专利名称：内燃机的控制装置的制作方法
技术领域：
本发明关于车辆上搭载的内燃机的控制装置。特别是关于，具有电子节气门系统的内燃机中，根据被人为操作的加速踏板或制 动踏板的操作情况，控制内燃机的输出的控制装置的输出控制功能。
背景技术：
电子节气门系统的控制装置，读入作为输入的通过加速器传感器(加速器开度传 感器)检测到的加速器开度，根据该加速器开度，并根据其与其他条件的组合，运算出作为 控制输出的目标节气门开度。为了与目标节气门开度相一致(也可以换言之为“收敛”)，通过电动机驱动控制 节气门的开闭。实际的电动机驱动量(控制量)为从不久之前的节气门开度位置到目标节 气门开度位置的差值。并且，电子节气门系统的控制装置，通过节气门传感器检测实际的节气门开度是 否与目标节气门开度相一致，并进行反馈控制使得两者相一致(收敛)。另外，如以往技术的日本专利第3464918号公报、日本专利第3547619号公报、日 本专利第3820643号公报、日本专利特开1999-343909号公报、日本专利特开2002-235595 号公报以及日本专利特开2007-198159号公报所记载的那样，存在这样的现有技术，在系 统故障或异常时，节气门开度被设置为跛行回家模式(也称为“跛行回家开度”)。进一步，在上述文献中，公开了根据制动器操作来控制节气门的开度的技术。在这 些技术中，制动器作为加速器的替代输入手段，或制动器作为功能停止的触发输入。发明所要解决的问题然而，以往的内燃机的控制装置，考虑到加速踏板啮入地板垫等情况，当踏入加速 器和制动器两者时，控制用的加速器开度被固定在IDL开度(―全闭)。可是，在以往的控制中，如果不恢复被踏入的加速踏板，加速器开度将被一直固定 在IDL开度，形成制动。因此，照那样的话存在无法进行退避行驶的不良现象。这时，如果松开被踏入的刹车踏板，虽然能够提高速度，但因为是与被踏入的加速 器开度对应的高发动机输出，所以需要在两种极端的状态之间切换，存在速度的调节变得 异常困难的不良现象。另外，如图7所示，如果制动器的判定仅仅是制动器开关的判定，只要制动器开关 发生故障就无法进行控制。如此，为了控制的可靠性，仅仅是制动器开关的判定的话存在不 稳定因素。另外，上述各文献的技术适用于各种故障时(判断为故障之后)或异常时(判断 为异常之后)。因此，存在这样的不良现象，即，如果不明确地判断出一些不良状况的原因所 在的特定的装置就无法动作。也就是说，仅依靠以往的电子节气门系统的系统组成部件，难以辨别是由人为操 作引发的踏板操作量，还是由于卡在地板垫中等无法预料的外在原因引发的踏板操作量。然而，仅仅为了检测无法预料的外在原因的目的，附加对于正常行驶没有帮助的系统组成 部件而增大且复杂化电子节气门系统的系统组成部件是不理想的。另外，对于根据制动器操作进行控制的技术来说，无法实现以下状态的全部成立， 即，伴随着有意识的两脚操作的行驶状态，作为异常状态的失效保护的退避行驶状态，以及 无意识等的踩踏误操作(加速器和制动器的两方操作)。
发明内容
本发明具有以下目的，提供能够应对未检测出的系统异常的输出控制，进行能够 退避行驶的输出控制，提供进行高精度判断的输出控制，该高精度判断考虑了不小心失误 等误动作，提高可靠性。解决问题所用的手段在此，本发明为了解决所述问题，提供一种内燃机的控制装置，当检测到一些驾驶 条件异常时，使节气门开度变为跛行回家开度，能够进行车辆的退避行驶，包括，电子节气 门系统，所述电子节气门系统，根据包括加速踏板的操作量在内的多个驾驶条件，为了使设 置于内燃机的节气门阀变为目标开度而驱动驱动器，其中，设置有检测人为的制动器操作 的制动器操作检测单元，所述控制装置，无论是否检测到异常，在所述加速踏板的操作过程 中之后进行了制动器操作的情况下，根据该操作顺序的成立将目标开度设置为跛行回家开 度，驱动驱动器使节气门开度变为跛行回家开度。