JP5195495B2

JP5195495B2 - 電子制御スロットルバルブシステム

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Publication number: JP5195495B2
Application number: JP2009033095A
Authority: JP
Inventors: 克彦板垣
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2009-02-16
Filing date: 2009-02-16
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2029-02-16
Also published as: JP2010190063A

Description

本発明は、自動二輪車に用いられる電子制御スロットルバルブシステムに関する。

従来の電子制御スロットルバルブシステムは、アクセルグリップの操作量を検出するアクセルポジションセンサと、スロットルバルブのスロットル開度（実開度）を検出するスロットルポジションセンサと、スロットルバルブを開閉駆動するアクチュエータとを備える。

ところで、従来の電子制御スロットルバルブシステムでは、システムのフェイル時に、例えばエンジンへの燃料の供給を停止して、エンジントルクを急速に減少させるようなフェイルセーフを行うのが一般的である。具体的には、従来の電子制御スロットルバルブシステムは、アクセルポジションセンサおよびスロットルポジションセンサをそれぞれ２個ずつ備え、少なくとも一方のセンサ系統でセンサ出力に不整合が生じた場合に、アクチュエータを停止し、スロットルバルブの開度を即座にリンプホーム開度（最低限のエンジン出力で車両の退避走行を可能とするスロットルバルブの開度）にするフェイルセーフ制御装置を備える（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−５４８６６号公報

自動二輪車は、旋回走行する際に、路面に対して車両を傾ける（バンクさせる）必要がある。このような自動二輪車の旋回走行においては、スロットルバルブの開閉が車両の挙動に大きな影響を与え、自動二輪車が高速走行している場合には特に顕著に現われる。

ここで、従来の電子制御スロットルバルブシステムを自動二輪車に適用する場合、高速走行、すなわちスロットルバルブ開度が大きい状態で旋回走行している際に、フェイルセーフ制御装置がシステムの異常を検知し、スロットルバルブの開度を即座にリンプホーム開度にしてしまうと、強大なエンジンブレーキが発生し、ライダーが予期しない挙動変化が突如として生じる虞がある。

そこで、本発明は、アクセルポジションセンサもしくはスロットルポジションセンサの異常発生時に、緩やかに待避走行状態へ移行させることを可能にする電子制御スロットルバルブシステムを提案する。

前記の課題を解決するため本発明は、アクセルグリップと、前記アクセルグリップの操作量を検出するアクセルポジションセンサと、前記アクセルグリップの操作量に応じて駆動される電動モータと、前記電動モータによって開閉されるスロットルバルブと、前記スロットルバルブの実開度を検出するスロットルポジションセンサと、前記アクセルポジションセンサおよび前記スロットルポジションセンサの出力値に基づいて前記電動モータを駆動制御するコントロールユニットと、を備え、前記コントロールユニットは、前記アクセルポジションセンサおよび前記スロットルポジションセンサの少なくともいずれか一方に異常が生じた場合に、予め定められた所定の条件が満たされた後に前記スロットルバルブをリンプホーム開度に位置させ、前記所定の条件は、前記アクセルポジションセンサによって前記アクセルグリップの所定の減速操作が検出されること、または、前記両ポジションセンサの少なくともいずれか一方に異常が生じてから所定の時間が経過すること、であり、前記所定の時間が経過した後、前記スロットルバルブの開度を一定の割合で漸減させてリンプホーム開度に位置させ、前記所定の時間は、前記ポジションセンサに異常が発生する直前の前記アクセルグリップの開度変化量が大きいほど長く設定されることを特徴とする。

本発明によれば、アクセルポジションセンサもしくはスロットルポジションセンサの異常発生時に、緩やかに待避走行状態へ移行させることを可能にする電子制御スロットルバルブシステムを提案できる。

本発明に係る電子制御スロットルバルブシステムを備えた自動二輪車を示した左側面図。本発明に係る電子制御スロットルバルブシステムとエンジンとを示した概略図。本発明に係る電子制御スロットルバルブシステムにおけるアクセルポジションセンサおよびスロットルポジションセンサの異常判定方法を説明する図。本発明に係る電子制御スロットルバルブシステムにおけるフェイルセーフ制御を示したフローチャートであり、アクセルポジションセンサの異常発生時のフェイルセーフ制御を示したフローチャート。本発明に係る電子制御スロットルバルブシステムにおけるフェイルセーフ制御中、所定の時間の決定方法を示した図。本発明に係る電子制御スロットルバルブシステムにおけるアクセル開度変化量を示した図。本発明に係る電子制御スロットルバルブシステムにおけるフェイルセーフ制御を示したタイムチャートであり、アクセルポジションセンサの異常発生時のフェイルセーフ制御を示したタイムチャート。本発明に係る電子制御スロットルバルブシステムにおけるフェイルセーフ制御のフローチャートであり、スロットルポジションセンサの異常発生時のフェイルセーフ制御を示したフローチャート。本発明に係る電子制御スロットルバルブシステムにおけるフェイルセーフ制御を示したタイムチャートであり、スロットルポジションセンサの異常発生時のフェイルセーフ制御を示したタイムチャート。

