JP6725969B2

JP6725969B2 - 電子制御スロットル装置

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Publication number: JP6725969B2
Application number: JP2015138388A
Authority: JP
Inventors: 溝口　哲也; 哲也溝口
Original assignee: Keihin Corp
Current assignee: Keihin Corp
Priority date: 2015-07-10
Filing date: 2015-07-10
Publication date: 2020-07-22
Anticipated expiration: 2035-07-10
Also published as: JP2017020408A

Description

本発明は、リターンスプリング及びデフォルトスプリングの付勢力に対しアクチュエータの駆動力が抗するようにアクチュエータを駆動制御する電子制御スロットル装置に関する。

近年、スロットルバルブを開閉駆動するアクチュエータと、スロットルバルブを閉方向に付勢するリターンスプリングと、スロットルバルブを開方向に付勢するデフォルトスプリングと、を有し、リターンスプリング及びデフォルトスプリングの付勢力に対しアクチュエータの駆動力が抗するようにアクチュエータを駆動制御することによって、スロットルバルブの開度を目標開度にフィードバック制御する電子制御スロットル装置が提案されてきた。

かかる電子制御スロットル装置では、イグニッションスイッチをオン状態にしてからエンジンの始動を開始する前の電子制御スロットル機構の運行前点検処理において、リターンスプリング及びデフォルトスプリングの異常を診断する異常診断処理を行う。また、この異常診断処理とは別に、スロットルバルブを全閉開度まで駆動して全閉開度収束値を取得し、取得した全閉開度収束値に基づいて全閉基準開度値を更新する全閉基準開度更新処理を行う。そして、電子制御スロットル装置は、運行前点検処理を行った後にエンジンの始動を許可するか否かを判定する。かかる全閉基準開度値は、スロットルバルブの全閉ストッパへの激突を防止するために、全閉開度収束値に対して開方向にオフセットした値である。

電子制御スロットル装置では、スロットルバルブが全閉基準開度値よりも閉方向に駆動しないようにスロットルバルブの可動範囲を制限して、スロットルバルブ、ギア及びスロットルボディ等の破損を防いでいる。

特許文献１は、異常診断処理を行う内燃機関のスロットル制御装置に関し、基準値学習完了後に、スロットルバルブを閉方向に駆動制御し、所定時間経過後にスロットルバルブの開度が所定の診断開度に収束するか否かを判定することによって、デフォルトスプリングの異常を診断し、デフォルトスプリングの異常診断終了後に続いて、スロットルバルブを開方向に駆動制御し、所定時間経過後にスロットルバルブの開度が所定の診断開度に収束するか否かを判定することによって、リターンスプリングの異常を診断する構成を提案している。

特開２０１１−７１１５号公報

ここで、本発明者の検討によれば、異常診断処理においてリターンスプリング及びデフォルトスプリングに異常がないことを確認した後に、全閉基準開度更新処理を行うのは、電子制御スロットル機構に異常がない状態でなければ、全閉開度収束値を取得できないという考え方に依拠するものである。

しかしながら、従来の構成では、異常診断処理を完了した後に全閉基準開度更新処理を行うため、運行前点検処理に要する時間を短縮できないことにより、エンジンを始動するまでに時間を要し、電子制御スロットル装置を搭載する車両の商品性を損なうことになる。

本発明は、以上の検討を経てなされたものであり、リターンスプリング及びデフォルトスプリングの異常を診断する異常診断処理に並行して、全閉開度収束値を取得して全閉基準開度値を更新する全閉基準開度更新処理を実行することにより、運行前点検処理に要する時間を短縮することができ、車両の商品性を向上させることができる電子制御スロットル装置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、第１の局面において、エンジンのスロットルバルブの開度を制御する電子制御スロットル装置であって、前記スロットルバルブを駆動するアクチュエータと、前記スロットルバルブを閉方向に付勢するリターンスプリングと、前記スロットルバルブを開方向に付勢するデフォルトスプリングと、前記アクチュエータを駆動して前記スロットルバルブを開方向に駆動して前記スロットルバルブの開度が診断開度に収束するか否かを判定すると共に、前記アクチュエータによる前記スロットルバルブの駆動を停止して前記スロットルバルブの開度が全閉開度よりも大きいデフォルト開度に収束するか否かを判定する第１診断処理と、前記アクチュエータを駆動して前記スロットルバルブを閉方向に駆動して前記スロットルバルブの開度が前記全閉開度に収束するか否かを判定すると共に、前記アクチュエータによる前記スロットルバルブの駆動を停止して前記スロットルバルブの開度が前記デフォルト開度に収束するか否かを判定する第２診断処理と、を前記エンジンの始動前に実行して前記リターンスプリング及び前記デフォルトスプリングの正常若しくは異常を判定する状態判定部と、前記第２診断処理において前記スロットルバルブの開度が前記全閉開度に収束した際の全閉開度収束値を取得し、前記状態判定部により前記リターンスプリング及び前記デフォルトスプリングが正常であると判定した際に、前記全閉開度収束値を全閉基準開度値として更新する全閉基準開度更新処理を、前記全閉開度収束値を取得した前記第２診断処理に並行して前記エンジンの始動前に実行する全閉基準開度更新部と、を有し、前記状態判定部は、前記第１診断処理の後に前記第２診断処理を実行する電子制御スロットル装置である。

