JP3752708B2 - 内燃機関のスロットル制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車載用内燃機関の吸気調量バルブであるスロットルバルブの開度をモータ等を通じて電気的に制御する内燃機関のスロットル制御装置に関し、特にその異常等に際しても好適なフェイルセーフを実現することのできる制御装置構造の具現に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スロットルバルブの開度を電気的に制御するスロットル制御装置は、アクセル操作量に対するスロットル開度の特性を任意に設定することができることから、例えば加速要求等、車両の運転状態に的確に対応することのできるシステムとして近年注目を集めている。図８に、こうしたスロットル制御装置の一例についてその構造を模式的に示す。
【０００３】
この図８に示されるように、同スロットル制御装置にあっては、電磁クラッチ１８を介してＤＣ（直流）モータ１９からの動力（トルク）がスロットルバルブ５に伝達されるようになっている。これら電磁クラッチ１８及びＤＣモータ１９は、同図においては図示を割愛した電子制御装置によってそれぞれその駆動が制御される。なお、同図８においては、図の上方がスロットルバルブ５の開弁方向を示し、図の下方がスロットルバルブ５の閉弁方向を示している。
【０００４】
一方、スロットルバルブ５には同バルブの開度を検出するスロットルセンサ１６が、またアクセル側にもその操作量（開度）を検出するアクセルセンサ１７がそれぞれ設けられている。それらセンサ１６及び１７の出力は何れも、上記図示を割愛した電子制御装置に取り込まれて、スロットル開度及びアクセル操作量がそれぞれモニタされる。
【０００５】
そして、図８（ａ）に示す、上記クラッチ１８がＯＮ（オン）される通常の制御時には、上記電子制御装置を通じて、
（１）アクセルセンサ１７によって検出されるアクセルレバー６２の位置、すなわちアクセル操作量（開度）とスロットルセンサ１６によって検出されるスロットルバルブ５の開度とを取り込む。
（２）これら取り込んだアクセル操作量及びスロットル開度をもとに、スロットルバルブ５の制御指令値を演算する。
（３）この演算した制御指令値に応じて上記モータ１９を駆動し、スロットルバルブ５を開閉する。
といったスロットル制御が実行される。
【０００６】
なおこのとき、アクセルリターンスプリング６１によって閉方向に付勢されている上記アクセルレバー６２とバルブリターンスプリング５１によってやはり閉方向に付勢されている中間レバー５３とは、常に所定の間隙が保持されるよう、上記電子制御装置を通じてスロットルバルブ５の開度が制御される。
【０００７】
中間レバー５３は、スロットルバルブ５と物理的に連結されて退避走行用スプリング５２により開方向に付勢されているバルブレバー５４との兼ね合いで、
（イ）この図８（ａ）に示す通常の制御時にはバルブレバー５４の動きに伴って移動する。
（ロ）図８（ｂ）に示す上記クラッチ１８のＯＦＦ（オフ）時には、上述の如く退避走行用スプリング５２によって開方向に付勢されている同バルブレバー５４の動きを規制する。
といった態様で作用するレバーである。
【０００８】
特にクラッチ１８のＯＦＦ（オフ）時、上記（ロ）の規制を実現するために、同スロットル制御装置にあっては、バルブリターンスプリング５１と退避走行用スプリング５２とで、その各トルクの関係を
バルブリターンスプリング５１のトルク＞ 退避走行用スプリング５２のトルク
といった関係に設定している。
【０００９】
このクラッチ１８がＯＦＦとなって、上記モータ１９とスロットルバルブ５との連結が断たれているときの同装置の動きについて、図８（ｂ）を参照して更に説明する。
【００１０】
電磁クラッチ１８がＯＦＦとなっていて且つ、アクセル操作量（開度）が所定値以下である場合、スロットルバルブ５は、上記バルブリターンスプリング５１と退避走行用スプリング５２とのトルク関係に基づき、同図８（ｂ）に示される態様で、中間レバーストッパ５５の位置に保持される。
【００１１】
そしてこのときには、アクセルレバー６２と中間レバー５３との上述した制御関係も解除されているため、ドライバがアクセルペダルを所定値以上に踏み込むことによってアクセルレバー６２が中間レバー５３に当接し、以後は、その踏み込み量に応じて中間レバー５３が押し上げられるようになる。
【００１２】
こうして中間レバー５３が押し上げられることにより、退避走行用スプリング５２によって開方向に付勢されている上記バルブレバー５４がこれに追従して開方向に動き、ひいてはスロットルバルブ５も、これに追従して開弁されるようになる。これは、該スロットル制御装置に異常等が来たした際のいわゆる退避走行として利用される動作モードである。
【００１３】
また、この退避走行モードでは、ドライバがアクセルペダルから足を離すことによって、アクセルリターンスプリング６１により閉方向に付勢されている上記アクセルレバー６２がアクセル全閉ストッパ６３の位置に戻され、それに伴い、スロットルバルブ５も、バルブリターンスプリング５１と退避走行用スプリング５２との上記トルク関係に基づき、同図８（ｂ）に示される態様で、中間レバーストッパ５５の位置に戻される。
【００１４】
なおこれら図８（ａ）及び（ｂ）において、ストッパ５６は、上記スロットルバルブ５の全閉位置に対応して配設されるバルブ全閉ストッパである。同スロットル機構においては上述のように、電磁クラッチ１８をＯＦＦとしたとき、上記スロットルバルブ５がこのバルブ全閉ストッパ５６の位置ではなく、これよりもやや開いた上記中間レバーストッパ５５の位置に戻されるようにしている。これは、同電磁クラッチ１８のＯＦＦに伴ってスロットルバルブ５が全閉となり、内燃機関が急停止してしまうといったような事態を避けるための配慮である。
【００１５】
また、上記スロットルセンサ１６及びアクセルセンサ１７としては、それぞれ２つのセンサ出力が互いに比較される２重系のものを想定している。スロットルセンサ１６及びアクセルセンサ１７としてこうした２重系のものを採用することにより、それらセンサ自身の故障等についても的確に対処することができるようになる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、スロットルバルブの開度を電気的に制御するスロットル制御装置にあっては、その通常の制御に際し、アクセル操作量に対するスロットル開度の特性を上記演算するスロットルバルブの制御指令値に応じて任意に設定することができるようになっている。そしてこのため、例えば加速要求等、車両の運転状態に的確に対応することができるようになることは上述した。
【００１７】
また、こうしたスロットル制御装置にあっては、センサの故障やその他の原因によって電気的なスロットル制御が不能となった場合でも、上記電磁クラッチをＯＦＦとすることで、退避走行モードとして上述した最低限のスロットル操作は確保されるようになる。
【００１８】
ただし、この退避走行モードにしろ、同スロットル制御装置では、スロットルバルブとアクセルペダルとが機械的に連結されるわけではない。このため、当該装置を構成する上記各部品に折損等の異常が生じたような場合には、その最低限のスロットル操作すら確保できなくなることもある。
【００１９】
例えば、図８に示した装置において、電磁クラッチ１８をＯＦＦとしたとき、そのバルブリターンスプリング５１に折損等が生じていた場合には、中間レバー５３によるバルブレバー５４の規制が不能となり、退避走行用スプリング５２によってスロットルバルブ５は全開駆動されてしまう。
【００２０】
また同装置において、他方の退避走行用スプリング５２に折損等が生じていた場合には、電磁クラッチ１８をＯＦＦとして退避走行しようとしても、スロットルバルブ５は、例えば中間レバーストッパ５５の位置に固定されたままアクセル操作に追従しなくなる。
【００２１】
なお従来、こうしたスロットル制御装置を対象として、その異常時、退避走行モードに移行できるようにした装置としては他にも、例えば特開昭５９−１５３９４５号公報記載の装置、或いは特開平４−３５０３３２号公報記載の装置等が知られている。
