステップＳ１０９：ＮＯ）、エンジン回転速度ＮＥが適切な速度範囲（上記所定速度範囲）内にあるとして、要求トルクレベルは更新されない。
【００７７】
そして、本処理にあっては、このように要求トルクレベルがエンジン回転速度ＮＥに応じたかたちで適宜更新された後、以下の（条件ａ）及び（条件ｂ）が共に満たされるか否かが判断される（ステップＳ１１１）。
（条件ａ）アクセル開度ＰＡが所定開度αより小さいこと。なお、この所定開度αとしては、運転者によりアクセルペダル５１が若干踏み込まれているとはいえ、車両を加速させようとするほど踏み込まれてはいないアクセル開度（例えば、１０°）が設定される。
（条件ｂ）エンジン回転速度ＮＥが所定速度Ｋよりも低い速度であること。なお、この所定速度Ｋは、後に詳述する処理（図６のステップＳ２０２〜Ｓ２０４）を通じて設定される。この所定速度Ｋとしては、大きくは、同所定速度Ｋ、下限速度ＮＥｍｉｎ、及び上限速度ＮＥｍａｘの関係が「ＮＥｍｉｎ＜ＮＥｍａｘ＜Ｋ」といった関係式を満たす速度が、冷却水温度ＴＨＷに基づき算出される。
【００７８】
上記判断では、これら（条件ａ）及び（条件ｂ）に基づいて、エンジン１の運転状態が、アクセルペダル５１がさほどさほど踏み込まれていないにもかかわらず、エンジン回転速度ＮＥが過度に高くなっているといった異常状態に陥っているか否かが判断される。
【００７９】
そして、上記（条件ａ）及び（条件ｂ）が共に満たされると判断される場合には（ステップＳ１１１：ＹＥＳ）、上記異常状態に陥っているとして、要求トルクレベルがレベル７で上限ガードされる（ステップＳ１１２）。
【００８０】
一方、上記（条件ａ）及び（条件ｂ）のいずれか一方でも満たされていないと判断される場合には（ステップＳ１１１：ＮＯ）、以下の処理（図５のステップＳ１１３〜Ｓ１１６）を通じて、アクセル開度ＰＡに応じたかたちでの要求トルクレベルの更新が実行される。
【００８１】
すなわち先ず、このときのアクセル開度ＰＡが所定開度βよりも高い開度になっているか否かが判断される（ステップＳ１１３）。なお、この所定開度βは、上記所定開度αとの関係が「α＜β」といった関係式を満たす開度に設定される。そして、この判断では、運転者が車両を加速させる意思をもってアクセルペダル５１を踏み込んでいるか否かが判断される。
【００８２】
そして、アクセル開度ＰＡが所定開度βよりも高い開度になっていると判断される場合には（ステップＳ１１３：ＹＥＳ）、車両を速やかに加速させるべく、上記要求トルクレベルがその最大レベルであるレベル１６に更新される（ステップＳ１１４）。
【００８３】
一方、アクセル開度ＰＡが所定開度β以下の開度であると判断される場合には（ステップＳ１１３：ＮＯ）、更にアクセル開度ＰＡが上記所定開度αよりも高い開度になっているか否かが判断される（ステップＳ１１５）。そして、アクセル開度ＰＡが上記所定開度αよりも高い開度になっていると判断される場合には（ステップＳ１１５：ＹＥＳ）、前回更新された「要求トルクレベル’」に基づき下式から、要求トルクレベルが算出され、更新される（ステップＳ１１６）。
要求トルクレベル←１／２（レベル１６＋要求トルクレベル’）
すなわちこの場合には、要求トルクレベルが、本処理が実行される毎に徐々にレベル１６に近づくように更新される。
【００８４】
他方、アクセル開度ＰＡが上記所定開度α以下の開度であると判断される場合には（ステップＳ１１３：ＮＯ、且つステップＳ１１５：ＮＯ）、要求トルクレベルは更新されない。
【００８５】
そして、本処理にあっては、このように要求トルクレベルがアクセル開度ＰＡに応じたかたちで適宜更新された後、上述した処理（ステップＳ１０４〜Ｓ１０６）を通じ、要求トルクレベルに応じたかたちで全気筒運転、若しくは減筒運転が適宜選択される。そしてその後、本処理が一旦終了される。
【００８６】
次に、燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作を強制停止する処理の処理手順について、図６及び図７を参照して説明する。なお、これら図６及び図７のフローチャートに示される一連の処理も、上述したフェイルセーフ処理と同様に、制御マイコン３１の異常やスロットルフェイルが生じたことが判定されたときに実行される処理である。この処理は所定時間毎（例えば、１６ｍｓ毎）の割り込み処理として監視マイコン３２により周期的に実行される。
【００８７】
図６に示されるように、この処理では先ず、上記運転気筒数の減筒運転が行われているか否かが判断される（ステップＳ２０１）。
そして、減筒運転が行われていると判断される場合には（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、以下の処理（ステップＳ２０２〜Ｓ２０４）を通じて、前記所定速度Ｋが設定される。
【００８８】
すなわち先ず、自動変速機５２のシフト位置がＮレンジであるか否かが判断される（ステップＳ２０２）。そして、自動変速機５２のシフト位置がＮレンジであると判断される場合には（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）、所定速度Ｋとして、所定速度ＮＥ１（例えば、２０００回転／分）が設定される（ステップＳ２０３）。
【００８９】
一方、自動変速機５２のシフト位置がＮレンジではないと判断される場合には（ステップＳ２０２：ＮＯ）、所定速度Ｋとして、所定速度ＮＥ２（例えば、１６００回転／分）が設定される（ステップＳ２０４）。
【００９０】
このように所定速度Ｋが自動変速機５２のシフト位置に応じて設定された後、以下の（条件ｃ）〜（条件ｅ）が全て満たされるか否かが判断される（ステップＳ２０５）。
（条件ｃ）アクセル開度ＰＡが所定開度αよりも小さい開度であること。
（条件ｄ）エンジン回転速度ＮＥが所定速度Ｋよりも高い速度であること。
（条件ｅ）燃料噴射弁５ａに噴射指令が出力されていること。
【００９１】
そして、これら条件が全て満たされる場合には（ステップＳ２０５：ＹＥＳ）、運転者に車両を加速させる意思がないにもかかわらずエンジン回転速度ＮＥが過度に高くなっており、且つ誤った燃料噴射がなされているとして、異常発生カウンタのカウント値がインクリメントされる（ステップＳ２０６）。
【００９２】
一方、上記（条件ｃ）〜（条件ｅ）のうちいずれか１つでも満たされないと判断される場合には（ステップＳ２０５：ＮＯ）、異常発生カウンタをインクリメントすることなく（ステップＳ２０６の処理をジャンプして）、次の処理に移行する。
【００９３】
他方、減筒運転が行われていないと判断される場合には（ステップＳ２０１：ＮＯ）、異常発生カウンタのカウント値がクリアされる（ステップＳ２０７）。このように異常発生カウンタのカウント値が適宜操作された後、以下の処理（ステップＳ２０８〜Ｓ２１２）を通じて、上記「運転者に車両を加速させる意思がないにもかかわらずエンジン回転速度ＮＥが過度に高くなっており、且つ誤った燃料噴射がなされている」といった異常が頻発しているか否かが判断される。
【００９４】
すなわち先ず、所定時間Ｔ（例えば、５００ｍｓ前後）毎のタイミングであるか否かが判断される（ステップＳ２０８）。
そして、同タイミングであると判断される場合には（ステップＳ２０８：ＹＥＳ）、更に上記異常発生カウンタのカウント値が所定値Ｃ１（例えば「３」）以上になっているか否かが判断される（ステップＳ２０９）。
【００９５】
そして、異常発生カウンタのカウント値が所定値Ｃ１以上になっていると判断される場合には（ステップＳ２０９：ＹＥＳ）、上記異常が頻発しているとして、異常頻発カウンタのカウント値がインクリメントされる（ステップＳ２１０）。
【００９６】
一方、異常発生カウンタのカウント値が所定値Ｃ１未満であると判断される場合には（ステップＳ２０９：ＮＯ）、異常頻発カウンタのカウント値がクリアされる。そして、このように異常発生カウンタのカウント値に応じて異常頻発カウンタのカウント値が操作された後、上記異常発生カウンタのカウント値がクリアされる（ステップＳ２１２）。
【００９７】
なお、上記所定時間Ｔ毎のタイミングではないと判断される場合には（ステップＳ２０８：ＮＯ）、上記異常発生カウンタ及び異常頻発カウンタのカウント値を操作することなく（ステップＳ２０９〜２１２の処理をジャンプして）、次の処理に移行する。
【００９８】
その後、以下の処理（図７のステップＳ２１３〜Ｓ２１５）を通じて、上記異常頻発カウンタのカウント値に応じたかたちで異常判定フラグが操作される。
すなわち先ず、上記異常頻発カウンタのカウント値が所定値Ｃ２（例えば、「６」）以上になっているか否かが判断され（ステップＳ２１３）、同カウント値が所定値Ｃ２以上になっていると判断される場合には（ステップＳ２１３：ＹＥＳ）、異常判定フラグが「オン」操作される（ステップＳ２１４）。
【００９９】
一方、上記異常頻発カウンタのカウント値が所定値Ｃ２未満であると判断される場合には（ステップＳ２１３：ＮＯ）、上記異常判定フラグが「オフ」操作される（ステップＳ２１５）。
【０１００】
このように異常判定フラグが操作された後、同フラグの操作状態に応じて、強制停止フラグが操作される。
すなわち先ず、上記異常判定フラグが「オン」操作されているか否かが判断され（ステップＳ２１６）、同フラグが「オン」操作されていると判断される場合には（ステップＳ２１６：ＹＥＳ）、上記強制停止フラグが「オン」操作される（ステップＳ２１７）。一方、上記異常判定フラグが「オフ」操作されていると判断される場合には（ステップＳ２１６：ＮＯ）、強制停止フラグは操作されない（ステップＳ２１７の処理をジャンプする）。
【０１０１】
このように、強制停止フラグが操作された後、以下の処理（ステップＳ２１８〜Ｓ２２１）を通じて、燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作についての強制停止が適宜実行される。なお、この強制停止は、強制停止手段としての監視マイコン３２から制御マイコン３１に連続的にリセット信号を出力して、同制御マイコン３１を初期化し続けることにより行われる。
【０１０２】
具体的には先ず、スタータ信号ＳＴＡが「オン」として検出されているか否かが判断される（ステップＳ２１８）。
そして、スタータ信号ＳＴＡが「オフ」として検出されていると判断される場合には（ステップＳ２１８：ＮＯ）、次に上記強制停止フラグが「オン」操作されているか否かが判断される（ステップＳ２１９）。
【０１０３】
そして、上記強制停止フラグが「オン」操作されていると判断される場合には（ステップＳ２１９：ＹＥＳ）、上記制御マイコン３１についての連続リセットが実行される（ステップＳ２２０）。すなわち、このときには燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作が強制停止され、その結果エンジン１が強制停止される。
【０１０４】
一方、上記強制停止フラグが「オフ」操作されていると判断される場合には（ステップＳ２１９：ＮＯ）、上記制御マイコン３１についての連続リセットは実行されない（ステップＳ２２０の処理をジャンプする）。すなわち、この場合には、燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作が継続され、退避走行性能が維持される。
【０１０５】
