JP6251553B2

JP6251553B2 - 電子制御スロットルシステム

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Publication number: JP6251553B2
Application number: JP2013247378A
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Inventors: 滋彦杉森
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Description

本発明は、電子制御スロットルシステムに関し、特に、スロットル弁の開度が目標スロットル開度に一致するようにフィードバック制御する電子制御スロットルシステムに関する。

近年、スロットル開度センサによって検出されたスロットル弁の開度（実スロットル開度）をアクセルセンサによって検出されたアクセル指示開度に応じた目標スロットル開度に一致させるように、スロットル弁を駆動するモータをフィードバック制御する電子制御スロットルシステムが提案されている。

このような電子制御スロットルシステムでは、二重系統で構成されたスロットル開度センサとして、各系統が印刷抵抗体の上にブラシを摺動させることによって抵抗値を変化させるように構成されたポテンショメータからなるものがある。かかるスロットル開度センサを備える電子制御スロットルシステムでは、二重系統のうち、主系統の出力値に基づいて実スロットル開度を算出することによって、フィードバック制御や異常判定等が行われている。

ところで、このようなポテンショメータからなるスロットル開度センサでは、印刷抵抗体とブラシとの摺動によって発生する摩耗粉や傷等のために、印刷抵抗体とブラシとが瞬断したり、印刷抵抗体とブラシとの間の接触抵抗が増加したりすることによって、ノイズ的な出力の変化が生じ、スロットル開度センサが異常であると判定されることがある。

かかる状況下で、特許文献１は、スロットル制御装置に関し、スロットル開度センサの異常判定時に、第１のスロットル開度センサ及び第２のスロットル開度センサのうち、実スロットル開度が大きい出力値を示すスロットル開度センサを選択し、選択したスロットル開度センサの出力値に基づいて実スロットル開度の制御を続行する構成を開示している。かかる構成によれば、スロットル弁は閉じ方向に制御されるため、エンジン出力が不要に増大することを抑制することができる。

特許第３２９６２２２号公報

しかしながら、本発明者の検討によれば、特許文献１の構成では、選択されたスロットル開度センサによって検出された実スロットル開度より目標スロットル開度が小さい場合には、実スロットル開度と目標スロットル開度との関係によっては、スロットル弁が急激に動く傾向が考えられる。すなわち、例えば、外乱等の影響によりスロットル弁を閉じ方向に変化させた場合には、その後スロットル弁を元の開度に復帰させる必要があるが、閉じ方向への変化が大きい場合には、スロットル弁を元の開度に復帰させる際の変化も大きくなる傾向が考えられる。このようにスロットル弁が急激に動く事態が生じた場合には、エンジン出力の急激な変化を防ぎきれない状況が発生し、特に軽量な自動二輪車では車両の挙動が不安定になる傾向が考えられる。

本発明は、以上の検討を経てなされたものであり、スロットル開度センサの出力にノイ
ズ的な出力変化が生じた場合等にスロットル開度センサの出力を切り替える際に、エンジン出力が急激に変化することを抑制可能な電子制御スロットルシステムを提供することを目的とする。

以上の目的を達成するべく、本発明は、目標スロットル開度を算出し、スロットル弁の開度が算出された目標スロットル開度に一致するようにフィードバック制御する電子制御スロットルシステムであって、前記スロットル弁の実際の開度である実スロットル開度を検出する第１及び第２のスロットル開度センサと、前記第１のスロット開度センサ及び前記第２のスロットル開度センサの一方のスロットル開度センサの出力を選択するスロットル開度センサ選択部と、を備え、前記スロットル開度センサ選択部は、前記目標スロットル開度と前記第１のスロットル開度センサによって検出された実スロットル開度との偏差である第１の偏差を算出し、更に、前記目標スロットル開度と前記第２のスロットル開度センサによって検出された実スロットル開度との偏差である第２の偏差を算出し、前記第１の偏差及び前記第２の偏差の少なくとも１つが第１の所定値以上である場合には、前記第１の偏差の絶対値及び前記第２の偏差の絶対値の小さい方のスロットル開度センサである前記一方のスロットル開度センサの出力を選択することを第１の局面とする。

また、本発明は、第１の局面に加えて、前記スロットル開度センサ選択部は、前記第２のスロットル開度センサの出力が選択されているときに、前記第１の偏差の絶対値が前記第２の偏差の絶対値より小さい場合には、前記第２のスロットル開度センサに異常があると判定して前記第１のスロットル開度センサの出力を選択し、前記第２の偏差の絶対値が前記第１の偏差の絶対値より小さい場合には、前記第１のスロットル開度センサに異常があると判定して前記第２のスロットル開度センサの出力を選択することを第２の局面とする。

また、本発明は、第２の局面に加えて、前記スロットル開度センサ選択部は、前記第１のスロットル開度センサの出力が選択されているときに、前記第１の偏差の絶対値が前記第２の偏差と前記第１の所定値よりも大きい第２の所定値との和よりも大きい場合には、前記第１のスロットル開度センサに異常があると判定して前記第２のスロットル開度センサの出力を選択し、前記第１の偏差の絶対値が前記第２の偏差と前記第２の所定値との和以下の場合には、前記第２のスロットル開度センサに異常があると判定して前記第１のスロットル開度センサの出力を選択することを第３の局面とする。