【００２２】
これらの装置は何れも、その退避走行時、スロットルバルブとアクセルペダルとがアクセルワイヤによって機械的に直結される構造になっていて、上記例示した構造に直接は対応しない。しかし、これらの装置であれ、スロットルバルブを閉弁側に付勢する手段に折損等が生じた場合にはやはり、それらスロットル操作に支障を来たすようになる。
【００２３】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、スロットルバルブを閉弁側に付勢する手段等、当該装置を構成する部品に異常が生じた場合であれ、それら異常を的確に検出して常に適正なフェイルセーフを実現することのできる内燃機関のスロットル制御装置を提供することを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
こうした目的を達成するため、請求項１記載の発明では、内燃機関のスロットルバルブを当該車両のアクセル操作と独立に開閉駆動するスロットル駆動手段と、このスロットル駆動手段と前記スロットルバルブとの機械的な連結を断続するクラッチ手段と、このクラッチ手段による連結の有無を切換制御するクラッチ制御手段と、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と、前記アクセルの操作量を検出するアクセルセンサと、前記クラッチ手段が連結有りに制御されているとき、これら各センサの出力に基づいて前記スロットル駆動手段を通じた前記スロットルバルブの開閉量を制御するスロットル制御手段と、前記クラッチ手段が連結無しに制御されているとき、前記スロットルバルブを所定に付勢する付勢手段と、同じく前記クラッチ手段が連結無しに制御されているとき、該付勢手段と協働して、前記アクセル操作に応じた量だけ、前記スロットルバルブを開閉操作するスロットル操作機構と、当該機関の始動前に、前記スロットルセンサの出力に基づいて前記付勢手段の異常の有無を検出し、異常有りが検出されるとき、前記クラッチ制御手段による前記クラッチ手段の連結無し側への切換制御を禁止する保護手段とを具えてスロットル制御装置を構成する。
【００２５】
また、請求項２記載の発明では、該請求項１記載の発明の構成において、前記付勢手段が、前記スロットルバルブを閉弁側に付勢する第１の付勢手段と、該第１の付勢手段よりも弱い付勢力にて前記スロットルバルブを開弁側に付勢する第２の付勢手段とを具えて構成されるとき、前記保護手段を、前記クラッチ手段の未連結時、前記スロットルセンサの出力が前記スロットルバルブの所定値以上の開弁を示すことに基づいて前記第１の付勢手段の異常を検出し、前記スロットルセンサの出力が前記スロットルバルブの所定値以下の閉弁を示すことに基づいて前記第２の付勢手段の異常を検出するものとして構成する。
【００２６】
また、請求項３記載の発明では、該請求項２記載の発明の構成において、前記保護手段を、前記第１の付勢手段の異常有りが検出されるとき、当該車両の定速走行モードへの移行をも併せ禁止するものとして構成する。
【００２７】
また、請求項４記載の発明では、これら請求項１または２または３記載の発明の構成において、前記保護手段を更に、前記クラッチ制御手段を通じて前記クラッチ手段を連結有りに制御し、且つ、前記スロットル駆動手段を通じて前記スロットルバルブを所定開度に制御したときの前記スロットルセンサの出力に基づいて前記クラッチ手段または前記スロットル駆動手段の異常の有無を検出し、それら手段の異常が検出されるとき、前記クラッチ手段を連結無し側に強制制御して前記スロットル操作機構によるスロットル操作に移行せしめるものとして構成する。
【００２８】
また、請求項５記載の発明では、該請求項４記載の発明の構成において、前記保護手段を更に、前記クラッチ手段及び前記スロットル駆動手段の異常が検出されないとき、前記クラッチ制御手段を通じて前記クラッチ手段を連結無しに制御したときの前記スロットルセンサの出力に基づいて該クラッチ手段の異常の有無を検出し、同クラッチ手段の異常が検出されるとき、当該車両の定速走行モードへの移行を禁止するものとして構成する。
【００２９】
また、請求項６記載の発明では、該請求項５記載の発明の構成において、前記保護手段を更に、前記クラッチ手段の異常が検出されないとき、前記クラッチ制御手段を通じて前記クラッチ手段を連結有りに制御し、且つ、前記スロットル駆動手段を通じて前記スロットルバルブを所定開度に制御したときの前記スロットルセンサの出力に基づいて該スロットル駆動手段の異常の有無を検出し、同スロットル駆動手段の異常が検出されるとき、前記クラッチ手段を連結無し側に強制制御して前記スロットル操作機構によるスロットル操作に移行せしめるものとして構成する。
【００３０】
また、請求項７記載の発明では、これら請求項４〜６の何れかに記載の発明の構成において、前記保護手段を更に、前記スロットル駆動手段及び前記付勢手段の異常が検出されるとき、当該機関への燃料供給を停止せしめるものとして構成する。
【００３１】
また、請求項８記載の発明では、請求項１〜７の何れかに記載の発明の構成において、前記保護手段を更に、前記何れかの異常有りが検出されるとき、その旨を当該車両のドライバに警報する警報手段を具えるものとして構成する。
【００３２】
これら各発明による作用は以下の通りである。
まず、請求項１記載の発明の、
（ａ）内燃機関のスロットルバルブを当該車両のアクセル操作と独立に開閉駆動するスロットル駆動手段。
（ｂ）このスロットル駆動手段と前記スロットルバルブとの機械的な連結を断続するクラッチ手段。
（ｃ）このクラッチ手段による連結の有無を切換制御するクラッチ制御手段。
（ｄ）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。
（ｅ）前記アクセルの操作量を検出するアクセルセンサ。
（ｆ）前記クラッチ手段が連結有りに制御されているとき、これら各センサの出力に基づいて前記スロットル駆動手段を通じた前記スロットルバルブの開閉量を制御するスロットル制御手段。
（ｇ）前記クラッチ手段が連結無しに制御されているとき、前記スロットルバルブを所定に付勢する付勢手段。
（ｈ）同じく前記クラッチ手段が連結無しに制御されているとき、該付勢手段と協働して、前記アクセル操作に応じた量だけ、前記スロットルバルブを開閉操作するスロットル操作機構。
（ｉ）当該機関の始動前に、前記スロットルセンサの出力に基づいて前記付勢手段の異常の有無を検出し、異常有りが検出されるとき、前記クラッチ制御手段による前記クラッチ手段の連結無し側への切換制御を禁止する保護手段。
を具える構成において、上記（ａ）〜（ｆ）の各手段は、該スロットル制御装置としての主に前記通常の制御において用いられる手段であり、また上記（ｇ）〜（ｈ）の各手段は、同スロットル制御装置としての主に前記制御不能時における退避走行等において用いられる手段である。
【００３３】
ここで、上記（ｇ）の付勢手段が正常であれば、上記クラッチ手段を連結無しとして退避走行に移行する場合であっても、上記（ｈ）のスロットル操作機構を通じた必要最小限のスロットル操作が確保されるようになることは前述した通りである。
【００３４】
また逆に、同（ｇ）の付勢手段に異常が生じていた場合には、上記クラッチ手段を連結無しとして退避走行に移行しようとしたときに、
・スロットルバルブが全開駆動されてしまう。
・或いは、スロットルバルブがある開度に固定されたままアクセル操作に追従しなくなる。
等々の不都合が発生するようになることも前述した。
【００３５】
そこで請求項１記載の発明では、上記（ｉ）の保護手段を設けて上記（ｇ）の付勢手段に異常が生じているか否かを事前に（機関始動前に）検出し、異常有りが検出されるときは、上記クラッチ手段の連結無し側への切換制御を禁止して、こうした退避走行への移行ができないようにしている。
【００３６】
このため、同請求項１記載の発明によれば、上記付勢手段に異常が生じている場合であれ、少なくともスロットルバルブが全開駆動されてしまうような事態に陥ることはなく、当該車両の安全が好適に確保されるようになる。
【００３７】