以下、本発明に係る電子制御スロットルバルブシステムの実施の形態について、図１から図９を参照して説明する。

図１は、本発明に係る電子制御スロットルバルブシステムを備えた自動二輪車を示した左側面図である。

図１に示すように、自動二輪車１は車体フレーム２を有し、その前方にヘッドパイプ３が設けられる。ヘッドパイプ３にはステアリングシャフト（図示省略）が内装され、前輪４を回動自在に支持する左右一対のフロントフォーク５やハンドルバー６、ステアリングシャフト等から構成されるステアリング機構７が設けられる。前輪４は、ハンドルバー６によって左右に回動自在に操舵される。

車体フレーム２は、例えばツインチューブ型のもので、主にヘッドパイプ３の直後で左右方向に拡開された後、互いに平行に斜下後方に延びるタンクレールを兼ねた左右一対のメインフレーム８と、メインフレーム８の後端部に一体的に接続され、略上下方に向かって延びる左右一対のセンターフレーム９と、センターフレーム９の後上端から斜め後上方に延びる左右一対のシートレール１０と、から構成される。

メインフレーム８の上方には燃料タンク１１が配置される。シートレール１０の上方には運転シート１２が配置される。センターフレーム９の略中央下部にはピボット軸１３が架設される。ピボット軸１３にはスイングアーム１４がピボット軸１３廻りにスイング自在に枢着される。スイングアーム１４の後端には後輪１５が回動自在に軸支される。

自動二輪車１の中央下部、すなわち燃料タンク１１下方の車体フレーム２には、例えば、４サイクル多気筒エンジン１６が搭載される。

エンジン１６の後上部にはエンジン吸気系を構成するスロットルボディ１７が接続される。スロットルボディ１７の上流側にはエアクリーナ１８が接続される。エンジン吸気系は、後述の電子制御スロットルバルブシステム２０を備える。

他方、エンジン１６の前部にはエンジン排気系を構成するエキゾーストパイプ２１が接続され、エンジン１６の下部を回って後方に延びると共に、車体の一側、本実施形態では後輪１５の右側にはマフラ２２が斜め後上がりに配置される。エキゾーストパイプ２１とマフラ２２とは接続管２３によって接続される。

エンジン１６の出力は二次減速機構２４を構成するチェーン２５からドリブンスプロケット２７を介して後輪１５に伝達される。

また、自動二輪車１は車体の少なくとも一部、本実施形態では前部から中央下部にかけては流線形のカウリング２８で覆われ、自動二輪車１の走行中の空気抵抗低減と、走行風圧からのライダーの保護とが図られる。

前輪４は、前輪車軸３０によってフロントフォーク５に回動自在に軸支される前輪ホイール３１と、前輪ホイール３１の外周部に被着された前輪タイヤ３２と、前輪ホイール３１にボルトなどによって固着された前輪ブレーキプレート３３とを備える。

後輪１５は、後輪車軸３５によってスイングアーム１４に回動自在に軸支される後輪ホイール３６と、後輪ホイール３６の外周部に被着された後輪タイヤ３７と、後輪ホイール３６にボルトなどによって固着された後輪ブレーキプレート（図示省略）とを備える。

図２は、本発明に係る電子制御スロットルバルブシステムとエンジンとを示した概略図である。

図２に示すように、エンジン１６は、シリンダブロック４１と、シリンダヘッド４２と、ピストン４３と、クランクシャフト４４と、コネクティングロッド４６と、燃焼室４８と、吸気管４９と、吸気バルブ５０と、排気管５２と、排気バルブ５３と、点火プラグ５５と、エンジン回転数センサ５６と、を備える。

シリンダヘッド４２は、シリンダブロック４１に固定される。

ピストン４３は、シリンダブロック４１の内部に往復動自在に収容される。

クランクシャフト４４は、シリンダブロック４１の内部に回転自在に収容される。

コネクティングロッド４６は、その一端がクランクシャフト４４に揺動自在に接続され、その他端がピストン４３に揺動自在に接続される。コネクティングロッド４６は、ピストン４３の往復動をクランクシャフト４４の回転運動に変換する。

燃焼室４８は、ピストン４３とシリンダブロック４１およびシリンダヘッド４２との間に区画形成される。

吸気管４９および排気管５２は、それぞれ燃焼室４８に連通される。

吸気バルブ５０は、シリンダヘッド４２に設けられ、吸気管４９の吸気ポート４９ａを開閉させる。

排気バルブ５３は、シリンダヘッド４２に設けられ、排気管５２の排気ポート５２ａを開閉させる。

点火プラグ５５は、燃焼室４８に配設される。

エンジン回転数センサ５６は、クランクシャフト４４の回転数からエンジン１６の回転数を検出する。

吸気管４９には、スロットルボディ１７が設けられる。スロットルボディ１７の内部には、スロットルバルブ６２が設けられる。スロットルバルブ６２は、ハンドルバー６に設けられたアクセルグリップ６３の開度に応じ、電子制御スロットルバルブシステム２０によって開閉される。