以上の本発明の第１の局面にかかる電子制御スロットルシステムによれば、スロットル開度センサ選択部が、目標スロットル開度と第１のスロットル開度センサによって検出された実スロットル開度との偏差である第１の偏差を算出し、更に、目標スロットル開度と第２のスロットル開度センサによって検出された実スロットル開度との偏差である第２の偏差を算出し、第１の偏差及び第２の偏差の少なくとも１つが第１の所定値以上である場合には、第１の偏差の絶対値及び第２の偏差の絶対値の小さい方のスロットル開度センサである一方のスロットル開度センサの出力を選択するものであるため、スロットル開度センサの出力にノイズ的な出力変化が生じた場合等にスロットル開度センサの出力を切り替える際に、実スロットル開度が目標スロットル弁に収束するフィードバック動作における操作量を小さくすることができ、エンジン出力が急激に変化することを抑制することができる。

また、本発明の第２の局面にかかる電子制御スロットルシステムによれば、スロットル開度センサ選択部が、第２のスロットル開度センサの出力が選択されているときに、第１の偏差の絶対値が第２の偏差の絶対値より小さい場合には、第２のスロットル開度センサに異常があると判定して第１のスロットル開度センサの出力を選択し、第２の偏差の絶対
値が第１の偏差の絶対値より小さい場合には、第１のスロットル開度センサに異常があると判定して第２のスロットル開度センサの出力を選択するものであるため、典型的にはサブのセンサである第２のスロットル開度センサの出力にノイズ的な変化があった場合に、典型的にはメインのセンサである第１のスロットル開度センサの出力を迅速に選択して、実スロットル開度が目標スロットル弁に収束するフィードバック動作における操作量を小さくしながら、フィードバック制御を続行することができる。

また、本発明の第３の局面にかかる電子制御スロットルシステムによれば、スロットル開度センサ選択部が、第１のスロットル開度センサの出力が選択されているときに、第１の偏差の絶対値が第２の偏差と第１の所定値よりも大きい第２の所定値との和よりも大きい場合には、第１のスロットル開度センサに異常があると判定して第２のスロットル開度センサの出力を選択し、第１の偏差の絶対値が第２の偏差と第２の所定値との和以下の場合には、第２のスロットル開度センサに異常があると判定して第１のスロットル開度センサの出力を選択するものであるため、典型的にはメインのセンサである第１のスロットル開度センサの出力にノイズ的な変化があった場合に、第１のスロットル開度センサの出力を優先した態様で、典型的にはサブのセンサである第２のスロットル開度センサの出力を選択して、実スロットル開度が目標スロットル弁に収束するフィードバック動作における操作量を小さくしながら、フィードバック制御を続行することができる。

図１は、本発明の実施形態における電子制御スロットルシステムに適用される車両用電子制御装置の構成を示すブロック図である。図２は、本実施形態における電子制御スロットルシステムのスロットル開度センサ選択処理の流れを示すフローチャートである。図３は、本実施形態における電子制御スロットルシステムのスロットル開度センサ選択処理の流れを説明するためのタイミングチャートである。

以下、図面を適宜参照して、本発明の実施形態における電子制御スロットルシステムにつき、詳細に説明する。

〔電子制御スロットルシステムの構成〕
まず、図１を参照して、本発明の実施形態における電子制御スロットルシステムに適用される車両用電子制御装置の構成につき、詳細に説明する。

図１は、本実施形態における電子制御スロットルシステムに適用される車両用電子制御装置の構成を示すブロック図である。

図１に示すように、本実施形態における電子制御スロットルシステムに適用される車両用電子制御装置１は、自動二輪車等の車両に搭載されて、図示を省略するＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）やメモリ等を有するマイクロコンピュータ等の演算処理装置であり、典型的にはＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）である。車両用電子制御装置１は、メモリから必要な制御プログラム及び制御データを読み出して、スロットル開度センサ選択処理を含むスロットル開度制御処理用等の制御プログラムを実行する。

具体的には、車両用電子制御装置１は、アクセル開度算出部２、吸気圧算出部３、エンジン温度算出部４、車速算出部５、エンジン回転数算出部６、スロットル開度算出部７ａ、７ｂ、スロットル開度センサ選択部８、スロットル開度算出部９、燃料点火制御部１０、目標スロットル開度算出部１１、偏差算出部１２、スロットル開度フィードバック（Ｆ
／Ｂ）制御部１３、及びモータ駆動出力部１４を備えている。これらは、車両用電子制御装置１内において、ＣＰＵの機能ブロックとして実現されてもよいし、電気回路として実現されてもよい。

アクセル開度算出部２は、車両における乗員のアクセル操作、具体的には図示を省略するアクセルグリップ等のアクセル操作部材の操作量を検出するアクセル開度センサ２１からの出力信号に基づいて、アクセル開度を算出し、このように算出したアクセル開度を示す信号を燃料点火制御部１０及び目標スロットル開度算出部１１に出力する。

吸気圧算出部３は、吸気圧センサ２２からの出力信号に基づいて、吸入空気の圧力（吸気圧）を算出し、このように算出した吸気圧を示す信号を燃料点火制御部１０及び目標スロットル開度算出部１１に出力する。

エンジン温度算出部４は、エンジン温度センサ２３からの出力信号に基づいて、エンジンＥの温度を算出し、このように算出したエンジンＥの温度を示す信号を燃料点火制御部１０及び目標スロットル開度算出部１１に出力する。

