JP4754008B2 - 電子スロットルバルブの制御装置 - Google Patents

Description

本発明は電子スロットルバルブの制御装置に関し、特に、内燃機関の吸入空気量を制御する電子スロットルバルブ駆動用モータの動力供給用配線の異常を検出するための電子スロットルバルブの制御装置に関する。

内燃機関の吸入空気量調整用のスロットルバルブ制御において、電子スロットルバルブ制御システムに異常が発生した際は、車両の安全を確保する面から内燃機関の回転速度が高くならないように、スロットルバルブモータ供給電力を遮断し、誘導機構により所定開度へスロットルバルブを誘導する。

スロットルバルブが開いた状態において電子スロットルバルブ制御システムに異常が発生した場合、スロットルバルブモータの電力供給を遮断するが、前記誘導機構によりスロットルバルブが所定開度に向かって閉じることにより内燃機関の回転速度が急激に低下することで車両の減速を招く。特に、車両重量の軽い車両においては急減速状態となり、望ましくない。

近年は、電子スロットルバルブ制御システムに異常が発生した場合、スロットルバルブのモータを回生状態にし、前記誘導機構によりスロットルバルブが所定開度に向かう速度を制御し、内燃機関の回転速度の急激な低下を防止したシステムも考案されている（例えば、特許文献１参照。）。

しかしながら、前記システムにおいても、スロットルバルブのモータ動力配線が断線した場合は、スロットルバルブのモータを回生状態に出来ないため、スロットルバルブが急激に閉じる速度を抑制出来ず、車両の急減速を招く。

一方、前記モータ動力供給用配線が断線した際に電子スロットルバルブが制御できなくなることにより発生するスロットルバルブの急閉を防止するため、運転者が操作するアクセルに機械的に連結された電子スロットルバルブの動作角度を制限する機械的な機構が採用される場合もある。

運転者が操作するアクセルに機械的に連結された電子スロットルバルブの動作角度を制限する機械的な機構を設けた場合、スロットルバルブ制御用モータ動力供給用配線が正常な状態でも、前記動作角度を超えて電子スロットルバルブを制御することができない。

このような動作角度の制限のある電子スロットルバルブにおいて、運転者がアクセルを急閉側に操作した場合は、内燃機関の状態にかかわらず、電子スロットルバルブが急閉される。

前記の状態において内燃機関への空気は急激に遮断されるため、インテークマニホールドに付着した燃料が燃焼しない場合が多く、排気系に配置された3元触媒の劣化や排気ガスの悪化に繋がる。

そこで、運転者が操作するアクセルに機械的に連結された電子スロットルバルブの動作角度を制限する機械的な機構がない電子スロットルバルブを採用すれば、運転者が操作するアクセルと内燃機関の状態から最適な燃料噴射を行うことが可能になる。

以上より、前記スロットルバルブ制御用のモータ動力供給用配線が断線した際のスロットルバルブの急閉防止と、前記機械的な機構による電子スロットルバルブの動作角度の制限廃止は、トレードオフの関係にあり、切り離すことが難しい。

特許第４２１２０５９号公報

上述のように、従来の制御方法においては、運転者が操作するアクセルに機械的に連結された電子スロットルバルブの動作角度を制限する機械的な機構がない電子スロットルバルブの場合においては、モータ動力供給用配線が断線した場合には、電子スロットルバルブが制御できなくなってしまうので、それにより、電子スロットルバルブの急閉が発生するという問題点があった。

一方、電子スロットルバルブの動作角度を制限する機械的な機構がある電子スロットルバルブを用いた場合、モータ動力供給用配線の断線時のスロットルバルブの急閉は防止できるが、当該機械的な機構の働きにより、モータ動力供給用配線が正常な状態でも、前記動作角度を超えて電子スロットルバルブを制御することができないため、このような動作角度の制限のある電子スロットルバルブにおいて、運転者がアクセルを急閉側に操作した場合は、内燃機関の状態にかかわらず、電子スロットルバルブが急閉されるという問題点があった。

本発明は、かかる問題点を解決するためになされたものであり、運転者が操作するアクセルに機械的に連結された電子スロットルバルブの動作角度を制限する機械的な機構がない電子スロットルバルブ制御において、モータ動力供給用の配線の正極または負極の配線の少なくとも一本が断線しても、電子スロットルバルブの良好な制御を行い、スロットルバルブの急激な開閉を防止することが可能な電子スロットルバルブの制御装置を得ることを目的とする。