また、本発明は、かかる第１の局面に加えて、前記状態判定部は、前記デフォルトスプリングの付勢力が前記リターンスプリングの付勢力より大きい場合に、前記第１診断処理における前記スロットルバルブの駆動範囲を前記第２診断処理における前記スロットルバルブの駆動範囲よりも大きくすることを第２の局面とする。

本発明の第１の局面における電子制御スロットル装置においては、エンジンのスロットルバルブの開度を制御する電子制御スロットル装置であって、スロットルバルブを駆動するアクチュエータと、スロットルバルブを閉方向に付勢するリターンスプリングと、スロットルバルブを開方向に付勢するデフォルトスプリングと、アクチュエータを駆動してスロットルバルブを開方向に駆動してスロットルバルブの開度が診断開度に収束するか否かを判定すると共に、アクチュエータによるスロットルバルブの駆動を停止してスロットルバルブの開度が全閉開度よりも大きいデフォルト開度に収束するか否かを判定する第１診断処理と、アクチュエータを駆動してスロットルバルブを閉方向に駆動してスロットルバルブの開度が全閉開度に収束するか否かを判定すると共に、アクチュエータによるスロットルバルブの駆動を停止してスロットルバルブの開度がデフォルト開度に収束するか否かを判定する第２診断処理と、をエンジンの始動前に実行してリターンスプリング及びデフォルトスプリングの正常若しくは異常を判定する状態判定部と、第２診断処理においてスロットルバルブの開度が全閉開度に収束した際の全閉開度収束値を取得し、状態判定部によりリターンスプリング及びデフォルトスプリングが正常であると判定した際に、全閉開度収束値を全閉基準開度値として更新する全閉基準開度更新処理を、全閉開度収束値を取得した第２診断処理に並行してエンジンの始動前に実行する全閉基準開度更新部と、を有し、状態判定部は、第１診断処理の後に第２診断処理を実行することにより、運行前点検処理に要する時間を短縮することができ、エンジン始動までの時間が短縮され、車両の商品性を向上させることができる。

また、リターンスプリング及びデフォルトスプリングの異常を診断する際に、スロットルシャフトや駆動ギヤに塗布されているグリース等の潤滑剤の粘性をより低くすることができ、リターンスプリング及びデフォルトスプリングの故障診断に必要な電力を抑制することができる。

本発明の第２の局面における電子制御スロットル装置においては、前記状態判定部は、前記デフォルトスプリングの付勢力が前記リターンスプリングの付勢力より大きい場合に、前記第１診断処理における前記スロットルバルブの駆動範囲を前記第２診断処理における前記スロットルバルブの駆動範囲よりも大きくするものであるため、スロットルバルブ
の固着のチェックが可能であると共に、スロットルシャフトや駆動ギヤに塗布されているグリース等の潤滑剤の粘性をより低くすることができ、リターンスプリング又はデフォルトスプリングの異常を診断する異常診断処理に必要な電力を抑制することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る電子制御スロットル装置の構成を示すブロック図である。図２は、本発明の実施形態に係る電子制御スロットル装置のエンジン始動判断処理の流れを示す図である。図３は、本発明の実施形態に係る電子制御スロットル装置の異常診断処理及び全閉基準開度更新処理の詳細な流れを示す図である。図４は、本発明の実施形態に係る電子制御スロットル装置の運行前点検の処理の流れを示すタイミングチャート図である。

