JP2004011425A - エンジンのスロットル開度制御装置 - Google Patents
エンジンのスロットル開度制御装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】センサ電源系、ＧＮＤ系の異常発生時に、開度制御用のセンサ出力値のドリフトによる誤制御を防止したエンジンのスロットル開度制御装置を得る。
【解決手段】スロットル開度に対し第１、第２のセンサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２を発生するスロットルセンサ５と、アクセル操作量からスロットル弁３の目標開度Ｖｏｂｊを演算するスロットル目標開度演算手段１１と、スロットルアクチュエータ４を目標開度Ｖｏｂｊに制御する開度制御手段１２と、センサ出力信号とスロットル弁３との位置関係から第１、第２のセンサ学習値ＶｔｐＬ１、ＶｔｐＬ２を求めるセンサ学習手段１３と、センサ出力信号、センサ学習値からセンサ出力信号のドリフト量を求めて目標開度Ｖｏｂｊを補正する開度補正量演算手段１４とを備えた。
【選択図】 図１
【解決手段】スロットル開度に対し第１、第２のセンサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２を発生するスロットルセンサ５と、アクセル操作量からスロットル弁３の目標開度Ｖｏｂｊを演算するスロットル目標開度演算手段１１と、スロットルアクチュエータ４を目標開度Ｖｏｂｊに制御する開度制御手段１２と、センサ出力信号とスロットル弁３との位置関係から第１、第２のセンサ学習値ＶｔｐＬ１、ＶｔｐＬ２を求めるセンサ学習手段１３と、センサ出力信号、センサ学習値からセンサ出力信号のドリフト量を求めて目標開度Ｖｏｂｊを補正する開度補正量演算手段１４とを備えた。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、スロットルセンサからの検出値をフィードバックしてスロットル開度を目標開度に制御するエンジンのスロットル開度制御装置に関し、センサ異常時においても、開度制御用のセンサ出力値のドリフトに起因したスロットル弁の誤制御を防止したエンジンのスロットル開度制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
まず、第１の公知文献として、たとえば特開昭５８−５７０３９号公報には、スロットルセンサおよびアクセルセンサによりスロットル弁の実開度およびアクセル操作量をそれぞれ検出し、各センサ出力信号値に応じて設定された目標スロットル開度となるようにスロットル弁をフィードバック制御するスロットル開度制御装置が開示されている。
【０００３】
上記第１の従来装置においては、スロットルセンサの異常検出を行い、スロットルセンサの異常発生時には、スロットル開度のフィードバック制御を禁止してスロットル開度を保持するか、または閉側に強制制御するようになっている。
【０００４】
また、第２の公知文献として、特開平４−２１４９４９号公報には、自動車の運転パラメータに対して２つの信号値を発生する検出装置と、この検出装置の機能チェックのために少なくとも１つの信号値を使用する制御装置と、１つの信号値が異常を示すときに、故障のない他方の信号値で制御機能を続行する制御装置とを備えたエンジン制御装置が開示されている。
【０００５】
さらに、第３の公知文献として、特公平５−８７６６６号公報には、スロットルセンサの出力値に応じて目標スロットル開度にスロットル弁をフィードバック制御するスロットル弁制御装置が開示されている。
【０００６】
上記第３の従来装置においては、アクセル開度量に応じて設定された目標吸気量と実際の吸気量とが一致した際に、目標吸気量から設定された目標スロットル開度とスロットルセンサの実測値とが一致するように、スロットルセンサ出力信号および目標スロットル開度の少なくとも一方を補正するようになっている。
【０００７】
上述のように、第１の従来装置においては、スロットルセンサの出力値をフィードバックして、目標スロットル開度と一致するようにスロットル開度を制御しているが、たとえばスロットルセンサの電源系およびグランド（ＧＮＤ）系の少なくとも一方に抵抗成分が発生する場合があり得る。
【０００８】
このような異常が発生すると、スロットル弁の位置に応じた正しいスロットルセンサ出力信号値が出力されなくなるので、異常な出力値に応じてスロットル弁を制御することになり、運転者の予期せぬ運転状況に陥るおそれがある。
【０００９】
そこで、このようなスロットルセンサの異常発生時の運転状況を回避するために、第２の従来装置のように、２つの出力値を生成するスロットルセンサを使用して、一方の開度制御用のセンサ出力信号値が異常を示す場合には他方のセンサ出力信号により制御を続行する装置が提案されている。
【００１０】
しかしながら、第２の従来装置を用いても、スロットルセンサの異常検出期間中または検出領域外の運転状態においては、上記と同じく異常な運転状況となるおそれがある。
【００１１】
したがって、このような異常な運転状況を回避するために、たとえば第３の従来装置のように、スロットルセンサの出力異常発生時に、開度制御に関連するスロットルセンサの出力値および目標スロットル開度の少なくとも一方でスロットルセンサの異常発生量を補正し、異常発生量に相当する開度制御が行われないようにする装置も提案されている。
【００１２】
しかしながら、第３の従来装置は、吸気量から目標スロットル開度を設定する制御装置には有効であるものの、吸気量から目標スロットル開度が設定されない制御装置に適用することはできない。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のエンジンのスロットル開度制御装置は以上のように、第１の従来装置の場合には、スロットルセンサ電源系およびＧＮＤ系の少なくとも一方に抵抗成分が発生して、スロットルセンサ出力信号値が異常となった場合には、運転者の予期せぬ運転状況に陥るという問題点があった。
【００１４】
また、第２の従来装置を適用しても、スロットルセンサの異常検出期間中または検出領域外の運転状態では、異常な運転状況を回避することができないという問題点があった。
さらに、第３の従来装置を適用しても、吸気量から目標スロットル開度が設定されない場合には適用できないという問題点があった。
【００１５】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、運転中にスロットルセンサの電源系およびＧＮＤ系の少なくとも一方に抵抗成分が発生するようなセンサ異常時においても、開度制御用のセンサ出力値のドリフトに起因したスロットル目標開度との偏差発生によるスロットル弁の誤制御を防止したエンジンのスロットル開度制御装置を得ることを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るエンジンのスロットル開度制御装置は、運転者により操作されるアクセルペダルと、エンジンへの吸気量を調節するスロットル弁と、スロットル弁を駆動するスロットルアクチュエータと、スロットル弁のスロットル開度の実測値に対して第１および第２のセンサ出力信号を発生するスロットルセンサと、アクセルペダルの操作量に基づいてスロットル弁の目標開度を演算するスロットル目標開度演算手段と、第１のセンサ出力信号と目標開度との開度偏差に基づいてスロットルアクチュエータを制御する開度制御手段と、第１および第２のセンサ出力信号とスロットル弁との位置関係を検出して第１および第２のセンサ学習値を求めるセンサ学習手段と、第１および第２のセンサ出力信号と第１および第２のセンサ学習値とに基づいて第１のセンサ出力信号のドリフト量を求めるとともに、ドリフト量に応じて目標開度を補正するための開度補正量を算出する開度補正量演算手段とを備えたものである。