なお、機関の始動前であれば、上記クラッチ手段が連結無し側にあって、上記スロットルバルブが例えば全開位置にあったとしても、上記スロットルセンサの出力に基づいて、その異常の旨を安全且つ的確に検出することができる。
【００３８】
しかも、同機関の始動前であれば、こうして付勢手段の異常を検出した後、上記クラッチ手段を連結有りに制御し、上記（ｆ）のスロットル制御手段を通じたスロットル制御を実行することで、例えば全開位置にあったスロットルバルブも適正な開度に是正され、その後の車両走行も確保されるようになる。
【００３９】
また、請求項２記載の発明によるように、上記（ｇ）の付勢手段が、
（ｇ１）前記スロットルバルブを閉弁側に付勢する第１の付勢手段。
（ｇ２）該第１の付勢手段よりも弱い付勢力にて前記スロットルバルブを開弁側に付勢する第２の付勢手段。
といった２つの付勢手段を有して構成される場合には、上記（ｉ）の保護手段においても、
・前記クラッチ手段の未連結時、前記スロットルセンサの出力が前記スロットルバルブの所定値以上の開弁を示すことに基づいて前記第１の付勢手段の異常を検出し、前記スロットルセンサの出力が前記スロットルバルブの所定値以下の閉弁を示すことに基づいて前記第２の付勢手段の異常を検出する。
といった態様での異常検出が有効となる。
【００４０】
なお、上記（ｇ）の付勢手段がこうした第１及び第２の付勢手段を有して構成される場合、上記（ｈ）のスロットル操作機構にあっては、
・前記アクセルが操作されたとき、前記第１の付勢手段による付勢力に抗して、且つ、前記第２の付勢手段による付勢力に助長されて、前記スロットルバルブを開弁操作する。
といった態様で、同スロットルバルブの開閉を行うこととなる。
【００４１】
また、こうして第１及び第２の付勢手段の別に、それら異常を検出することができる場合には、請求項３記載の発明によるように、同（ｉ）の保護手段を、
・前記第１の付勢手段の異常有りが検出されるとき、当該車両の定速走行モードへの移行をも併せ禁止するもの。
として構成することで、当該車両の走行開始後、上記定速走行モードに起因してスロットルバルブが全開駆動されてしまうような事態も好適に回避されるようになる。
【００４２】
因みに、該定速走行モードに関しては、ドライバによるブレーキペダルの踏み込み操作によって同モードがキャンセルされた場合、
（イ）上記スロットル駆動手段（モータ）
（ロ）上記第１の付勢手段
の２重系によってスロットルバルブを閉弁側に戻すことでより高い安全性を確保している。このため、上記第１の付勢手段の異常有りが検出されているときにこうした定速走行モードへの移行を予め禁止しておけば、上記（ロ）の第１の付勢手段にて閉弁を行うべく、上記クラッチ手段が連結無し側に切換制御されることもなくなる。
【００４３】
なお、同請求項３記載の発明によれば、上記第２の付勢手段の異常有りが検出されるときには、こうした定速走行モードへの移行は禁止されない。すなわち、過剰なフェイルセーフの実行は避けられるようになる。
【００４４】
また、請求項４記載の発明によるように、上記（ｉ）の保護手段を更に、
・前記クラッチ制御手段を通じて前記クラッチ手段を連結有りに制御し、且つ、前記スロットル駆動手段を通じて前記スロットルバルブを所定開度に制御したときの前記スロットルセンサの出力に基づいて前記クラッチ手段または前記スロットル駆動手段の異常の有無を検出し、それら手段の異常が検出されるとき、前記クラッチ手段を連結無し側に強制制御して前記スロットル操作機構によるスロットル操作に移行せしめるもの。
として構成すれば、上記（ａ）のスロットル駆動手段または上記（ｂ）のクラッチ手段についても、その異常の有無をチェックすることができるようになる。
【００４５】
なおこのとき、これら手段の何れに異常があっても、上記スロットルセンサからは所望の出力が得られない。したがってこの段階では、当該異常がスロットル駆動手段によるものか、或いはクラッチ手段によるものかの判別はできない。
【００４６】
しかし、この異常が上記スロットル駆動手段によるものであった場合には、そもそも該手段を通じたスロットル制御が期待できないため、このようにクラッチ手段を連結無し側に強制制御して退避走行モードに切り替えることで、最低限のスロットル操作に基づく最低限の車両走行は確保されるようになる。
【００４７】
他方、同異常が上記クラッチ手段によるものであったとしても、これはいわゆるＯＦＦ（オフ）固着による異常であるため、この場合もやはり、上記スロットル駆動手段を通じたスロットル制御は期待できない。したがってこの場合も、同様に退避走行モードに切り替えることで、最低限のスロットル操作に基づく最低限の車両走行は確保されるようになる。
【００４８】
また、請求項５記載の発明によるように、同（ｉ）の保護手段を更に、
・前記クラッチ手段及び前記スロットル駆動手段の異常が検出されないとき、前記クラッチ制御手段を通じて前記クラッチ手段を連結無しに制御したときの前記スロットルセンサの出力に基づいて該クラッチ手段の異常の有無を検出し、同クラッチ手段の異常が検出されるとき、当該車両の定速走行モードへの移行を禁止するもの。
として構成すれば、上記（ｂ）のクラッチ手段のいわゆるＯＮ（オン）固着にかかる異常についてその有無をチェックすることができるようになる。
【００４９】
すなわちこのとき、該クラッチ手段が正常であれば、その連結が外れ、スロットルバルブは、上記付勢手段によって例えば閉弁側の所定位置に戻されるようになるが、同クラッチ手段が連結有りＯＮ固着されている場合には、スロットルバルブは戻らず、上記スロットルセンサの出力も変化しない。
【００５０】
そして、こうしてクラッチ手段のＯＮ固着が検出されるとき、当該車両の定速走行モードへの移行を予め禁止することで、このＯＮ固着されたクラッチ手段に連結無し側（ＯＦＦ側）への切換指令が発せられることもなくなる。ドライバによるブレーキペダルの踏み込み操作によって定速走行モードがキャンセルされた場合、
（イ）上記スロットル駆動手段（モータ）
（ロ）上記第１の付勢手段
の２重系によってスロットルバルブを閉弁側に戻すことでより高い安全性を確保していることは上述した通りである。
【００５１】
また、請求項６記載の発明によるように、この（ｉ）の保護手段を更に、
・前記クラッチ手段の異常が検出されないとき、前記クラッチ制御手段を通じて前記クラッチ手段を連結有りに制御し、且つ、前記スロットル駆動手段を通じて前記スロットルバルブを所定開度に制御したときの前記スロットルセンサの出力に基づいて該スロットル駆動手段の異常の有無を検出し、同スロットル駆動手段の異常が検出されるとき、前記クラッチ手段を連結無し側に強制制御して前記スロットル操作機構によるスロットル操作に移行せしめるもの。
として構成すれば、上記（ａ）のスロットル駆動手段についてその異常の有無をチェックすることができるようになる。
【００５２】
すなわちこのとき、上記クラッチ手段は正常であることが判明しているため、スロットルバルブを所定開度に制御したにもかかわらず、上記スロットルセンサから所望の出力が得られなかった場合には、当該異常はこのスロットル駆動手段によるものでしかなくなる。
【００５３】
そして、こうしてスロットル駆動手段の異常が検出されるときには、上記請求項４記載の発明同様、クラッチ手段を連結無し側に強制制御して退避走行モードに切り替えることで、最低限のスロットル操作に基づく最低限の車両走行は確保されるようになる。
【００５４】
また、請求項７記載の発明によるように、こうした保護手段を更に、
・前記スロットル駆動手段及び前記付勢手段の異常が検出されるとき、当該機関への燃料供給を停止せしめるもの。
として構成すれば、車両の走行は不能となるものの、その安全は確実に保たれるようになる。
【００５５】
すなわち、スロットル駆動手段、並びに付勢手段が共に異常であるときとは、上記（ｆ）のスロットル制御手段によるスロットル操作も、上記（ｈ）のスロットル操作機構を通じた退避走行モードによるスロットル操作も共に不能となるときである。したがってこのような状況にあっては、いわゆる燃料カットを行って当該機関の始動を停止せしめることが、その安全を確保する上で最も確実な制御となる。
【００５６】