スロットルバルブ６２と吸気バルブ５０との間には、燃料噴射装置としてのインジェクタ６４が設けられる。インジェクタ６４は、燃料タンク１１の内部に配設されたストレーナ（図示省略）と、燃料ポンプ（図示省略）と、圧力制御バルブ（プレッシャレギュレータ、図示省略）とに接続される。なお、エンジン１６は、例えば独立吸気系であり、インジェクタ６４は、各気筒毎に設けられる。

電子制御スロットルバルブシステム２０は、アクセルグリップ６３の操作量（アクセル開度）に応じてスロットルバルブ６２を開閉駆動させる。電子制御スロットルバルブシステム２０は、アクセルグリップ６３と、アクセルポジションセンサ６６と、電動モータ６７と、スロットルバルブ６２と、スロットルポジションセンサ６８と、ブレーキスイッチ６９と、エレクトリックコントロールユニット７１と、を備える。

アクセルポジションセンサ６６は、アクセルグリップ６３のアクセル開度を検出する。

電動モータ６７は、アクセルポジションセンサ６６で検出されたアクセルグリップ６３のアクセル開度に応じて駆動される。

スロットルバルブ６２は、電動モータ６７によって開閉駆動される。スロットルバルブ６２は、電動モータ６７が停止されると、スプリングなどを用いた付勢部７２によって冷間始動時のアイドルアップ時の開度となる。また、このときの開度とリンプホーム開度とを同じにすることができる。自動二輪車１は、スロットルバルブ６２がリンプホーム開度であれば低速での退避走行が可能である。

スロットルポジションセンサ６８は、スロットルバルブ６２のスロットル開度（実開度）を検出する。

ブレーキスイッチ６９は、フロントブレーキ（図示省略）もしくはリアブレーキ（図示省略）のブレーキ操作のＯＮ／ＯＦＦを検出する。

エレクトリックコントロールユニット７１は、エンジン１６の運転状態を制御する。エレクトリックコントロールユニット７１は、アクセルポジションセンサ６６およびスロットルポジションセンサ６８の出力値に基づいて電動モータ６７を駆動制御する。

具体的には、エレクトリックコントロールユニット７１は、その制御入力として、アクセルポジションセンサ６６と、スロットルポジションセンサ６８と、エンジン回転数センサ５６と、ブレーキスイッチ６９とから検出結果を受け取る。また、エレクトリックコントロールユニット７１は、吸気管４９内の圧力を検出するための圧力センサ（図示省略）から検出結果を受け取ることもできる。

他方、エレクトリックコントロールユニット７１は、制御入力に基づいてインジェクタ６４、点火プラグ５５、電動モータ６７に制御信号を出力する。エレクトリックコントロールユニット７１は、例えば、マイクロコンピュータ（図示省略）から構成される。

また、エレクトリックコントロールユニット７１は、アクセルポジションセンサ６６で検出されたアクセル開度からスロットルバルブ６２の目標開度を算出してエンジン１６のフィードフォワード制御（以下、単にＦＦ制御という。）を行う。スロットルバルブ６２の目標開度とは、アクセルポジションセンサ６６で検出されたアクセル開度の大きさに応じて、スロットルバルブ６２で達成されるべきスロットル開度であり、例えば、アクセル開度に所定の係数を乗じて求められるが、乗算以外の演算式を用いてもよいし、予め定められた２次元テーブルを用いてもよい。ＦＦ制御は、スロットルバルブ６２の目標開度とエンジン回転数とに応じてあらかじめ設定されたフィードフォワードマップを検索することで、当該目標開度を保持可能な電動モータ６７の目標デューティ値を決定する。フィードフォワードマップは、エンジン１６の回転数と、スロットルバルブ６２の目標開度と、この目標開度を保持可能な電動モータ６７の目標デューティ値とから構成された、いわゆる３次元マップである。

さらに、エレクトリックコントロールユニット７１は、ＦＦ制御で算出されたスロットルバルブ６２の目標開度（目標値）と、スロットルポジションセンサ６８で検出されたスロットルバルブ６２のスロットル開度（実開度）との偏差に応じてスロットルバルブ６２のスロットル開度を目標開度に収束させるフィードバック制御（以下、単にＦＢ制御という。）を行う。