发明的效果根据本发明，提供了一种内燃机的控制装置，包括，电子节气门系统，所述电子节 气门系统根据包括加速踏板的操作量在内的多个驾驶条件，为了使设置于内燃机的节气门 阀变为目标开度而驱动促动器，当检测到一些驾驶条件异常时，使节气门开度变为跛行回 家开度，能够进行车辆的退避行驶，其中，设置有检测人为的制动器操作的制动器操作检测 单元，控制装置，无论是否检测到异常，在所述加速踏板的操作过程中之后进行了制动器操 作的情况下，根据该操作顺序的成立将目标开度设置为跛行回家开度，驱动促动器使节气 门开度变为跛行回家开度。因此，即使没有在系统中检测到任何异常，也能够使节气门开度向跛行回家开度 收敛，不仅使车辆减速，还能够确保可能进行退避行驶的程度的输出。另外，使节气门开度变为跛行回家开度的控制，仅被限定于在加速器的操作过程 中进行制动器操作的操作顺序成立的情况。因此，坡道起动等情况下能够不实施输出控制， 从而能够确保驾驶操作性。
图1是表示本发明的第1实施例的内燃机的控制装置的控制用流程图。(实施例 1)图2是内燃机的控制装置的系统图。(实施例1)图3是电子节气门系统的示意构成图。(实施例1)图4是电子节气门系统的控制用流程图。(实施例1)图5是内燃机的控制装置的时间图表。(实施例1)
图6是表示本发明的第2实施例的内燃机的控制装置的控制用流程图。(实施例 2)图7是表示本发明的以往技术的内燃机的控制装置的时间图表。符号说明1控制装置2内燃机3进气通路4排气通路8电动节气门系统10加速踏板11加速器开度传感器15控制单元ECM16制动器开关17变速器控制器19电子稳定控制装置ESP20缸压力检测单元22节气门阀23促动器(电动机)24CPU25节气门电动机驱动电路观节气门传感器31制动器操作检测单元
具体实施例方式根据以下的图对本发明的实施例进行详细说明。实施例1图1 图5表示了本发明的第1实施例。在图2中，1是内燃机2的控制装置。如图2所示，该控制装置1中，进气通路3连接到内燃机2的进气系统，排气通路 4连接到内燃机2的排气系统。在内燃机2的进气通路3上，从其上游侧开始依次设置有空气过滤器5、空气流量 计AFM6和进气温度传感器THA传感器7、用于检测节气门开度TA的电动节气门系统8、以 及喷嘴9。在电动节气门系统8上，连接有加速器开度传感器11，该加速器开度传感器11用 于检测加速踏板10的加速器开度AP。加速器开度AP也可以称为踏入量。并且，内燃机2上设置有点火线圈12。进一步，在内燃机2的排气通路4上，从其上游侧开始依次设置有催化剂13和消 声器14。并且，控制装置1具有进行CPU运算的控制单元ECM15。
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在该控制单元15的输入侧，连接有空气流量计6、进气温度传感器7、电动节气门 系统8、以及加速器开度传感器11。进一步，在控制单元15的输入侧，还连接有内燃机2，输 入从内燃机2发出的发动机水温THW、曲柄信号CRK、凸轮信号CAM等。更进一步，在控制单元15的输入侧，还连接有设置于未图示的制动踏板上的制动 器开关16、变速器控制器17、车体电子控制单元BCM (Body Control Module) 18、电子稳定控 制装置ESP19、缸压力检测单元20、以及仪表21等。电子稳定控制装置19是具有制动控制功能的控制装置。缸压力检测单元20，与 电子稳定控制装置19相连接，检测作为制动缸压力的填充于制动缸(未图示)的液体的压 力，所述制动缸附属于制动踏板设置。另一方面，在控制单元15的输出侧，连接有电动节气门系统8、喷嘴9、以及点火线 圈12。参照图3，对电动节气门系统8进行说明。