他方、上記スタータ信号ＳＴＡが「オン」として検出されていると判断される場合には（ステップＳ２１８：ＹＥＳ）、上記強制停止フラグが「オフ」操作される（ステップＳ２２１）。これにより、一旦強制停止フラグが「オン」操作されてエンジン１が強制停止された後であっても、同エンジン１を再始動することができるようになる。
【０１０６】
このように、燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作についての強制停止を適宜実行した後、本処理は一旦終了される。
以下、上述した強制停止処理がどのように行われるのかを、図８に示すタイミングチャートを参照しつつ説明する。
【０１０７】
なお、図８は、以下の各条件が満たされている場合における強制停止処理の処理態様の一例を示している。
・要求トルクレベルがレベル７以下のレベルに設定されている。
・自動変速機５２のシフト位置がＮレンジに操作されている。
・アクセルペダル５１が踏み込まれていない。
【０１０８】
また、図８は、以下に記載する各項目についての推移をそれぞれ示している。
（ａ）エンジン回転速度ＮＥについて。
（ｂ）燃料噴射弁５ａに対して出力される噴射指令の有無について。
（ｃ）異常発生カウンタのカウント値について。
（ｄ）異常頻発カウンタのカウント値について。
（ｅ）異常判定フラグの操作状態について。
（ｆ）強制停止フラグの操作状態について。
（ｇ）スタータ信号ＳＴＡの検出状態について。
（ｈ）制御マイコン３１の動作状態について。
【０１０９】
さて、図８（ａ）に示されるように、エンジン回転速度ＮＥが所定速度Ｋよりも低い速度であるときには（タイミングｔ１以前）、図８（ｆ）に示されるように、強制停止フラグが「オフ」されている。従って、このときには必要とされる燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作が継続されており、車両の退避走行性能が維持されている。
【０１１０】
その後、図８（ａ）に示されるように、エンジン回転速度ＮＥが所定速度Ｋよりも高い速度になり、且つ図８（ｂ）に示されるように、燃料噴射弁５ａに噴射指令が出力されるようになると（タイミングｔ１）、図８（ｃ）に示されるように、異常発生カウンタのカウント値のインクリメントが開始される。
【０１１１】
そしてその後、所定時間Ｔ毎のタイミングにおいて、異常発生カウンタのカウント値が所定値Ｃ１を超えていることをもって、図８（ｄ）に示されるように、異常頻発カウンタのカウント値のインクリメントが繰り返される（タイミングｔ１〜ｔ２）。
【０１１２】
その後、異常頻発カウンタのカウント値が所定値Ｃ２になると（タイミングｔ２）、図８（ｅ）及び図８（ｆ）に示されるように、異常判定フラグ及び強制停止フラグが共に「オン」操作される。
【０１１３】
そして、このとき強制停止フラグが「オン」操作されたことをもって、図８（ｈ）に示されるように、制御マイコン３１についての連続リセットが実行される。これにより、燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作が強制停止されて、図８（ａ）に示されるように、その後においてエンジン１が速やかに停止される。
【０１１４】
その後、イグニッションスイッチ５４が前記「スタート位置」に操作され、図８（ｇ）に示されるように、スタータ信号ＳＴＡが「オン」として検出されるようになると（タイミングｔ３）、図８（ｆ）に示されるように、このとき強制停止フラグが「オフ」操作される。
【０１１５】
そして、図８（ｈ）に示されるように、このとき制御マイコン３１についての連続リセットが停止されて、以後において燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作が許可されるようになる。これにより、図８（ａ）に示されるように、その後においてエンジン１が再始動される（タイミングｔ３以降）。
【０１１６】
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）上記実施の形態では、車両の退避走行中におけるエンジン回転速度ＮＥが所定速度Ｋよりも高くなったときに、燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作を強制停止させるようにした。この構成により、フェイルセーフ制御によってエンジン出力が制限されているにもかかわらずエンジン回転速度ＮＥが過度に高くなっていることをもって、ＥＣＵ３０によるエンジン出力の制限を適正に行うことができなくなる制限異常が生じていることを判定することができるようになる。そして、この異常判定がなされたときに燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作が強制停止させることで、フェイルセーフ処理の信頼性が低下するおそれのあるときにエンジン１の運転を強制停止させることができるようになり、ひいては車両の退避走行自体を禁止することができるようになる。従って、上記フェイルセーフ処理をより適切に実行して、車両の退避走行が行われる場合であれ、その信頼性をより高めることができるようになる。
【０１１７】
（２）また、上記実施の形態では、アクセル開度ＰＡが所定開度αよりも低い開度であるときであって、且つエンジン回転速度ＮＥが所定速度Ｋを超えているときに、少なくとも燃料噴射弁５ａを含む２つの燃料噴射弁の駆動を停止するといった運転気筒数の減筒運転を実行するようにした。その上で、エンジン回転速度ＮＥが所定速度Ｋを超えたときの中でも、特に特定の燃料噴射弁５ａを動作させる旨の噴射指令が制御マイコン３１から出力されている場合に限って、燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作を強制停止するようにした。これにより、エンジン回転速度ＮＥが所定速度Ｋよりも高い速度となっているときの中でも、特定の燃料噴射弁５ａを通じて誤った燃料噴射が行われているときに限って、燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作を強制停止させることができるようになる。このため、実際には車両の降板走行等によってエンジン回転速度ＮＥが高くなっているにもかかわらず、上記制限異常によってエンジン回転速度ＮＥが過度に高くなっているといった誤った判断がなされることを好適に抑制することができるようになる。
【０１１８】
（３）上記実施の形態では、所定速度Ｋを、自動変速機５２のシフト位置がＤレンジに操作されているときよりも、Ｎレンジに操作されているときのほうが高い速度となるように設定した。これにより、上記自動変速機５２のシフト位置に応じて設定される上限速度ＮＥｍａｘの相違に応じたかたちで、同所定速度Ｋを設定することができるようになる。従って、エンジン回転速度ＮＥが過度に高くなっていることを、自動変速機５２のシフト位置に応じたかたちで、換言すれば動力伝達系の動力伝達状態に応じたかたちで的確に判断することができるようになる。
【０１１９】
（４）上記実施の形態では、燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作についての強制停止を、ＥＣＵ３０の監視マイコン３２から制御マイコン３１に連続的にリセット信号を出力して、同制御マイコン３１を初期化し続けることにより実行するようにした。制御マイコン３１をリセットすることにより、同制御マイコン３１に異常が生じている場合であっても、燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作を確実に且つ速やかに停止させることができるようになる。しかも、そうしたリセットを連続的に実行することで、通常はリセット状態からごく短い時間（例えば、４ｍｓ）で復帰する制御マイコン３１を同リセット状態に維持させておくことができるようになる。これにより、燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作を長期にわたって強制停止させることができるようになる。
【０１２０】
なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・上記実施の形態では、本発明を、退避走行時におけるフェイルセーフ処理として、運転気筒数の減筒運転や点火時期の遅角補正を行うことでエンジン出力を調節する装置に適用するようにした。本発明は、それら減筒運転や遅角補正に加えて燃料噴射量の減量補正や増量補正を行う装置にも、適用することができる。また、上記遅角補正に代えて、燃料噴射量の減量補正や増量補正を行う装置にも、本発明は適用可能である。
【０１２１】
・上記実施の形態では、前記（条件ｃ）〜（条件ｅ）が全て満たされることを条件に、燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作を強制停止させるようにした。それら（条件ｃ）〜（条件ｅ）のうち、（条件ｃ）を省略するようにしてもよい。こうした構成にあっても、エンジン回転速度ＮＥが過度に高くなっており、且つ誤った燃料噴射がなされていることを判断することはできる。
【０１２２】
・また、（条件ｃ）〜（条件ｅ）のうち、（条件ｄ）を省略する、若しくは（条件ｃ）及び（条件ｄ）を省略するようにしてもよい。こうした構成によっても、制御マイコン３１の意図に反して燃料噴射弁５ａが動作していること、換言すれば、フェイルセーフ処理の信頼性の低下を招くおそれがあることを判定して、エンジン１の運転を強制停止させることはできる。また、（条件ｅ）を省略する、若しくは（条件ｃ）及び（条件ｅ）を省略することも可能である。
【０１２３】
・上記実施の形態では、燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作を強制停止させるための一条件として、（条件ｅ）を設定した。この（条件ｅ）は、いずれかの燃料噴射弁により意図しない燃料噴射が行われていることを好適に判断することができさえすれば、適宜変更可能である。
【０１２４】
・また、こうした（条件ｅ）に代えて、「いずれかの燃料噴射弁から意図した燃料噴射が行われないこと」といった（条件ｅ’）を設定するようにしてもよい。この（条件ｅ’）によっても、燃料噴射弁が適正に制御されていないこと、すなわちフェイルセーフ処理の信頼性の低下を招くおそれがあることを判断することはできる。
【０１２５】
・上記実施の形態において、所定速度Ｋを、冷却水温度ＴＨＷに応じて可変設定するようにしてもよい。上記実施の形態では、上限速度ＮＥｍａｘが冷却水温度ＴＨＷに応じて可変設定される。このため、フェイルセーフ処理を通じてエンジン回転速度ＮＥが通常取り得る最大回転速度は、冷却水温度ＴＨＷによって異なったものとなる。これに対し、所定速度Ｋを冷却水温度ＴＨＷに応じて可変設定する上記構成によれば、エンジン回転速度ＮＥが過度に高くなったことを、上記上限速度ＮＥｍａｘの相違に応じたかたちで的確に判断することができるようになる。
【０１２６】
・上記実施の形態では、上限速度ＮＥｍａｘと下限速度ＮＥｍｉｎとからなる所定速度範囲を、自動変速機５２のシフト位置がＮレンジに操作されているときとＤレンジに操作されているときとで異なる範囲に設定するようにした。これに代えて、若しくはこれに加えて、上記所定速度範囲を、自動変速機５２の変速段に応じて可変設定するようにしてもよい。こうした構成にあっても、所定速度Ｋを自動変速機５２の変速段に応じて可変設定することで、エンジン回転速度ＮＥが過度に高くなっていることを好適に判断することはできる。