車速算出部５は、車速センサ２４からの出力信号に基づいて、車両の車速を算出し、このように算出した車速を示す信号を燃料点火制御部１０及び目標スロットル開度算出部１１に出力する。

エンジン回転数算出部６は、クランクセンサ２５からの出力信号に基づいて、エンジンＥの回転数を算出し、このように算出したエンジンＥの回転数を示す信号を燃料点火制御部１０及び目標スロットル開度算出部１１に出力する。

スロットル開度算出部７ａは、スロットル開度センサ２６ａからの出力信号に基づいて、エンジンＥの吸気系に設けられたスロットル弁Ｔの開度（実スロットル開度）を算出し、このように算出した実スロットル開度を示す信号をスロットル開度センサ選択部８に出力する。

スロットル開度算出部７ｂは、スロットル開度センサ２６ｂからの出力信号に基づいて、エンジンＥの吸気系に設けられたスロットル弁Ｔの開度（実スロットル開度）を算出し、このように算出した実スロットル開度を示す信号をスロットル開度センサ選択部８に出力する。なお、本実施形態では、スロットル開度センサは２個であるとしたが、スロットル開度センサを３個以上設け、各スロットル開度センサに対してスロットル開度算出部を設けるようにしてもよい。

スロットル開度センサ選択部８は、目標スロットル開度算出部１１から出力された目標スロットル開度に基づいてスロットル開度算出部７ａ、７ｂの一方の出力値を選択し、このように選択した出力値をスロットル開度算出部９に出力する。ここで、スロットル開度センサ２６ａ及びスロットル開度センサ２６ｂに関しては、スロットル開度センサ２６ａがメインセンサ、及びスロットル開度センサ２６ｂがサブセンサである位置づけにある。よって、それらの出力信号を用いる通常の優先順位としては、スロットル開度センサ２６ａからのものが、スロットル開度センサ２６ｂからのものよりも優先される設定がなされている。また、スロットル開度センサを３個以上設ける場合には、それらの出力信号を用いる通常の優先順位を各々設定すればよい。

スロットル開度算出部９は、スロットル開度センサ選択部８によって選択された実スロットル開度を示す信号を燃料点火制御部１０、目標スロットル開度算出部１１、及び偏差算出部１２に出力する。

燃料点火制御部１０は、アクセル開度算出部２、吸気圧算出部３、エンジン温度算出部４、車速算出部５、エンジン回転数算出部６、及びスロットル開度算出部９からの出力信号に基づいて、燃料噴射システムＦＩ及び点火システムＩＧを制御することによりエンジンＥへの燃料供給動作及びエンジンＥの点火動作を制御する。

目標スロットル開度算出部１１は、アクセル開度算出部２、吸気圧算出部３、エンジン温度算出部４、車速算出部５、エンジン回転数算出部６、及びスロットル開度算出部９からの出力信号に適宜基づいて、スロットル弁Ｔの目標開度（目標スロットル開度）を算出する。目標スロットル開度算出部１１は、このように算出した目標スロットル開度を示す信号をスロットル開度センサ選択部９及び偏差算出部１２に出力する。

偏差算出部１２は、スロットル開度算出部９から出力された信号が示す実スロットル開度と、目標スロットル開度算出部１１から出力された信号が示す目標スロットル開度と、の偏差を算出し、このように算出した偏差を示す信号をスロットル開度Ｆ／Ｂ制御部１３に出力する。

スロットル開度Ｆ／Ｂ制御部１３は、偏差算出部１２から出力された信号が示す偏差に基づいて、実スロットル開度が目標スロットル開度に一致するようにモータ駆動出力部１４に制御信号を出力する。

モータ駆動出力部１４は、スロットル開度Ｆ／Ｂ制御部１３から出力された制御信号に従って、スロットル弁Ｔを駆動するための駆動信号をモータＭに出力する。

ここで、スロットル開度算出部７ａ、７ｂ、スロットル開度センサ選択部８、スロットル開度算出部９、目標スロットル開度算出部１１、偏差算出部１２、スロットル開度Ｆ／Ｂ制御部１３、モータ駆動出力部１４、スロットル開度センサ２６ａ、２６ｂ、スロットル弁Ｔ、及びモータＭを含むスロットルシステムは、電子制御スロットルシステムＳであり、この中で、スロットル開度算出部７ａ、７ｂ、スロットル開度センサ選択部８、スロットル開度算出部９、目標スロットル開度算出部１１、偏差算出部１２、スロットル開度Ｆ／Ｂ制御部１３、及びモータ駆動出力部１４が、電子制御スロットルシステムＳにおける電子スロットル制御部である。

このような構成を有する電子制御スロットルシステムＳは、以下に示すスロットル開度制御処理におけるスロットル開度センサ選択処理を実行することにより、スロットル開度センサ２６ａ、２６ｂの一方の出力にノイズ的な出力変化が生じ、スロットル開度センサ２６ａ、２６ｂの出力を他方に切り替える場合に、エンジン出力が急激に変化することを抑制する。以下、図２及び図３を参照して、本実施形態における電子制御スロットルシステムＳが実行するスロットル開度センサ選択処理の流れについて説明する。