该电动节气门系统8，根据包括加速踏板10的操作量在内的多个驾驶条件，为了 使设置于内燃机2的节气门阀22达到目标开度，驱动促动器23。促动器23为电动机。与该电子节气门系统8相连接的控制单元15具有作为运算部的CPUM和节气门 电动机驱动电路25。并且，节气门电动机继电器沈被连接到CPU M和节气门电动机驱动 电路25上。通过加速器开度传感器11检测加速踏板10的踏入量。并且，控制单元15，根据检测的加速器开度和发动机运转状态来决定最合适的节 气门开度，驱动内置于节气门体27中的促动器23开闭节气门阀22。另外，通过设置于电子节气门系统8的节气门体27上的节气门传感器观，检测节 气门阀22的开度信息，并反馈至控制单元15。另外，通过电子节气门进行怠速转速的控制。进一步，使用两个系统(主、辅助)对节气门传感器28以及加速器开度传感器11 的系统异常进行监视，以谋求提高可靠性。并且，在检测出异常的情况下，控制单元15断开节气门电动机继电器沈。由此，节 气门阀22通过复位弹簧四从全闭状态被固定到大约7°的开度，即被固定到跛行回家开 度。大约7°的开度，根据车辆、发动机的不同会多少有所增减。跛行回家开度也称为默认 开度。另外，更换了控制单元15、节气门体27、加速踏板10的组件时，或从蓄电池(未图 示)上取下负极电线时等情况下，电子节气门必须进行学习适应。在该电子节气门的学习 适应中，学习适应作为开度的基准的“全闭位置”。如此，内燃机2的控制装置1，当检测到一些运转条件的异常时，使节气门开度变 为跛行回家开度，从而使车辆的退避行驶成为可能。控制单元15中设置有检测人为的制动器操作的制动器操作检测单元31。并且，控 制装置1，无论是否检测到异常，在加速踏板10的操作过程中之后进行制动器操作的情况 下，根据该操作顺序的成立将目标开度设置为跛行回家开度，为了使节气门开度变为跛行 回家开度而驱动促动器23。详细来说，如图5所示，控制装置1，无论是否检测到异常，在加速踏板10的操作过 程中之后进行制动器操作的情况下，根据该操作顺序的成立将目标开度设置为跛行回家开度，为了使实际的节气门开度变为跛行回家开度，通过节气门开度的反馈控制驱动促动器 23。S卩，控制装置1，即使在没有检测到异常的情况下，也根据操作顺序的成立把目标 开度设置为跛行回家开度。另一方面，在检测到异常的情况下，设定异常标志，并将节气门开度设置为跛行回 家开度。因此，可以这样说，将节气门开度变为跛行回家开度的控制和是否检测到异常是 无关的。如此，即使没有在系统中检测到任何异常，也能够使节气门开度向跛行回家开度 收敛，从而不仅使车辆减速，还能够确保可能进行退避行驶的程度的输出。另外，在没有检测到异常的情况下，使节气门开度变为跛行回家开度的情形，仅仅 被限定于在加速器操作过程中进行制动器操作的操作顺序。因此，在坡道起动等情况下不 会进行输出控制，从而能够确保驾驶操作性。制动器操作检测单元31，具有设置于制动踏板的制动器开关16和缸压力检测单 元20。缸压力检测单元20检测作为制动缸压力的填充于制动缸的液体的压力，所述制动缸 附属于制动踏板设置。并且，制动器操作检测单元31中，进行了制动器操作的判定由以下 任一条件的成立而构成，即设置于制动踏板的制动器开关16的通输出信号，以及制动缸压 力和预先设定的制动器操作判定阈值进行大小比较后的判定结果为超出制动器操作判定 阈值的判定。制动器开关16检测制动踏板的踏入操作。因为该制动踏板具有小的游隙，所以即 便是在通过轻轻的踏入操作而没有产生实际的制动力的状态下，只要有操作就能够被检测 到。另一方面，缸压力检测单元20检测作为制动缸压力的填充于制动缸的液体的压 力，所述制动缸附属于制动踏板设置。