【０１２７】
・また、本発明は、自動変速機５２が搭載された車両に限らず、手動変速機や無段変速機が搭載された車両にも適用可能である。要は、いかなる変速機が搭載される場合であれ、クランクシャフトから車軸までの動力伝達系における動力伝達状態に応じて上記所定速度範囲や所定速度Ｋを設定することで、車両の退避走行時におけるエンジン回転速度ＮＥが過度に高くなっていることを好適に判断することはできる。
【０１２８】
・また、エンジン回転速度ＮＥが過度に高い速度になっていることを適切に判断することが可能であれば、こうした所定速度Ｋを、動力伝達系における動力伝達状態にかかわらず、一定の値に設定することも可能である。
【０１２９】
・上記実施の形態では、燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作についての強制停止を、ＥＣＵ３０の監視マイコン３２から制御マイコン３１に連続的にリセット信号を出力して、同制御マイコン３１を初期化し続けることにより行うようにしたが、これに限られない。要は、制御マイコン３１に異常が生じている場合であっても、燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作を確実に停止させることが可能であれば、その構成は任意に変更することができる。
【０１３０】
・上記実施の形態では、フェイルセーフ処理によるエンジン出力の適正な制限ができなくなる制限異常が判定されたときに、燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作を強制停止させるようにしたが、これに限られない。要は、フェイルセーフ処理の信頼性の低下を好適に抑制することが可能であれば、上記制限異常の判定がなされた後における処理は、任意に変更可能である。
【０１３１】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の実施の形態には、次のような形態を含むものであることを付記しておく。
・前記所定速度は、前記エンジンの冷却水温度に基づき設定される請求項１または３〜５のいずれかに記載の車両の制御装置。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる車両の制御装置の一実施の形態についてそのシステム構成を示すブロック図。
【図２】本実施の形態にかかる電子制御装置についてその具体構成を示すブロック図。
【図３】本実施の形態にかかるスロットル制御装置及びその周辺構造を模式的に示す略図。
【図４】フェイルセーフ処理の処理手順を示すフローチャート。
【図５】フェイルセーフ処理の処理手順を示すフローチャート。
【図６】強制停止処理の処理手順を示すフローチャート。
【図７】強制停止処理の処理手順を示すフローチャート。
【図８】同実施の形態による強制停止処理についてその処理態様の一例を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
１…エンジン、２…吸気通路、３…排気通路、３ａ…触媒、５…インテークマニホールド、５ａ〜５ｄ…燃料噴射弁、６ａ〜６ｄ…点火プラグ、１０…スロットルバルブ、１１…モータ、２２…スロットル開度センサ、２３…吸気圧センサ、２４…クランク角センサ、２５…カム角センサ、２６…アクセルセンサ、２７…水温センサ、３０…電子制御装置（ＥＣＵ）、３１…制御マイコン、３２…監視マイコン、３３…電源ＩＣ、３４…Ａ／Ｄ変換器、４０…補助機構、４１…バルブリターンスプリング、４２…退避走行用スプリング、４３…中間ストッパ、４４…バルブレバー、４５…全閉ストッパ、４６…中間ストッパ、４７…全開ストッパ、５１…アクセルペダル、５２…自動変速機、５３…シフト位置センサ、５４…イグニッションスイッチ、５５…スタータモータ、５６…スタータスイッチ、６１…イグナイタ、６２…点火コイル。
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両制御系の異常時に、車両の退避走行等を確保するためのフェイルセーフ処理として各種のエンジン制御を実行する装置に採用して好適な車両の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の電子制御式車載エンジンの普及に伴い、エンジン並びにその周辺機器の制御をマイクロコンピュータを中心とした電子制御によって実現することが多くなってきている。
【０００３】
こうした制御としては例えば、燃料噴射弁を通じてエンジンの気筒に噴射供給される燃料の噴射量や噴射時期を調節する制御（燃料噴射制御）や、点火プラグを通じて気筒内の燃料と吸入空気との混合気に対する点火動作を行う時期を調節する制御（点火時期制御）等が挙げられる。また近年、エンジンに吸入される空気の量を調量するスロットルバルブについてもその開度を電気的に制御するシステム、いわゆる電子スロットルシステムが実用されている。そして、このシステムの制御も同様に、上記マイクロコンピュータを中心とした電子制御によって実現されている。
【０００４】
ところで、これらの制御が電子制御によって実現されることで、エンジン出力をその都度の運転状態に即した適正な出力に維持するための各種のきめ細かな制御を行うことができるようになる。一方この場合は、上記燃料噴射弁や点火プラグ、スロットルバルブ等の操作子の制御が全てマイクロコンピュータ等、上記電子制御を行う装置、すなわち電子制御装置に委ねられることともなる。このため、この電子制御装置に何らかの異常が生じて、上記各操作子の制御が適正に維持されなくなるようなことがあると、エンジン出力そのものが適正に維持されなくなるおそれもある。
【０００５】
そこで一般に、上記電子制御装置に異常が生じたときには、フェイルセーフ処理として、エンジンが出し得る最大出力を規制した上で、車両の退避走行が可能となるような応急的なエンジン制御を行うようにしている。
【０００６】
そして従来、こうしたフェイルセーフ機能を持つ制御装置としては、例えば発明協会公開技報の公技番号２０００−１９１０に開示された装置等が知られている。この装置には、上記電子スロットルシステムが搭載されている。そして、電子制御装置に異常が生じたと判断されるときには、機械的に構成される補助機構によってスロットルバルブが所定開度に固定される。これにより、退避走行に最低限必要とされる吸入空気量が確保され、ひいてはエンジンのストールが回避される。また、実際の退避走行に際しては、エンジンを減筒運転したり、点火時期を補正するなど、エンジン出力の制限制御を実行するようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の装置によれば、電子制御装置に異常が生じている場合であっても、車両を退避走行させることは確かにできる。
【０００８】
ただしこの装置の場合、車両の退避走行中は、異常が生じていると判断されている電子制御装置を通じて上述した減筒運転や点火時期補正等のエンジン出力の制限制御が行われることとなる。このため、こうしたエンジン出力の制限制御自体、これが適正に実行されているか否かについての懸念も拭いきれず、いまだ改善の余地を残すものとなっている。
【０００９】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、電子制御装置が異常と判断された後のフェイルセーフ処理をより適切に実行して、車両の退避走行が行われる場合であれ、その信頼性をより高めることのできる車両の制御装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
先ず、請求項１に記載の発明は、車載エンジンの出力制御に用いられる１乃至複数の操作子の操作態様を同エンジンの運転状態に応じて電子制御する電子制御装置を備え、該電子制御装置に異常が生じていることが判断されるときには、前記エンジンに吸入される空気の量を所定量に固定するとともに前記操作子の少なくとも１つの操作量を制限して当該車両を退避走行させる車両の制御装置において、前記車両の退避走行時に前記エンジンの回転速度が過度に高くなっていることを判定することのできる所定速度よりも高いことに基づいて前記電子制御装置による前記操作子の操作量制限異常を判定する判定手段を備えることをその要旨とする。
【００１１】
上記構成によれば、操作子の操作量が制限された上で車両が退避走行されているにもかかわらずエンジンの回転速度が過度に高くなっていることをもって、電子制御装置による上記操作量の制限を適正に行うことができなくなる異常（操作量制限異常）が生じていることを判定することが可能になる。そして、その異常判定に基づき、例えば操作子の操作量についての制限制御自体を強制的に停止するなど、フェイルセーフ処理の処理態様を上記異常が生じている環境に適した任意の態様に変更することができるようにもなる。従って、電子制御装置が異常と判断された後のフェイルセーフ処理をより適切に実行して、車両の退避走行が行われる場合であれ、その信頼性をより高めることができるようになる。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両の制御装置において、前記車両の退避走行時に前記制限される操作子の操作量を監視する監視手段を更に備え、前記判定手段は、前記監視される操作子の操作量と前記電子制御装置による同操作子の操作量とが一致しないことを条件に、前記操作量制限異常を判定することをその要旨とする。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、車載エンジンの出力制御に用いられる１乃至複数の操作子の操作態様を同エンジンの運転状態に応じて電子制御する電子制御装置を備え、該電子制御装置に異常が生じていることが判断されるときには、前記エンジンに吸入される空気の量を所定量に固定するとともに前記操作子の少なくとも１つの操作量を制限して当該車両を退避走行させる車両の制御装置において、前記車両の退避走行時に前記制限される操作子の操作量を監視する監視手段と、該監視される操作子の操作量と前記電子制御装置による同操作子の操作量とが一致しないこと、及び前記エンジンの回転速度が過度に高くなっていることを判定することのできる所定速度よりも高いことの論理積条件に基づいて前記電子制御装置による前記操作子の操作量制限異常を判定する判定手段とを備えることをその要旨とする。
【００１５】
エンジンの回転速度が所定速度よりも高いことのみをもって操作量制限異常を判定する構成では、例えば車両の降板走行に伴ってエンジン回転速度が上昇したときに、その上昇が電子制御装置の異常に起因するものであるといった誤った判断に基づいて上記操作量制限異常の判定がなされるおそれがある。
この点、請求項２または３に記載の発明の構成によれば、エンジン回転速度が所定速度よりも高くなっていることに加えて、操作子の制御が適正に行われていないことをも判断した上で、上記操作量制限異常が判定されるようになる。従って、車両の降板走行時等に誤って操作量制限異常の判定がなされることを好適に抑制することができるようになる。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の車両の制御装置において、前記所定速度が、前記エンジンの出力軸から当該車両の車軸までの動力伝達系における動力伝達状態に基づき設定されることをその要旨とする。