また一方、請求項８記載の発明によるように、同保護手段を更に、
・前記何れかの異常有りが検出されるとき、その旨を当該車両のドライバに警報する警報手段を具えるもの。
として構成すれば、ドライバに対してそれら異常の旨を的確に知らしめ、適切な判断を促すことができるようになる。
【００５７】
【発明の実施の形態】
図１に、この発明にかかる内燃機関のスロットル制御装置についてその一実施形態を示す。
【００５８】
この実施形態にかかるスロットル制御装置は、そのスロットル構造として先の図８に例示した構造のものに適用されて、それら各部品の異常を的確に検出するとともに、それら検出内容に応じた適正なフェイルセーフを実現する装置として構成されている。
【００５９】
はじめに、図１を参照して、同実施形態にかかるスロットル制御装置が適用される内燃機関、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、内燃機関１は、例えばＶ型６気筒の４サイクルエンジンとして構成されている。
【００６０】
この内燃機関１において、その吸気通路２には、上流にエアクリーナ３が設けられ、該エアクリーナ３の下流側には、同機関１への吸入空気量を検出するエアフローメータ４が設けられている。このエアフローメータ４によって検出される吸入空気量は、空気量信号Ｑａとして、後述する電子制御装置２０に取り込まれるようになる。
【００６１】
また、吸気通路２の上記エアフローメータ４の下流側にはスロットルバルブ５が設けられ、このスロットルバルブ５の開閉に応じて、当該機関１に供給される空気量が調整される。上述のように、このスロットルバルブ５、並びにその周辺構造は、先の図８に示される構造となっており、その周辺装置として配設されているスロットルセンサ１６及びアクセルセンサ１７の出力もそれぞれスロットル開度信号ＶＴＡ及びアクセル開度信号Ａｐとして、後述する電子制御装置２０に取り込まれる。
【００６２】
また、吸気通路２は、インテークマニホールド６を介して同機関１の各気筒に接続されており、この吸気通路２から吸入され、上記スロットルバルブ５により調量された空気は、該インテークマニホールド６を経て、機関１の各気筒に分配供給されるようになる。
【００６３】
一方、このインテークマニホールド６には、機関１の各気筒にそれぞれ対応して燃料噴射弁であるインジェクタ７が配設されている。それら各インジェクタ７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、同機関１の各気筒に供給される。
【００６４】
機関１の各気筒においては、吸気バルブ８の開閉に伴ってこの混合気が燃焼室９に導入され、該導入された混合気が点火プラグ１０の点火により燃焼されることで、ピストン１１が押し下げられクランクシャフト１２へのトルク付与が行われる。また、燃焼後の排気ガスは、排気バルブ１３の開閉に伴い排気通路１４を経て外部に排出される。
【００６５】
また、上記クランクシャフト１２の近傍には、その回転角を検出するクランク角センサ１５が配設されている。このクランク角センサ１５からは、クランク角で３０度毎にパルス信号が出力され、この出力されたパルス信号が、同機関１の回転数信号Ｎｅとして電子制御装置２０に取り込まれる。
【００６６】
電子制御装置２０は、上記取り込まれる空気量信号Ｑａや回転数信号Ｎｅに基づいてインジェクタ７の駆動を制御するとともに、上記取り込まれるスロットル開度信号ＶＴＡ及びアクセル開度信号Ａｐに基づいてスロットルバルブ５を開閉制御する例えばマイクロコンピュータを有して構成される装置である。
【００６７】
次に、この電子制御装置２０並びにその周辺の構成について、同図１の参照のもとに更に説明する。
電子制御装置２０において、ＣＰＵ２１は、上記空気量信号Ｑａや回転数信号Ｎｅ、更にはスロットル開度信号ＶＴＡ、アクセル開度信号Ａｐ等を所要に処理して、内燃機関１の運転においてその都度必要とされる燃料噴射量やスロットルバルブ５５の開度等を演算する部分である。
【００６８】
また、ＲＯＭ２２は、いわゆるプログラムメモリとして、内燃機関１の運転を制御するための各種プログラム、すなわち燃料噴射制御プログラムやスロットル制御プログラム等が予め格納されたメモリである。ＣＰＵ２１では、このＲＯＭ２２に格納されているプログラムに従って、上記各種の演算処理を実行する。
【００６９】
また、ＲＡＭ２３は、いわゆるデータメモリとして、上記センサの出力データやＣＰＵ２１による演算処理データ等が一時格納されるメモリである。後述する各種のフラグも、このＲＡＭ２３に対してセットされる。
【００７０】
また、インジェクタ駆動回路２４は、上記空気量信号Ｑａや回転数信号Ｎｅに基づきＣＰＵ２１を通じて演算される燃料噴射量に対応したパルス幅の信号を形成して上記インジェクタ７を駆動する回路である。これによりインジェクタ７からは、上記演算された燃料噴射量に対応した量の燃料が機関１の各気筒に対して噴射供給されるようになる。
【００７１】
また、電磁クラッチ駆動回路２５は、機関１の運転状態に応じてＣＰＵ２１から与えられるＯＮ（オン）／ＯＦＦ（オフ）指令に基づき前記電磁クラッチ１８のＯＮ（連結有り）／ＯＦＦ（連結無し）を切換制御する回路である。この電磁クラッチ１８がＯＮに制御されることで通常のＤＣモータ１９によるスロットル制御が可能な状態となり、同クラッチ１８がＯＦＦに制御されることで、例えば退避走行時等、アクセル操作に半メカニカルに対応したスロットル操作が可能な状態となることは、図８に基づいて既述した通りである。
【００７２】
また、ランプ駆動回路２６は、後述する診断処理（プライマリチェック）において前記スロットル機構を構成する各部品に異常が検出された場合、その旨を当該車両のドライバに報知すべく、同車両運転席の操作パネル等に配設されているとする警告ランプ４０を点灯駆動する回路である。
【００７３】
また、Ａ／Ｄ変換回路２７は、上記取り込まれる空気量信号Ｑａ、スロットル開度信号ＶＴＡ、及びアクセル開度信号Ａｐ等をＡ（アナログ）／Ｄ（ディジタル）変換してＣＰＵ２１に出力するための回路であり、Ｄ／Ａ変換回路２８は、ＣＰＵ２１によって演算されるスロットルバルブ５の開度指令値（スロットル指令値）ＴＴＰをＤ／Ａ変換してＤＣモータ駆動回路３０に出力するための回路である。
【００７４】
ＤＣモータ駆動回路３０は、同図１に併せ示されるように、ＰＩＤ制御回路３１、ＰＷＭ（パルス幅変調）回路３２、及びドライバ３３を具えて前記ＤＣモータ１９を駆動する回路である。
【００７５】
因みに該ＤＣモータ駆動回路３０において、ＰＩＤ制御回路３１は、上記Ｄ／Ａ変換されたスロットル指令値ＴＴＰと前記スロットルセンサ１６の出力であるスロットル開度信号ＶＴＡとに基づき、その偏差を縮小すべく比例（Ｐ）・積分（Ｉ）・微分（Ｄ）処理を施して、ＤＣモータ１９の駆動量（制御量）を演算する回路である。この演算された駆動量は、上記ＰＷＭ回路３２によって対応するデューティ比信号に変換され、該変換されたデューティ比信号がドライバ３３を介してＤＣモータ１９に印加される。すなわち、電磁クラッチ１８がＯＮとなっている場合、スロットルバルブ５は、ＤＣモータ駆動回路３０を通じたこうしたＤＣモータ１９の駆動によって、上記スロットル指令値ＴＴＰにより指令されている開度にフィードバック制御されることとなる。なお、ＰＷＭ回路３２によって変換された上記デューティ比信号は、ＣＰＵ２１にも取り込まれてその内容がモニタされる。
【００７６】
図２〜図７は、電子制御装置２０によるスロットルバルブ５の制御に関して、その処理手順或いは処理態様を具体的に示したものであり、以下、これら図２〜図７を併せ参照して、同実施形態にかかるスロットル制御装置としてのスロットル制御態様を更に詳述する。
【００７７】
まず、図２に示す同スロットル制御のメインルーチンについて説明する。
電子制御装置２０は、その電源（図示せず）の投入に伴い、同図２に示されるメインルーチンの実行を開始する。なお同ルーチンは、例えば４ｍｓ（ミリ秒）の周期にて繰り返し実行されるものとする。
【００７８】
さて、このメインルーチンにおいて、電子制御装置２０はまず、ステップＳ１００にて、イニシャルチェックを実行する。このイニシャルチェックでは、電気系統各部の通信異常の有無についてのチェックやＲＡＭ値のミラーチェック等が行われる。