〔スロットル開度センサ選択処理〕
図２は、本実施形態における電子制御スロットルシステムＳのスロットル開度センサ選択処理の流れを示すフローチャートである。また、図３は、本実施形態における電子制御スロットルシステムＳのスロットル開度センサ選択処理の流れを説明するためのタイミングチャートである。

図２のフローチャートに示すように、本実施形態におけるスロットル開度センサ選択処理は、車両に搭載されたバッテリ等の電源から電子制御スロットルシステムＳに適用される車両用電子制御装置１に対して電力が供給されたタイミングで開始となり、スロットル開度センサ選択処理はステップＳ１の処理に進む。なお、かかるスロットル開度センサ選
択処理は、このような電力が供給されなくなったタイミングで停止する。

ステップＳ１の処理では、電子スロットル制御部が、スロットル開度センサ選択処理において算出等される各種パラメータの内でリセットすべきものをリセットする初期化処理を実行する。この初期化処理には、プログラムカウンタのカウント値ｉを０に設定する処理を含む。これにより、ステップＳ１の処理は完了し、スロットル開度センサ選択処理はステップＳ２の処理に進む。

ステップＳ２の処理では、目標スロットル開度算出部１１が、アクセル開度算出部２、吸気圧算出部３、エンジン温度算出部４、車速算出部５、エンジン回転数算出部６、及びスロットル開度算出部９からの出力信号に基づいて、目標スロットル開度ＴＲＧを算出する。目標スロットル開度算出部１１は、このように算出した目標スロットル開度ＴＲＧをスロットル開度センサ選択部８及び偏差算出部１２に出力する。これにより、ステップＳ２の処理は完了し、スロットル開度センサ選択処理はステップＳ３の処理に進む。

ここで、目標スロットル開度ＴＲＧは、図３の上段のタイムチャートに細い実線で示すような時間変化を示す。

ステップＳ３の処理では、スロットル開度センサ選択部８が、プログラムカウンタのカウント値ｉ（リセット値は０）を１増数する。これにより、ステップＳ３の処理は完了し、スロットル開度センサ選択処理はステップＳ４の処理に進む。

ステップＳ４の処理では、スロットル開度算出部７ａ及びスロットル開度算出部７ｂが、スロットル開度センサ２６ａ及びスロットル開度センサ２６ｂの出力値ＴＰＳ＿ｉ（ｉ＝１、２）を対応して順次読み込む。具体的には、プログラムカウンタのカウント値ｉが１である場合には、スロットル開度算出部７ａがスロットル開度センサ２６ａの出力値ＴＰＳ＿１を読み込み、プログラムカウンタのカウント値ｉが２である場合には、スロットル開度算出部７ｂがスロットル開度センサ２６ｂの出力値ＴＰＳ＿２を読み込む。これにより、ステップＳ４の処理は完了し、スロットル開度センサ選択処理はステップＳ５の処理に進む。

ステップＳ５の処理では、スロットル開度算出部７ａ及びスロットル開度算出部７ｂが、ステップＳ４の処理で読み込んだ出力値ＴＰＳ＿ｉ（ｉ＝１、２）からスロットル弁Ｔの実開度値である開度値ＴＨ＿ｉ（ｉ＝１、２）を算出する。具体的には、ステップＳ４の処理で出力値ＴＰＳ＿１が読み込まれた場合には、スロットル開度算出部７ａが出力値ＴＰＳ＿１からスロットル弁Ｔの開度値ＴＨ＿１を算出し、ステップＳ４の処理で出力値ＴＰＳ＿２が読み込まれた場合には、スロットル開度算出部７ｂが出力値ＴＰＳ＿２からスロットル弁Ｔの開度値ＴＨ＿２を算出する。そして、スロットル開度算出部７ａ及びスロットル開度算出部７ｂは、このように算出した開度値ＴＨ＿ｉ（ｉ＝１、２）をスロットル開度センサ選択部８に出力する。これにより、ステップＳ５の処理は完了し、スロットル開度センサ選択処理はステップＳ６の処理に進む。なお、実スロットル開度を一致させるための目標スロットル開度値をスロットル開度センサ２６ａ、２６ｂの出力値に変換した電圧値はスロットル開度センサ毎に異なるため、スロットル開度センサ２６ａ、２６ｂの出力値を物理値変換することにより実開度値として用いることが好ましい。

ここで、スロットル開度センサ２６ａの出力値ＴＰＳ＿１に基づく開度値ＴＨ＿１は、図３の上段のタイムチャートに太い実線で示すような時間変化を示し、スロットル開度センサ２６ｂの出力値ＴＰＳ＿２に基づく開度値ＴＨ＿２は、図３の上段のタイムチャートに太い点線で示すような時間変化を示す。

ステップＳ６の処理では、スロットル開度センサ選択部８が、ステップＳ２の処理で算出された目標スロットル開度ＴＲＧとステップＳ５の処理で算出されたスロットル弁Ｔの開度値ＴＨ＿ｉ（ｉ＝１、２）との偏差ＯＥ＿ｉ（ｉ＝１、２）を算出する。具体的には、ステップＳ５の処理でスロットル弁Ｔの開度値ＴＨ＿１が算出された場合には、スロットル開度センサ選択部８は、目標スロットル開度ＴＲＧとスロットル弁Ｔの開度値ＴＨ＿１との差である偏差ＯＥ＿１を算出し、ステップＳ５の処理でスロットル弁Ｔの開度値ＴＨ＿２が算出された場合には、目標スロットル開度ＴＲＧとスロットル弁Ｔの開度値ＴＨ＿２との差である偏差ＯＥ＿２を算出する。これにより、ステップＳ６の処理は完了し、スロットル開度センサ選択処理はステップＳ７の処理に進む。