【００１７】
また、この発明に係るエンジンのスロットル開度制御装置による第１および第２のセンサ出力信号は、スロットル開度の実測値に対して互いに逆方向に変化する関係にあり、開度補正量演算手段は、第１および第２のセンサ出力信号の加算値と第１および第２のセンサ学習値の加算値との偏差量と、スロットル目標開度演算手段により算出された目標開度とに基づいて、第１のセンサ出力信号のドリフト量を演算するものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
図１はこの発明の実施の形態１を示すブロック構成図である。
【００１９】
図１において、エンジン１には吸気管２が連通されており、吸気管２内には、エンジン１への吸気量を調節するスロットル弁３が設けられている。
スロットル弁３にはスロットルアクチュエータ４が設けられており、スロットルアクチュエータ４は、スロットル弁３を開閉駆動してスロットル開度を設定する。
【００２０】
また、スロットル弁３にはスロットル開度を実測するスロットルセンサ５が設けられており、スロットルセンサ５は、スロットル開度の実測値に対して第１および第２のセンサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２を発生する。
【００２１】
各センサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２は、後述するように、スロットル開度の実測値に対して互いに逆方向に変化する関係にある。
一方、運転者により操作されるアクセルペダル６には、アクセル操作量（アクセル開度）を検出するアクセルセンサ７が設けられている。
【００２２】
スロットルセンサ５からの各センサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２およびアクセルセンサ７からのアクセル操作量は、エンジン制御装置の本体を構成するＥＣＵ（電子制御ユニット）１０に入力される。
ＥＣＵ１０は、スロットル目標開度演算手段１１、開度制御手段１２、センサ学習手段１３および開度補正量演算手段１４を備えている。
【００２３】
スロットル目標開度演算手段１１は、アクセルペダル６の操作量に基づいてスロットル弁３の目標開度Ｖｏｂｊを演算する。
開度制御手段１２は、第１のセンサ出力信号Ｖｔｐｓ１と目標開度Ｖｏｂｊとの開度偏差に基づいてスロットルアクチュエータを制御する。
【００２４】
センサ学習手段１３は、２系統のセンサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２とスロットル弁との位置関係を検出して第１および第２のセンサ学習値ＶｔｐＬ１、ＶｔｐＬ２を求める。
【００２５】
第１および第２のセンサ学習値ＶｔｐＬ１、ＶｔｐＬ２は、スロットル弁３の全閉位置に対応した第１および第２のセンサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２の電圧値に相当しており、開度補正量演算手段１４に入力される。
また、スロットル開度制御用の第１のセンサ出力信号Ｖｔｐｓ１に関連したセンサ学習値ＶｔｐＬ１は、スロットル目標開度演算手段１１にも入力される。
【００２６】
開度補正量演算手段１４は、各センサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２と、各センサ学習値ＶｔｐＬ１、ＶｔｐＬ１と、目標開度Ｖｏｂｊとに基づいて、第１のセンサ出力信号Ｖｔｐｓ１のドリフト量を求めるとともに、このドリフト量に応じて目標開度Ｖｏｂｊを補正するための開度補正量Ｖｔｐｓ１αを算出する。
【００２７】
具体的には、開度補正量演算手段１４は、各センサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２の加算値と各センサ学習値ＶｔｐＬ１、ＶｔｐＬ２の加算値との偏差量と、スロットル目標開度演算手段１１により算出された目標開度Ｖｏｂｊとに基づいて、第１のセンサ出力信号Ｖｔｐｓ１のドリフト量を演算する。
【００２８】
なお、図１には示されていないが、スロットルセンサ５には、周知のセンサ異常検出手段が設けられており、センサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２が所定範囲から逸脱した場合に異常判定信号が生成されるようになっている。
【００２９】
次に、図１に示したこの発明の実施の形態１による動作について説明する。
まず、ＥＣＵ１０内のスロットル目標開度演算手段１１は、アクセルペダル６の踏み込み量（アクセルセンサ７の検出信号）に応じて、スロットル弁３の目標開度Ｖｏｂｊを算出する。
【００３０】
開度制御手段１２は、スロットル目標開度演算手段１１で算出された目標開度Ｖｏｂｊと、スロットルセンサ５からの第１のセンサ出力信号Ｖｔｐｓ１とを取り込み、センサ出力信号Ｖｔｐｓ１の示す開度値がスロットル目標開度Ｖｏｂｊと一致するように、スロットルアクチュエータ４を駆動し、スロットル弁３を制御する。
【００３１】
前述のように、スロットルセンサ５から生成される各センサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２は、スロットル開度の変化に対して互いに逆方向に変化する関係にあり、第１のセンサ出力信号Ｖｔｐｓ１のみが開度制御手段１２に用いられている。
【００３２】
また、スロットル目標開度演算手段１１は、アクセルペダル６の踏み込み量に応じて正確にスロットル弁３を制御するために、センサ学習手段１３から生成されるスロットルセンサ５のセンサ学習値ＶｔｐＬ１を基準出力値として用いている。
【００３３】
このように、スロットルセンサ５の実出力値（センサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２）と基準出力値（ＶｔｐＬ１、ＶｔｐＬ２）との偏差を正確に検出することにより、運転中にスロットルセンサ５の電源系またはＧＮＤ系に抵抗成分が発生して、開度制御用のセンサ出力信号Ｖｔｐｓ１のドリフトにより目標開度Ｖｏｂｊとの偏差が発生しても、スロットル弁３が誤った位置に制御されることはない。
【００３４】
図２は図１内のスロットルセンサ５を具体的に示す回路構成図であり、スロットルセンサ５の電源およびＧＮＤと関連させて、スロットル開度θと各センサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２との関係を示している。
【００３５】
図２において、スロットルセンサ５は、並列接続された一対の分圧抵抗器５ａおよび５ｂを備えている。
各分圧抵抗器５ａ、５ｂは、スロットル開度θに対して、電源とＧＮＤと間に互いに逆極性関係となるように挿入されている。
【００３６】