この発明は、スロットルバルブを駆動するモータと、前記スロットルバルブの軸角度を検出するスロットルバルブ角度検出手段と、前記モータに電力供給する配線を負極側および正極側で各々２本とした配線手段と、前記配線の各々の電位を検出する電位検出手段と、前記モータへの電力供給指令を行う制御手段と、前記配線の各々に対して設けられ、前記制御手段の指令により前記配線の各々の電力供給の供給／遮断を切り替えるスイッチと、前記制御手段が前記配線を正常と判断しているときは、前記スイッチにより前記配線のうちの正極側の１本と負極側の１本を介して電力供給を行う電力供給手段とを備え、前記制御手段は、前記電力供給指令と前記配線の各々の電位とに基づいて、前記配線の各々の異常検出を行うことを特徴とする電子スロットルバルブの制御装置である。

この発明は、スロットルバルブを駆動するモータと、前記スロットルバルブの軸角度を検出するスロットルバルブ角度検出手段と、前記モータに電力供給する配線を負極側および正極側で各々２本とした配線手段と、前記配線の各々の電位を検出する電位検出手段と、前記モータへの電力供給指令を行う制御手段と、前記配線の各々に対して設けられ、前記制御手段の指令により前記配線の各々の電力供給の供給／遮断を切り替えるスイッチと、前記制御手段が前記配線を正常と判断しているときは、前記スイッチにより前記配線のうちの正極側の１本と負極側の１本を介して電力供給を行う電力供給手段とを備え、前記制御手段は、前記電力供給指令と前記配線の各々の電位とに基づいて、前記配線の各々の異常検出を行うことを特徴とする電子スロットルバルブの制御装置であるので、運転者が操作するアクセルに機械的に連結された電子スロットルバルブの動作角度を制限する機械的な機構がない電子スロットルバルブ制御において、モータ動力供給用の配線の正極または負極の配線の少なくとも一本が断線しても、電子スロットルバルブの良好な制御を行い、スロットルバルブの急激な開閉を防止することができる。

本発明の実施の形態１に係る電子スロットルバルブの制御装置の全体の構成を示した全体構成図である。 本発明の実施の形態１に係る電子スロットルバルブの制御装置のコトロールユニットの内部構成を示した構成図である。 本発明の実施の形態１に係る電子スロットルバルブの制御装置において、電子スロットルバルブ８を開側または閉側に動作させる場合の電力供給用配線３，５の電圧パターンを示した説明図である。 本発明の実施の形態１に係る電子スロットルバルブの制御装置において、電子スロットルバルブ８を開側または閉側に動作させた場合の電圧監視入力１７，１８，１９，２０のパターンを示した説明図である。 本発明の実施の形態１に係る電子スロットルバルブの制御装置において、電力供給用配線３が断線した場合の電圧監視入力１７，１８，１９，２０のパターンを示した説明図である。 本発明の実施の形態１に係る電子スロットルバルブの制御装置において、電力供給用配線３または４が低電圧側にショートした場合の電圧監視入力１７，１８，１９，２０のパターンを示した説明図である。 本発明の実施の形態１に係る電子スロットルバルブの制御装置において、電力供給用配線４が断線した場合の電圧監視入力１７，１８，１９，２０のパターンを示した説明図である。 本発明の実施の形態１に係る電子スロットルバルブの制御装置において、電力供給用配線５が断線した場合の電圧監視入力１７，１８，１９，２０のパターンを示した説明図である。 本発明の実施の形態１に係る電子スロットルバルブの制御装置において、電力供給用配線５または６が低電圧側にショートした場合の電圧監視入力１７，１８，１９，２０のパターンを示した説明図である。 本発明の実施の形態１に係る電子スロットルバルブの制御装置において、電力供給用配線６が断線した場合の電圧監視入力１７，１８，１９，２０のパターンを示した説明図である。 本発明の実施の形態１に係る電子スロットルバルブの制御装置において、電力供給用配線３または４が高電圧側にショートした場合の電圧監視入力１７，１８，１９，２０のパターンを示した説明図である。 本発明の実施の形態１に係る電子スロットルバルブの制御装置において、電力供給用配線５または６が高電圧側にショートした場合の電圧監視入力１７，１８，１９，２０のパターンを示した説明図である。 本発明の実施の形態１に係る電子スロットルバルブの制御装置の処理の流れを示した電力供給用配線の異常検出フローチャートである。 本発明の実施の形態２に係る電子スロットルバルブの制御装置で、電力供給用配線３，４，５，６と電子スロットル駆動用モータ２との接続形態を２個のカプラとした構成図である。

実施の形態１．
図１は、本発明に係る電子スロットルバルブ駆動用モータの制御を行う電子スロットルバルブの制御装置の一実施形態を示した全体構成図である。

図１において、電子スロットルバルブ８は、スロットルボディー７内に配置され、内燃機関の吸入空気量を調整する。電子スロットルバルブ８は、電子スロットル駆動用モータ２、および、スロットルバルブを所定開度へ誘導する誘導機構２３に、機械的に連結されている。