ステップＳ７の処理では、スロットル開度センサ選択部８が、プログラムカウンタのカウント値ｉが２であるか否かを判定する。判定の結果、プログラムカウンタのカウント値ｉが２である場合には、スロットル開度センサ選択部８は、スロットル開度センサ選択処理をステップＳ８の処理に進める。一方で、プログラムカウンタのカウント値ｉが２でない場合には、スロットル開度センサ選択部８は、スロットル開度センサ選択処理をステップＳ３の処理に戻す。

ステップＳ８の処理では、スロットル開度センサ選択部８が、現在の車両の状態がスロットル開度センサ選択処理の実施不可の条件に該当しているか否かを判定する。このようなスロットル開度センサ選択処理を実施不可の条件としては、スロットル弁Ｔの開度が目標スロットル開度ＴＲＧに追従しない場合、スロットル開度センサ２６ａの出力値ＴＰＳ＿１とスロットル開度センサ２６ｂの出力値ＴＰＳ＿２との間の相関関係に異常がある場合、及びスロットル開度センサ２６ａ、２６ｂのショート時及びオープン時の出力値ＴＰＳ＿１、２に異常がある場合等を例示することができる。判定の結果、スロットル開度センサ選択処理の実施不可条件に該当している場合には、スロットル開度センサ選択部８はスロットル開度センサ選択処理をステップＳ９の処理に進める。一方で、スロットル開度センサ選択処理の実施不可条件に該当していない場合には、スロットル開度センサ選択部８はスロットル開度センサ選択処理をステップＳ１０の処理に進める。

ステップＳ９の処理では、スロットル開度センサ選択部８が、スロットル開度センサ選択処理の実行を禁止する（ＴＰＳＳＥＬ＝００）。これにより、ステップＳ９の処理は完了し、スロットル開度センサ選択処理はステップＳ１の処理に戻る。

ステップＳ１０の処理では、スロットル開度センサ選択部８が、スロットル開度センサ２６ａのショート時及びオープン時の出力値ＴＰＳ＿１に異常があるか否かを判定する。判定の結果、スロットル開度センサ２６ａのショート時及びオープン時の出力値ＴＰＳ＿１に異常がある場合には、スロットル開度センサ選択部８はスロットル開度センサ選択処理をステップＳ１１の処理に進める。一方で、スロットル開度センサ２６ａのショート時及びオープン時の出力値ＴＰＳ＿１に異常がない場合には、スロットル開度センサ選択部８はスロットル開度センサ選択処理をステップＳ１２の処理に進める。

ステップＳ１１の処理では、スロットル開度センサ選択部８が、スロットル開度センサ２６ａに異常があると判定して、スロットル開度算出部７ｂによって算出された開度値ＴＨ＿２をスロットル開度算出部９に出力する。そして、スロットル開度算出部９は、スロットル開度算出部７ｂによって算出された開度値ＴＨ＿２を燃料点火制御部１０、目標スロットル開度算出部１１、及び偏差算出部１２に出力する（ＴＰＳＳＥＬ＝０２）。これにより、ステップＳ１１の処理は完了し、スロットル開度センサ選択処理はステップＳ１の処理に戻る。

ステップＳ１２の処理では、スロットル開度センサ選択部８が、スロットル開度センサ
２６ｂのショート時及びオープン時の出力値ＴＰＳ＿２に異常があるか否かを判定する。判定の結果、スロットル開度センサ２６ｂのショート時及びオープン時の出力値ＴＰＳ＿２に異常がある場合には、スロットル開度センサ選択部８はスロットル開度センサ選択処理をステップＳ１４の処理に進める。一方で、スロットル開度センサ２６ｂのショート時及びオープン時の出力値ＴＰＳ＿２に異常がない場合には、スロットル開度センサ選択部８はスロットル開度センサ選択処理をステップＳ１３の処理に進める。

ステップＳ１３の処理では、スロットル開度センサ選択部８が、ステップＳ６の処理によって算出された偏差ＯＥ＿１の絶対値及び偏差ＯＥ＿２の絶対値が各々正の値である所定値ａ未満であるか否かを判定する。判定の結果、偏差ＯＥ＿１の絶対値及び偏差ＯＥ＿２の絶対値が所定値ａ未満である場合には、スロットル開度センサ選択部８はスロットル開度センサ選択処理をステップＳ１４の処理に進める。一方で、偏差ＯＥ＿１の絶対値及び偏差ＯＥ＿２の絶対値が所定値ａ以上である場合には、スロットル開度センサ選択部８はスロットル開度センサ選択処理をステップＳ１５の処理に進める。