スロットルセンサ５からの各センサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２は、スロットル開度θに対応した各分圧抵抗器５ａ、５ｂによる分圧電圧値となる。
ここで、センサ電源の電圧をＶｒｅｆとすると、各センサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２の和と電源電圧Ｖｒｅｆとの関係は、以下の式（１）で表される。
【００３７】
Ｖｔｐｓ１＋Ｖｔｐｓ２＝Ｖｒｅｆ±Ｖｄ ・・・（１）
【００３８】
ただし、式（１）において、Ｖｄは、スロットルセンサ５の機械的な誤差成分に相当する出力電圧である。
式（１）から明らかなように、各センサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２の和は、一定値（Ｖｒｅｆ±Ｖｄ）として求められる。
【００３９】
センサ学習手段１３は、スロットル弁３が機械的に全閉位置にあるときのスロットルセンサ５の各出力値のセンサ学習値ＶｔｐＬ１、ＶｔｐＬ２を求める。
このとき、各センサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２は、上記誤差成分Ｖｄを含むので、各センサ学習値ＶｔｐＬ１、ＶｔｐＬ２の和（学習加算値ＶＩ）は、以下の式（２）で表される。
【００４０】
ＶｔｐＬ１＋ＶｔｐＬ２＝ＶＩ ・・・（２）
【００４１】
式（２）において、学習加算値ＶＩは、スロットル開度θの基準出力値（所定値）となり、スロットルセンサ５からの２つのセンサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２の出力相関値を示している。
【００４２】
続いて、開度補正量演算手段１４は、まず、所定値ＶＩを基準値とすることにより、以下の式（３）によりセンサ出力信号のドリフト量ＶＴＰＳＤを求める。
【００４３】
【００４４】
また、ドリフト量ＶＴＰＳＤから、第１のセンサ出力信号Ｖｔｐｓ１とスロットル弁３の目標開度Ｖｏｂｊとの開度偏差を吸収する開度補正量Ｖｔｐｓ１αを演算する。
【００４５】
このとき、スロットルセンサ５に異常が発生していない状態においては、各センサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２が各センサ学習値ＶｔｐＬ１、ＶｔｐＬ２と一致しているので、上記式（１）は、以下の式（４）の関係を満たす。
【００４６】
Ｖｔｐｓ１＋Ｖｔｐｓ２＝ＶＩ ・・・（４）
【００４７】
したがって、上記式（３）より、ＶＴＰＳＤ＝０となり、ドリフト量ＶＴＰＳＤは検出されない。
【００４８】
たとえば、スロットルセンサ５の電源系にα［Ω］の抵抗成分（異常）が発生した場合、２つのセンサ出力信号Ｖｔｐｓ１およびＶｔｐｓ２には、それぞれ、α［Ω］に相当する電圧ドリフトＶα１およびＶα２が発生する。
【００４９】
図３はセンサ電源に抵抗成分α［Ω］が発生した場合の各電圧ドリフトＶα１およびＶα２を示す説明図であり、横軸はスロットル開度θ、縦軸は各センサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２の電圧値に対応している。
【００５０】
図３において、実線は正常時の各センサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２の電圧特性、破線は抵抗成分α［Ω］が発生したときの各センサ学習値Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２の電圧特性を示している。
このとき、ドリフト量ＶＴＰＳＤは、以下の式（５）のように算出される。
【００５１】
【００５２】
また、図４はスロットルセンサ５のＧＮＤ系に抵抗成分α［Ω］が発生した場合の各電圧ドリフトＶα１およびＶα２を示す説明図である。
この場合も同様に、ドリフト量ＶＴＰＳＤは、以下の式（６）のように算出される。
【００５３】
【００５４】
式（５）、式（６）から明らかなように、ドリフト量ＶＴＰＳＤは、各電圧ドリフトの和（＝Ｖα１＋Ｖα２）の値として算出される。
このとき、ドリフト量ＶＴＰＳＤには、第２のセンサ出力信号Ｖｔｐｓ２の電圧ドリフトＶα２も含まれるので、このままでは開度制御用の第１のセンサ出力信号Ｖｔｐｓ１のみの電圧ドリフトＶα１を正確に求めることはできない。
【００５５】
たとえば、スロットル開度θが全開状態（Ｖｔｐｓ１＝Ｖｒｅｆ）のときに、センサ電源系に抵抗成分α［Ω］が発生したと仮定すると、第２のセンサ出力信号Ｖｔｐｓ２の電圧値（＝０）は、抵抗成分α［Ω］の影響を受けないので、電圧ドリフトＶα２は「０」となり、上記式（５）から、ドリフト量ＶＴＰＳＤは「−Ｖα１」となる（図２、図３参照）。
【００５６】
逆に、スロットル開度θが全閉状態（Ｖｔｐｓ１＝０）のときに、センサ電源系に抵抗成分α［Ω］が発生すると、電圧ドリフトＶα１が「０」となるので、上記式（５）から、ドリフト量ＶＴＰＳＤは「−Ｖα２」となる（図２、図３参照）。
【００５７】
すなわち、各電圧ドリフトＶα１、Ｖα２は、スロットル弁３の位置（スロットル開度θ）に応じて互いに逆比例的に変化するので、センサ電源系に抵抗成分α［Ω］が発生した場合の第１のセンサ出力信号Ｖｔｐｓ１の電圧ドリフト（ドリフト量）Ｖα１は、目標開度Ｖｏｂｊを使用して、ドリフト補正係数Ｋα（＝Ｖｏｂｊ／Ｖｒｅｆ）から求めることができる。
【００５８】
同様に、スロットル開度θが全開状態（Ｖｔｐｓ１＝Ｖｒｅｆ）のときに、センサＧＮＤ系に抵抗成分α［Ω］が発生したと仮定すると、第１のセンサ出力信号Ｖｔｐｓ１は、抵抗成分α［Ω］の影響を受けないので、電圧ドリフトＶα１は「０」となり、上記式（６）から、ドリフト量ＶＴＰＳＤは「＋Ｖα２」となる（図２、図４参照）。
【００５９】
逆に、スロットル開度θが全閉状態（Ｖｔｐｓ１＝０）のときに、センサＧＮＤに抵抗成分α［Ω］が発生すると、電圧ドリフトＶα２が「０」となり、上記式（６）から、ドリフト量ＶＴＰＳＤは「＋Ｖα１」となる（図２、図４参照）。
【００６０】
したがって、第１のセンサ出力信号Ｖｔｐｓ１の電圧ドリフト（ドリフト量）Ｖα１は、ドリフト補正係数Ｋα（＝１−Ｖｏｂｊ／Ｖｒｅｆ）から求めることができる。
【００６１】
以下、開度補正量演算手段１４は、ドリフト量ＶＴＰＳＤおよびドリフト補正係数Ｋαを用いて、開度補正量Ｖｔｐｓ１αを算出する。
このとき、開度補正量Ｖｔｐｓ１αは、異常発生時の第１のセンサ出力信号Ｖｔｐｓ１の電圧ドリフト（ドリフト量）Ｖα１に相当する値に設定すればよいので、センサ電源系の異常時においては、以下の式（７）から開度補正量Ｖｔｐｓ１αを算出する。
【００６２】
Ｖｔｐｓ１α＝ＶＴＰＳＤ×Ｖｏｂｊ／Ｖｒｅｆ ・・・（７）
【００６３】
同様に、センサＧＮＤ系の異常時においては、以下の式（８）から開度補正量Ｖｔｐｓ１αを算出する。
【００６４】
Ｖｔｐｓ１α＝ＶＴＰＳＤ×（１−Ｖｏｂｊ／Ｖｒｅｆ） ・・・（８）
【００６５】
なお、式（７）、式（８）による開度補正量Ｖｔｐｓ１αの算出処理は、各センサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２が正常の（異常でない）場合に実行されることは言うまでもない。
また、ドリフト補正係数Ｋαは、スロットルセンサ５の特性に応じてあらかじめ設定されてもよい。