【００１７】
操作子の実際の操作量や車両の走行状態が同一の条件下にあっても、エンジン回転速度は動力伝達系の動力伝達状態に応じて異なった速度となる。この点、所定速度を動力伝達系の動力伝達状態に基づき設定する上記構成によれば、エンジン回転速度が過度に高くなったことを動力伝達系の動力伝達状態に応じたかたちで好適に判断することができるようになる。
【００１８】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の車両の制御装置において、前記所定速度は、前記動力伝達系が伝達状態であるときと非伝達状態であるときとで異なる速度に設定されることをその要旨とする。
【００１９】
エンジン回転速度は、動力伝達系が伝達状態にあるときと非伝達状態であるときとで大きく異なる。この点、上記構成によれば、こうしたエンジン回転速度の相違に応じたかたちで所定速度を設定することができるようになり、エンジン回転速度が過度に高くなったことを適切に判断することができるようになる。
【００２０】
また、請求項６に記載の発明は、請求項２または３に記載の車両の制御装置において、前記エンジンは多気筒エンジンであり、前記操作子はそれら各気筒に対応して設けられた燃料噴射弁であるとともに前記電子制御装置は前記操作子の操作量の制限としてそれら燃料噴射弁の駆動数を制限する減筒運転を行うものであり、前記監視手段は、前記駆動が制限されている特定の気筒に対応して設けられた燃料噴射弁に対する噴射指令の有無を監視するものであることをその要旨とする。
【００２１】
上記構成によれば、意図しない燃料噴射がなされたことを的確に判断することができるようになる。
また、請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の車両の制御装置において、前記判定手段により前記操作子の操作量制限異常が判定されることに基づいて前記エンジンの運転を強制的に停止させる強制停止手段を更に備えることをその要旨とする。
【００２２】
上記構成によれば、フェイルセーフ処理の信頼性が低下するおそれのあるときに車両の退避走行自体を禁止することができるようになり、同フェイルセーフ処理の信頼性を好適に高めることができるようになる。
【００２３】
また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の車両の制御装置において、前記電子制御装置はマイクロコンピュータを備えて構成され、前記強制停止手段は、前記マイクロコンピュータに連続的にリセット信号を出力するものであることをその要旨とする。
【００２４】
上記構成によれば、電子制御装置から操作子に対して出力されている全ての操作指令を的確に停止させることができるようになり、ひいてはエンジンの運転を速やかに停止させることができるようになる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図１および図２に、この発明にかかる車両の制御装置の一実施の形態についてその具体構成を示す。
【００２６】
はじめに、図１を参照して、同実施形態にかかる車両の制御装置が適用される車載エンジン、並びにその周辺装置の概略構成について説明する。
図１において、車載エンジン１は、例えば直列４気筒の４サイクルエンジンとして構成されている。このエンジン１の吸気通路２には、上流に図示しないエアクリーナが設けられ、同エアクリーナの下流側には、スロットルバルブ１０が設けられている。このスロットルバルブ１０は、モータ１１によって開閉駆動されるものであり、同スロットルバルブ１０の開度に応じてエンジン１に供給される空気量が調量される。
【００２７】
上記スロットルバルブ１０には、その周辺機器として、同スロットルバルブ１０の開度ＴＡを検出するためのスロットル開度センサ２２が設けられている。
また、吸気通路２におけるスロットルバルブ１０の下流には、同エンジン１への吸入空気量を検出するための吸気圧センサ２３が設けられている。
【００２８】
更に、吸気通路２は、インテークマニホールド５を介して同エンジン１の各気筒＃１〜＃４に接続されている。そして、吸気通路２内に吸入された後、上記スロットルバルブ１０により調量された空気は、上記インテークマニホールド５を経てエンジン１の各気筒＃１〜＃４に分配供給されるようになっている。
【００２９】
このインテークマニホールド５には、各気筒＃１〜＃４にそれぞれ対応して燃料噴射弁５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄが配設されている。それら燃料噴射弁５ａ〜５ｄを通じて噴射供給される燃料は、上記調量され、分配供給される吸気通路２からの吸入空気と混合されて、同エンジン１の各気筒＃１〜＃４に供給される。
【００３０】
エンジン１の各気筒＃１〜＃４においては、それら供給された混合気がそれぞれ点火プラグ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの点火動作に基づき各燃焼室にて爆発・燃焼され、図示しない出力軸としてのクランクシャフトに駆動力が付与される。燃焼後の排気ガスは、排気通路３に排出され、更に触媒３ａを経て浄化された後、外部に放出される。
【００３１】
なお、上記点火プラグ６ａ〜６ｄは、イグナイタ６１に接続されている。このイグナイタ６１は、適宜のタイミングで入力される点火信号を、その内部に設けられた点火コイル６２によって、上記各点火プラグ６ａ〜６ｄの点火駆動が可能な電力に変換する装置である。そして、点火プラグ６ａ〜６ｄは、イグナイタ６１により変換された電力により作動し、エンジン１の各気筒＃１〜＃４内に供給された混合気への点火動作を行う。
【００３２】
一方、上記クランクシャフトの近傍には、その回転速度（エンジン回転速度ＮＥ）を検出するためのクランク角センサ２４が配設されている。
また、上記クランクシャフトに駆動連結されているこれも図示しないカムシャフトの近傍には、カム角センサ２５が設けられている。このカム角センサ２５は、気筒判別センサとして用いられる。具体的には、カム角センサ２５は、例えば第１気筒＃１の圧縮上死点（ＴＤＣ）に対応して適宜のパルス信号を出力する。
【００３３】
更に、図示しない車両の車室内にはアクセルペダル５１が設けられている。このアクセルペダル５１の近傍には、その操作量（アクセル開度ＰＡ）を検出するためのアクセルセンサ２６が設けられている。
【００３４】
また更に、エンジン１には、同エンジン１の冷却に用いられる冷却水の温度ＴＨＷを検出するための水温センサ２７が設けられている。
加えて、エンジン１には、車両の変速態様を切り替える動力伝達系としての自動変速機５２が連結されている。そして、この自動変速機５２には、そのシフト位置（変速位置）を検出するためのシフト位置センサ５３が設けられている。このシフト位置センサ５３によっては主に、同自動変速機５２のシフト位置がＮ（ニュートラル）レンジにあるか、あるいはＤ（ドライブ）レンジにあるかが検出される。なお、上記クランクシャフトから車軸（図示略）までの動力伝達系における動力伝達状態は、自動変速機５２のシフト位置がＮレンジに操作されているときには非伝達状態に、また同シフト位置がＤレンジに操作されているときには伝達状態になる。
【００３５】
また、エンジン１には、同エンジン１を始動させたり、その運転を継続させるために運転者によって操作されるイグニッションスイッチ５４が設けられている。加えて、エンジン１には、同エンジン１を始動させるためのスタータモータ５５が設けられている。そして、運転者によりイグニッションスイッチ５４の切換位置が「スタート位置」に操作されることでスタータモータ５５が駆動され、エンジン１が始動される。また、始動が完了した後にイグニッションスイッチ５４の切換位置が「オン位置」に操作されることでエンジン１の運転が継続される。
【００３６】
更に、上記スタータモータ５５にはその動作状態を検知するスタータスイッチ５６が設けられている。スタータスイッチ５６からは、スタータモータ５５が作動しているときには「オン」、また停止しているときには「オフ」といった態様でスタータ信号ＳＴＡが出力される。
【００３７】
他方、本実施の形態の装置は、マイクロコンピュータ等からなる電子制御装置（ＥＣＵ）３０を備えている。このＥＣＵ３０は、上記各センサ２２〜２７の検出信号や、スタータ信号ＳＴＡ等を取り込むとともに、それら信号に基づきエンジン１の運転状態を判断する。そして、ＥＣＵ３０は、エンジン１の運転状態に応じて、各燃料噴射弁５ａ〜５ｄの駆動制御（燃料噴射制御）や、各点火プラグ６ａ〜６ｄの駆動制御（点火時期制御）、スロットルバルブ１０の開閉制御（モータ１１の駆動制御）、スタータモータ５５の駆動制御等、エンジン制御にかかる各種制御を実行する。なお、本実施の形態では、上記燃料噴射弁５ａ〜５ｄ、及び点火プラグ６ａ〜６ｄが、ＥＣＵ３０により操作される操作子に相当する。
【００３８】
次に、上述したＥＣＵ３０の具体的な構成について、図２を参照して詳述する。
上記ＥＣＵ３０は、上記各種制御を実行する制御マイコン（制御マイクロコンピュータ）３１や、同制御マイコン３１に異常が発生しているか否かを判断する監視マイコン（監視マイクロコンピュータ）３２、それら各マイコン３１，３２に対してその必要とされる電力を供給する電源ＩＣ３３等から構成されている。
【００３９】
上記制御マイコン３１と監視マイコン３２とは、相互にシリアル通信可能に接続されている。また、制御マイコン３１及び監視マイコン３２は、Ａ／Ｄ変換器３４に接続されている。このＡ／Ｄ変換器３４には、上記各センサ２２〜２７が接続されている。そして、このＡ／Ｄ変換器３４は、上記制御マイコン３１や監視マイコン３２からの要求に応じて、上記各センサ２２〜２７の検出信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換（Ａ／Ｄ変換）した上で、制御マイコン３１や監視マイコン３２に出力する。
【００４０】
また、上記制御マイコン３１は、監視マイコン３２や電源ＩＣ３３から任意のタイミングで発せられるリセット信号に基づいて、そのリセットが可能な構成になっている。
【００４１】
特に、この制御マイコン３１は、所定周期毎に反転するウォッチドックパルスＷＤを電源ＩＣ３３に出力している。電源ＩＣ３３は、このウォッチドックパルスＷＤを監視し、同パルスＷＤが定められた波形ではなくなったことをもって、制御マイコン３１に異常が生じていると判断する。また、上記監視マイコン３２は、上記シリアル通信やＡ／Ｄ変換を監視し、それらが正常に実行されていないことをもって、制御マイコン３１に異常が生じていると判断する。
【００４２】
一方、上記監視マイコン３２は、上記制御マイコン３１から特定の燃料噴射弁（本実施の形態では、気筒＃１に対応して設けられる燃料噴射弁５ａ）に対して出力される噴射指令を監視している。なお、この監視マイコン３２が監視手段を構成している。
【００４３】
このように構成されるＥＣＵ３０にあっては、その制御マイコン３１から上記燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄに対する操作指令が適宜のタイミングで出力されることで、上述したエンジン制御にかかる各種制御が実行される。
【００４４】