ステップＳ１４の処理では、スロットル開度センサ選択部８が、スロットル開度センサ２６ｂに異常がある、又は通常通りスロットル開度センサ２６ａからの出力信号を優先すべきと判定して、スロットル開度算出部７ａによって算出された開度値ＴＨ＿１をスロットル開度算出部９に出力する。そして、スロットル開度算出部９は、スロットル開度算出部７ａによって算出された開度値ＴＨ＿１を燃料点火制御部１０、目標スロットル開度算出部１１、及び偏差算出部１２に出力する（ＴＰＳＳＥＬ＝０１）。これにより、ステップＳ１４の処理は完了し、スロットル開度センサ選択処理はステップＳ１の処理に戻る。

ステップＳ１５の処理では、スロットル開度センサ選択部８が、その出力値を選択するスロットル開度センサを示すフラグＦ＿ＴＰＳＨＹＳの値が１（スロットル開度センサ２６ａの出力値ＴＰＳ＿１を選択）に設定されているか否かを判定する。判定の結果、フラグＦ＿ＴＰＳＨＹＳの値が１である場合には、スロットル開度センサ選択部８はスロットル開度センサ選択処理をステップＳ１６の処理に進める。一方で、フラグＦ＿ＴＰＳＨＹＳの値が０（スロットル開度センサ２６ｂの出力値ＴＰＳ＿２を選択）である場合には、スロットル開度センサ選択部８はスロットル開度センサ選択処理をステップＳ２１の処理に進める。

ステップＳ１６の処理では、スロットル開度センサ選択部８が、ステップＳ６の処理によって算出された偏差ＯＥ＿１の絶対値がステップＳ６の処理において算出された偏差ＯＥ＿２の絶対値と正の値である所定値ｂ（＞所定値ａ）との和より大きいか否かを判定する。ここで、ステップＳ１３の処理で用いる所定値ａよりも、ステップＳ１６の処理で用いる所定値ｂを大きく設定しているのは、スロットル開度センサ２６ａからの出力信号をスロットル開度センサ２６ｂからの出力信号よりも優先するためである。判定の結果、偏差ＯＥ＿１の絶対値が偏差ＯＥ＿２の絶対値と所定値ｂとの和より大きい場合には、スロットル開度センサ選択部８はスロットル開度センサ選択処理をステップＳ１７の処理に進める。一方で、偏差ＯＥ＿１の絶対値が偏差ＯＥ＿２の絶対値と所定値ｂとの和より大きくない場合には、スロットル開度センサ選択部８はスロットル開度センサ選択処理をステップＳ１９の処理に進める。

ステップＳ１７の処理では、スロットル開度センサ選択部８が、スロットル開度センサ２６ａに異常があると判定して、フラグＦ＿ＴＰＳＨＹＳの値を０（スロットル開度センサ２６ｂの出力値ＴＰＳ＿２を選択）に設定する。これにより、ステップＳ１７の処理は完了し、スロットル開度センサ選択処理はステップＳ１８の処理に進む。

ここで、図３の中段及び下段のタイムチャートに示すように、時刻ｔ＝１及び時刻ｔ＝
３で、フラグＦ＿ＴＰＳＨＹＳの値が１（スロットル開度センサ２６ａの出力値ＴＰＳ＿１を選択）の状態で偏差ＯＥ＿１の絶対値が偏差ＯＥ＿２の絶対値と所定値ｂとの和より大きくなる場合であるので、フラグＦ＿ＴＰＳＨＹＳの値を０に設定し、スロットル開度センサ２６ｂの出力値ＴＰＳ＿２を選択している。

ステップＳ１８の処理では、スロットル開度センサ選択部８が、スロットル開度算出部７ｂによって算出された開度値ＴＨ＿２をスロットル開度算出部９に出力する。そして、スロットル開度算出部９は、スロットル開度算出部７ｂによって算出された開度値ＴＨ＿２を燃料点火制御部１０、目標スロットル開度算出部１１、及び偏差算出部１２に出力する（ＴＰＳＳＥＬ＝０２）。これにより、ステップＳ１８の処理は完了し、スロットル開度センサ選択処理はステップＳ１の処理に戻る。

ステップＳ１９の処理では、スロットル開度センサ選択部８が、スロットル開度センサ２６ｂに異常があると判定して、フラグＦ＿ＴＰＳＨＹＳの値を１（スロットル開度センサ２６ａの出力値ＴＰＳ＿１を選択）に設定する。これにより、ステップＳ１９の処理は完了し、スロットル開度センサ選択処理はステップＳ２０の処理に進む。

ここで、図３の中段及び下段のタイムチャートに示すように、時刻ｔ＝０から時刻ｔ＝１までの期間、時刻ｔ＝１直後から時刻ｔ＝３までの期間、及び時刻ｔ＝ｔ４直後以降の期間は、フラグＦ＿ＴＰＳＨＹＳの値が１（スロットル開度センサ２６ａの出力値ＴＰＳ＿１を選択）の状態で偏差ＯＥ＿１の絶対値が偏差ＯＥ＿２の絶対値と所定値ｂとの和より大きくない場合であるので、フラグＦ＿ＴＰＳＨＹＳの値を１に設定し、スロットル開度センサ２６ｂの出力値ＴＰＳ＿２を選択した状態を維持している。

ステップＳ２０の処理では、スロットル開度センサ選択部８が、スロットル開度算出部７ａによって算出された開度値ＴＨ＿１をスロットル開度算出部９に出力する。そして、スロットル開度算出部９は、スロットル開度算出部７ａによって算出された開度値ＴＨ＿１を燃料点火制御部１０、目標スロットル開度算出部１１、及び偏差算出部１２に出力する（ＴＰＳＳＥＬ＝０１）。これにより、ステップＳ２０の処理は完了し、スロットル開度センサ選択処理はステップＳ１の処理に戻る。