【００７９】
こうしてイニシャルチェックを終えると、電子制御装置２０は次に、ステップＳ２００にて、プライマリチェックを実行する。このプライマリチェックでは、前記スロットル機構を構成する各部品の異常の有無についての総合的な診断が行われ、それら部品に異常が検出された場合には、各該当する異常フラグがＲＡＭ２３にセットされる。なお、このプライマリチェックの詳細については、後に、図３〜図５を参照して具体的に説明する。
【００８０】
このプライマリチェックを終えた電子制御装置２０は次いで、ステップＳ３００にて、上記セットされた異常フラグに基づくフラグ処理を実行する。この異常フラグに基づく処理の詳細については、後に、図６及び図７を参照して具体的に説明する。またここでは、例えばトラクション制御や、アイドル回転制御、定速走行制御、非線形制御（通常のスロットル制御）等々、内燃機関１の運転状態に応じてそれら各種制御内容（制御状態）を示すフラグをＲＡＭ２３にセットする処理（「通常のフラグ処理」）も併せ行われる。
【００８１】
その後、電子制御装置２０は、ステップＳ４００にて、上記セットされている制御内容（制御状態）フラグに対応したスロットルバルブ５の開度指令値ＴＴＰを演算し、ステップＳ５００にて、その演算した指令値ＴＴＰをＤ／Ａ変換回路２８を介して上記ＤＣモータ駆動回路３０に出力する。
【００８２】
なお、内燃機関１の始動後は、スロットル制御のメインルーチンとして、上記ステップＳ３００〜Ｓ５００にかかる処理のみが、同電子制御装置２０において繰り返し実行される。
【００８３】
次に、図３〜図５を併せ参照して、上記メインルーチンのステップＳ２００の処理として実行されるプライマリチェックについて具体的に説明する。
電子制御装置２０は、上記イニシャルチェックを終えると、プライマリチェックとして、図３及び図４に示される手順にて、前記スロットル機構（図８参照）を構成する各部品の異常の有無についての総合診断を開始する。なお、同診断処理は、図示しないキースイッチがＩＧ（イグニション）−ＯＮから機関始動まで操作される間を利用して実行されるものであり、その全処理は約３００ｍｓ程度の時間で完了される。
【００８４】
さて、このプライマリチェックルーチンにおいて、電子制御装置２０は、ステップＳ２０１、ステップＳ２０２、及びステップＳ２０３にて、それぞれ
・ＩＧ−ＯＮであること。
・ＤＣモータ１９によるスロットル制御が実行されていないこと。
・電磁クラッチ１８がＯＦＦに制御されていること。
が満たされていることを条件に、同プライマリチェックを開始する。これら条件が１つでも満たされない場合には、同ルーチンを抜けて、メインルーチンに復帰する。
【００８５】
これら条件が全て満たされている場合、電子制御装置２０は、ステップＳ２０４にて、前記スロットルセンサ１６の出力すなわちスロットル開度情報ＶＴＡを読み込む。そして、ステップＳ２０５及びステップＳ２０７にて、この開度情報ＶＴＡが前記中間レバーストッパ５５（図８）の位置近傍を示しているか否かを判断する。
【００８６】
すなわち、該電磁クラッチ１８のＯＦＦ時にスロットルバルブ５が中間レバーストッパ５５の位置近傍にあれば、前記バルブリターンスプリング５１及び退避走行用スプリング５２が何れも正常である旨判定することができるが、同スロットルバルブ５が当該位置から大きくずれている場合には、それらスプリング５１及び５２に折損等が生じている可能性がある。そこで、電子制御装置２０では、上記読み込んだスロットル開度情報ＶＴＡに基づき、
・同開度情報ＶＴＡが所定値Ｌ１を超えて開弁側の値を示している場合には（ステップＳ２０５）、前記バルブリターンスプリング５１に折損等が生じている可能性があるとして、ステップＳ２０６にて、バルブリターンスプリング異常フラグＸＦＳＰＧ１を「１」にセットする。
・同開度情報ＶＴＡが所定値Ｌ２を超えて閉弁側の値を示している場合には（ステップＳ２０７）、前記退避走行用スプリング５２に折損等が生じている可能性があるとして、ステップＳ２０８にて、退避走行用スプリング異常フラグＸＦＳＰＧ２を「１」にセットする。
といった処理を実行する。なおこの処理は、図５に示すタイムチャートにおいては、「Ａ」として示した時間帯での処理に相当する。
【００８７】
すなわち図５において、図５（ａ）はＩＧスイッチの状態、図５（ｂ）は電磁クラッチ１８の状態、図５（ｃ）はＤＣモータ１９の制御の有無、図５（ｄ）は上記スロットル開度情報ＶＴＡに基づくスロットルバルブ５の開度、図５（ｅ）〜（ｈ）は各異常フラグの状態をそれぞれ示しており、この時間帯Ａにおいて、図５（ｄ）のバルブ開度が所定値Ｌ１を超えて開弁側にあれば、異常Ｗ１として、図５（ｅ）のバルブリターンスプリング異常フラグＸＦＳＰＧ１が「１」にセットされ、同バルブ開度が所定値Ｌ２を超えて閉弁側にあれば、異常Ｗ２として、図５（ｆ）の退避走行用スプリング異常フラグＸＦＳＰＧ２が「１」にセットされる。
【００８８】
図３に示されるプライマリチェックルーチンにおいて、こうして各スプリング５１及び５２に関する診断を終えた電子制御装置２０は次に、ステップＳ２０９にて、電磁クラッチ１８をＯＮとした後、ＤＣモータ１９を制御して、所定位置ＴＴＰ１までスロットルバルブ５を閉弁駆動する。ここでは、該所定位置ＴＴＰ１を前記バルブ全閉ストッパ５６（図８）の位置とする。そして、所定時間経過の後（ステップＳ２１０）、ステップＳ２１１にてスロットル開度情報ＶＴＡを読み込み、ステップＳ２１２にて、同スロットルバルブ５が当該位置近傍に制御されているか否かを判断する。
【００８９】
すなわち、ステップＳ２０９の処理によってスロットルバルブ５が上記所定位置ＴＴＰ１近傍に制御されていれば、少なくとも当該時点においては、上記電磁クラッチ１８及びＤＣモータ１９が共に正常である旨判定することができるが、同スロットルバルブ５が当該位置から大きくずれている場合には、それら電磁クラッチ１８或いはＤＣモータ１９の何れかに異常が生じている可能性がある。そして、ここでの異常の可能性としては、電磁クラッチ１８がいわゆるＯＦＦ固着している場合、或いはＤＣモータ１９そのものが制御不能である場合が考えられるが、当該段階では、それら何れの異常かは判別できない。
【００９０】
そこで、同電子制御装置２０では、このステップＳ２１２での判断において、スロットルバルブ５が所定位置ＴＴＰ１近傍に制御されていない旨判断される場合、ステップＳ２１３にて、クラッチ異常フラグＸＦＣＬＴ及びモータ異常フラグＸＦＡＣＴを共に「１」にセットする。この処理は、図５に示すタイムチャートにおいては、「Ｂ」として示した時間帯での処理に相当する。
【００９１】
すなわち、同図５の時間帯Ｂにおいて、図５（ｄ）に示されるように、バルブ開度が上記モータ制御に伴って閉弁側に制御される場合には、上記電磁クラッチ１８及びＤＣモータ１９が共に正常である旨判定されるが、同バルブ開度が、図５（ｄ）にＬ３として示される位置（値）から変化しなければ、異常Ｗ３として、図５（ｇ）のクラッチ異常フラグＸＦＣＬＴ及び図５（ｈ）のモータ異常フラグＸＦＡＣＴが共に「１」にセットされる。
【００９２】
なお、図３のプライマリチェックルーチンにも示されるように、上記ステップＳ２１３においてこうしてクラッチ異常フラグＸＦＣＬＴ及びモータ異常フラグＸＦＡＣＴを「１」にセットした電子制御装置２０は、そのまま当該ルーチンを抜けて、上述したメインルーチンのフラグ処理（Ｓ３００）に移行する。
【００９３】
一方、同プライマリチェックルーチンにおいて、スロットルバルブ５が正常にモータ制御されている旨判断される場合、電子制御装置２０は更に、ステップＳ２１４にて、電磁クラッチ１８をＯＦＦに制御する。そして、所定時間経過の後（ステップＳ２１５）、ステップＳ２１６にてスロットル開度情報ＶＴＡを読み込み、ステップＳ２１７にて、同スロットルバルブ５が上記中間レバーストッパ５５の位置近傍に戻されているか否かを判断する。
【００９４】