コントロールユニット１は、電子スロットルバルブ８の角度をスロットルバルブ角度検出手段９により検出し、検出した当該電子スロットルバルブ角度に基づいて、電子スロットル駆動用モータ２を制御することで、所定の角度に電子スロットルバルブ８を制御する。

コントロールユニット１と電子スロットル駆動用モータ２との間の配線は、複数の電力供給用配線３、４、５、６であり、電力供給用配線３および電力供給用配線４は、電子スロットル駆動用モータ２の正極１０に、電力供給用配線５および電力供給用配線６は、電子スロットル駆動用モータ２の負極１１に接続される。

コントロールユニット１は、電力供給用配線３，５がともに断線していない場合は、電力供給用配線３，５によってのみ電子スロットル駆動用モータ２に電力を供給する。

電力供給用配線４は、電力供給用配線３の断線時に、電子スロットル駆動用モータ正極１０に電力を供給するために接続されている。電力供給用配線６は、電力供給用配線５の断線時に、電子スロットル駆動用モータ負極１１に電力を供給するために接続されている。

電力供給用配線３が断線と判定された場合は、電力供給用配線４により電子スロットル駆動用モータ２を駆動し、電子スロットルバルブ角度を制御する。

同様に、電力供給用配線５が断線と判定された場合は、電力供給用配線６により電子スロットル駆動用モータ２を駆動し、電子スロットルバルブ角度を制御する。

図２は、この発明による電子スロットルバルブの制御装置のコトロールユニット１の内部構成を示した構成図である。図２において、１２は断線検出手段、１３，１４，２１，２２は電力供給用スイッチ、１５はモータ駆動回路、１６はＣＰＵ、１７，１８，１９，２０は電圧監視入力である。なお、図２において、図１の構成と同じ構成については、同一符号を付して示し、ここでは、その説明を省略する。

図２に示すように、電力供給用配線３，５は電力供給用スイッチ２１，２２に接続されており、ＣＰＵ１６の制御によりＯＮ／ＯＦＦが可能なスイッチである。また、電力供給用配線４，６は電力供給用スイッチ１３，１４に接続されており、ＣＰＵ１６の制御によりＯＮ／ＯＦＦが可能なスイッチである。

ＣＰＵ１６は、電力供給用配線３，４，５，６の異常を検出していない場合は、電力供給用スイッチ２１，２２をＯＮにし、電力供給用スイッチ１３，１４をＯＦＦとして電子スロットルバルブ８を最適な角度に調整する。

ＣＰＵ１６は、電力供給用配線３，４，５，６の異常検出のため、断線検出手段１２を通して得られる電圧監視入力１７，１８，１９，２０の値をそれぞれ監視する。

ＣＰＵ１６が、電圧監視入力１７，１８の値に基づいて、電力供給用配線３の断線を検出した場合、電力供給用スイッチ１３をＯＮにして電力供給用配線４により電子スロットルバルブ８を最適な角度に調整する。

同様に、ＣＰＵ１６が、電圧監視入力１９，２０の値に基づいて、電力供給用配線５の断線を検出した場合、電力供給用スイッチ１４をＯＮにして電力供給用配線６により電子スロットルバルブ８を最適な角度に調整する。

図３は、電子スロットルバルブ８を開側または閉側に動作させる場合の電力供給用配線３，５の電圧パターンを示した図である。

電子スロットルバルブ８を開側に動作させる場合は、ＣＰＵ１６よりモータ駆動回路１５へ開き側の指令（開指令）を与える。これを受けて、モータ駆動回路１５は、電力供給用配線３の電圧値を、電力供給用配線５より、高電圧になるように制御する。

電子スロットルバルブ８を閉側に制御する場合は、ＣＰＵ１６よりモータ駆動回路１５へ閉じ側の指令（閉指令）を与える。これを受けて、モータ駆動回路１５は、電力供給用配線５の電圧値を、電力供給用配線３より、高電圧になるように制御する。

図４は、電力供給用配線３，５が正常な場合に、電子スロットルバルブ８を開側または閉側に動作させた場合の電圧監視入力１７，１８，１９，２０のパターンを示した図である。電力供給用配線３の電圧に同期して、電圧監視入力１７，１８の電圧がＣＰＵ１６に入力される。すなわち、電力供給用配線３が高電圧の場合は、電圧監視入力１７，１８はいずれも高電圧となり、電力供給用配線３が低電圧の場合は、電圧監視入力１７，１８のいずれも低電圧となる。また、電力供給用配線５の電圧に同期して、電圧監視入力１９，２０の電圧がＣＰＵ１６に入力される。すなわち、電力供給用配線５が低電圧の場合は、電圧監視入力１９，２０はいずれも低電圧となり、電力供給用配線５が高電圧の場合は、電圧監視入力１９，２０のいずれも高電圧となる。