ステップＳ２１の処理では、スロットル開度センサ選択部８が、ステップＳ６の処理によって算出された偏差ＯＥ＿１の絶対値がステップＳ６の処理において算出された偏差ＯＥ＿２の絶対値以下であるか否かを判定する。判定の結果、偏差ＯＥ＿１の絶対値が偏差ＯＥ＿２の絶対値以下である場合には、スロットル開度センサ選択部８はスロットル開度センサ選択処理をステップＳ２２の処理に進める。一方で、偏差ＯＥ＿１の絶対値が偏差ＯＥ＿２の絶対値以下でない場合には、スロットル開度センサ選択部８はスロットル開度センサ選択処理をステップＳ２４の処理に進める。

ステップＳ２２の処理では、スロットル開度センサ選択部８が、スロットル開度センサ２６ｂに異常があると判定して、フラグＦ＿ＴＰＳＨＹＳの値を１（スロットル開度センサ２６ａの出力値ＴＰＳ＿１を選択）に設定する。これにより、ステップＳ２２の処理は完了し、スロットル開度センサ選択処理はステップＳ２３の処理に進む。

ステップＳ２３の処理では、スロットル開度センサ選択部８が、スロットル開度算出部７ａによって算出された開度値ＴＨ＿１をスロットル開度算出部９に出力する。そして、スロットル開度算出部９は、スロットル開度算出部７ａによって算出された開度値ＴＨ＿１を燃料点火制御部１０、目標スロットル開度算出部１１、及び偏差算出部１２に出力する（ＴＰＳＳＥＬ＝０１）。これにより、ステップＳ２３の処理は完了し、スロットル開度センサ選択処理はステップＳ１の処理に戻る。

ここで、図３の中段及び下段のタイムチャートに示すように、時刻ｔ＝２及び時刻ｔ＝４で、フラグＦ＿ＴＰＳＨＹＳの値が０（スロットル開度センサ２６ｂの出力値ＴＰＳ＿２を選択）の状態で偏差ＯＥ＿１の絶対値が偏差ＯＥ＿２の絶対値以下である場合であるので、フラグＦ＿ＴＰＳＨＹＳの値を１に設定し、スロットル開度センサ２６ａの出力値ＴＰＳ＿１を選択している。

ステップＳ２４の処理では、スロットル開度センサ２６ａに異常があると判定して、スロットル開度センサ選択部８が、フラグＦ＿ＴＰＳＨＹＳの値を０（スロットル開度センサ２６ｂの出力値ＴＰＳ＿２を選択）に設定する。これにより、ステップＳ２４の処理は完了し、スロットル開度センサ選択処理はステップＳ２５の処理に進む。

ステップＳ２５の処理では、スロットル開度センサ選択部８が、スロットル開度算出部７ｂによって算出された開度値ＴＨ＿２をスロットル開度算出部９に出力する。そして、スロットル開度算出部９は、スロットル開度算出部７ｂによって算出された開度値ＴＨ＿２を燃料点火制御部１０、目標スロットル開度算出部１１、及び偏差算出部１２に出力する（ＴＰＳＳＥＬ＝０２）。これにより、ステップＳ２５の処理は完了し、スロットル開度センサ選択処理はステップＳ１の処理に戻る。

ここで、図３の中段及び下段のタイムチャートに示すように、時刻ｔ＝１直後から時刻ｔ＝２までの期間及び時刻ｔ＝３直後から時刻ｔ＝４までの期間では、フラグＦ＿ＴＰＳＨＹＳの値が０（スロットル開度センサ２６ｂの出力値ＴＰＳ＿２を選択）の状態で偏差ＯＥ＿１の絶対値が偏差ＯＥ＿２の絶対値以下でない場合であるので、フラグＦ＿ＴＰＳＨＹＳの値を０に設定し、スロットル開度センサ２６ｂの出力値ＴＰＳ＿２を選択した状態を維持している。

以上の説明から明らかなように、本実施形態における電子制御スロットルシステムＳのスロットル開度センサ選択処理では、スロットル開度センサ選択部８が、目標スロットル開度と第１のスロットル開度センサ２６ａによって検出された実スロットル開度との偏差である第１の偏差を算出し、更に、目標スロットル開度と第２のスロットル開度センサ２６ｂによって検出された実スロットル開度との偏差である第２の偏差を算出し、第１の偏差及び第２の偏差の少なくとも１つが第１の所定値ａ以上である場合には、第１の偏差の絶対と第２の偏差の絶対値との大小関係に基づき、スロットル開度センサ２６ａ、２６ｂの一方の出力を選択するものであるため、スロットル開度センサ２６ａ、２６ｂの出力にノイズ的な出力変化が生じた場合等にスロットル開度センサ２６ａ、２６ｂの出力を切り替える際に、実スロットル開度が目標スロットル弁に収束するフィードバック動作における操作量を小さくすることができ、エンジン出力が急激に変化することを抑制することができる。