また、本実施の形態の装置では、上記制御マイコン３１に異常が生じているとき、あるいはスロットルバルブ１０の開度がその制御目標値に収束されなくなったときに（スロットルフェイル時に）、スロットルバルブ１０を開閉駆動するモータ１１への通電が停止される。更に、スロットルバルブ１０には、その周辺構造として、上記モータ１１への通電が停止されたときに、同バルブ１０を所定開度で固定保持する補助機構が設けられている。すなわち、上記制御マイコン３１に異常が生じたときには、この補助機構により、スロットルバルブ１０が所定開度で固定されるようになっている。これにより、エンジン１に吸入される空気の量が所定量に固定される。そして、これに併せて、制御マイコン３１によって運転気筒数の減筒運転や点火時期の遅角補正といったフェイルセーフ処理を行うことで、車両の退避走行性能が確保されるようになっている。
【００４５】
以下、上記補助機構を備えるスロットル制御装置、並びにその周辺構造について、図３を参照して詳細に説明する。
同図３に示されるように、本実施の形態のスロットル制御装置にあっては、モータ１１からの動力がスロットルバルブ１０に伝達されるとともに、その動力がスロットル開度センサ２２にも直接伝達されるようになっている。そして、スロットルバルブ１０の開度がこのスロットル開度センサ２２に直接反映される。モータ１１は、同図３においては図示を割愛したＥＣＵ３０（図１）によってその駆動が制御される。
【００４６】
一方、このスロットルバルブ１０には、ばね機構を利用した補助機構４０が設けられている。そして、上記ＥＣＵ３０の制御マイコン３１に異常が生じたときや、スロットルフェイル時には、この補助機構４０を通じてスロットルバルブ１０が所定開度Ｗｄ１に固定される。
【００４７】
すなわち、この補助機構４０において、スロットルバルブ１０に連結されたバルブレバー４４には、付勢力Ｆ２をもってスロットルバルブ１０を開弁方向に付勢する退避走行用スプリング４２が設けられている。また、このバルブレバー４４とは独立して運動可能なバルブリターンレバー４３には、付勢力Ｆ１をもってバルブレバー４４をスロットルバルブ１０の閉弁方向に付勢するバルブリターンスプリング４１が設けられている。
【００４８】
ここで、上記バルブリターンスプリング４１の付勢力Ｆ１と上記退避走行用スプリング４２の付勢力Ｆ２とは、下式に示す関係に設定されている。
Ｆ１＞Ｆ２
ただし、バルブリターンレバー４３に対しては中間ストッパ４６が設けられている。このため、例えば上記制御マイコン３１の異常時など、モータ１１に対する通電が停止されているときには、バルブリターンレバー４３とバルブレバー４４との位置関係、すなわち、スロットルバルブ１０の開度は、同図３に示される態様で固定される。この固定されるスロットルバルブ１０の開度は、上記所定開度Ｗｄ１であり、中間ストッパ４６の位置設定を通じて、通常は、エンジン１のアイドル運転時に要求される同スロットルバルブ１０の開度よりもやや開き側の開度に設定される。
【００４９】
このように、ＥＣＵ３０の制御マイコン３１に異常が生じた場合、あるいはスロットルフェイルとなった場合であれ、こうしてスロットルバルブ１０の開度が上記所定開度Ｗｄ１に固定されることにより、退避走行に最低限必要とされる吸入空気量が確保されるようになっている。
【００５０】
一方、制御マイコン３１の正常時に、スロットルバルブ１０をモータ１１を通じて開弁方向に駆動する際には、バルブリターンスプリング４１の付勢力Ｆ１に抗して、バルブレバー４４およびバルブリターンレバー４３が図３に矢印Ｆ３で示す方向に押し下げられる。そして、バルブリターンレバー４３が全開ストッパ４７に当接したところでスロットルバルブ１０が全開となる。
【００５１】
また、制御マイコン３１の正常時に、スロットルバルブ１０をモータ１１を通じて閉弁方向に駆動する際には、退避走行用スプリング４２の付勢力Ｆ２に抗して、バルブレバー４４が図３に矢印Ｆ４で示す方向に押し上げられ、バルブレバー４４が全閉ストッパ４５に当接したところでスロットルバルブ１０が全閉となる。
【００５２】
ここで、本実施の形態では、前記フェイルセーフ処理の信頼性を向上させるべく、退避走行時におけるエンジン回転速度ＮＥが所定速度Ｋよりも高くなったときに、上記燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作を強制停止させるようにしている。なお、上記所定速度Ｋとしては、車両の退避走行に際して実行されるフェイルセーフ処理を通じてエンジン回転速度ＮＥが取り得る最大回転速度よりも若干高い速度が設定される。
【００５３】
こうした構成によれば、エンジン回転速度ＮＥが所定速度Ｋよりも高くなっていることをもって、エンジン回転速度ＮＥが過度に高くなっており、上記フェイルセーフ処理によるエンジン出力の制限を適正に行うことができなくなっていると判定することができるようになる。なお、本実施の形態の装置にあっては、上記監視マイコン３２が、そうした異常判定を行う判定手段としての機能も併せ備えている。
【００５４】
しかも、こうした異常（制限異常）が判定されたときに、燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作を強制的に停止させることで、エンジン１を速やかに停止させることもできる。
【００５５】
ところで、エンジン回転速度ＮＥは、例えば車両の降板走行時など、フェイルセーフ処理の処理態様によらず高くなることがある。このため、エンジン回転速度ＮＥが所定速度Ｋよりも高くなったことをもってその過度な上昇を判断すると、実際には車両の降板走行等によってエンジン回転速度ＮＥが高くなっているにもかかわらず、上記制限異常によって同速度ＮＥが過度に高くなっていると誤った判定がなされるおそれがある。
【００５６】
本実施の形態の装置では、こうした不都合を回避すべく、アクセル開度ＰＡが低い開度であるときであって、且つエンジン回転速度ＮＥが所定速度Ｋを超えているときには、少なくとも前記特定の燃料噴射弁５ａを含む２つの燃料噴射弁の駆動を停止するといった運転気筒数の減筒運転が実行される。その上で、エンジン回転速度ＮＥが所定速度Ｋを超えたときの中でも、上記特定の燃料噴射弁５ａを動作させる旨の指令（噴射指令）が制御マイコン３１から出力されている場合に限って、上記燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作を強制停止するようにしている。すなわち、特定の燃料噴射弁５ａを通じて誤った燃料噴射が行われているときに限って、上記燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作が強制停止されるようになり、上記誤判定に基づきエンジン１の運転が停止されることが抑制されるようになる。
【００５７】
また、本実施の形態の装置では、自動変速機５２のシフト位置がＮレンジに操作されているときと、Ｄレンジに操作されているときとで、上記所定速度Ｋを異なる速度に設定するようにしている。この所定速度Ｋは、具体的には、自動変速機５２のシフト位置がＤレンジに操作されているときよりも、Ｎレンジに操作されているときのほうが高い速度に設定される。これは、以下の理由による。
【００５８】
本実施の形態の装置では、車両の退避走行に際して、エンジン回転速度ＮＥについての上限速度ＮＥｍａｘと下限速度ＮＥｍｉｎとが設定される。そして、基本的には、エンジン回転速度ＮＥがそれら上限速度ＮＥｍａｘ及び下限速度ＮＥｍｉｎにより定められる所定速度範囲内の速度となるように、運転気筒数の減筒運転や点火時期の遅角補正といったフェイルセーフ処理が実行される。
【００５９】
ここで、上記シフト位置がＮレンジに操作されているときには、Ｄレンジに操作されているときと比べて、前記クランクシャフトにかかる負荷が小さく、点火時期の遅角量に対するエンジン回転速度ＮＥの変化度合いも小さい。従って、このときにエンジン回転速度ＮＥを低下させるべく、点火時期の遅角が行われる場合には、その遅角量が自ずと大きくなる。
【００６０】
また、よく知られているように、エンジン回転速度ＮＥが低い運転領域にあって上記遅角量を過度に大きくすると、エンジン１の運転状態が不安定になる。このため、本実施の形態の装置にあっては、上記所定速度範囲が、自動変速機５２のシフト位置がＤレンジに操作されているときよりも、Ｎレンジに操作されているときのほうが高い速度側の範囲となるように設定される。これにより、シフト位置の操作態様に応じて、適切にエンジン出力が調節される。
【００６１】
そして、所定速度Ｋは、エンジン回転速度ＮＥが上記上限速度ＮＥｍａｘを超えて高くなったことをもって、同速度ＮＥが過度に高くなっていることを判定するための値として設定される。このため、自動変速機５２のシフト位置がＮレンジに操作されているときにおける上記所定速度Ｋを、Ｄレンジに操作されているときよりも高い速度に設定することで、シフト位置の操作態様による上限速度ＮＥｍａｘの相違に応じたかたちで、同所定速度Ｋを設定することができるようになる。
【００６２】
なお、これもよく知られているように、エンジン１は、その温度が低いときほどフリクションが高い。このため、本実施の形態の装置では、こうしたフリクションに抗してエンジン１を安定して運転させるべく、同エンジン１の温度が好適に反映される冷却水温度ＴＨＷが低いときほど、上記上限速度ＮＥｍａｘと下限速度ＮＥｍｉｎとにより定められる所定速度範囲を高い速度側の範囲に設定するようにしている。
【００６３】
以下、こうしたフェイルセーフ処理、及び燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作を強制停止する処理の処理手順について、図４〜図７に示すフローチャートを参照して説明する。
【００６４】
なお、図４及び図５はフェイルセーフ処理の処理手順を示し、図６及び図７は燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作を強制停止する処理の処理手順を示している。
【００６５】
ここでは先ず、フェイルセーフ処理の処理手順について、図４及び図５を参照して説明する。なお、これら図４及び図５のフローチャートに示される一連の処理は、制御マイコン３１の異常やスロットルフェイルが生じたときに実行される処理であり、それら異常の確認後、所定時間毎の割り込み処理として、制御マイコン３１により周期的に実行される。
【００６６】
この処理では先ず、図４に示されるように、退避走行フラグが「オン」操作されているか否かが判断される（ステップＳ１０１）。なお、この退避走行フラグは、運転者によってイグニッションスイッチ５４が「オン」操作された後に初めて本処理が実行されたときに「オン」操作される一方（ステップＳ１０３）、同スイッチ５４が「オフ」操作されたときに「オフ」操作されるフラグである。
【００６７】
そして、退避走行フラグが「オフ」されていると判断される場合には（ステップＳ１０１：ＮＯ）、イグニッションスイッチ５４が「オン」操作された後に初めて本処理が実行されるとして、冷却水温度ＴＨＷに基づきマップから要求トルクレベルの初期レベルが決定される（ステップＳ１０２）。
【００６８】
なお、この要求トルクレベルは、エンジン出力の調節に際して特に点火時期の遅角量を多段階に設定するためのレベルであり、具体的には、レベル１〜レベル１６までの段階を有する。上記マップは、そうした要求トルクレベルについての初期レベルを冷却水温度ＴＨＷに基づき選択・決定するためのマップであり、フリクションに抗してエンジン１を安定運転させることが可能な初期レベルと冷却水温度ＴＨＷとの関係が実験などにより求められ、予め制御マイコン３１に記憶されている。