図２に示す断線検出手段１２内部の抵抗は、電力供給用配線３，４，５，６からの漏れ電流を小さくするため、電子スロットル駆動用モータ２の内部抵抗と比較して充分に大きいものを選定する。

以下に電力供給用配線３，４，５，６の断線、高電圧側ショート、低電圧側ショートの検出方法について説明する。

電力供給用配線３，４，５，６の断線、高電圧側ショート、低電圧側ショートの検出は、ＣＰＵ１６からのモータ駆動回路１５へ出力される閉じ側指令（閉指令）および開き側指令（開指令）と、電圧監視入力１７，１８，１９，２０の値とを、ＣＰＵ１６へ入力し、電力供給用スイッチ１３，１４，２１，２２をＯＮ／ＯＦＦ操作することにより、図５，６，７，８，９，１０，１１，１２に示すとおりのパターンとなるため、図１３に示すフローにて異常検出を行う。

ただし、故障の形態としては、単一の故障のみを扱い、電力供給用配線３，４がともに断線するようなパターンは想定しない。

図５は、電力供給用配線３が断線した場合の電圧監視入力１７，１８，１９，２０のパターンを示している。

電力供給用スイッチ１３をＯＦＦ、電力供給用スイッチ２１をＯＮにした状態で、ＣＰＵ１６からモータ駆動回路１５へ開指令を出すと（ステップＳ１）、正常な状態であれば、図４に示すように、電圧監視入力１７，１８がともに高電圧となるはずが、図５の例では、モータ駆動回路１５への開指令に対して、電圧監視入力１７，１８がともに低電圧となることから（ステップＳ２，Ｓ３）、電力供給用配線３の断線もしくは電力供給用配線３，４のどちらかが低電圧側にショートしているかを検出できる。

次に、電力供給用スイッチ２１をＯＦＦ、電力供給用スイッチ１３をＯＮにする（ステップＳ４，Ｓ５）。このとき、電圧監視入力１７が低電圧、電圧監視入力１８が高電圧となれば（ステップＳ６）、電力供給用配線３の断線と判定できる（ステップＳ７）。

一方、この時、図６に示すように、電圧監視入力１７および電圧監視入力１８がともに低電圧となれば（ステップＳ６）、電力供給用配線３，４のどちらかが低電圧側にショートしていると判定できる（ステップＳ８）。

図７は、電力供給用配線４が断線した場合の電圧監視入力１７，１８，１９，２０のパターンを示している。

電力供給用スイッチ１３をＯＦＦ、電力供給用スイッチ２１をＯＮの状態で、ＣＰＵ１６からモータ駆動回路１５へ開指令を出すと（ステップＳ１）、正常な状態であれば、図４に示すように、電圧監視入力１７，１８がともに高電圧となるはずが、図７の例では、モータ駆動回路１５への開指令に対して、電圧監視入力１８が低電圧、電圧監視入力１７が高電圧となるため（ステップＳ３）、電力供給用配線４が断線していることが検出できる（ステップＳ９）。

図８は、電力供給用配線５が断線した場合の電圧監視入力１７，１８，１９，２０のパターンを示している。

電力供給用スイッチ１４をＯＦＦ、電力供給用スイッチ２２をＯＮにした状態で、ＣＰＵ１６からモータ駆動回路１５へ閉指令を出すと（ステップＳ１）、正常な状態であれば、図４に示すように、電圧監視入力１９，２０がともに高電圧となるはずが、図８の例では、モータ駆動回路１５への閉指令に対して電圧監視入力１９，２０がともに低電圧となることから（ステップＳ１２，Ｓ１３）、電力供給用配線５の断線もしくは電力供給用配線５、６のどちらかが低電圧側にショートしているかを検出できる。

次に、電力供給用スイッチ２２をＯＦＦ、電力供給用スイッチ１４をＯＮにして（ステップＳ１４，Ｓ１５）、電圧監視入力１９が低電圧、電圧監視入力２０が高電圧となれば（ステップＳ１６）、電力供給用配線５の断線と判定できる（ステップＳ１７）。

一方、この時、図９に示すように、電圧監視入力１９、電圧監視入力２０がともに低電圧となれば（ステップＳ１６）、電力供給用配線５、６のどちらかが低電圧側にショートしていると判定できる（ステップＳ１８）。