そして、エレクトリックコントロールユニット７１は、ＦＦ制御とＦＢ制御とを用いて[数１]のように電動モータ６７の制御デューティ値（総デューティ値）を決定する。エレクトリックコントロールユニット７１は、アクセルポジションセンサ６６およびスロットルポジションセンサ６８が正常に機能していれば、係数Ａ、Ｂをともに１としてエンジン１６の運転状態を制御する。

［数１］
制御デューティ値（％）＝係数Ａ×ＦＢ値＋係数Ｂ×ＦＦ値
係数Ａ：１または０の係数。
係数Ｂ：１または０の係数。
ＦＢ値：ＦＢ制御においてスロットルバルブ６２のスロットル開度を目標開度に収束させる偏差分のデューティ値（％）
ＦＦ値：目標デューティ値（％）

さらにまた、エレクトリックコントロールユニット７１は、アクセルポジションセンサ６６およびスロットルポジションセンサ６８の少なくともいずれか一方に異常が生じた場合に、予め定められた所定の条件が満たされた後にスロットルバルブ６２をリンプホーム開度に位置させる。エレクトリックコントロールユニット７１は、アクセルポジションセンサ６６の出力からアクセルポジションセンサ６６の異常を判定し、スロットルポジションセンサ６８の出力からスロットルポジションセンサ６８の異常を判定する。

図３は、本発明に係る電子制御スロットルバルブシステムにおけるアクセルポジションセンサおよびスロットルポジションセンサの異常判定方法を説明する図である。

図３に示すように、電子制御スロットルバルブシステム２０のアクセルポジションセンサ６６およびスロットルポジションセンサ６８は、いずれも５Ｖ、ＧＮＤ、ＯＵＴ１、およびＯＵＴ２の４極の端子を有し、第１センサ系６６ａ、６８ａと、第２センサ系６６ｂ、６８ｂとから構成される。アクセルポジションセンサ６６およびスロットルポジションセンサ６８は、いずれも第１センサ系６６ａ、６８ａおよび第２センサ系６６ｂ、６８ｂのいずれか一方が正常範囲内の出力値を示さなくても、いずれか他方の第１センサ系６６ａ、６８ａまたは第２センサ系６６ｂ、６８ｂの出力値が正常範囲内であればその出力値に基づいてエンジン１６の制御が可能になるよう出力系統（ＯＵＴ１、ＯＵＴ２）を２系統備える。

そこで、エレクトリックコントロールユニット７１は、次に説明するいずれかの条件が成立した場合に、アクセルポジションセンサ６６もしくはスロットルポジションセンサ６８の異常と判定する。

先ず、エレクトリックコントロールユニット７１は、ＯＵＴ１およびＯＵＴ２のいずれも電圧出力が通常の範囲（０〜５Ｖ）でありながら、ＯＵＴ１とＯＵＴ２との差が許容誤差△より大きい場合には、アクセルポジションセンサ６６もしくはスロットルポジションセンサ６８の異常と判定する。このようなケースは、ＯＵＴ１およびＯＵＴ２のいずれかの端子の接触抵抗が増大し、電圧出力が許容誤差△より大きく変化した場合である。

次に、エレクトリックコントロールユニット７１は、ＯＵＴ１およびＯＵＴ２のいずれも電圧出力が通常の範囲外となった場合には、アクセルポジションセンサ６６もしくはスロットルポジションセンサ６８の異常と判定する。このようなケースは、ＧＮＤの端子の接触抵抗が増大もしくは断線した場合、ＧＮＤの端子が５Ｖ、ＯＵＴ１、およびＯＵＴ２のいずれかと短絡した場合、５Ｖの端子の接触抵抗が増大もしくは断線した場合、５Ｖの端子がＧＮＤ、ＯＵＴ１、およびＯＵＴ２のいずれかと短絡した場合、ＯＵＴ１の端子の接触抵抗が増大もしくは断線した場合、ＯＵＴ１の端子が５Ｖ、ＧＮＤ、ＯＵＴ２のいずれかと短絡した場合、ＯＵＴ２の端子に接触抵抗が増大もしくは断線した場合、ＯＵＴ２の端子が５Ｖ、ＧＮＤ、ＯＵＴ１のいずれかと短絡した場合、である。

エレクトリックコントロールユニット７１が電圧を監視できるのは、ＯＵＴ１とＯＵＴ２とである。このため、５Ｖ、ＧＮＤ、ＯＵＴ１、およびＯＵＴ２のそれぞれの異常は、ＯＵＴ１およびＯＵＴ２の電圧を監視することで検出する。なお、エレクトリックコントロールユニット７１は、ＯＵＴ１およびＯＵＴ２のいずれか一方のみが通常の範囲外になった場合は、通常の範囲にある他方のＯＵＴ１またはＯＵＴ２で検知された結果に基づいてエンジン１６の制御を継続する。

図４は、本発明に係る電子制御スロットルバルブシステムにおけるフェイルセーフ制御を示したフローチャートであり、アクセルポジションセンサの異常発生時のフェイルセーフ制御を示したフローチャートである。