【００６６】
次に、図５を参照しながら、この発明の実施の形態１によるスロットル弁３の目標開度Ｖｏｂｊの補正動作について具体的に説明する。
図５はこの発明の実施の形態１による開度補正処理動作を示すフローチャートである。
【００６７】
図５において、この発明の実施の形態１による補正処理と直接関連する処理は、ステップＳ１、Ｓ３〜Ｓ５およびＳ７〜Ｓ９である。
ステップＳ６は、一般的なスロットルセンサ異常検出手段（図示せず）による正否判定処理であり、ドリフト量ＶＴＰＳＤに関連したこの発明の補正処理とは無関係である。
【００６８】
まず、センサ学習手段１３は、センサ学習値ＶｔｐＬ１、ＶｔｐＬ２を学習し（ステップＳ１）、スロットル目標開度演算手段１１は、目標開度Ｖｏｂｊを算出する（ステップＳ２）。
【００６９】
続いて、開度補正量演算手段１４は、各センサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２の電圧ドリフトＶα１、Ｖα２から、ドリフト量ＶＴＰＳＤを算出し（ステップＳ３）、ドリフト補正係数Ｋαを算出して（ステップＳ４）、開度補正量Ｖｔｐｓ１αを算出する（ステップＳ５）。
【００７０】
次に、図示しないセンサ異常検出手段からの出力信号に基づいて、センサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２は正常か否かを判定し（ステップＳ６）、正常（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、開度補正量演算手段１４は、続いて、ドリフト量ＶＴＰＳＤが正の値であるか否かを判定する（ステップＳ７）。
【００７１】
ステップＳ７において、ＶＴＰＳＤ＞０（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば（図４参照）、開度補正量演算手段１４は、目標開度Ｖｏｂｊに開度補正量Ｖｔｐｓ１αを加算し、スロットル開度θを制御するための最終的な目標開度として、「Ｖｏｂｊ＋Ｖｔｐｓ１α」を設定する（ステップＳ８）。
【００７２】
また、ステップＳ７において、ＶＴＰＳＤ≦０（すなわち、ＮＯ）と判定されれば（図３参照）、開度補正量演算手段１４は、目標開度Ｖｏｂｊから開度補正量Ｖｔｐｓ１αを減算し、開度制御用の目標開度として、「Ｖｏｂｊ−Ｖｔｐｓ１α」を設定する（ステップＳ９）。
【００７３】
このように、一般的なセンサ異常検出手段が異常検出しない正常状態において、ドリフト量ＶＴＰＳＤに応じた目標開度Ｖｏｂｊの補正処理（ステップＳ７〜Ｓ９）が実行される。
【００７４】
一方、ステップＳ６において、センサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２が異常（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、開度補正量演算手段１４は無効化され、スロットル開度θを制御するための最終的な目標開度として、スロットル目標開度演算手段１１から生成された目標開度Ｖｏｂｊをそのまま設定する（ステップＳ１０）。
【００７５】
以下、開度制御手段１２は、ステップＳ８〜Ｓ１０で設定された最終的な目標開度に基づいて、実際にスロットル弁３の開度θを制御し（ステップＳ１１）、図５の処理ルーチンを終了する。
【００７６】
このように、スロットル弁３の開度制御に使用される第１のセンサ出力信号Ｖｔｐｓ１の異常量（ドリフト量ＶＴＰＳＤ）を検出して、ドリフト量ＶＴＰＳＤに基づく開度補正量Ｖｔｐｓ１αを目標開度Ｖｏｂｊに反映させることにより、スロットルセンサ５の抵抗成分発生異常によるスロットル弁３の異常動作を抑制することができ、異常な運転状況を回避することができる。
【００７７】
また、センサ異常量（ドリフト量ＶＴＰＳＤ）をスロットルセンサ５の出力学習値ＶｔｐＬ１、ＶｔｐＬ２と、スロットルセンサ５の実出力値Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２とから求めることにより、運転条件に依存することなくセンサ異常量を検出することができるので、センサ異常量の検出精度が向上し、異常な運転状況を確実に回避することができる。
【００７８】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、運転者により操作されるアクセルペダルと、エンジンへの吸気量を調節するスロットル弁と、スロットル弁を駆動するスロットルアクチュエータと、スロットル弁のスロットル開度の実測値に対して第１および第２のセンサ出力信号を発生するスロットルセンサと、アクセルペダルの操作量に基づいてスロットル弁の目標開度を演算するスロットル目標開度演算手段と、第１のセンサ出力信号と目標開度との開度偏差に基づいてスロットルアクチュエータを制御する開度制御手段と、第１および第２のセンサ出力信号とスロットル弁との位置関係を検出して第１および第２のセンサ学習値を求めるセンサ学習手段と、第１および第２のセンサ出力信号と第１および第２のセンサ学習値とに基づいて第１のセンサ出力信号のドリフト量を求めるとともに、ドリフト量に応じて目標開度を補正するための開度補正量を算出する開度補正量演算手段とを備えたので、運転中にスロットルセンサの電源系およびＧＮＤ系の少なくとも一方に抵抗成分が発生するようなセンサ異常時においても、開度制御用のセンサ出力値のドリフトに起因したスロットル目標開度との偏差発生によるスロットル弁の誤制御を防止したエンジンのスロットル開度制御装置が得られる効果がある。
【００７９】
また、この発明によれば、第１および第２のセンサ出力信号は、スロットル開度の実測値に対して互いに逆方向に変化する関係にあり、開度補正量演算手段は、第１および第２のセンサ出力信号の加算値と第１および第２のセンサ学習値の加算値との偏差量と、スロットル目標開度演算手段により算出された目標開度とに基づいて、第１のセンサ出力信号のドリフト量を演算し、開度制御用するセンサ異常量をスロットル目標開度に反映させたので、運転条件に依存されずにセンサ異常量を高精度に検出することができ、異常なスロットル弁の動作を抑制したエンジンのスロットル開度制御装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１を示すブロック構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１によるスロットルセンサを示す回路構成図である。
【図３】この発明の実施の形態１によるセンサ電源系の異常発生時におけるドリフト量を示す説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１によるセンサＧＮＤ系の異常発生時におけるドリフト量を示す説明図である。
【図５】この発明の実施の形態１による目標開度の補正処理動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ エンジン、３ スロットル弁、４ スロットルアクチュエータ、５ スロットルセンサ、６ アクセルペダル、７ アクセルセンサ、１０ ＥＣＵ、１１スロットル目標開度演算手段、１２ 開度制御手段、１３ センサ学習手段、１４ 開度補正量演算手段、Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２ センサ出力信号、