【００６９】
また、エンジン１の出力トルクの調節は、上記要求トルクレベルにより規定される点火時期の遅角補正と、後に詳述する処理（図５のステップＳ１０４〜Ｓ１０６）により適宜実行される同じく要求トルクレベルにより規定される運転気筒数の減筒運転とを併せて実行することにより行われる。そして、エンジン１の出力トルクは、上記点火時期の遅角補正及び減筒運転を通じて、要求トルクレベルがレベル１６に近づくほど高い出力トルクとなるように調節される。
【００７０】
その後、上記退避走行フラグが「オン」操作される（ステップＳ１０３）。
そしてその後、上記決定された要求トルクレベルがレベル７よりも大きいか否かが判断される（図５のステップＳ１０４）。そして、要求トルクレベルがレベル７よりも大きいと判断される場合には（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、全ての燃料噴射弁５ａ〜５ｄについての駆動制御が実行される（図５のステップＳ１０５）。すなわち、このときには全気筒＃１〜＃４への燃料噴射が実行される。一方、要求トルクレベルがレベル７以下であると判断される場合には（ステップＳ１０４：ＮＯ）、２つの燃料噴射弁５ａ，５ｃについてのみ、その駆動制御が実行される（図５のステップＳ１０６）。すなわち、このときには２つの気筒＃１，＃３への燃料噴射のみを実行するといった減筒運転が行われる。このように、全気筒運転、若しくは減筒運転が適宜選択された後、本処理が一旦終了される。
【００７１】
そして、次回以降、本処理が実行されるときには、上記初期レベルが設定された要求トルクレベルが、そのときどきのエンジン回転速度ＮＥに応じたかたちで更新される。
【００７２】
すなわち、退避走行フラグが「オン」されていると判断されるようになると（図４のステップＳ１０１：ＹＥＳ）、先ず前記上限速度ＮＥｍａｘが算出されるとともに、その上限速度ＮＥｍａｘよりもエンジン回転速度ＮＥが高い速度になっているか否かが判断される（ステップＳ１０７）。なお、この上限速度ＮＥｍａｘは、冷却水温度ＴＨＷや自動変速機５２のシフト位置に基づき算出される。この上限速度ＮＥｍａｘとしては、例えば、自動変速機５２がＮレンジにあるときには最大で１６００回転／分といった速度が、またＤレンジにあるときには最大で１２００回転／分といった速度が算出される。
【００７３】
そして、エンジン回転速度ＮＥが上限速度ＮＥｍａｘよりも高い速度になっていると判断される場合には（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）、エンジン回転速度ＮＥを低下させる必要があるとして、上記要求トルクレベルがレベル１だけ低いレベルに更新される（ステップＳ１０８）。
【００７４】
一方、エンジン回転速度ＮＥが上限速度ＮＥｍａｘ以下の速度であると判断される場合には（ステップＳ１０７：ＮＯ）、更に前記下限速度ＮＥｍｉｎが算出されるとともに、下限速度ＮＥｍｉｎよりもエンジン回転速度ＮＥが低い速度であるか否かが判断される（ステップＳ１０９）。なお、この上限速度ＮＥｍａｘについても、上限速度ＮＥｍａｘと同様に、冷却水温度ＴＨＷや自動変速機５２のシフト位置に基づき算出される。この下限速度ＮＥｍｉｎとしては、例えば、自動変速機５２がＮレンジにあるときには最低で９５０回転／分といった速度が算出される一方、Ｄレンジにあるときには冷却水温度にかかわらず９５０回転／分といった速度が設定される。
【００７５】
そして、エンジン回転速度ＮＥが下限速度ＮＥｍｉｎよりも低い速度であると判断される場合には（ステップＳ１０９：ＹＥＳ）、エンジン回転速度ＮＥを上昇させる必要があるとして、上記要求トルクレベルがレベル１だけ高いレベルに更新される（ステップＳ１１０）。
【００７６】
他方、エンジン回転速度ＮＥが上限速度ＮＥｍａｘよりも低い速度であり、且つ下限速度ＮＥｍｉｎ以上の速度であると判断される場合には（ステップＳ１０７：ＮＯ、且つステップＳ１０９：ＮＯ）、エンジン回転速度ＮＥが適切な速度範囲（上記所定速度範囲）内にあるとして、要求トルクレベルは更新されない。
【００７７】
そして、本処理にあっては、このように要求トルクレベルがエンジン回転速度ＮＥに応じたかたちで適宜更新された後、以下の（条件ａ）及び（条件ｂ）が共に満たされるか否かが判断される（ステップＳ１１１）。
（条件ａ）アクセル開度ＰＡが所定開度αより小さいこと。なお、この所定開度αとしては、運転者によりアクセルペダル５１が若干踏み込まれているとはいえ、車両を加速させようとするほど踏み込まれてはいないアクセル開度（例えば、１０°）が設定される。
（条件ｂ）エンジン回転速度ＮＥが所定速度Ｋよりも低い速度であること。なお、この所定速度Ｋは、後に詳述する処理（図６のステップＳ２０２〜Ｓ２０４）を通じて設定される。この所定速度Ｋとしては、大きくは、同所定速度Ｋ、下限速度ＮＥｍｉｎ、及び上限速度ＮＥｍａｘの関係が「ＮＥｍｉｎ＜ＮＥｍａｘ＜Ｋ」といった関係式を満たす速度が、冷却水温度ＴＨＷに基づき算出される。
【００７８】
上記判断では、これら（条件ａ）及び（条件ｂ）に基づいて、エンジン１の運転状態が、アクセルペダル５１がさほどさほど踏み込まれていないにもかかわらず、エンジン回転速度ＮＥが過度に高くなっているといった異常状態に陥っているか否かが判断される。
【００７９】
そして、上記（条件ａ）及び（条件ｂ）が共に満たされると判断される場合には（ステップＳ１１１：ＹＥＳ）、上記異常状態に陥っているとして、要求トルクレベルがレベル７で上限ガードされる（ステップＳ１１２）。
【００８０】
一方、上記（条件ａ）及び（条件ｂ）のいずれか一方でも満たされていないと判断される場合には（ステップＳ１１１：ＮＯ）、以下の処理（図５のステップＳ１１３〜Ｓ１１６）を通じて、アクセル開度ＰＡに応じたかたちでの要求トルクレベルの更新が実行される。
【００８１】
すなわち先ず、このときのアクセル開度ＰＡが所定開度βよりも高い開度になっているか否かが判断される（ステップＳ１１３）。なお、この所定開度βは、上記所定開度αとの関係が「α＜β」といった関係式を満たす開度に設定される。そして、この判断では、運転者が車両を加速させる意思をもってアクセルペダル５１を踏み込んでいるか否かが判断される。
【００８２】
そして、アクセル開度ＰＡが所定開度βよりも高い開度になっていると判断される場合には（ステップＳ１１３：ＹＥＳ）、車両を速やかに加速させるべく、上記要求トルクレベルがその最大レベルであるレベル１６に更新される（ステップＳ１１４）。
【００８３】
一方、アクセル開度ＰＡが所定開度β以下の開度であると判断される場合には（ステップＳ１１３：ＮＯ）、更にアクセル開度ＰＡが上記所定開度αよりも高い開度になっているか否かが判断される（ステップＳ１１５）。そして、アクセル開度ＰＡが上記所定開度αよりも高い開度になっていると判断される場合には（ステップＳ１１５：ＹＥＳ）、前回更新された「要求トルクレベル’」に基づき下式から、要求トルクレベルが算出され、更新される（ステップＳ１１６）。
要求トルクレベル←１／２（レベル１６＋要求トルクレベル’）
すなわちこの場合には、要求トルクレベルが、本処理が実行される毎に徐々にレベル１６に近づくように更新される。
【００８４】
他方、アクセル開度ＰＡが上記所定開度α以下の開度であると判断される場合には（ステップＳ１１３：ＮＯ、且つステップＳ１１５：ＮＯ）、要求トルクレベルは更新されない。
【００８５】
そして、本処理にあっては、このように要求トルクレベルがアクセル開度ＰＡに応じたかたちで適宜更新された後、上述した処理（ステップＳ１０４〜Ｓ１０６）を通じ、要求トルクレベルに応じたかたちで全気筒運転、若しくは減筒運転が適宜選択される。そしてその後、本処理が一旦終了される。
【００８６】
次に、燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作を強制停止する処理の処理手順について、図６及び図７を参照して説明する。なお、これら図６及び図７のフローチャートに示される一連の処理も、上述したフェイルセーフ処理と同様に、制御マイコン３１の異常やスロットルフェイルが生じたことが判定されたときに実行される処理である。この処理は所定時間毎（例えば、１６ｍｓ毎）の割り込み処理として監視マイコン３２により周期的に実行される。
【００８７】
図６に示されるように、この処理では先ず、上記運転気筒数の減筒運転が行われているか否かが判断される（ステップＳ２０１）。
そして、減筒運転が行われていると判断される場合には（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、以下の処理（ステップＳ２０２〜Ｓ２０４）を通じて、前記所定速度Ｋが設定される。
【００８８】
すなわち先ず、自動変速機５２のシフト位置がＮレンジであるか否かが判断される（ステップＳ２０２）。そして、自動変速機５２のシフト位置がＮレンジであると判断される場合には（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）、所定速度Ｋとして、所定速度ＮＥ１（例えば、２０００回転／分）が設定される（ステップＳ２０３）。
【００８９】
一方、自動変速機５２のシフト位置がＮレンジではないと判断される場合には（ステップＳ２０２：ＮＯ）、所定速度Ｋとして、所定速度ＮＥ２（例えば、１６００回転／分）が設定される（ステップＳ２０４）。
【００９０】
このように所定速度Ｋが自動変速機５２のシフト位置に応じて設定された後、以下の（条件ｃ）〜（条件ｅ）が全て満たされるか否かが判断される（ステップＳ２０５）。
（条件ｃ）アクセル開度ＰＡが所定開度αよりも小さい開度であること。
（条件ｄ）エンジン回転速度ＮＥが所定速度Ｋよりも高い速度であること。
（条件ｅ）燃料噴射弁５ａに噴射指令が出力されていること。
【００９１】
そして、これら条件が全て満たされる場合には（ステップＳ２０５：ＹＥＳ）、運転者に車両を加速させる意思がないにもかかわらずエンジン回転速度ＮＥが過度に高くなっており、且つ誤った燃料噴射がなされているとして、異常発生カウンタのカウント値がインクリメントされる（ステップＳ２０６）。
【００９２】
一方、上記（条件ｃ）〜（条件ｅ）のうちいずれか１つでも満たされないと判断される場合には（ステップＳ２０５：ＮＯ）、異常発生カウンタをインクリメントすることなく（ステップＳ２０６の処理をジャンプして）、次の処理に移行する。
【００９３】
他方、減筒運転が行われていないと判断される場合には（ステップＳ２０１：ＮＯ）、異常発生カウンタのカウント値がクリアされる（ステップＳ２０７）。このように異常発生カウンタのカウント値が適宜操作された後、以下の処理（ステップＳ２０８〜Ｓ２１２）を通じて、上記「運転者に車両を加速させる意思がないにもかかわらずエンジン回転速度ＮＥが過度に高くなっており、且つ誤った燃料噴射がなされている」といった異常が頻発しているか否かが判断される。
【００９４】
すなわち先ず、所定時間Ｔ（例えば、５００ｍｓ前後）毎のタイミングであるか否かが判断される（ステップＳ２０８）。