図４に示すように、電子制御スロットルバルブシステム２０は、アクセルポジションセンサ６６の異常発生時のフェイルセーフ制御において、アクセルポジションセンサ６６の異常発生から所定の時間Ｔが経過した後、制御デューティ値＝０％になるまで制御デューティ値を漸減させた後、電動モータ６７を停止させてスロットルバルブ６２の開度をリンプホーム開度へ移行させる。

電子制御スロットルバルブシステム２０は、スロットルポジションセンサ６８に異常が発生した場合とは異なり、アクセルポジションセンサ６６に異常が発生すると、ライダーによるアクセルグリップ６３の操作（例えば、減速操作）の有無を検出できないので、予め定められた所定の条件としてアクセルポジションセンサ６６に異常が発生してから所定の時間Ｔが経過した後に、スロットルバルブ６２の開度を一定の割合で漸減させてリンプホーム開度に徐々に移行させる。

このとき、電子制御スロットルバルブシステム２０は、アクセルポジションセンサ６６に異常が発生する直前のＦＦ制御における目標デューティ値に基づいて制御デューティ値を決定してエンジン１６の運転状態を制御する。

なお、エレクトリックコントロールユニット７１は、フェイルセーフ制御中にブレーキ（フロントブレーキもしくはリアブレーキ）の操作を検出した場合は、ライダーに減速意思があると判断し、スロットルバルブ６２を即座にリンプホーム開度へ移行させる。

具体的には、先ず、ステップＳ１において、エレクトリックコントロールユニット７１は、アクセルポジションセンサ６６の異常監視を開始する。

次に、ステップＳ２において、エレクトリックコントロールユニット７１は、アクセルポジションセンサ６６に異常が発生しているか否かを判断する。アクセルポジションセンサ６６に異常が発生している場合は、ステップＳ３に進む。その他の場合は、ステップＳ１に戻って繰り返す。

次に、ステップＳ３において、エレクトリックコントロールユニット７１は、［数１］における係数Ａ＝０、係数Ｂ＝１とするとともに、ＦＦ値をアクセルポジションセンサ６６に異常が発生する直前の値とする。これによって、エレクトリックコントロールユニット７１は、ＦＢ制御を行わず、かつＦＦ制御をアクセルポジションセンサ６６に異常が発生する直前の状態で維持し、電動モータ６７の制御デューティ値を決定する。

次に、ステップＳ４において、エレクトリックコントロールユニット７１は、ブレーキスイッチ６９の状態（ＯＮもしくはＯＦＦ）を監視してブレーキが操作されたか否かを判断する。ブレーキが操作されてブレーキスイッチ６９がＯＮされた場合は、ステップＳ９に進む。その他の場合は、ステップＳ５に進む。

次に、ステップＳ５において、エレクトリックコントロールユニット７１は、所定の時間Ｔが経過するまでフェイルセーフ制御を待機する。

次に、ステップＳ６において、エレクトリックコントロールユニット７１は、［数１］における係数Ｂから、０より大きく１より小さい所定の量ΔＢを減じ、［数１］によって制御デューティ値を決定して電動モータ６７を駆動させる。係数Ｂは、ステップＳ６が繰り返される度に所定の量ΔＢずつ減少するので、スロットルバルブ６２は徐々に閉じられ、リンプホーム開度に近づくことになる。

次に、ステップＳ７において、エレクトリックコントロールユニット７１は、［数１］における係数Ｂが０以下か否かを判断する。係数Ｂが０以下であればステップＳ９に進む。その他の場合は、ステップＳ８に進む。

次に、ステップＳ８において、エレクトリックコントロールユニット７１は、ブレーキスイッチ６９の状態（ＯＮもしくはＯＦＦ）を監視してブレーキが操作されたか否かを判断する。ブレーキが操作されてブレーキスイッチ６９がＯＮされた場合は、ステップＳ９に進む。その他の場合は、ステップＳ６に戻って繰り返す。

次に、ステップＳ９において、エレクトリックコントロールユニット７１は、制御デューティ値を０％とし、電動モータ６７を停止させ、フェイルセーフ制御が終了する。そうすると、スロットルバルブ６２は電動モータ６７が停止したときの位置から、付勢部７２によってリンプホーム開度に移行する。このとき、エンジン１６は、自動二輪車１が走行可能な最低限の出力で運転される。

なお、ステップＳ９において、エレクトリックコントロールユニット７１は、電動モータ６７を駆動させてスロットルバルブ６２をリンプホーム開度に位置させたうえで制御デューティ値を０％とし、電動モータ６７を停止させることもできる。この場合には、電子制御スロットルバルブシステム２０は、付勢部７２に代えて、エレクトリックコントロールユニット７１および電動モータ６７によってスロットルバルブ６２をリンプホーム開度に移行する。