Ｖｏｂｊ 目標開度、Ｖｔｐｓ１α 開度補正量、ＶｔｐＬ１、ＶｔｐＬ２ センサ学習値、ＶＴＰＳＤ ドリフト量、θ スロットル開度。
【発明の属する技術分野】
この発明は、スロットルセンサからの検出値をフィードバックしてスロットル開度を目標開度に制御するエンジンのスロットル開度制御装置に関し、センサ異常時においても、開度制御用のセンサ出力値のドリフトに起因したスロットル弁の誤制御を防止したエンジンのスロットル開度制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
まず、第１の公知文献として、たとえば特開昭５８−５７０３９号公報には、スロットルセンサおよびアクセルセンサによりスロットル弁の実開度およびアクセル操作量をそれぞれ検出し、各センサ出力信号値に応じて設定された目標スロットル開度となるようにスロットル弁をフィードバック制御するスロットル開度制御装置が開示されている。
【０００３】
上記第１の従来装置においては、スロットルセンサの異常検出を行い、スロットルセンサの異常発生時には、スロットル開度のフィードバック制御を禁止してスロットル開度を保持するか、または閉側に強制制御するようになっている。
【０００４】
また、第２の公知文献として、特開平４−２１４９４９号公報には、自動車の運転パラメータに対して２つの信号値を発生する検出装置と、この検出装置の機能チェックのために少なくとも１つの信号値を使用する制御装置と、１つの信号値が異常を示すときに、故障のない他方の信号値で制御機能を続行する制御装置とを備えたエンジン制御装置が開示されている。
【０００５】
さらに、第３の公知文献として、特公平５−８７６６６号公報には、スロットルセンサの出力値に応じて目標スロットル開度にスロットル弁をフィードバック制御するスロットル弁制御装置が開示されている。
【０００６】
上記第３の従来装置においては、アクセル開度量に応じて設定された目標吸気量と実際の吸気量とが一致した際に、目標吸気量から設定された目標スロットル開度とスロットルセンサの実測値とが一致するように、スロットルセンサ出力信号および目標スロットル開度の少なくとも一方を補正するようになっている。
【０００７】
上述のように、第１の従来装置においては、スロットルセンサの出力値をフィードバックして、目標スロットル開度と一致するようにスロットル開度を制御しているが、たとえばスロットルセンサの電源系およびグランド（ＧＮＤ）系の少なくとも一方に抵抗成分が発生する場合があり得る。
【０００８】
このような異常が発生すると、スロットル弁の位置に応じた正しいスロットルセンサ出力信号値が出力されなくなるので、異常な出力値に応じてスロットル弁を制御することになり、運転者の予期せぬ運転状況に陥るおそれがある。
【０００９】
そこで、このようなスロットルセンサの異常発生時の運転状況を回避するために、第２の従来装置のように、２つの出力値を生成するスロットルセンサを使用して、一方の開度制御用のセンサ出力信号値が異常を示す場合には他方のセンサ出力信号により制御を続行する装置が提案されている。
【００１０】
しかしながら、第２の従来装置を用いても、スロットルセンサの異常検出期間中または検出領域外の運転状態においては、上記と同じく異常な運転状況となるおそれがある。
【００１１】
したがって、このような異常な運転状況を回避するために、たとえば第３の従来装置のように、スロットルセンサの出力異常発生時に、開度制御に関連するスロットルセンサの出力値および目標スロットル開度の少なくとも一方でスロットルセンサの異常発生量を補正し、異常発生量に相当する開度制御が行われないようにする装置も提案されている。
【００１２】
しかしながら、第３の従来装置は、吸気量から目標スロットル開度を設定する制御装置には有効であるものの、吸気量から目標スロットル開度が設定されない制御装置に適用することはできない。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のエンジンのスロットル開度制御装置は以上のように、第１の従来装置の場合には、スロットルセンサ電源系およびＧＮＤ系の少なくとも一方に抵抗成分が発生して、スロットルセンサ出力信号値が異常となった場合には、運転者の予期せぬ運転状況に陥るという問題点があった。
【００１４】
また、第２の従来装置を適用しても、スロットルセンサの異常検出期間中または検出領域外の運転状態では、異常な運転状況を回避することができないという問題点があった。
さらに、第３の従来装置を適用しても、吸気量から目標スロットル開度が設定されない場合には適用できないという問題点があった。
【００１５】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、運転中にスロットルセンサの電源系およびＧＮＤ系の少なくとも一方に抵抗成分が発生するようなセンサ異常時においても、開度制御用のセンサ出力値のドリフトに起因したスロットル目標開度との偏差発生によるスロットル弁の誤制御を防止したエンジンのスロットル開度制御装置を得ることを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るエンジンのスロットル開度制御装置は、運転者により操作されるアクセルペダルと、エンジンへの吸気量を調節するスロットル弁と、スロットル弁を駆動するスロットルアクチュエータと、スロットル弁のスロットル開度の実測値に対して第１および第２のセンサ出力信号を発生するスロットルセンサと、アクセルペダルの操作量に基づいてスロットル弁の目標開度を演算するスロットル目標開度演算手段と、第１のセンサ出力信号と目標開度との開度偏差に基づいてスロットルアクチュエータを制御する開度制御手段と、第１および第２のセンサ出力信号とスロットル弁との位置関係を検出して第１および第２のセンサ学習値を求めるセンサ学習手段と、第１および第２のセンサ出力信号と第１および第２のセンサ学習値とに基づいて第１のセンサ出力信号のドリフト量を求めるとともに、ドリフト量に応じて目標開度を補正するための開度補正量を算出する開度補正量演算手段とを備えたものである。
【００１７】
また、この発明に係るエンジンのスロットル開度制御装置による第１および第２のセンサ出力信号は、スロットル開度の実測値に対して互いに逆方向に変化する関係にあり、開度補正量演算手段は、第１および第２のセンサ出力信号の加算値と第１および第２のセンサ学習値の加算値との偏差量と、スロットル目標開度演算手段により算出された目標開度とに基づいて、第１のセンサ出力信号のドリフト量を演算するものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
図１はこの発明の実施の形態１を示すブロック構成図である。
【００１９】
図１において、エンジン１には吸気管２が連通されており、吸気管２内には、エンジン１への吸気量を調節するスロットル弁３が設けられている。
スロットル弁３にはスロットルアクチュエータ４が設けられており、スロットルアクチュエータ４は、スロットル弁３を開閉駆動してスロットル開度を設定する。
【００２０】
また、スロットル弁３にはスロットル開度を実測するスロットルセンサ５が設けられており、スロットルセンサ５は、スロットル開度の実測値に対して第１および第２のセンサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２を発生する。