そして、同タイミングであると判断される場合には（ステップＳ２０８：ＹＥＳ）、更に上記異常発生カウンタのカウント値が所定値Ｃ１（例えば「３」）以上になっているか否かが判断される（ステップＳ２０９）。
【００９５】
そして、異常発生カウンタのカウント値が所定値Ｃ１以上になっていると判断される場合には（ステップＳ２０９：ＹＥＳ）、上記異常が頻発しているとして、異常頻発カウンタのカウント値がインクリメントされる（ステップＳ２１０）。
【００９６】
一方、異常発生カウンタのカウント値が所定値Ｃ１未満であると判断される場合には（ステップＳ２０９：ＮＯ）、異常頻発カウンタのカウント値がクリアされる。そして、このように異常発生カウンタのカウント値に応じて異常頻発カウンタのカウント値が操作された後、上記異常発生カウンタのカウント値がクリアされる（ステップＳ２１２）。
【００９７】
なお、上記所定時間Ｔ毎のタイミングではないと判断される場合には（ステップＳ２０８：ＮＯ）、上記異常発生カウンタ及び異常頻発カウンタのカウント値を操作することなく（ステップＳ２０９〜２１２の処理をジャンプして）、次の処理に移行する。
【００９８】
その後、以下の処理（図７のステップＳ２１３〜Ｓ２１５）を通じて、上記異常頻発カウンタのカウント値に応じたかたちで異常判定フラグが操作される。
すなわち先ず、上記異常頻発カウンタのカウント値が所定値Ｃ２（例えば、「６」）以上になっているか否かが判断され（ステップＳ２１３）、同カウント値が所定値Ｃ２以上になっていると判断される場合には（ステップＳ２１３：ＹＥＳ）、異常判定フラグが「オン」操作される（ステップＳ２１４）。
【００９９】
一方、上記異常頻発カウンタのカウント値が所定値Ｃ２未満であると判断される場合には（ステップＳ２１３：ＮＯ）、上記異常判定フラグが「オフ」操作される（ステップＳ２１５）。
【０１００】
このように異常判定フラグが操作された後、同フラグの操作状態に応じて、強制停止フラグが操作される。
すなわち先ず、上記異常判定フラグが「オン」操作されているか否かが判断され（ステップＳ２１６）、同フラグが「オン」操作されていると判断される場合には（ステップＳ２１６：ＹＥＳ）、上記強制停止フラグが「オン」操作される（ステップＳ２１７）。一方、上記異常判定フラグが「オフ」操作されていると判断される場合には（ステップＳ２１６：ＮＯ）、強制停止フラグは操作されない（ステップＳ２１７の処理をジャンプする）。
【０１０１】
このように、強制停止フラグが操作された後、以下の処理（ステップＳ２１８〜Ｓ２２１）を通じて、燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作についての強制停止が適宜実行される。なお、この強制停止は、強制停止手段としての監視マイコン３２から制御マイコン３１に連続的にリセット信号を出力して、同制御マイコン３１を初期化し続けることにより行われる。
【０１０２】
具体的には先ず、スタータ信号ＳＴＡが「オン」として検出されているか否かが判断される（ステップＳ２１８）。
そして、スタータ信号ＳＴＡが「オフ」として検出されていると判断される場合には（ステップＳ２１８：ＮＯ）、次に上記強制停止フラグが「オン」操作されているか否かが判断される（ステップＳ２１９）。
【０１０３】
そして、上記強制停止フラグが「オン」操作されていると判断される場合には（ステップＳ２１９：ＹＥＳ）、上記制御マイコン３１についての連続リセットが実行される（ステップＳ２２０）。すなわち、このときには燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作が強制停止され、その結果エンジン１が強制停止される。
【０１０４】
一方、上記強制停止フラグが「オフ」操作されていると判断される場合には（ステップＳ２１９：ＮＯ）、上記制御マイコン３１についての連続リセットは実行されない（ステップＳ２２０の処理をジャンプする）。すなわち、この場合には、燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作が継続され、退避走行性能が維持される。
【０１０５】
他方、上記スタータ信号ＳＴＡが「オン」として検出されていると判断される場合には（ステップＳ２１８：ＹＥＳ）、上記強制停止フラグが「オフ」操作される（ステップＳ２２１）。これにより、一旦強制停止フラグが「オン」操作されてエンジン１が強制停止された後であっても、同エンジン１を再始動することができるようになる。
【０１０６】
このように、燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作についての強制停止を適宜実行した後、本処理は一旦終了される。
以下、上述した強制停止処理がどのように行われるのかを、図８に示すタイミングチャートを参照しつつ説明する。
【０１０７】
なお、図８は、以下の各条件が満たされている場合における強制停止処理の処理態様の一例を示している。
・要求トルクレベルがレベル７以下のレベルに設定されている。
・自動変速機５２のシフト位置がＮレンジに操作されている。
・アクセルペダル５１が踏み込まれていない。
【０１０８】
また、図８は、以下に記載する各項目についての推移をそれぞれ示している。
（ａ）エンジン回転速度ＮＥについて。
（ｂ）燃料噴射弁５ａに対して出力される噴射指令の有無について。
（ｃ）異常発生カウンタのカウント値について。
（ｄ）異常頻発カウンタのカウント値について。
（ｅ）異常判定フラグの操作状態について。
（ｆ）強制停止フラグの操作状態について。
（ｇ）スタータ信号ＳＴＡの検出状態について。
（ｈ）制御マイコン３１の動作状態について。
【０１０９】
さて、図８（ａ）に示されるように、エンジン回転速度ＮＥが所定速度Ｋよりも低い速度であるときには（タイミングｔ１以前）、図８（ｆ）に示されるように、強制停止フラグが「オフ」されている。従って、このときには必要とされる燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作が継続されており、車両の退避走行性能が維持されている。
【０１１０】
その後、図８（ａ）に示されるように、エンジン回転速度ＮＥが所定速度Ｋよりも高い速度になり、且つ図８（ｂ）に示されるように、燃料噴射弁５ａに噴射指令が出力されるようになると（タイミングｔ１）、図８（ｃ）に示されるように、異常発生カウンタのカウント値のインクリメントが開始される。
【０１１１】
そしてその後、所定時間Ｔ毎のタイミングにおいて、異常発生カウンタのカウント値が所定値Ｃ１を超えていることをもって、図８（ｄ）に示されるように、異常頻発カウンタのカウント値のインクリメントが繰り返される（タイミングｔ１〜ｔ２）。
【０１１２】
その後、異常頻発カウンタのカウント値が所定値Ｃ２になると（タイミングｔ２）、図８（ｅ）及び図８（ｆ）に示されるように、異常判定フラグ及び強制停止フラグが共に「オン」操作される。
【０１１３】
そして、このとき強制停止フラグが「オン」操作されたことをもって、図８（ｈ）に示されるように、制御マイコン３１についての連続リセットが実行される。これにより、燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作が強制停止されて、図８（ａ）に示されるように、その後においてエンジン１が速やかに停止される。
【０１１４】
その後、イグニッションスイッチ５４が前記「スタート位置」に操作され、図８（ｇ）に示されるように、スタータ信号ＳＴＡが「オン」として検出されるようになると（タイミングｔ３）、図８（ｆ）に示されるように、このとき強制停止フラグが「オフ」操作される。
【０１１５】
そして、図８（ｈ）に示されるように、このとき制御マイコン３１についての連続リセットが停止されて、以後において燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作が許可されるようになる。これにより、図８（ａ）に示されるように、その後においてエンジン１が再始動される（タイミングｔ３以降）。
【０１１６】
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）上記実施の形態では、車両の退避走行中におけるエンジン回転速度ＮＥが所定速度Ｋよりも高くなったときに、燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作を強制停止させるようにした。この構成により、フェイルセーフ制御によってエンジン出力が制限されているにもかかわらずエンジン回転速度ＮＥが過度に高くなっていることをもって、ＥＣＵ３０によるエンジン出力の制限を適正に行うことができなくなる制限異常が生じていることを判定することができるようになる。そして、この異常判定がなされたときに燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作が強制停止させることで、フェイルセーフ処理の信頼性が低下するおそれのあるときにエンジン１の運転を強制停止させることができるようになり、ひいては車両の退避走行自体を禁止することができるようになる。従って、上記フェイルセーフ処理をより適切に実行して、車両の退避走行が行われる場合であれ、その信頼性をより高めることができるようになる。
【０１１７】
（２）また、上記実施の形態では、アクセル開度ＰＡが所定開度αよりも低い開度であるときであって、且つエンジン回転速度ＮＥが所定速度Ｋを超えているときに、少なくとも燃料噴射弁５ａを含む２つの燃料噴射弁の駆動を停止するといった運転気筒数の減筒運転を実行するようにした。その上で、エンジン回転速度ＮＥが所定速度Ｋを超えたときの中でも、特に特定の燃料噴射弁５ａを動作させる旨の噴射指令が制御マイコン３１から出力されている場合に限って、燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作を強制停止するようにした。これにより、エンジン回転速度ＮＥが所定速度Ｋよりも高い速度となっているときの中でも、特定の燃料噴射弁５ａを通じて誤った燃料噴射が行われているときに限って、燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作を強制停止させることができるようになる。このため、実際には車両の降板走行等によってエンジン回転速度ＮＥが高くなっているにもかかわらず、上記制限異常によってエンジン回転速度ＮＥが過度に高くなっているといった誤った判断がなされることを好適に抑制することができるようになる。
【０１１８】
（３）上記実施の形態では、所定速度Ｋを、自動変速機５２のシフト位置がＤレンジに操作されているときよりも、Ｎレンジに操作されているときのほうが高い速度となるように設定した。これにより、上記自動変速機５２のシフト位置に応じて設定される上限速度ＮＥｍａｘの相違に応じたかたちで、同所定速度Ｋを設定することができるようになる。従って、エンジン回転速度ＮＥが過度に高くなっていることを、自動変速機５２のシフト位置に応じたかたちで、換言すれば動力伝達系の動力伝達状態に応じたかたちで的確に判断することができるようになる。
【０１１９】