図５は、本発明に係る電子制御スロットルバルブシステムにおけるフェイルセーフ制御中、所定の時間の決定方法を示した図である。

図６は、本発明に係る電子制御スロットルバルブシステムにおけるアクセル開度変化量を示した図である。

先ず、図５に示すように、電子制御スロットルバルブシステム２０のフェイルセーフ制御において、ステップＳ５の所定の時間Ｔ、すなわち、アクセルポジションセンサ６６に異常が発生した後、エレクトリックコントロールユニット７１がフェイルセーフ制御を待機する所定の時間Ｔは、アクセルポジションセンサ６６に異常が発生する直前のアクセルグリップ６３の開度変化量ＤＡをパラメータとする二次元テーブルに基づいて決定される。

所定の時間Ｔは、アクセルグリップ６３の開度変化量ＤＡが正、かつ大きい値であるほど長く設定され、アクセルグリップ６３の開度変化量ＤＡが負、かつ小さい値であるほど短く設定される。

ここで、図６に示すように、開度変化量ＤＡは、アクセルポジションセンサ６６に異常が発生した時からＸ時間前のアクセル開度ａと、Ｘ時間前よりもアクセルポジションセンサ６６に異常が発生した時に近いＹ時間前のアクセル開度ｂとから［数２］のように求められる。

［数２］
開度変化量ＤＡ＝アクセル開度ｂ−アクセル開度ａ
アクセル開度ａ：アクセルポジションセンサ６６に異常が発生した時よりＸ時間前のアクセル開度。
アクセル開度ｂ：アクセルポジションセンサ６６に異常が発生した時よりＹ時間前のアクセル開度。ただし、Ｘ＞Ｙ。

すなわち、開度変化量ＤＡが正の場合は、アクセルグリップ６３は開く方に操作され、他方、開度変化量ＤＡが負の場合は、アクセルグリップは閉じる方に操作されたことを意味する。

このような開度変化量ＤＡは、ライダーの加速意思を定量化するものであり、開度変化量ＤＡが大きいほどライダーが自動二輪車１を加速しようとする意思が強いものと判断でき、この加速意思が強いときほど所定の時間Ｔを長く設定してリンプホーム開度への移行開始時期を遅らせる。

このように、エレクトリックコントロールユニット７１は、開度変化量ＤＡに基づく所定の時間Ｔが経過するまでフェイルセーフ制御を待機させることで、アクセルポジションセンサ６６異常発生直前のライダーの加速しようとする意思の強さに対応させてスロットルバルブ６２がリンプホーム開度に移行するまでの期間を変化させることができる。これにより、電子制御スロットルバルブシステム２０は、ライダーの意図しない挙動が自動二輪車１に突然現われるのを防止できる。

図７は、本発明に係る電子制御スロットルバルブシステムにおけるフェイルセーフ制御を示したタイムチャートであり、アクセルポジションセンサの異常発生時のフェイルセーフ制御を示したタイムチャートである。なお、図７中、実線Ａｏはアクセル開度（％）、実線Ｖｏはスロットルバルブ開度（％）、実線Ｄ_Ｔは制御デューティ値（％）、実線Ｄ_ＦＦはＦＦ値（％）、実線Ｄ_ＦＢはＦＢ値（％）である。

図７に示すように、電子制御スロットルバルブシステム２０は、通常の運転状態からアクセルポジションセンサ６６に異常が発生すると（図７中、ａ）、先ず［数１］における係数Ａ＝０としてＦＢ制御を停止し（図７中、ｂ）、ＦＦ制御におけるＦＦ値を異常発生直前の値で維持する（図７中、ｃ）。これによってスロットルバルブ６２がリンプホーム開度に急激に移行する状態が回避される（図７中、ｄ）。

その後、所定の時間Ｔの経過後に（図７中、ｅ）、係数Ｂを０に向かって漸減させ（図７中、ｆ）、スロットルバルブ６２を徐々にリンプホーム開度に移行させる（図７中、ｇ）。

図８は、本発明に係る電子制御スロットルバルブシステムにおけるフェイルセーフ制御のフローチャートであり、スロットルポジションセンサの異常発生時のフェイルセーフ制御を示したフローチャートである。

図８に示すように、電子制御スロットルバルブシステム２０は、スロットルポジションセンサ６８の異常発生時のフェイルセーフ制御において、ＦＢ制御を行わず、ＦＦ制御のみ有効にし、ライダーによるアクセルグリップ６３の操作（例えば、減速操作）に基づき、スロットルバルブ６２の開度をリンプホーム開度に移行させる。

電子制御スロットルバルブシステム２０は、アクセルポジションセンサ６６に異常が発生した場合とは異なり、スロットルポジションセンサ６８に異常が発生しても、アクセル開度に基づいてライダーの加速しようとする意思を検出することができる。そこで、電子制御スロットルバルブシステム２０は、予め定められた所定の条件としてアクセルポジションセンサ６６で検出されたアクセル開度に基づいてライダーが自動二輪車を減速させようとする意思を検出した後に、スロットルバルブをリンプホーム開度に移行させる。