【００２１】
各センサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２は、後述するように、スロットル開度の実測値に対して互いに逆方向に変化する関係にある。
一方、運転者により操作されるアクセルペダル６には、アクセル操作量（アクセル開度）を検出するアクセルセンサ７が設けられている。
【００２２】
スロットルセンサ５からの各センサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２およびアクセルセンサ７からのアクセル操作量は、エンジン制御装置の本体を構成するＥＣＵ（電子制御ユニット）１０に入力される。
ＥＣＵ１０は、スロットル目標開度演算手段１１、開度制御手段１２、センサ学習手段１３および開度補正量演算手段１４を備えている。
【００２３】
スロットル目標開度演算手段１１は、アクセルペダル６の操作量に基づいてスロットル弁３の目標開度Ｖｏｂｊを演算する。
開度制御手段１２は、第１のセンサ出力信号Ｖｔｐｓ１と目標開度Ｖｏｂｊとの開度偏差に基づいてスロットルアクチュエータを制御する。
【００２４】
センサ学習手段１３は、２系統のセンサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２とスロットル弁との位置関係を検出して第１および第２のセンサ学習値ＶｔｐＬ１、ＶｔｐＬ２を求める。
【００２５】
第１および第２のセンサ学習値ＶｔｐＬ１、ＶｔｐＬ２は、スロットル弁３の全閉位置に対応した第１および第２のセンサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２の電圧値に相当しており、開度補正量演算手段１４に入力される。
また、スロットル開度制御用の第１のセンサ出力信号Ｖｔｐｓ１に関連したセンサ学習値ＶｔｐＬ１は、スロットル目標開度演算手段１１にも入力される。
【００２６】
開度補正量演算手段１４は、各センサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２と、各センサ学習値ＶｔｐＬ１、ＶｔｐＬ１と、目標開度Ｖｏｂｊとに基づいて、第１のセンサ出力信号Ｖｔｐｓ１のドリフト量を求めるとともに、このドリフト量に応じて目標開度Ｖｏｂｊを補正するための開度補正量Ｖｔｐｓ１αを算出する。
【００２７】
具体的には、開度補正量演算手段１４は、各センサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２の加算値と各センサ学習値ＶｔｐＬ１、ＶｔｐＬ２の加算値との偏差量と、スロットル目標開度演算手段１１により算出された目標開度Ｖｏｂｊとに基づいて、第１のセンサ出力信号Ｖｔｐｓ１のドリフト量を演算する。
【００２８】
なお、図１には示されていないが、スロットルセンサ５には、周知のセンサ異常検出手段が設けられており、センサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２が所定範囲から逸脱した場合に異常判定信号が生成されるようになっている。
【００２９】
次に、図１に示したこの発明の実施の形態１による動作について説明する。
まず、ＥＣＵ１０内のスロットル目標開度演算手段１１は、アクセルペダル６の踏み込み量（アクセルセンサ７の検出信号）に応じて、スロットル弁３の目標開度Ｖｏｂｊを算出する。
【００３０】
開度制御手段１２は、スロットル目標開度演算手段１１で算出された目標開度Ｖｏｂｊと、スロットルセンサ５からの第１のセンサ出力信号Ｖｔｐｓ１とを取り込み、センサ出力信号Ｖｔｐｓ１の示す開度値がスロットル目標開度Ｖｏｂｊと一致するように、スロットルアクチュエータ４を駆動し、スロットル弁３を制御する。
【００３１】
前述のように、スロットルセンサ５から生成される各センサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２は、スロットル開度の変化に対して互いに逆方向に変化する関係にあり、第１のセンサ出力信号Ｖｔｐｓ１のみが開度制御手段１２に用いられている。
【００３２】
また、スロットル目標開度演算手段１１は、アクセルペダル６の踏み込み量に応じて正確にスロットル弁３を制御するために、センサ学習手段１３から生成されるスロットルセンサ５のセンサ学習値ＶｔｐＬ１を基準出力値として用いている。
【００３３】
このように、スロットルセンサ５の実出力値（センサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２）と基準出力値（ＶｔｐＬ１、ＶｔｐＬ２）との偏差を正確に検出することにより、運転中にスロットルセンサ５の電源系またはＧＮＤ系に抵抗成分が発生して、開度制御用のセンサ出力信号Ｖｔｐｓ１のドリフトにより目標開度Ｖｏｂｊとの偏差が発生しても、スロットル弁３が誤った位置に制御されることはない。
【００３４】
図２は図１内のスロットルセンサ５を具体的に示す回路構成図であり、スロットルセンサ５の電源およびＧＮＤと関連させて、スロットル開度θと各センサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２との関係を示している。
【００３５】
図２において、スロットルセンサ５は、並列接続された一対の分圧抵抗器５ａおよび５ｂを備えている。
各分圧抵抗器５ａ、５ｂは、スロットル開度θに対して、電源とＧＮＤと間に互いに逆極性関係となるように挿入されている。
【００３６】
スロットルセンサ５からの各センサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２は、スロットル開度θに対応した各分圧抵抗器５ａ、５ｂによる分圧電圧値となる。
ここで、センサ電源の電圧をＶｒｅｆとすると、各センサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２の和と電源電圧Ｖｒｅｆとの関係は、以下の式（１）で表される。
【００３７】
Ｖｔｐｓ１＋Ｖｔｐｓ２＝Ｖｒｅｆ±Ｖｄ ・・・（１）
【００３８】
ただし、式（１）において、Ｖｄは、スロットルセンサ５の機械的な誤差成分に相当する出力電圧である。
式（１）から明らかなように、各センサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２の和は、一定値（Ｖｒｅｆ±Ｖｄ）として求められる。
【００３９】
センサ学習手段１３は、スロットル弁３が機械的に全閉位置にあるときのスロットルセンサ５の各出力値のセンサ学習値ＶｔｐＬ１、ＶｔｐＬ２を求める。
このとき、各センサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２は、上記誤差成分Ｖｄを含むので、各センサ学習値ＶｔｐＬ１、ＶｔｐＬ２の和（学習加算値ＶＩ）は、以下の式（２）で表される。
【００４０】
ＶｔｐＬ１＋ＶｔｐＬ２＝ＶＩ ・・・（２）
【００４１】
式（２）において、学習加算値ＶＩは、スロットル開度θの基準出力値（所定値）となり、スロットルセンサ５からの２つのセンサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２の出力相関値を示している。