踏入操作进行到某一程度，以产生实际制动力的状态 成立，因此该压力的判断，即，制动缸压力 >制动器操作判定阈值B，能够检测实际的某一程度的制动状态。制动器操作判定阈值B也称为“制动缸压 力条件”。另外，制动缸压力信号也可以使用以下装置所利用的信息，如作为具有制动控制 功能的控制装置的所述电子稳定控制装置19，或未图示的防抱死制动器系统ABS等。如此，制动器操作检测单元31做成双重系统，因此能够做成容错系统。另外，不论是检测到异常的情况，还是存在无法检测到异常的故障的情况，都能够 将节气门开度变为跛行回家开度。因此，能够成为不需驾驶员做特殊操作的系统。另外，如果进行了制动器操作的判定由以下任一条件的成立而构成，即设置于制 动踏板的制动器开关16的通输出信号，以及将制动缸压力与预先设定的制动器操作判定 阈值B进行大小比较后的判定结果超过制动器操作判定阈值B的判定，则制动器开关16和 制动缸压力各自成立、不成立的时机这两者之间存在着微妙的差异。通常，制动器开关16 —方的成立时间较长。S卩，在图5中，如* 1所示，对准时间进行表示，但由于连续的下降(斜度)变小， 所以实际上时间变长。
然而，通过设低制动器操作判定阈值B的值，能够使基于制动缸压力的信号的判 定接近于制动器开关16的信号。S卩，如图5的* 2所示，制动器开关16的通信号为略微的踏板操作所引起的输出， 与此相对制动缸压力反映了实际动作，因此必然具有和制动器开关16的通信号相比更窄 的范围。如果设低图5中的B的值，能够与A接近。先进行制动器操作、之后踏入加速踏板10、同时进行两项踏板操作的情况为，例 如，进行坡道起动的情况。在这种情况下，由于不会启动同时操作的标志，不会使节气门开 度限制于跛行回家开度，所以能够得到如操作那样的输出，能够确保良好操作性。当以下3个条件中只要有一个变为不成立时，跛行回家开度控制的解除条件既为 成立，返回到基于加速器开度的节气门控制。所述的3个条件为(1)所述加速踏板10的加速器开度与加速器开度条件A的关系为，加速器开度 >加速器开度条件A的加速器开度条件；(2)所述制动器开关16的开条件；(3)制动缸压力与制动器操作判定阈值B的关系为，制动缸压力 >制动器操作判定阈值B的制动缸压力条件。加速器开度条件A为，作为阈值的、在行驶过程中同时踏入加速器和制动踏板时 无法很快停止的程度的开度。该加速器开度条件A是相对于车辆而决定的固有的值。另外，当跛行回家开度控制的实施条件成立时，为了从基于加速器开度的节气门 控制所决定的节气门开度变为跛行回家开度，以规定的斜度，逐渐减小节气门开度。斜度为 单位时间内的节气门开度的减少量。相反地，当跛行回家开度控制的解除条件成立时，为了使跛行回家开度变为基于 加速器开度的节气门控制所决定的节气门开度，以规定的斜度，逐渐增大节气门开度。解除 条件成立也称为实施条件不成立。如果这些在进行逐渐减少或逐渐增大时的斜度和以往的全闭情况相同的话，当然 收敛到目的的开度(逐渐减少或逐渐增大结束)所需的时间将缩短。另外，关于上述第1实施例的构造，作为促动器23的1个例子公开了使用电动机 的构造，但使用了能够强制收敛至跛行回家开度的其它机械的驱动单元的构造都是可以 的。该情况下，没有必要将目标开度设置为跛行回家开度，目标开度作为保留状态，强 制地变为跛行回家开度既可。作为代替异常检测信号的运转条件，可以设定与其相似的跛行回家开度用信号。 异常检测信号也称为异常检测信息。按照图4中所述电子节气门系统8的控制用流程图对动作进行说明。该电子节气门系统8的控制用程序开始(步骤101)运行时，首先跳转至关于加 速器开度以及发动机运转状态的信息读取的处理(步骤10幻。接着，在该信息读取的处理 (步骤10 之后，跳转至节气门开度运算的处理(步骤103)。此时，该第1实施例的结果，被上述信息读取的处理(步骤102)和节气门开度运算的处理(步骤103)的任意一方所反映。