このとき、電子制御スロットルバルブシステム２０は、スロットルポジションセンサ６８に異常が発生する直前のＦＦ制御における目標デューティ値に基づいて制御デューティ値を決定してエンジン１６の運転状態を制御する。

なお、エレクトリックコントロールユニット７１は、フェイルセーフ制御中にブレーキの操作を検出した場合は、ライダーに強い減速意思があると判断し、スロットルバルブ６２を即座にリンプホーム開度へ移行させる。

具体的には、先ず、ステップＳ１１において、エレクトリックコントロールユニット７１は、スロットルポジションセンサ６８の異常監視を開始する。

次に、ステップＳ１２において、エレクトリックコントロールユニット７１は、スロットルポジションセンサ６８に異常が発生しているか否かを判断する。スロットルポジションセンサ６８に異常が発生している場合は、ステップＳ１３に進む。その他の場合は、ステップＳ１１に戻って繰り返す。

次に、ステップＳ１３において、エレクトリックコントロールユニット７１は、［数１］における係数Ａ＝０、係数Ｂ＝１とするとともに、ＦＦ値をスロットルポジションセンサ６８に異常が発生する直前の値とする。これによって、エレクトリックコントロールユニット７１は、ＦＢ制御を行わず、かつＦＦ制御をスロットルポジションセンサ６８に異常が発生する直前の状態で維持し、電動モータ６７の制御デューティ値を決定する。

次に、ステップＳ１４において、エレクトリックコントロールユニット７１は、ブレーキスイッチ６９の状態（ＯＮもしくはＯＦＦ）を監視してブレーキが操作されたか否かを判断する。ブレーキが操作されてブレーキスイッチ６９がＯＮされた場合は、ステップＳ１６に進む。その他の場合は、ステップＳ１５に進む。

次に、ステップＳ１５において、エレクトリックコントロールユニット７１は、アクセル開度が所定の開度域Ａｓよりも大きいか否かを判断する。アクセル開度が所定の開度域Ａｓよりも大きい場合は、ステップ１４に戻って繰り返す。その他の場合は、ステップ１６に進む。

ここで、アクセル開度の所定の開度域Ａｓとは、例えば、２％未満のアクセル開度とする。この２％程度のアクセル開度は、正常制御時でスロットルバルブ６２の実開度がファーストアイドル制御（冷間始動時のアイドルアップ制御）時の開度となるときのアクセル開度と同等である。

次に、ステップＳ１６において、エレクトリックコントロールユニット７１は、制御デューティ値を０％とし、電動モータ６７を停止させ、フェイルセーフ制御が終了する。スロットルバルブ６２は電動モータ６７が停止したときの位置から、付勢部７２によってリンプホーム開度に移行する。このとき、エンジン１６は、自動二輪車１が走行可能な最低限の出力で運転される。

なお、ステップＳ１６において、エレクトリックコントロールユニット７１は、電動モータ６７を駆動させてスロットルバルブ６２をリンプホーム開度に位置させたうえで制御デューティ値を０％とし、電動モータ６７を停止させることもできる。この場合には、電子制御スロットルバルブシステム２０は、付勢部７２に代えて、エレクトリックコントロールユニット７１および電動モータ６７によってスロットルバルブ６２をリンプホーム開度に移行する。

図９は、本発明に係る電子制御スロットルバルブシステムにおけるフェイルセーフ制御を示したタイムチャートであり、スロットルポジションセンサの異常発生時のフェイルセーフ制御を示したタイムチャートである。なお、図９中、実線Ａｏはアクセル開度（％）、実線Ｖｏはスロットルバルブ開度（％）、実線Ｄ_Ｔは制御デューティ値（％）、実線Ｄ_ＦＦはＦＦ値（％）、実線Ｄ_ＦＢはＦＢ値（％）である。

図９に示すように、電子制御スロットルバルブシステム２０は、通常の運転状態からスロットルポジションセンサ６８に異常が発生すると（図９中、ａ）、先ず［数１］における係数Ａ＝０としてＦＢ制御を停止し（図９中、ｂ）、ＦＦ制御におけるＦＦ値を異常発生直前の値で維持する（図９中、ｃ）。これによってスロットルバルブ６２がリンプホーム開度に急激に移行する状態が回避される（図９中、ｄ）。

その後、アクセルポジションセンサ６６が所定の開度域Ａｓより小さくなると（図９中、ｅ）ライダーに減速の意思があると判断し、電動モータ６７を停止し（図９中、ｆ）、スロットルバルブ６２をリンプホーム開度に移行させる（図９中、ｇ）。