図１０は、電力供給用配線６が断線した場合の電圧監視入力１７，１８，１９，２０のパターンを示している。

電力供給用スイッチ１４をＯＦＦ、電力供給用スイッチ２２をＯＮの状態で、ＣＰＵ１６からモータ駆動回路１５へ閉指令を出すと（ステップＳ１）、正常な状態であれば、図４に示すように、電圧監視入力１９，２０がともに高電圧となるはずが、図１０の例では、モータ駆動回路１５への閉指令に対して、電圧監視入力２０が低電圧、電圧監視入力１９が高電圧となるため（ステップＳ１２，Ｓ１３）、電力供給用配線６が断線していることが検出できる（ステップＳ１９）。

図１１は、電力供給用配線３または４が高電圧側にショートした場合の電圧監視入力１７，１８，１９，２０のパターンを示している。

電力供給用スイッチ１４をＯＦＦ、電力供給用スイッチ２２をＯＮの状態で、ＣＰＵ１６からモータ駆動回路１５へ閉指令を出すと（ステップＳ１）、正常な状態であれば、図４に示すように、電圧監視入力１７，１８がともに低電圧となるはずが、図１１の例では、モータ駆動回路１５への閉指令に対して、電圧監視入力１７，１８がともに高電圧となるため（ステップＳ１２，Ｓ２０）、電力供給用配線３または４のいずれかが高電圧ＨＩ側にショートにしていることが検出できる（ステップＳ２１）。

電力供給用配線３または４のどちらが高電圧側にショートにしているのかは検出できないが、電力供給用配線３と４は、電子スロットル駆動用モータ正極１０により電気的に接続されているため、電子スロットル駆動用モータ２を制御するうえで、高電圧側にショートしている電力供給用配線を特定する必要はない。

図１２は、電力供給用配線５または６が高電圧側にショートした場合の電圧監視入力１７，１８，１９，２０のパターンを示している。電力供給用スイッチ１３をＯＦＦ、電力供給用スイッチ２１をＯＮにした状態で、ＣＰＵ１６からモータ駆動回路１５へ開指令を出すと（ステップＳ１）、正常な状態であれば、図４に示すように、電圧監視入力１９，２０がともに低電圧となるはずが、図１２の例では、モータ駆動回路１５への開指令に対して、電圧監視入力１９，２０がともに高電圧となるため（ステップＳ２，Ｓ１０）、電力供給用配線５または６のいずれかが高電圧側にショートにしていることが検出できる（ステップＳ１１）。

電力供給用配線５または６のどちらが高電圧側にショートにしているのかは検出できないが、電力供給用配線５と６は、電子スロットル駆動用モータ負極１１により電気的に接続されているため、電子スロットル駆動用モータ２を制御するうえで、高電圧側にショートしている電力供給用配線を特定する必要はない。

以下に、電力供給用配線３，４，５，６の断線、高電圧側ショート、低電圧側ショートの検出後の電子スロットル駆動用モータ２への電力供給方法について図２をもとに説明する。

電力供給用配線３の断線時は、電子スロットル駆動用モータ２への電力供給が遮断され、電子スロットルバルブ角度が制御不能となるため、電力供給用スイッチ１３をＯＮにし、電力供給用スイッチ２１をＯＦＦにして、電力供給用配線４により電子スロットルバルブ８を最適な角度に調整する。

電力供給用配線４の断線時は、電子スロットル駆動用モータ２への電力供給が遮断されないため、電力供給用スイッチ１３をＯＦＦにしたまま、電子スロットルバルブ８を最適な角度に調整する。

電力供給用配線５の断線時は、電子スロットル駆動用モータ２への電力供給が遮断され電子スロットルバルブ角度が制御不能となるため、電力供給用スイッチ１４をＯＮにし、電力供給用スイッチ２２をＯＦＦにして、電力供給用配線６により電子スロットルバルブ８を最適な角度に調整する。

電力供給用配線６の断線時は、電子スロットル駆動用モータ２への電力供給が遮断されないため、電力供給用スイッチ１４をＯＦＦのしたまま、電子スロットルバルブ８を最適な角度に調整する。

電力供給用配線３または４の高電圧側のショートを検出した場合、電子スロットルバルブ８を開側にのみ制御可能なため、電子スロットルバルブ８がＣＰＵ１６の決定した所定の角度より閉じ側にあるときは、電力供給用配線３を高電圧、電力供給用配線５を低電圧とし、電子スロットルバルブ８を開側に制御する。

一方、電子スロットルバルブ８がＣＰＵ１６の決定した所定の角度より開き側にあり、かつ、スロットルバルブを所定開度へ誘導する誘導機構２３の開度より開き側にあるとき、電力供給用スイッチ１３，１４，２１，２２をＯＦＦにして、前記誘導機構２３の誘導力により電子スロットルバルブ８がＣＰＵ１６の決定した所定の角度に動作させる。