すなわち、ステップＳ２１４のクラッチＯＦＦ制御によってスロットルバルブ５が上記中間レバーストッパ位置近傍に戻されていれば、上記電磁クラッチ１８が正常である旨判定することができるが、同スロットルバルブ５が当該位置に戻らない場合には、同電磁クラッチ１８がいわゆるＯＮ固着していることが考えられる。
【００９５】
そこで、同電子制御装置２０では、このステップＳ２１７での判断において、スロットルバルブ５が中間レバーストッパ位置近傍に戻されていない旨判断される場合、ステップＳ２１８にて、クラッチ異常フラグＸＦＣＬＴを「１」にセットする。この処理は、図５に示すタイムチャートにおいては、「Ｃ」として示した時間帯での処理に相当する。
【００９６】
すなわち、同図５の時間帯Ｃにおいて、図５（ｄ）に示されるように、バルブ開度が上記クラッチＯＦＦ制御に伴って中間レバーストッパ位置近傍に戻される場合には、電磁クラッチ１８が正常である旨判定されるが、このバルブ開度が、図５（ｄ）にＬ４として示される先の閉弁制御位置から変化していなければ、異常Ｗ４として、図５（ｇ）のクラッチ異常フラグＸＦＣＬＴが「１」にセットされる。
【００９７】
そして、このステップＳ２１８にてクラッチ異常フラグＸＦＣＬＴを「１」にセットした電子制御装置２０は、この場合もそのまま当該ルーチンを抜けて上記メインルーチンのフラグ処理（Ｓ３００）に移行する。
【００９８】
他方、同プライマリチェックルーチンにおいて、スロットルバルブ５が正常に復帰されている旨判断される場合、電子制御装置２０は、ステップＳ２１９にてクラッチ異常フラグＸＦＣＬＴを「０」にクリアした後、ステップＳ２２０にて再び電磁クラッチ１８をＯＮとし、ＤＣモータ１９を制御して、所定位置ＴＴＰ２までスロットルバルブ５を開弁駆動する。そして、所定時間経過の後（ステップＳ２２１）、ステップＳ２２２にてスロットル開度情報ＶＴＡを読み込み、ステップＳ２２３にて、同スロットルバルブ５が当該位置近傍に制御されているか否かを判断する。
【００９９】
すなわち、当該時点では上記電磁クラッチ１８の正常が確認されているため、同ステップＳ２２０の処理によってスロットルバルブ５が上記所定位置ＴＴＰ２近傍に制御されなければ、ＤＣモータ１９に何らかの異常が生じている旨判定することができる。
【０１００】
そこで、同電子制御装置２０では、このステップＳ２２３での判断において、スロットルバルブ５が所定位置ＴＴＰ２近傍に制御されていない旨判断される場合、ステップＳ２２４にて、モータ異常フラグＸＦＡＣＴを「１」にセットする。この処理は、図５に示すタイムチャートにおいては、「Ｄ」として示した時間帯での処理に相当する。
【０１０１】
すなわち、同図５の時間帯Ｄにおいて、図５（ｄ）に示されるように、バルブ開度が上記モータ制御に伴って開弁側に制御される場合には、上記ＤＣモータ１９が正常である旨判定されるが、同バルブ開度が、図５（ｄ）にＬ５として示される位置（値）から変化しなければ、異常Ｗ５として、図５（ｈ）のモータ異常フラグＸＦＡＣＴが「１」にセットされる。
【０１０２】
そして、同電子制御装置２０は、このステップＳ２２４にてモータ異常フラグＸＦＡＣＴを「１」にセットした場合には、そのまま当該ルーチンを抜け、ＤＣモータ１９の正常が確認される場合には、ステップＳ２２５にてモータ異常フラグＸＦＡＣＴを「０」にクリアした後、該プライマリチェックルーチンを終えてメインルーチンのフラグ処理（Ｓ３００）に移行する。
【０１０３】
次に、図６及び図７を併せ参照して、このメインルーチンのステップＳ３００の処理として実行されるフラグ処理について具体的に説明する。
電子制御装置２０は、上記プライマリチェックを終えると、フラグ処理として図６に示される手順にて、上記異常フラグのセットの有無を判断し、それら判断のもとに、図７に示される手順にて、異常の内容に応じたフェイルセーフを実行する。
【０１０４】
すなわち、このフラグ処理ルーチンにおいて、電子制御装置２０は、ステップＳ３０１にて「ＸＦＳＰＧ１＝１」、すなわちバルブリターンスプリング５１の異常が検出されている旨判断される場合、ステップＳ３０２にて「ＸＦＡＣＴ＝１」、すなわちＤＣモータ１９の異常が併せ検出されているか否かを更に判断する。そして、ＤＣモータ１９の側に異常がなければ、図７（ａ）に示すフェイルセーフ「Ｆ−１」の処理、すなわち
・電磁クラッチ１８を常時ＯＮとし（ＯＦＦを禁止し）、ＤＣモータ１９を通じたスロットル制御を継続する。
・前記警告ランプ４０を点灯制御してドライバに異常の旨を報知する。
・定速走行モードへの移行を禁止する。
といった処理を実行する。
【０１０５】
ここで、上記バルブリターンスプリング５１や退避走行用スプリング５２が正常であれば、電磁クラッチ１８をＯＦＦとして退避走行に移行する場合であっても、アクセル操作を通じた必要最小限のスロットル操作が確保されるようになることは前述した。
【０１０６】
また逆に、これらバルブリターンスプリング５１や退避走行用スプリング５２に異常が生じていた場合には、電磁クラッチ１８をＯＦＦとして退避走行に移行しようとしたときに、
・スロットルバルブ５が全開駆動されてしまう。
・或いは、スロットルバルブ５がある開度に固定されたままアクセル操作に追従しなくなる。
等々の不都合が発生するようになることも前述した。
【０１０７】
そこで、同フェイルセーフ「Ｆ−１」の処理では、少なくとも上記バルブリターンスプリング５１に異常が生じている旨判断されるときは、電磁クラッチ１８のＯＦＦ側への切換制御を禁止して、こうした退避走行への移行ができないようにしている。
【０１０８】
このため、同フェイルセーフ「Ｆ−１」の処理によれば、上記バルブリターンスプリング５１に異常が生じている場合であれ、少なくともスロットルバルブ５が全開駆動されてしまうような事態に陥ることはなく、当該車両の安全が好適に確保されるようになる。
【０１０９】
また、当該機関１の始動前であれば、こうしてバルブリターンスプリング５１の異常を検出した後、上記電磁クラッチ１８をＯＮに制御して、上記ＤＣモータ１９を通じたスロットル制御を実行することで、例えば全開位置にあったスロットルバルブ５も適正な開度に是正され、その後の車両走行も確保されるようになる。そしてこの場合、上記警告ランプ４０の点灯によって、当該車両のドライバは、速やかにディーラー等への退避を行うことができるようにもなる。
【０１１０】
また因みに、上記定速走行モードに関しては、ドライバによるブレーキペダルの踏み込み操作によって同モードがキャンセルされた場合、
（イ）ＤＣモータ１９
（ロ）バルブリターンスプリング５１
の２重系によってスロットルバルブ５を閉弁側に戻すことでより高い安全性を確保している。
【０１１１】
このため、上記バルブリターンスプリング５１の異常有りが検出されているときにこうした定速走行モードへの移行を予め禁止しておけば、該（ロ）のバルブリターンスプリング５１にて閉弁を行うべく、上記電磁クラッチ１８がＯＦＦ側に切換制御されることもなくなる。
【０１１２】
他方、上記ステップＳ３０２にてＤＣモータ１９の側の異常も併せ判断される場合には、図７（ｅ）に示すフェイルセーフ「Ｆ−５」の処理、すなわち
・当該機関１への燃料噴射を停止（燃料カット）する。
・前記警告ランプ４０を点灯制御してドライバに異常の旨を報知する。
といった処理を実行する。この場合、車両の走行は不能となるものの、その安全は確実に保たれるようになる。
【０１１３】
すなわち、ＤＣモータ１９、並びにバルブリターンスプリング５１が共に異常であるときとは、ＤＣモータ１９を通じた通常のスロットル制御も、また前記中間レバー５３等（図８）を通じた退避走行としてのスロットル操作も共に不能となるときである。したがってこのような状況にあっては、いわゆる燃料カットを行って当該機関１の始動を停止せしめることが、その安全を確保する上で、最も確実なフェイルセーフとなる。
【０１１４】
また、同図６のフラグ処理ルーチンにおいて、電子制御装置２０は、ステップＳ３０３にて「ＸＦＳＰＧ２＝１」、すなわち退避走行用スプリング５２の異常が検出されている旨判断される場合、図７（ｂ）に示すフェイルセーフ「Ｆ−２」の処理、すなわち
・電磁クラッチ１８を常時ＯＮとし（ＯＦＦを禁止し）、ＤＣモータ１９を通じたスロットル制御を継続する。
・前記警告ランプ４０を点灯制御してドライバに異常の旨を報知する。