（４）上記実施の形態では、燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作についての強制停止を、ＥＣＵ３０の監視マイコン３２から制御マイコン３１に連続的にリセット信号を出力して、同制御マイコン３１を初期化し続けることにより実行するようにした。制御マイコン３１をリセットすることにより、同制御マイコン３１に異常が生じている場合であっても、燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作を確実に且つ速やかに停止させることができるようになる。しかも、そうしたリセットを連続的に実行することで、通常はリセット状態からごく短い時間（例えば、４ｍｓ）で復帰する制御マイコン３１を同リセット状態に維持させておくことができるようになる。これにより、燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作を長期にわたって強制停止させることができるようになる。
【０１２０】
なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・上記実施の形態では、本発明を、退避走行時におけるフェイルセーフ処理として、運転気筒数の減筒運転や点火時期の遅角補正を行うことでエンジン出力を調節する装置に適用するようにした。本発明は、それら減筒運転や遅角補正に加えて燃料噴射量の減量補正や増量補正を行う装置にも、適用することができる。また、上記遅角補正に代えて、燃料噴射量の減量補正や増量補正を行う装置にも、本発明は適用可能である。
【０１２１】
・上記実施の形態では、前記（条件ｃ）〜（条件ｅ）が全て満たされることを条件に、燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作を強制停止させるようにした。それら（条件ｃ）〜（条件ｅ）のうち、（条件ｃ）を省略するようにしてもよい。こうした構成にあっても、エンジン回転速度ＮＥが過度に高くなっており、且つ誤った燃料噴射がなされていることを判断することはできる。
【０１２２】
・また、（条件ｃ）〜（条件ｅ）のうち、（条件ｄ）を省略する、若しくは（条件ｃ）及び（条件ｄ）を省略するようにしてもよい。こうした構成によっても、制御マイコン３１の意図に反して燃料噴射弁５ａが動作していること、換言すれば、フェイルセーフ処理の信頼性の低下を招くおそれがあることを判定して、エンジン１の運転を強制停止させることはできる。また、（条件ｅ）を省略する、若しくは（条件ｃ）及び（条件ｅ）を省略することも可能である。
【０１２３】
・上記実施の形態では、燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作を強制停止させるための一条件として、（条件ｅ）を設定した。この（条件ｅ）は、いずれかの燃料噴射弁により意図しない燃料噴射が行われていることを好適に判断することができさえすれば、適宜変更可能である。
【０１２４】
・また、こうした（条件ｅ）に代えて、「いずれかの燃料噴射弁から意図した燃料噴射が行われないこと」といった（条件ｅ’）を設定するようにしてもよい。この（条件ｅ’）によっても、燃料噴射弁が適正に制御されていないこと、すなわちフェイルセーフ処理の信頼性の低下を招くおそれがあることを判断することはできる。
【０１２５】
・上記実施の形態において、所定速度Ｋを、冷却水温度ＴＨＷに応じて可変設定するようにしてもよい。上記実施の形態では、上限速度ＮＥｍａｘが冷却水温度ＴＨＷに応じて可変設定される。このため、フェイルセーフ処理を通じてエンジン回転速度ＮＥが通常取り得る最大回転速度は、冷却水温度ＴＨＷによって異なったものとなる。これに対し、所定速度Ｋを冷却水温度ＴＨＷに応じて可変設定する上記構成によれば、エンジン回転速度ＮＥが過度に高くなったことを、上記上限速度ＮＥｍａｘの相違に応じたかたちで的確に判断することができるようになる。
【０１２６】
・上記実施の形態では、上限速度ＮＥｍａｘと下限速度ＮＥｍｉｎとからなる所定速度範囲を、自動変速機５２のシフト位置がＮレンジに操作されているときとＤレンジに操作されているときとで異なる範囲に設定するようにした。これに代えて、若しくはこれに加えて、上記所定速度範囲を、自動変速機５２の変速段に応じて可変設定するようにしてもよい。こうした構成にあっても、所定速度Ｋを自動変速機５２の変速段に応じて可変設定することで、エンジン回転速度ＮＥが過度に高くなっていることを好適に判断することはできる。
【０１２７】
・また、本発明は、自動変速機５２が搭載された車両に限らず、手動変速機や無段変速機が搭載された車両にも適用可能である。要は、いかなる変速機が搭載される場合であれ、クランクシャフトから車軸までの動力伝達系における動力伝達状態に応じて上記所定速度範囲や所定速度Ｋを設定することで、車両の退避走行時におけるエンジン回転速度ＮＥが過度に高くなっていることを好適に判断することはできる。
【０１２８】
・また、エンジン回転速度ＮＥが過度に高い速度になっていることを適切に判断することが可能であれば、こうした所定速度Ｋを、動力伝達系における動力伝達状態にかかわらず、一定の値に設定することも可能である。
【０１２９】
・上記実施の形態では、燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作についての強制停止を、ＥＣＵ３０の監視マイコン３２から制御マイコン３１に連続的にリセット信号を出力して、同制御マイコン３１を初期化し続けることにより行うようにしたが、これに限られない。要は、制御マイコン３１に異常が生じている場合であっても、燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作を確実に停止させることが可能であれば、その構成は任意に変更することができる。
【０１３０】
・上記実施の形態では、フェイルセーフ処理によるエンジン出力の適正な制限ができなくなる制限異常が判定されたときに、燃料噴射弁５ａ〜５ｄや点火プラグ６ａ〜６ｄの動作を強制停止させるようにしたが、これに限られない。要は、フェイルセーフ処理の信頼性の低下を好適に抑制することが可能であれば、上記制限異常の判定がなされた後における処理は、任意に変更可能である。
【０１３１】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の実施の形態には、次のような形態を含むものであることを付記しておく。
・前記所定速度は、前記エンジンの冷却水温度に基づき設定される請求項１または３〜５のいずれかに記載の車両の制御装置。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる車両の制御装置の一実施の形態についてそのシステム構成を示すブロック図。
【図２】本実施の形態にかかる電子制御装置についてその具体構成を示すブロック図。
【図３】本実施の形態にかかるスロットル制御装置及びその周辺構造を模式的に示す略図。
【図４】フェイルセーフ処理の処理手順を示すフローチャート。
【図５】フェイルセーフ処理の処理手順を示すフローチャート。
【図６】強制停止処理の処理手順を示すフローチャート。
【図７】強制停止処理の処理手順を示すフローチャート。
【図８】同実施の形態による強制停止処理についてその処理態様の一例を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
１…エンジン、２…吸気通路、３…排気通路、３ａ…触媒、５…インテークマニホールド、５ａ〜５ｄ…燃料噴射弁、６ａ〜６ｄ…点火プラグ、１０…スロットルバルブ、１１…モータ、２２…スロットル開度センサ、２３…吸気圧センサ、２４…クランク角センサ、２５…カム角センサ、２６…アクセルセンサ、２７…水温センサ、３０…電子制御装置（ＥＣＵ）、３１…制御マイコン、３２…監視マイコン、３３…電源ＩＣ、３４…Ａ／Ｄ変換器、４０…補助機構、４１…バルブリターンスプリング、４２…退避走行用スプリング、４３…中間ストッパ、４４…バルブレバー、４５…全閉ストッパ、４６…中間ストッパ、４７…全開ストッパ、５１…アクセルペダル、５２…自動変速機、５３…シフト位置センサ、５４…イグニッションスイッチ、５５…スタータモータ、５６…スタータスイッチ、６１…イグナイタ、６２…点火コイル。
Claims (8)
- 車載エンジンの出力制御に用いられる１乃至複数の操作子の操作態様を同エンジンの運転状態に応じて電子制御する電子制御装置を備え、該電子制御装置に異常が生じていることが判断されるときには、前記エンジンに吸入される空気の量を所定量に固定するとともに前記操作子の少なくとも１つの操作量を制限して当該車両を退避走行させる車両の制御装置において、
前記車両の退避走行時に前記エンジンの回転速度が過度に高くなっていることを判定することのできる所定速度よりも高いことに基づいて前記電子制御装置による前記操作子の操作量制限異常を判定する判定手段を備える
ことを特徴とする車両の制御装置。 - 前記車両の退避走行時に前記制限される操作子の操作量を監視する監視手段を更に備え、前記判定手段は、前記監視される操作子の操作量と前記電子制御装置による同操作子の操作量とが一致しないことを条件に、前記操作量制限異常を判定する 請求項１に記載の車両の制御装置。
- 車載エンジンの出力制御に用いられる１乃至複数の操作子の操作態様を同エンジンの運転状態に応じて電子制御する電子制御装置を備え、該電子制御装置に異常が生じていることが判断されるときには、前記エンジンに吸入される空気の量を所定量に固定するとともに前記操作子の少なくとも１つの操作量を制限して当該車両を退避走行させる車両の制御装置において、
前記車両の退避走行時に前記制限される操作子の操作量を監視する監視手段と、該監視される操作子の操作量と前記電子制御装置による同操作子の操作量とが一致しないこと、及び前記エンジンの回転速度が過度に高くなっていることを判定することのできる所定速度よりも高いことの論理積条件に基づいて前記電子制御装置による前記操作子の操作量制限異常を判定する判定手段とを備える
ことを特徴とする車両の制御装置。 - 請求項１〜３のいずれかに記載の車両の制御装置において、
前記所定速度が、前記エンジンの出力軸から当該車両の車軸までの動力伝達系における動力伝達状態に基づき設定される ことを特徴とする車両の制御装置。 - 前記所定速度は、前記動力伝達系が伝達状態であるときと非伝達状態であるときとで異なる速度に設定される
請求項４に記載の車両の制御装置。 - 請求項２または３に記載の車両の制御装置において、
前記エンジンは多気筒エンジンであり、前記操作子はそれら各気筒に対応して設けられた燃料噴射弁であるとともに前記電子制御装置は前記操作子の操作量の制限としてそれら燃料噴射弁の駆動数を制限する減筒運転を行うものであり、前記監視手段は、前記駆動が制限されている特定の気筒に対応して設けられた燃料噴射弁に対する噴射指令の有無を監視するものである
ことを特徴とする車両の制御装置。 - 請求項１〜６のいずれかに記載の車両の制御装置において、
前記判定手段により前記操作子の操作量制限異常が判定されることに基づいて前記エンジンの運転を強制的に停止させる強制停止手段を更に備える
ことを特徴とする車両の制御装置。 - 前記電子制御装置はマイクロコンピュータを備えて構成され、前記強制停止手段は、前記マイクロコンピュータに連続的にリセット信号を出力するものである
請求項７に記載の車両の制御装置。
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