電子スロットルバルブ８がＣＰＵ１６の決定した所定の角度より開き側にあり、かつ、スロットルバルブを所定開度へ誘導する誘導機構２３の開度より閉じ側にあるとき、電力供給用配線３を高電圧、電力供給用配線５を高電圧とし、前記誘導機構２３の誘導力に対して電子スロットルバルブ８とＣＰＵ１６の決定した所定の角度との差が最小となるように、電子スロットル駆動用モータ２を保持状態にする。

電力供給用配線５または６の高電圧側のショートを検出した場合、電子スロットルバルブ８を閉側にのみ制御可能なため、電子スロットルバルブ８がＣＰＵ１６の決定した所定の角度より開き側にあるときは、電力供給用配線５を高電圧、電力供給用配線３を低電圧とし、電子スロットルバルブ８を閉じ側に制御する。

一方、電子スロットルバルブ８がＣＰＵ１６の決定した所定の角度より閉じ側にあり、かつ、スロットルバルブを所定開度へ誘導する誘導機構２３の開度より閉じ側にあるとき、電力供給用スイッチ１３，１４，２１，２２をＯＦＦにして、前記誘導機構２３の誘導力により電子スロットルバルブ８がＣＰＵ１６の決定した所定の角度に動作させる。

電子スロットルバルブ８がＣＰＵ１６の決定した所定の角度より閉じ側にあり、かつ、スロットルバルブを所定開度へ誘導する誘導機構２３の開度より開き側にあるとき、電力供給用配線３を高電圧、電力供給用配線５を高電圧とし、前記誘導機構２３の誘導力に対して電子スロットルバルブ８とＣＰＵ１６の決定した所定の角度との差が最小となるように、電子スロットル駆動用モータ２を保持状態にする。

電力供給用配線３または４の低電圧側のショートを検出した場合、電子スロットルバルブ８を閉側にのみ制御可能なため、電子スロットルバルブ８がＣＰＵ１６の決定した所定の角度より開き側にあるときは、電力供給用配線３を低電圧、電力供給用配線５を高電圧とし、電子スロットルバルブ８を閉側に制御する。

電子スロットルバルブ８がＣＰＵ１６の決定した所定の角度より閉じ側にあり、かつ、スロットルバルブを所定開度へ誘導する誘導機構２３の開度より閉じ側にあるとき、電力供給用スイッチ１３，１４，２１，２２をＯＦＦにして、前記誘導機構２３の誘導力により電子スロットルバルブ８がＣＰＵ１６の決定した所定の角度に動作させる。

電子スロットルバルブ８がＣＰＵ１６の決定した所定の角度より閉じ側にあり、なおかつ、スロットルバルブを所定開度へ誘導する誘導機構２３の開度より開き側にあるとき、電力供給用配線３を低電圧、電力供給用配線５を低電圧とし、前記誘導機構２３の誘導力に対して電子スロットルバルブ８とＣＰＵ１６の決定した所定の角度との差が最小となるように、電子スロットル駆動用モータ２を保持状態にする。

電力供給用配線５または６の低電圧側のショートを検出した場合、電子スロットルバルブ８を開側にのみ制御可能なため、電子スロットルバルブ８がＣＰＵ１６の決定した所定の角度より閉じ側にあるときは、電力供給用配線５を低電圧、電力供給用配線３を高電圧とし、電子スロットルバルブ８を開き側に制御する。

電子スロットルバルブ８がＣＰＵ１６の決定した所定の角度より開き側にあり、かつ、スロットルバルブを所定開度へ誘導する誘導機構２３の開度より開き側にあるとき、電力供給用スイッチ１３，１４，２１，２２をＯＦＦにして、前記誘導機構２３の誘導力により電子スロットルバルブ８がＣＰＵ１６の決定した所定の角度に動作させる。

電子スロットルバルブ８がＣＰＵ１６の決定した所定の角度より開き側にあり、かつ、スロットルバルブを所定開度へ誘導する誘導機構２３の開度より閉じ側にあるとき、電力供給用配線３を低電圧、電力供給用配線５を低電圧とし、前記誘導機構２３の誘導力に対して電子スロットルバルブ８とＣＰＵ１６の決定した所定の角度との差が最小となるように、電子スロットル駆動用モータ２を保持状態にする。

この実施形態によれば、電力供給用配線３，４の単一の断線、あるいは、電力供給用配線５，６の単一の断線において、電子スロットルバルブ８の制御性を損なうことなく、運転者に急激な加速や減速を与えず、安全な走行を提供できる。

また、この実施形態によれば、電力供給用配線３，４，５，６の断線、高電圧側ショート、低電圧側ショートを分類することが可能となり、故障別に適切な電子スロットルバルブ制御を提供できる。