といった処理を実行する。
【０１１５】
こうしたフェイルセーフ「Ｆ−２」の処理によれば、上記退避走行用スプリング５２に異常が生じている場合であれ、少なくともスロットルバルブ５がある開度に固定されたままアクセル操作に追従しなくなるような事態に陥ることはなく、この場合も、当該車両の安全は好適に確保されるようになる。
【０１１６】
そして、当該機関１の始動前であれば、こうして退避走行用スプリング５２の異常を検出した後、上記電磁クラッチ１８をＯＮに制御してＤＣモータ１９を通じたスロットル制御を実行することで、アクセル操作に対応したスロットル操作、並びにその後の車両走行も確保されるようになる。そしてこの場合も、上記警告ランプ４０の点灯によって、当該車両のドライバは、速やかにディーラー等への退避を行うことができるようになる。
【０１１７】
また、同図６のフラグ処理ルーチンにおいて、電子制御装置２０は、ステップＳ３０４にて「ＸＦＣＬＴ＝１」、すなわち電磁クラッチ１８の異常が検出されている旨判断される場合、ステップＳ３０５にて「ＸＦＡＣＴ＝１」、すなわちＤＣモータ１９の異常が併せ検出されているか否かを更に判断する。そして、ＤＣモータ１９の側に異常がなければ、図７（ｃ）に示すフェイルセーフ「Ｆ−３」の処理を実行する。因みに、このときのクラッチ異常とは、同クラッチ１８の上述したＯＮ固着によるものである。したがって、該フェイルセーフ「Ｆ−３」としては、同図７（ｃ）に示されるように、
・ＤＣモータ１９を通じたスロットル制御を継続する（クラッチ１８をＯＦＦにできない）。
・前記警告ランプ４０を点灯制御してドライバに異常の旨を報知する。
・定速走行モードへの移行を禁止する。
といった処理を実行する。
【０１１８】
こうしたフェイルセーフ「Ｆ−３」の処理によれば、電磁クラッチ１８がＯＮ固着異常となっているときであれ、通常のスロットル制御としてのアクセル操作に対応したスロットル操作は確保され、ひいてはその後の車両走行も確保されるようになる。そしてこの場合も、上記警告ランプ４０の点灯によって、当該車両のドライバは、速やかにディーラー等への退避を行うことができる。
【０１１９】
また、この場合も、定速走行モードへの移行を予め禁止することで、ＯＮ固着されている電磁クラッチ１８に対してＯＦＦ指令等が発せられることを未然に回避することができるようにもなる。
【０１２０】
他方、先のプライマリチェックルーチン（図３）のステップＳ２１３におけるクラッチ異常フラグＸＦＣＬＴ及びモータ異常フラグＸＦＡＣＴの同時セットに基づき、上記ステップＳ３０５にてＤＣモータ１９の側の異常も併せ判断される場合には、図７（ｄ）に示すフェイルセーフ「Ｆ−４」の処理、すなわち
・前記警告ランプ４０を点灯制御してドライバに異常の旨を報知する。
・電磁クラッチ１８をＯＦＦとして退避走行モードに移行する。
といった処理を実行する。
【０１２１】
因みにこのとき、上記バルブリターンスプリング５１並びに退避走行用スプリング５２は共に正常であることが判明しているため、こうして退避走行モードに移行することで、図８（ｂ）に示されるメカニズムに基づく最小限のスロットル操作が確保され、ひいては車両の走行が確保されるようになる。そしてこの場合も、上記警告ランプ４０の点灯によって、当該車両のドライバは、速やかにディーラー等への退避を行うことができるようになる。
【０１２２】
なお、このときの異常は前述のように、電磁クラッチ１８のＯＦＦ固着の可能性もある。そのようなときには勿論、同クラッチ１８に対するＯＦＦ制御は割愛される。
【０１２３】
また、同図６のフラグ処理ルーチンにおいて、電子制御装置２０は、ステップＳ３０６にて「ＸＦＡＣＴ＝１」、すなわちＤＣモータ１９の異常が検出されている旨判断される場合も、図７（ｄ）に示すフェイルセーフ「Ｆ−４」の処理、すなわち
・前記警告ランプ４０を点灯制御してドライバに異常の旨を報知する。
・電磁クラッチ１８をＯＦＦとして退避走行モードに移行する。
といった処理を実行する。
【０１２４】
こうしてＤＣモータ１９の異常のみが検出されている場合も、同フェイルセーフ「Ｆ−４」の処理として上記退避走行モードに移行することで、図８（ｂ）に示されるメカニズムに基づく最小限のスロットル操作が確保され、ひいては車両の走行が確保されるようになる。勿論この場合も、上記警告ランプ４０の点灯によって、当該車両のドライバは、速やかにディーラー等への退避を行うことができる。
【０１２５】
そして、同図６のフラグ処理ルーチンにおいて、上記何れの異常も検出されていない旨判断されるときには、電子制御装置２０は、ステップＳ３１０の処理として、例えばトラクション制御や、アイドル回転制御、定速走行制御、非線形制御（通常のスロットル制御）等々、内燃機関１の運転状態に応じてそれら各種制御内容（制御状態）を示すフラグをＲＡＭ２３にセットする前記「通常のフラグ処理」を実行して、該フラグ処理ルーチンを抜ける。
【０１２６】
このような各種制御内容（制御状態）を示すフラグをセットした場合、同電子制御装置２０では、それらフラグに対応したスロットルバルブ５の開度指令値ＴＴＰを演算し、該演算した指令値ＴＴＰをＤ／Ａ変換回路２８を介して上記ＤＣモータ駆動回路３０に出力するようになることは、そのメインルーチンでの処理（図２）において既述した通りである。
【０１２７】
以上のように、同実施形態にかかるスロットル制御装置によれば、
（１）バルブリターンスプリング５１に異常が生じている場合には、
・電磁クラッチ１８を常時ＯＮとし（ＯＦＦを禁止し）、ＤＣモータ１９を通じたスロットル制御を継続する。
・前記警告ランプ４０を点灯制御してドライバに異常の旨を報知する。
・定速走行モードへの移行を禁止する。
といった処理を通じて、少なくともスロットルバルブ５が全開駆動されてしまうような事態に陥ることなく、当該車両の安全が好適に確保される。
（２）退避走行用スプリング５２に異常が生じている場合には、
・電磁クラッチ１８を常時ＯＮとし（ＯＦＦを禁止し）、ＤＣモータ１９を通じたスロットル制御を継続する。
・前記警告ランプ４０を点灯制御してドライバに異常の旨を報知する。
といった処理を通じて、少なくともスロットルバルブ５がある開度に固定されたままアクセル操作に追従しなくなるような事態に陥ることなく、当該車両の安全が好適に確保される。
（３）電磁クラッチ１８に異常（ＯＮ固着）が生じている場合には、
・ＤＣモータ１９を通じたスロットル制御を継続する。
・前記警告ランプ４０を点灯制御してドライバに異常の旨を報知する。
・定速走行モードへの移行を禁止する。
といった処理を通じて、通常のスロットル制御としてのアクセル操作に対応したスロットル操作が確保され、ひいてはその後の車両走行も確保される。
（４）ＤＣモータ１９、或いは電磁クラッチ１８に異常（ＯＦＦ固着）が生じている場合には、
・前記警告ランプ４０を点灯制御してドライバに異常の旨を報知する。
・電磁クラッチ１８をＯＦＦとして退避走行モードに移行する。
といった処理を通じて、図８（ｂ）に示されるメカニズムに基づく最小限のスロットル操作が確保され、ひいては車両の走行が確保される。
（５）バルブリターンスプリング５１及びＤＣモータ１９の双方に異常が生じている場合には、
・当該機関１への燃料噴射を停止（燃料カット）する。
・前記警告ランプ４０を点灯制御してドライバに異常の旨を報知する。
といった処理を通じて、車両の走行が停止され、その安全が確実される。
（６）そして、これら何れの異常に際しても、上記警告ランプ４０の点灯によって、当該車両のドライバは、速やかにディーラー等への退避を行うことができるようになる。
等々、多くの優れた効果が得られるようになる。
【０１２８】
また、上記各異常の内容に応じて、当該車両の広い意味での退避走行が確保できる態様で、それら制御内容が切り替えられることから、過剰なフェイルセーフは防止され、各異常の内容に応じた各々適切なフェイルセーフが実現されるようにもなる。
【０１２９】
なお、同実施形態にかかる装置では上述のように、スロットル機構に何らかの異常が検出された場合、警告ランプ４０を点灯制御して、当該車両のドライバにその旨を警報するとした。しかし、該警報の仕方は任意であり、上記警告ランプ４０を点灯制御する以外にも、例えば