另外，仅供参考地来说，后述第2实施例的结果，被节气门开度运算的处理(步骤 103)所反映。另外，在节气门开度运算的处理(步骤10 之后，跳转至作为节气门电动机的促 动器23驱动的处理(104)，此后，跳转至有关节气门开度的信息读取的处理(步骤105)。接着，在有关节气门开度的信息读取的处理(步骤105)之后，跳转至节气门开度 和目标开度是否相等的判断(步骤106)，也就是是否节气门开度=目标开度的判断。该判断(步骤106)为NO的情况下，返回至上述的作为节气门电动机的促动器23 驱动的处理(步骤104)，判断(步骤106)为YES的情况下，跳转至所述电子节气门系统8 的控制用程序的结束(步骤107)。接着，按照图1中的内燃机2的控制装置1的控制用流程图对动作进行说明。该内燃机2的控制装置1的控制用程序开始(步骤201)运行时，跳转至步骤202， 判断加速踏板10的加速器开度和加速器开度条件A的关系是否为加速器开度>加速器开 度条件A。该判断(步骤202)为NO的情况下，返回至开始(步骤201)，直到判断(步骤202) 为YES为止，反复进行判断(步骤202)。接着，在判断(步骤202)为YES的情况下，跳转至步骤203，判断以下任一条件是 否成立，所述制动器开关16的开条件，或是，制动缸压力和制动器操作判定阈值B的关系为 制动缸压力 >制动器操作判定阈值B。在判断(步骤203)为NO情况下，返回至开始(步骤201)，继续进行判断(步骤 202)。也就是说，仅以加速器操作之后制动器操作的顺序进行操作时才动作，顺序发生 更替，在制动器操作之后进行加速器操作时不动作。进一步，以加速器操作之后制动器操作的顺序进行操作而动作，判断(步骤203) 为YES的情况下，控制用的目标开度被设置为跛行回家开度，为了使节气门开度变为跛行 回家开度，跳转至驱动促动器23的处理(步骤204)，此后，跳转至内燃机2的控制装置1的 控制用程序的结束(步骤205)。控制用的目标开度也称为控制用加速器开度
实施例2图6表示了本发明的第2实施例。该第2实施例中，实现和上述第1实施例的方案相同功能的部分，使用了相同符号 进行说明。该第2实施例的特征为，控制装置1，在加速踏板的操作过程中之后进行制动器操 作的时候，监视车辆的减速度，并在预先设定范围的减速状态持续了规定时间以上的情况 下，附加了使节气门开度变为跛行回家开度的功能。S卩，控制装置1在加速踏板的操作过程中之后进行制动器操作的时候，监视车辆 的减速度。并且，在预先设定范围的减速状态持续了规定时间D以上的情况下，为了使节气 门开度变为跛行回家开度而驱动所述促动器。此时，减速度为由车辆行驶速度的微分算出的负的值(正的值为加速度)。所谓预 先设定范围的减速状态，即判断为0 >减速度> C的所希望的减速状态。C为任意设定的减
9速状态的判断值。因此，反过来C设置为小的负的值时，能够设定成在超过该C值的大的减 速度的情况下，使节气门开度不被限制于跛行回家开度。测量从被判断为减速状态开始的持续时间，并判断持续时间是否为规定时间D以 上。由此，对将节气门开度限制为跛行回家开度的动作提供延迟时间。在该延迟时间内，能 够容许操作错误，或是，速度的微调整、车辆姿态变化的所谓“契机制造”的驾驶手法，从而 能够提高驾驶性。因此，在短时间的制动器操作或轻触程度的操作情况下，不会启动设置成跛行回 家开度的动作，从而能够区分使用这两个动作。另外，在区分使用的过程中，能够容许操作错误等，提高便利性和驾驶操作性。另外，仅根据制动缸的压力就能够检测制动器的实际动作。然而，本发明没有那样做，而是进行减速度监视，其原因在于重视确保可靠性和控 制精度。接着，按照图6的内燃机2的控制装置1的控制用流程图对动作进行说明。