以上のように、本発明の実施の形態１によれば、電子スロットルバルブ駆動用モータ２の電力供給用配線の断線、高電圧側ショート、および、低電圧側ショートを、それぞれ、分類して検出でき、運転者が操作するアクセルに機械的に連結された電子スロットルバルブ８の動作角度を制限する機械的な機構がない電子スロットルバルブ制御においても、前記故障状態に応じた電子スロットルバルブ駆動用モータ２の電力供給を行い、故障時の電子スロットルバルブ８の急閉、急開を防止することができる。

また、電子スロットルバルブ駆動用モータ２への電力供給用配線を単に２重化した場合と異なり、前記配線の異常の種別を検出できるため、電子スロットルバルブ制御を維持しながら、運転者に異常を警告し、修理を促すことが可能である。

実施の形態２．
上記の実施の形態１を採用した場合でも、図１の電力供給用配線３，４，５，６が単一のカプラに収納されている場合、車両走行時にカプラが抜けると電子スロットル駆動用モータ２に電力を供給できなくなり、電子スロットルバルブ制御を行うことが出来ない。

図１４は、電力供給用配線３，４，５，６と電子スロットル駆動用モータ２の接続形態を、２個のカプラとした構成図である。

カプラ３０には、電力供給用配線３，５を収納し、カプラ３１には、電力供給用配線４，６を収納する。

なお、上記の実施の形態１と同様に、電力供給用配線３，４は、電子スロットル駆動用モータ２の正極１０に接続される配線であり、電力供給用配線５，６は、電子スロットル駆動用モータ２の負極１１に接続される配線である。

他の構成および動作については、上述の実施の形態１と同じであるため、ここでは、その説明を省略する。

図１４の構成によると、例えば、カプラ３０が抜けたとしても、カプラ３１により、電力供給用配線３，５を介して、電子スロットル駆動用モータ２へ電力が供給できるため、電子スロットルバルブ制御が可能となる。同様に、カプラ３１が抜けたとしても、カプラ３０により、電力供給用配線４，６を介して、電子スロットル駆動用モータ２へ電力が供給できるため、電子スロットルバルブ制御が可能となる。

この実施形態によれば、電子スロットル駆動用モータ２の電力供給用カプラを複数個設けて、電力供給用配線３，４，５，６を分離するため、カプラ３０または３１の単一抜けにおいても、電子スロットルバルブ制御が可能となる。また、この実施形態によれば、カプラの抜けを推定でき、ダイアグノーシスシステムへの応用も可能となる。

以上のように、本発明の実施の形態２によれば、上述の実施の形態１と同様に、電子スロットルバルブ駆動用モータ２の電力供給用配線の断線、高電圧側ショート、および、低電圧側ショートを分類して検出でき、運転者が操作するアクセルに機械的に連結された電子スロットルバルブの動作角度を制限する機械的な機構がない電子スロットルバルブ制御において、前記故障状態に応じた電子スロットルバルブ駆動用モータの電力供給を行い、故障時の電子スロットルバルブの急閉、急開を防止することができる。

また、電子スロットルバルブ駆動用モータ２への電力供給用配線を単に２重化した場合と異なり、前記配線の異常の種別を検出できるため、電子スロットルバルブ制御を維持しながら、運転者に異常を警告し、修理を促すことが可能である。

さらに、電子スロットル駆動用モータ２の電力供給用カプラを複数個設けて、電力供給用配線３，４，５，６を分離するようにしたため、カプラ３０または３１の単一抜けにおいても、電子スロットルバルブ制御が可能となる。また、カプラの抜けを推定できるので、ダイアグノーシスシステムへの応用も可能となる。

なお、上記の実施の形態１および２の説明においては、本発明を内燃機関の空気量調整スロットルバルブ用モータに利用する場合について述べたが、その場合に限らず、その他の種々のモータ制御に利用できることはいうまでもない。

１ コントロールユニット、２ 電子スロットル駆動用モータ、３ 電力供給用配線、４ 電力供給用配線、５ 電力供給用配線、６ 電力供給用配線、７ スロットルボディー、８ 電子スロットルバルブ、９ スロットルバルブ角度検出手段、１０ 正極、１１ 負極、１２ 断線検出手段、１３ 電力供給用スイッチ、１４ 電力供給用スイッチ、１５ モータ駆動回路、１６ ＣＰＵ、１７ 電圧監視入力、１８ 電圧監視入力、１９ 電圧監視入力、２０ 電圧監視入力、２１ 電力供給用スイッチ、２２ 電力供給用スイッチ、３０ カプラ、３１ カプラ。

Claims (7)