・液晶パネル、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）パネル等の表示パネルにその旨を表示制御する。
・異常の内容に応じた各別の警告ランプを点灯制御する。
・異常の内容も含めて、その旨を上記表示パネルに表示制御する。
・ブザーや音声出力回路等、音情報にて、或いは音情報を含めて報知する。
等々、各種の変形が可能である。
【０１３０】
また、同実施形態にかかる装置では、図８に例示した構造を有するスロットル機構をそのスロットル制御の対象としたが、
・クラッチＯＦＦ時にスロットルバルブを所定に付勢する手段。
・同じくクラッチＯＦＦ時に該付勢する手段と協働して、アクセル操作に応じた量だけ、同スロットルバルブを開閉操作する機構。
を少なくとも有するものであれば、上記実施形態と同様に、或いは上記実施形態に準じた態様で、この発明にかかるスロットル制御装置の構成を適用することはできる。
【０１３１】
また、同スロットル制御装置が適用される内燃機関の種類も任意であり、いわゆる電子式スロットルが適用されてその吸気量の調量が行われるエンジンでさえあれば、前述したＶ型６気筒４サイクルエンジン等、それらエンジン形式によって適用が限定されるものでも勿論ない。
【０１３２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、スロットルバルブを閉弁側に付勢する手段等、当該装置を構成する部品に異常が生じている場合であれ、それら異常を機関始動前に、しかも的確に検出して、常に適正なフェイルセーフを実現することができるようになる。
【０１３３】
またこの発明によれば、過剰なフェイルセーフが防止され、各部の異常の内容に応じた各々適切なフェイルセーフが実現されるようにもなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のスロットル制御装置の一実施形態を示すブロック図。
【図２】同装置のスロットル制御メインルーチンを示すフローチャート。
【図３】同装置のプライマリチェックルーチンを示すフローチャート。
【図４】同装置のプライマリチェックルーチンを示すフローチャート。
【図５】このプライマリチェックによる処理態様を示すタイムチャート。
【図６】同装置のフラグ処理ルーチンを示すフローチャート。
【図７】同装置のフェイルセーフ実施態様を示すフローチャート。
【図８】同装置が適用されるスロットル構造を模式的に示す略図。
【符号の説明】
１…内燃機関、２…吸気通路、３…エアクリーナ、４…エアフローメータ、５…スロットルバルブ、６…インテークマニホールド、７…インジェクタ、８…吸気バルブ、９…燃焼室、１０…点火プラグ、１１…ピストン、１２…クランクシャフト、１３…排気バルブ、１４…排気通路、１５…クランク角センサ、１６…スロットルセンサ、１７…アクセルセンサ、１８…電磁クラッチ、１９…ＤＣモータ、２０…電子制御装置、２１…ＣＰＵ、２２…ＲＯＭ、２３…ＲＡＭ、２４…インジェクタ駆動回路、２５…電磁クラッチ駆動回路、２６…ランプ駆動回路、２７…Ａ／Ｄ変換回路、２８…Ｄ／Ａ変換回路、３０…ＤＣモータ駆動回路、３１…ＰＩＤ制御回路、３２…ＰＷＭ（パルス幅変調）回路、３３…ドライバ、４０…警告ランプ、５１…バルブリターンスプリング、５２…退避走行用スプリング、５３…中間レバー、５４…バルブレバー、５５…中間レバーストッパ、５６…バルブ全閉ストッパ、６１…アクセルリターンスプリング、６２…アクセルレバー、６３…アクセル全閉ストッパ。

Claims (8)

1. 内燃機関のスロットルバルブを当該車両のアクセル操作と独立に開閉駆動するスロットル駆動手段と、
   このスロットル駆動手段と前記スロットルバルブとの機械的な連結を断続するクラッチ手段と、
   このクラッチ手段による連結の有無を切換制御するクラッチ制御手段と、
   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と、
   前記アクセルの操作量を検出するアクセルセンサと、
   前記クラッチ手段が連結有りに制御されているとき、これら各センサの出力に基づいて前記スロットル駆動手段を通じた前記スロットルバルブの開閉量を制御するスロットル制御手段と、
   前記クラッチ手段が連結無しに制御されているとき、前記スロットルバルブを所定に付勢する付勢手段と、
   同じく前記クラッチ手段が連結無しに制御されているとき、該付勢手段と協働して、前記アクセル操作に応じた量だけ、前記スロットルバルブを開閉操作するスロットル操作機構と、
   当該機関の始動前に、前記スロットルセンサの出力に基づいて前記付勢手段の異常の有無を検出し、異常有りが検出されるとき、前記クラッチ制御手段による前記クラッチ手段の連結無し側への切換制御を禁止する保護手段と、
   を具えることを特徴とする内燃機関のスロットル制御装置。
2. 前記付勢手段は、前記スロットルバルブを閉弁側に付勢する第１の付勢手段と、該第１の付勢手段よりも弱い付勢力にて前記スロットルバルブを開弁側に付勢する第２の付勢手段とを具え、
   前記保護手段は、前記クラッチ手段の未連結時、前記スロットルセンサの出力が前記スロットルバルブの所定値以上の開弁を示すことに基づいて前記第１の付勢手段の異常を検出し、前記スロットルセンサの出力が前記スロットルバルブの所定値以下の閉弁を示すことに基づいて前記第２の付勢手段の異常を検出する
   請求項１記載の内燃機関のスロットル制御装置。
3. 前記保護手段は、前記第１の付勢手段の異常有りが検出されるとき、当該車両の定速走行モードへの移行をも併せ禁止する
   請求項２記載の内燃機関のスロットル制御装置。
4. 請求項１または２または３記載の内燃機関のスロットル制御装置において、
   前記保護手段は更に、前記クラッチ制御手段を通じて前記クラッチ手段を連結有りに制御し、且つ、前記スロットル駆動手段を通じて前記スロットルバルブを所定開度に制御したときの前記スロットルセンサの出力に基づいて前記クラッチ手段または前記スロットル駆動手段の異常の有無を検出し、それら手段の異常が検出されるとき、前記クラッチ手段を連結無し側に強制制御して前記スロットル操作機構によるスロットル操作に移行せしめる
   ことを特徴とする内燃機関のスロットル制御装置。
5. 請求項４記載の内燃機関のスロットル制御装置において、
   前記保護手段は更に、前記クラッチ手段及び前記クラッチ駆動手段の異常が検出されないとき、前記クラッチ制御手段を通じて前記クラッチ手段を連結無しに制御したときの前記スロットルセンサの出力に基づいて該クラッチ手段の異常の有無を検出し、同クラッチ手段の異常が検出されるとき、当該車両の定速走行モードへの移行を禁止する
   ことを特徴とする内燃機関のスロットル制御装置。
6. 請求項５記載の内燃機関のスロットル制御装置において、
   前記保護手段は更に、前記クラッチ手段の異常が検出されないとき、前記クラッチ制御手段を通じて同クラッチ手段を連結有りに制御し、且つ、前記スロットル駆動手段を通じて前記スロットルバルブを所定開度に制御したときの前記スロットルセンサの出力に基づいて該スロットル駆動手段の異常の有無を検出し、同スロットル駆動手段の異常が検出されるとき、前記クラッチ手段を連結無し側に強制制御して前記スロットル操作機構によるスロットル操作に移行せしめる
   ことを特徴とする内燃機関のスロットル制御装置。
7. 請求項４〜６の何れかに記載の内燃機関のスロットル制御装置において、
   前記保護手段は更に、前記スロットル駆動手段及び前記付勢手段の異常が検出されるとき、当該機関への燃料供給を停止せしめる
   ことを特徴とする内燃機関のスロットル制御装置。
8. 請求項１〜７の何れかに記載の内燃機関のスロットル制御装置において、
   前記保護手段は更に、前記何れかの異常有りが検出されるとき、その旨を当該車両のドライバに警報する警報手段を具える
   ことを特徴とする内燃機関のスロットル制御装置。

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