该内燃机2的控制装置1的控制用程序开始(步骤301)运行时，跳转至步骤302， 判断所述加速踏板的加速器开度和加速器开度条件A的关系是否为加速器开度 >加速器开度条件A。该判断(步骤302)为NO的情况下，返回至开始(步骤301)，直到判断(步骤302) 为YES为止，反复进行判断(步骤302)。接着，判断(步骤302)为YES的情况下，跳转至步骤303，判断以下任一条件是否 成立，所述制动器开关的开条件，或是，制动缸压力和制动器操作判定阈值B的关系为制动缸压力>制动器操作判定阈值B。接着，判断(步骤303)为NO的情况下，返回至开始(步骤301)，继续进行判断(步 骤 302)。也就是说，仅以加速器操作之后制动器操作的顺序进行操作时才动作，顺序发生 更替，在制动器操作之后进行加速器操作时不动作。进一步，以加速器操作之后制动器操作的顺序进行操作而动作，判断(步骤303) 为YES的情况下，跳转至步骤304，判断预先设定的以下范围的减速状态，0 > 减速度 > C是否持续了规定时间D以上。判断(步骤304)为NO的情况下，返回至开始(步骤301)，继续进行判断(步骤 302)。另外，判断(步骤304)为YES的情况下，由于减速度条件和减速度条件延迟都成 立，为了使节气门开度变为跛行回家开度而跳转至驱动所述促动器的处理(步骤305)，此 后，跳转至所述内燃机的控制装置的控制用程序的结束(步骤306)。
权利要求
1.一种内燃机的控制装置，包括电子节气门系统，所述电子节气门系统根据包括加速 踏板的操作量在内的多个驾驶条件，为了使设置于内燃机的节气门阀变为目标开度而驱动 促动器，当检测到驾驶条件异常时，使节气门开度变为跛行回家开度，从而能够进行车辆的 退避行驶，所述内燃机的控制装置的特征在于，设置有检测人为的制动器操作的制动器操作检测单元，所述控制装置，无论是否检测 到异常，在所述加速踏板的操作过程中之后进行了制动器操作的情况下，根据这些操作顺 序的成立将目标开度设定为跛行回家开度，驱动促动器，以使节气门开度变为跛行回家开 度。
2.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，在加速踏板的操作过程中之 后进行了制动器操作时，监视车辆的减速度，在预先设定的范围的减速状态持续规定时间 以上的情况下，使节气门开度变为跛行回家开度。
3.如权利要求1或2所述的内燃机的控制装置，其特征在于，所述制动器操作检测单元 包括，设置于制动踏板的制动器开关，和缸压力检测单元，所述缸压力检测单元检测作为制 动缸压力的制动缸的液体的压力，所述制动缸附属于所述制动踏板，进行了制动器操作的 判定由以下任一条件的成立而构成，设置于制动踏板的制动器开关的通输出信号，以及将 制动缸压力和预先设定的制动器操作判定阈值进行大小比较后的判定结果为超出制动器 操作判定阈值的判定。
全文摘要
本发明具有以下目的，提供能够应对未检测出的系统异常的输出控制，进行能够退避行走的输出控制，提供进行高精度判断的输出控制，该高精度判断考虑了不小心失误等误操作，提高信赖性。一种内燃机的控制装置，当检测到驾驶条件异常时，使节气门开度变为跛行回家开度，能够进行车辆的退避行驶，包括，根据驾驶条件，为了使设置于内燃机的节气门阀变为目标开度而驱动促动器的电子节气门系统，该内燃机的控制装置中设置有检测制动器操作的制动器操作检测单元，控制装置，无论是否检测到异常，在加速踏板的操作过程中之后进行制动器操作的情况下，根据操作顺序的成立将目标开度设定为跛行回家开度，驱动促动器使节气门开度变为跛行回家开度。
文档编号F02D9/02GK102128089SQ20111002506
公开日2011年7月20日 申请日期2011年1月13日 优先权日2010年1月13日
发明者盐浦勇一郎 申请人:铃木株式会社