また、本実施形態における電子制御スロットルシステムＳのスロットル開度センサ選択処理では、スロットル開度センサ選択部８が、第２のスロットル開度センサ２６ｂの出力が選択されているときに、第１の偏差の絶対値が第２の偏差の絶対値より小さい場合には、第２のスロットル開度センサ２６ｂに異常があると判定して第１のスロットル開度センサ２６ａの出力を選択し、第２の偏差の絶対値が第１の偏差の絶対値より小さい場合には、第１のスロットル開度センサ２６ａに異常があると判定して第２のスロットル開度センサ２６ｂの出力を選択するものであるため、典型的にはサブのセンサである第２のスロットル開度センサ２６ｂの出力にノイズ的な変化があった場合に、典型的にはメインのセンサである第１のスロットル開度センサ２６ａの出力を迅速に選択して、実スロットル開度が目標スロットル弁に収束するフィードバック動作における操作量を小さくしながら、フィードバック制御を続行することができる。

また、本実施形態における電子制御スロットルシステムＳのスロットル開度センサ選択処理では、スロットル開度センサ選択部８が、第１のスロットル開度センサ２６ａの出力が選択されているときに、第１の偏差の絶対値が第２の偏差と第１の所定値ａよりも大きい第２の所定値ｂとの和よりも大きい場合には、第１のスロットル開度センサ２６ａに異常があると判定して第２のスロットル開度センサ２６ｂの出力を選択し、第１の偏差の絶対値が第２の偏差と第２の所定値ｂとの和以下の場合には、第２のスロットル開度センサ２６ｂに異常があると判定して第１のスロットル開度センサ２６ａの出力を選択するものであるため、典型的にはメインのセンサである第１のスロットル開度センサ２６ａの出力にノイズ的な変化があった場合に、第１のスロットル開度センサ２６ａの出力を優先した態様で、典型的にはサブのセンサである第２のスロットル開度センサ２６ｂの出力を選択して、実スロットル開度が目標スロットル弁に収束するフィードバック動作における操作量を小さくしながら、フィードバック制御を続行することができる。

なお、本発明は、部材の種類、形状、配置、個数等は前述の実施形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。

以上のように、本発明は、スロットル開度センサの出力にノイズ的な出力変化が生じた場合等にスロットル開度センサの出力を切り替える際に、エンジン出力が急激に変化することを抑制可能な電子制御スロットルシステムを提供することができるものであり、その汎用普遍的な性格から自動二輪車等の電子制御スロットルシステムに広く適用され得るものと期待される。

１…車両用電子制御装置
２…アクセル開度算出部
３…吸気圧算出部
４…エンジン温度算出部
５…車速算出部
６…エンジン回転数算出部
７ａ…スロットル開度算出部
７ｂ…スロットル開度算出部
８…スロットル開度センサ選択部
９…スロットル開度算出部
１０…燃料点火制御部
１１…目標スロットル開度算出部
１２…偏差算出部
１３…スロットル開度フィードバック（Ｆ／Ｂ）制御部
１４…モータ駆動出力部
２１…アクセル開度センサ
２２…吸気圧センサ
２３…エンジン温度センサ
２４…車速センサ
２５…クランクセンサ
２６ａ、２６ｂ…スロットル開度センサ
Ｅ…エンジン
Ｍ…モータ
Ｔ…スロットル弁
Ｓ…電子制御スロットルシステム

Claims

目標スロットル開度を算出し、スロットル弁の開度が算出された目標スロットル開度に一致するようにフィードバック制御する電子制御スロットルシステムであって、
前記スロットル弁の実際の開度である実スロットル開度を検出する第１及び第２のスロットル開度センサと、
前記第１のスロット開度センサ及び前記第２のスロットル開度センサの一方のスロットル開度センサの出力を選択するスロットル開度センサ選択部と、を備え、
前記スロットル開度センサ選択部は、
前記目標スロットル開度と前記第１のスロットル開度センサによって検出された実スロットル開度との偏差である第１の偏差を算出し、
更に、前記目標スロットル開度と前記第２のスロットル開度センサによって検出された実スロットル開度との偏差である第２の偏差を算出し、
前記第１の偏差及び前記第２の偏差の少なくとも１つが第１の所定値以上である場合には、前記第１の偏差の絶対値及び前記第２の偏差の絶対値の小さい方のスロットル開度センサである前記一方のスロットル開度センサの出力を選択することを特徴とする電子制御スロットルシステム。
前記スロットル開度センサ選択部は、前記第２のスロットル開度センサの出力が選択されているときに、前記第１の偏差の絶対値が前記第２の偏差の絶対値より小さい場合には、前記第２のスロットル開度センサに異常があると判定して前記第１のスロットル開度センサの出力を選択し、前記第２の偏差の絶対値が前記第１の偏差の絶対値より小さい場合には、前記第１のスロットル開度センサに異常があると判定して前記第２のスロットル開度センサの出力を選択す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システム。
前記スロットル開度センサ選択部は、前記第１のスロットル開度センサの出力が選択されているときに、前記第１の偏差の絶対値が前記第２の偏差と前記第１の所定値よりも大きい第２の所定値との和よりも大きい場合には、前記第１のスロットル開度センサに異常があると判定して前記第２のスロットル開度センサの出力を選択し、前記第１の偏差の絶対値が前記第２の偏差と前記第２の所定値との和以下の場合には、前記第２のスロットル開度センサに異常があると判定して前記第１のスロットル開度センサの出力を選択する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システム。