このように構成された電子制御スロットルバルブシステム２０は、アクセルポジションセンサ６６もしくはスロットルポジションセンサ６８の異常発生時にスロットルバルブ６２を即座にリンプホーム開度に移行させるのではなく、ライダーによるアクセルグリップ６３もしくはブレーキの減速操作の検出、もしくは所定の時間Ｔが経過した後にスロットルバルブ６２をリンプホーム開度に移行させる。具体的には、アクセルポジションセンサ６６もしくはスロットルポジションセンサ６８の異常発生時に、電動モータ６７を停止させる前にＦＦ制御におけるＦＦ値を所定の時間Ｔ維持し、電動モータ６７の制御デューティ値を決定する。

したがって、本実施形態に係る電子制御スロットルバルブシステム２０によれば、アクセルポジションセンサ６６もしくはスロットルポジションセンサ６８の異常発生時に、緩やかに待避走行状態へ移行させることが可能となる。

１自動二輪車
２車体フレーム
３ヘッドパイプ
４前輪
５フロントフォーク
６ハンドルバー
７ステアリング機構
８メインフレーム
９センターフレーム
１０シートレール
１１燃料タンク
１２運転シート
１３ピボット軸
１４スイングアーム
１５後輪
１６エンジン
１７スロットルボディ
１８エアクリーナ
２０電子制御スロットルバルブシステム
２１エキゾーストパイプ
２２マフラ
２３接続管
２４二次減速機構
２５チェーン
２７ドリブンスプロケット
２８カウリング
３０前輪車軸
３１前輪ホイール
３２前輪タイヤ
３３前輪ブレーキプレート
３５後輪車軸
３６後輪ホイール
３７後輪タイヤ
４１シリンダブロック
４２シリンダヘッド
４３ピストン
４４クランクシャフト
４６コネクティングロッド
４８燃焼室
４９吸気管
４９ａ吸気ポート
５０吸気バルブ
５２排気管
５２ａ排気ポート
５３排気バルブ
５５点火プラグ
５６エンジン回転数センサ
６１クランクシャフト
６２スロットルバルブ
６３アクセルグリップ
６４インジェクタ
６６アクセルポジションセンサ
６６ａ第１センサ系
６６ｂ第２センサ系
６７電動モータ
６８スロットルポジションセンサ
６８ａ第１センサ系
６８ｂ第２センサ系
６９ブレーキスイッチ
７１エレクトリックコントロールユニット
７２付勢部

Claims

アクセルグリップと、
前記アクセルグリップの操作量を検出するアクセルポジションセンサと、
前記アクセルグリップの操作量に応じて駆動される電動モータと、
前記電動モータによって開閉されるスロットルバルブと、
前記スロットルバルブの実開度を検出するスロットルポジションセンサと、
前記アクセルポジションセンサおよび前記スロットルポジションセンサの出力値に基づいて前記電動モータを駆動制御するコントロールユニットと、を備え、
前記コントロールユニットは、前記アクセルポジションセンサおよび前記スロットルポジションセンサの少なくともいずれか一方に異常が生じた場合に、予め定められた所定の条件が満たされた後に前記スロットルバルブをリンプホーム開度に位置させ、
前記所定の条件は、前記アクセルポジションセンサによって前記アクセルグリップの所定の減速操作が検出されること、または、前記両ポジションセンサの少なくともいずれか一方に異常が生じてから所定の時間が経過すること、であり、
前記所定の時間が経過した後、前記スロットルバルブの開度を一定の割合で漸減させてリンプホーム開度に位置させ、
前記所定の時間は、前記ポジションセンサに異常が発生する直前の前記アクセルグリップの開度変化量が大きいほど長く設定されることを特徴とする電子制御スロットルバルブシステム。
前記コントロールユニットは、前記所定の条件が満たされた後、先ず前記電動モータの駆動を停止させたうえで前記スロットルバルブをリンプホーム開度に位置させることを特徴とする請求項１に記載の電子制御スロットルバルブシステム。
前記スロットルバルブをリンプホーム開度に位置させる付勢力を有するスプリングを備えたことを特徴とする請求項２に記載の電子制御スロットルバルブシステム。
前記コントロールユニットは、前記所定の条件が満たされた後、先ず、前記電動モータを駆動させて前記スロットルバルブをリンプホーム開度に位置させたうえで前記電動モータの駆動を停止させることを特徴とする請求項１に記載の電子制御スロットルバルブシステム。
前記所定の減速操作は、前記アクセルグリップを所定の開度域まで閉じるアクセル操作であること特徴とする請求項１に記載の電子制御スロットルバルブシステム。
ブレーキの操作を検出するブレーキスイッチを備え、
前記所定の条件が満たされる前に、前記ブレーキスイッチが前記ブレーキ操作を検出した場合、前記スロットルバルブを即座にリンプホーム開度に位置させることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電子制御スロットルバルブシステム。