1. スロットルバルブを駆動するモータと、
   前記スロットルバルブの軸角度を検出するスロットルバルブ角度検出手段と、
   前記モータに電力供給する配線を負極側および正極側で各々２本とした配線手段と、
   前記配線の各々の電位を検出する電位検出手段と、
   前記モータへの電力供給指令を行う制御手段と、
   前記配線の各々に対して設けられ、前記制御手段の指令により前記配線の各々の電力供給の供給／遮断を切り替えるスイッチと、
   前記制御手段が前記配線を正常と判断しているときは、前記スイッチにより前記配線のうちの正極側の１本と負極側の１本を介して電力供給を行う電力供給手段と
   を備え、
   前記制御手段は、前記電力供給指令と前記配線の各々の電位とに基づいて、前記配線の各々の異常検出を行うことを特徴とする電子スロットルバルブの制御装置。
2. 前記制御手段は、前記電力供給指令と前記配線の各々の電位と前記スイッチの切替操作の少なくとも２回の動作の組み合わせにより前記異常検出を行うことを特徴とする請求項１に記載した電子スロットルバルブの制御装置。
3. 前記制御手段は、
   前記スイッチにより電力を供給している配線を高電位としたとき、前記電位検出手段により、前記電力を供給している当該配線が高電位で、同じ極の電力を遮断している配線が低電位であることを検出したとき、前記電力を遮断している配線が断線していると判定する手段と、
   前記スイッチにより電力を供給している配線を低電位としたとき、前記電位検出手段により、前記電力を供給している当該配線とそれと同じ極の電力を遮断している配線の両方が高電位であることを検出したとき、前記電力を供給および遮断している前記配線が高電圧側ショートと判定する手段と、
   前記スイッチにより電力を供給している配線を高電位としたとき、前記電位検出手段により、前記電力を供給している当該配線とそれと同じ極の電力を遮断している配線の両方が低電位であることを検出したとき、前記スイッチにより、前記電力を供給していた配線の電力供給を遮断し、それと同じ極の電力を遮断していた配線に電力供給を開始した後、前記電位検出手段により、前記電力供給を開始した配線とそれと同じ極の電力供給を遮断した配線の両方が低電位を検出したとき、前記配線が低電圧側ショートと判定する手段と
   を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載した電子スロットルバルブの制御装置。
4. 前記モータと前記制御手段との間に、前記正極側および負極側の配線を各１本ずつ収納したカプラをのべ２個備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電子スロットルバルブの制御装置。
5. 前記配線の１本の断線を検出した場合に、前記スイッチにより、それと同じ極の正常な側の配線に切り替えて電力供給を行って前記スロットルバルブを駆動することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の電子スロットルバルブの制御装置。
6. 前記スロットルバルブを所定開度へ誘導する誘導機構をさらに備え、
   前記制御手段は、
   前記配線の高電圧側ショートを検出したときに、高電圧にショートした前記配線を高電圧に保持しながら、当該配線とは異なる極の配線を低電圧に制御することで、前記制御手段が決定したスロットルバルブ角度目標と前記スロットルバルブ角度検出手段により検出された検出角度との差が小さくなる場合は、前記誘導機構により、前記スロットルバルブを閉じ側または開き側の一方向に制御し、
   前記配線の低電圧側ショートを検出したときに、低電圧にショートした前記配線を低電圧に保持しながら、当該配線と異なる極の配線を低電圧に制御することで、前記制御手段が決定したスロットルバルブ角度目標と前記スロットルバルブ角度検出手段により検出された検出角度との差が小さくなる場合は、前記誘導機構により、前記スロットルバルブを閉じ側または開き側の一方向に制御する
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の電子スロットルバルブの制御装置。
7. 前記スロットルバルブを所定開度へ誘導する誘導機構をさらに備え、
   前記制御手段は、
   前記配線の高電圧側ショートを検出したときに、高電圧にショートした前記配線を高電圧に保持しながら、正常な前記配線を低電圧に制御することで、前記制御手段が決定したスロットルバルブ角度目標と前記スロットルバルブ角度検出手段により検出された検出角度との差が大きくなる場合は、前記誘導機構により、正常な配線を高電圧に保持し、
   前記配線の低電圧側ショートを検出したときに、低電圧にショートした前記配線を低電圧に保持しながら、正常な前記配線を高電圧に制御することで、前記制御手段が決定したスロットルバルブ角度目標と前記スロットルバルブ角度検出手段により検出された検出角度との差が大きくなる場合は、前記誘導機構により、正常な配線を低電圧に保持し、
   前記誘導機構の誘導力に対して前記スロットルバルブの前記検出角度と前記制御手段が決定したスロットルバルブ角度目標との差が最小となるように、前記モータを制御する
   ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の電子スロットルバルブの制御装置。

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