【００４２】
続いて、開度補正量演算手段１４は、まず、所定値ＶＩを基準値とすることにより、以下の式（３）によりセンサ出力信号のドリフト量ＶＴＰＳＤを求める。
【００４３】
また、ドリフト量ＶＴＰＳＤから、第１のセンサ出力信号Ｖｔｐｓ１とスロットル弁３の目標開度Ｖｏｂｊとの開度偏差を吸収する開度補正量Ｖｔｐｓ１αを演算する。
【００４５】
このとき、スロットルセンサ５に異常が発生していない状態においては、各センサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２が各センサ学習値ＶｔｐＬ１、ＶｔｐＬ２と一致しているので、上記式（１）は、以下の式（４）の関係を満たす。
【００４６】
Ｖｔｐｓ１＋Ｖｔｐｓ２＝ＶＩ ・・・（４）
【００４７】
したがって、上記式（３）より、ＶＴＰＳＤ＝０となり、ドリフト量ＶＴＰＳＤは検出されない。
【００４８】
たとえば、スロットルセンサ５の電源系にα［Ω］の抵抗成分（異常）が発生した場合、２つのセンサ出力信号Ｖｔｐｓ１およびＶｔｐｓ２には、それぞれ、α［Ω］に相当する電圧ドリフトＶα１およびＶα２が発生する。
【００４９】
図３はセンサ電源に抵抗成分α［Ω］が発生した場合の各電圧ドリフトＶα１およびＶα２を示す説明図であり、横軸はスロットル開度θ、縦軸は各センサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２の電圧値に対応している。
【００５０】
図３において、実線は正常時の各センサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２の電圧特性、破線は抵抗成分α［Ω］が発生したときの各センサ学習値Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２の電圧特性を示している。
このとき、ドリフト量ＶＴＰＳＤは、以下の式（５）のように算出される。
【００５１】
また、図４はスロットルセンサ５のＧＮＤ系に抵抗成分α［Ω］が発生した場合の各電圧ドリフトＶα１およびＶα２を示す説明図である。
この場合も同様に、ドリフト量ＶＴＰＳＤは、以下の式（６）のように算出される。
【００５３】
式（５）、式（６）から明らかなように、ドリフト量ＶＴＰＳＤは、各電圧ドリフトの和（＝Ｖα１＋Ｖα２）の値として算出される。
このとき、ドリフト量ＶＴＰＳＤには、第２のセンサ出力信号Ｖｔｐｓ２の電圧ドリフトＶα２も含まれるので、このままでは開度制御用の第１のセンサ出力信号Ｖｔｐｓ１のみの電圧ドリフトＶα１を正確に求めることはできない。
【００５５】
たとえば、スロットル開度θが全開状態（Ｖｔｐｓ１＝Ｖｒｅｆ）のときに、センサ電源系に抵抗成分α［Ω］が発生したと仮定すると、第２のセンサ出力信号Ｖｔｐｓ２の電圧値（＝０）は、抵抗成分α［Ω］の影響を受けないので、電圧ドリフトＶα２は「０」となり、上記式（５）から、ドリフト量ＶＴＰＳＤは「−Ｖα１」となる（図２、図３参照）。
【００５６】
逆に、スロットル開度θが全閉状態（Ｖｔｐｓ１＝０）のときに、センサ電源系に抵抗成分α［Ω］が発生すると、電圧ドリフトＶα１が「０」となるので、上記式（５）から、ドリフト量ＶＴＰＳＤは「−Ｖα２」となる（図２、図３参照）。
【００５７】
すなわち、各電圧ドリフトＶα１、Ｖα２は、スロットル弁３の位置（スロットル開度θ）に応じて互いに逆比例的に変化するので、センサ電源系に抵抗成分α［Ω］が発生した場合の第１のセンサ出力信号Ｖｔｐｓ１の電圧ドリフト（ドリフト量）Ｖα１は、目標開度Ｖｏｂｊを使用して、ドリフト補正係数Ｋα（＝Ｖｏｂｊ／Ｖｒｅｆ）から求めることができる。
【００５８】
同様に、スロットル開度θが全開状態（Ｖｔｐｓ１＝Ｖｒｅｆ）のときに、センサＧＮＤ系に抵抗成分α［Ω］が発生したと仮定すると、第１のセンサ出力信号Ｖｔｐｓ１は、抵抗成分α［Ω］の影響を受けないので、電圧ドリフトＶα１は「０」となり、上記式（６）から、ドリフト量ＶＴＰＳＤは「＋Ｖα２」となる（図２、図４参照）。
【００５９】
逆に、スロットル開度θが全閉状態（Ｖｔｐｓ１＝０）のときに、センサＧＮＤに抵抗成分α［Ω］が発生すると、電圧ドリフトＶα２が「０」となり、上記式（６）から、ドリフト量ＶＴＰＳＤは「＋Ｖα１」となる（図２、図４参照）。
【００６０】
したがって、第１のセンサ出力信号Ｖｔｐｓ１の電圧ドリフト（ドリフト量）Ｖα１は、ドリフト補正係数Ｋα（＝１−Ｖｏｂｊ／Ｖｒｅｆ）から求めることができる。
【００６１】
以下、開度補正量演算手段１４は、ドリフト量ＶＴＰＳＤおよびドリフト補正係数Ｋαを用いて、開度補正量Ｖｔｐｓ１αを算出する。
このとき、開度補正量Ｖｔｐｓ１αは、異常発生時の第１のセンサ出力信号Ｖｔｐｓ１の電圧ドリフト（ドリフト量）Ｖα１に相当する値に設定すればよいので、センサ電源系の異常時においては、以下の式（７）から開度補正量Ｖｔｐｓ１αを算出する。
【００６２】
Ｖｔｐｓ１α＝ＶＴＰＳＤ×Ｖｏｂｊ／Ｖｒｅｆ ・・・（７）
【００６３】
同様に、センサＧＮＤ系の異常時においては、以下の式（８）から開度補正量Ｖｔｐｓ１αを算出する。
【００６４】
Ｖｔｐｓ１α＝ＶＴＰＳＤ×（１−Ｖｏｂｊ／Ｖｒｅｆ） ・・・（８）
【００６５】
なお、式（７）、式（８）による開度補正量Ｖｔｐｓ１αの算出処理は、各センサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２が正常の（異常でない）場合に実行されることは言うまでもない。
また、ドリフト補正係数Ｋαは、スロットルセンサ５の特性に応じてあらかじめ設定されてもよい。
【００６６】
次に、図５を参照しながら、この発明の実施の形態１によるスロットル弁３の目標開度Ｖｏｂｊの補正動作について具体的に説明する。
図５はこの発明の実施の形態１による開度補正処理動作を示すフローチャートである。
【００６７】
図５において、この発明の実施の形態１による補正処理と直接関連する処理は、ステップＳ１、Ｓ３〜Ｓ５およびＳ７〜Ｓ９である。
ステップＳ６は、一般的なスロットルセンサ異常検出手段（図示せず）による正否判定処理であり、ドリフト量ＶＴＰＳＤに関連したこの発明の補正処理とは無関係である。
【００６８】
まず、センサ学習手段１３は、センサ学習値ＶｔｐＬ１、ＶｔｐＬ２を学習し（ステップＳ１）、スロットル目標開度演算手段１１は、目標開度Ｖｏｂｊを算出する（ステップＳ２）。
【００６９】
続いて、開度補正量演算手段１４は、各センサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２の電圧ドリフトＶα１、Ｖα２から、ドリフト量ＶＴＰＳＤを算出し（ステップＳ３）、ドリフト補正係数Ｋαを算出して（ステップＳ４）、開度補正量Ｖｔｐｓ１αを算出する（ステップＳ５）。
【００７０】
次に、図示しないセンサ異常検出手段からの出力信号に基づいて、センサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２は正常か否かを判定し（ステップＳ６）、正常（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、開度補正量演算手段１４は、続いて、ドリフト量ＶＴＰＳＤが正の値であるか否かを判定する（ステップＳ７）。
【００７１】
ステップＳ７において、ＶＴＰＳＤ＞０（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば（図４参照）、開度補正量演算手段１４は、目標開度Ｖｏｂｊに開度補正量Ｖｔｐｓ１αを加算し、スロットル開度θを制御するための最終的な目標開度として、「Ｖｏｂｊ＋Ｖｔｐｓ１α」を設定する（ステップＳ８）。
【００７２】
また、ステップＳ７において、ＶＴＰＳＤ≦０（すなわち、ＮＯ）と判定されれば（図３参照）、開度補正量演算手段１４は、目標開度Ｖｏｂｊから開度補正量Ｖｔｐｓ１αを減算し、開度制御用の目標開度として、「Ｖｏｂｊ−Ｖｔｐｓ１α」を設定する（ステップＳ９）。
【００７３】
このように、一般的なセンサ異常検出手段が異常検出しない正常状態において、ドリフト量ＶＴＰＳＤに応じた目標開度Ｖｏｂｊの補正処理（ステップＳ７〜Ｓ９）が実行される。
【００７４】
一方、ステップＳ６において、センサ出力信号Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２が異常（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、開度補正量演算手段１４は無効化され、スロットル開度θを制御するための最終的な目標開度として、スロットル目標開度演算手段１１から生成された目標開度Ｖｏｂｊをそのまま設定する（ステップＳ１０）。
【００７５】
以下、開度制御手段１２は、ステップＳ８〜Ｓ１０で設定された最終的な目標開度に基づいて、実際にスロットル弁３の開度θを制御し（ステップＳ１１）、図５の処理ルーチンを終了する。
【００７６】
このように、スロットル弁３の開度制御に使用される第１のセンサ出力信号Ｖｔｐｓ１の異常量（ドリフト量ＶＴＰＳＤ）を検出して、ドリフト量ＶＴＰＳＤに基づく開度補正量Ｖｔｐｓ１αを目標開度Ｖｏｂｊに反映させることにより、スロットルセンサ５の抵抗成分発生異常によるスロットル弁３の異常動作を抑制することができ、異常な運転状況を回避することができる。
【００７７】
また、センサ異常量（ドリフト量ＶＴＰＳＤ）をスロットルセンサ５の出力学習値ＶｔｐＬ１、ＶｔｐＬ２と、スロットルセンサ５の実出力値Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２とから求めることにより、運転条件に依存することなくセンサ異常量を検出することができるので、センサ異常量の検出精度が向上し、異常な運転状況を確実に回避することができる。
【００７８】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、運転者により操作されるアクセルペダルと、エンジンへの吸気量を調節するスロットル弁と、スロットル弁を駆動するスロットルアクチュエータと、スロットル弁のスロットル開度の実測値に対して第１および第２のセンサ出力信号を発生するスロットルセンサと、アクセルペダルの操作量に基づいてスロットル弁の目標開度を演算するスロットル目標開度演算手段と、第１のセンサ出力信号と目標開度との開度偏差に基づいてスロットルアクチュエータを制御する開度制御手段と、第１および第２のセンサ出力信号とスロットル弁との位置関係を検出して第１および第２のセンサ学習値を求めるセンサ学習手段と、第１および第２のセンサ出力信号と第１および第２のセンサ学習値とに基づいて第１のセンサ出力信号のドリフト量を求めるとともに、ドリフト量に応じて目標開度を補正するための開度補正量を算出する開度補正量演算手段とを備えたので、運転中にスロットルセンサの電源系およびＧＮＤ系の少なくとも一方に抵抗成分が発生するようなセンサ異常時においても、開度制御用のセンサ出力値のドリフトに起因したスロットル目標開度との偏差発生によるスロットル弁の誤制御を防止したエンジンのスロットル開度制御装置が得られる効果がある。
【００７９】
また、この発明によれば、第１および第２のセンサ出力信号は、スロットル開度の実測値に対して互いに逆方向に変化する関係にあり、開度補正量演算手段は、第１および第２のセンサ出力信号の加算値と第１および第２のセンサ学習値の加算値との偏差量と、スロットル目標開度演算手段により算出された目標開度とに基づいて、第１のセンサ出力信号のドリフト量を演算し、開度制御用するセンサ異常量をスロットル目標開度に反映させたので、運転条件に依存されずにセンサ異常量を高精度に検出することができ、異常なスロットル弁の動作を抑制したエンジンのスロットル開度制御装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１を示すブロック構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１によるスロットルセンサを示す回路構成図である。
【図３】この発明の実施の形態１によるセンサ電源系の異常発生時におけるドリフト量を示す説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１によるセンサＧＮＤ系の異常発生時におけるドリフト量を示す説明図である。
【図５】この発明の実施の形態１による目標開度の補正処理動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ エンジン、３ スロットル弁、４ スロットルアクチュエータ、５ スロットルセンサ、６ アクセルペダル、７ アクセルセンサ、１０ ＥＣＵ、１１スロットル目標開度演算手段、１２ 開度制御手段、１３ センサ学習手段、１４ 開度補正量演算手段、Ｖｔｐｓ１、Ｖｔｐｓ２ センサ出力信号、
Ｖｏｂｊ 目標開度、Ｖｔｐｓ１α 開度補正量、ＶｔｐＬ１、ＶｔｐＬ２ センサ学習値、ＶＴＰＳＤ ドリフト量、θ スロットル開度。
Claims (2)
- 運転者により操作されるアクセルペダルと、
エンジンへの吸気量を調節するスロットル弁と、
前記スロットル弁を駆動するスロットルアクチュエータと、
前記スロットル弁のスロットル開度の実測値に対して第１および第２のセンサ出力信号を発生するスロットルセンサと、
前記アクセルペダルの操作量に基づいて前記スロットル弁の目標開度を演算するスロットル目標開度演算手段と、
前記第１のセンサ出力信号と前記目標開度との開度偏差に基づいて前記スロットルアクチュエータを制御する開度制御手段と、
前記第１および第２のセンサ出力信号と前記スロットル弁との位置関係を検出して第１および第２のセンサ学習値を求めるセンサ学習手段と、
前記第１および第２のセンサ出力信号と前記第１および第２のセンサ学習値とに基づいて前記第１のセンサ出力信号のドリフト量を求めるとともに、前記ドリフト量に応じて前記目標開度を補正するための開度補正量を算出する開度補正量演算手段と
を備えたエンジンのスロットル開度制御装置。 - 前記第１および第２のセンサ出力信号は、前記スロットル開度の実測値に対して互いに逆方向に変化する関係にあり、
前記開度補正量演算手段は、前記第１および第２のセンサ出力信号の加算値と前記第１および第２のセンサ学習値の加算値との偏差量と、前記スロットル目標開度演算手段により算出された目標開度とに基づいて、前記第１のセンサ出力信号のドリフト量を演算することを特徴とする請求項１に記載のスロットル開度制御装置。
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