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装置につき、詳細に説明する。

＜電子制御スロットル装置の構成＞
まず、図１を参照して、本実施形態における電子制御スロットル装置の構成につき、詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る電子制御スロットル装置の構成を示すブロック図である。

図１に示すように、本実施形態に係る電子制御スロットル装置１は、図示を省略する車両、典型的には自動二輪車に搭載され、スロットルバルブ機構２、スロットル開度センサ３、アクセル開度センサ４、及びＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）８を備えている。

スロットルバルブ機構２は、車両の図示を省略するエンジンの吸気系に配設されて、エンジン内部への空気の流入量を調整するスロットルバルブ２１を駆動するものである。スロットルバルブ機構２は、ギア２２を介してスロットルバルブ２１を開閉駆動するモータ２３と、スロットルバルブ２１を閉方向に付勢するリターンスプリング２４と、リターンスプリング２４の付勢力よりも大きい付勢力でスロットルバルブ２１を開方向に付勢するデフォルトスプリング２５と、を備えている。ギア２２及びモータ２３は、スロットルバルブ２１を駆動するアクチュエータとして機能する。スロットルバルブ機構２は、スロットルバルブ２１がデフォルト開度から閉方向に駆動する状態においてリターンスプリング２４がスロットルバルブ２１に対して付勢力を与えない機構を有し、スロットルバルブ２１がデフォルト開度から開方向に駆動する状態においてスロットルバルブ２１はデフォルトスプリング２５の付勢力に実質的に抗しない機構を有していると共に、スロットルバルブ２１がデフォルト開度に収束した状態においてリターンスプリング２４及びデフォルトスプリング２５の両方がスロットルバルブ２１に対して付勢力を与える機構を有している。スロットルバルブ２１は、アクチュエータ駆動回路８２がバッテリＢから電力の供給を受けていない通電オフのときにはデフォルト開度の位置に停止している。

ＥＣＵ８は、車両に搭載されたバッテリＢから供給される電力を利用して動作し、車両の各種構成要素を制御自在な制御装置である。また、ＥＣＵ８は、リレー８１と、アクチュエータ駆動回路８２と、制御部８３と、データの記憶装置であるＲＡＭ８４、ＲＯＭ８５及びＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）８６と、を備えている。アクチュエータ駆動回路８２は、バッテリＢから電力の供給を受けてモータ２３を駆動する。アクチュエータ駆動回路８２の動作は、制御部８３によって制御される。制御部８３は、リレー８１とアクチュエータ駆動回路８２との間の電圧値（バッテリ電圧）をモータ２３の駆動電圧として検出する。

制御部８３は、ＲＯＭ８５に記憶されている所定の制御プログラムを読み出し、読み出した制御プログラムをＲＡＭ８４に一時的に記憶させながら、読み出した制御プログラムに従って動作する。制御部８３は、運行前点検処理を行い、運行前点検処理の処理結果に応じて、図示を省略するエンジンの始動を許可又は禁止する。

より詳しくは、制御部８３は、状態判定部８３１及び全閉基準開度更新部８３２を備えている。状態判定部８３１は、リターンスプリング２４の異常を診断する第１診断処理と、デフォルトスプリング２５の異常を診断する第２診断処理と、を実行する。状態判定部８３１は、異常診断処理として行う第１診断処理及び第２診断処理における異常診断結果を電気信号として出力する。状態判定部８３１は、デフォルトスプリング２５の付勢力より小さい付勢力を有するリターンスプリング２４の異常を診断する第１診断処理を実行した後に、リターンスプリング２４の付勢力より大きい付勢力を有するデフォルトスプリング２５の異常を診断する第２診断処理を実行する。

本実施の形態において、デフォルトスプリング２５の付勢力をリターンスプリング２４の付勢力よりも大きくしたが、リターンスプリング２４の付勢力をデフォルトスプリング２５の付勢力よりも大きくしてもよい。この場合、状態判定部８３１は、リターンスプリング２４の付勢力より小さい付勢力を有するデフォルトスプリング２５の異常を診断する第２診断処理を実行した後に、デフォルトスプリング２５の付勢力より大きい付勢力を有するリターンスプリング２４の異常を診断する第１診断処理を実行する。また、この場合、状態判定部８３１は、第２診断処理におけるスロットルバルブ２１の駆動範囲を第１診断処理におけるスロットルバルブ２１の駆動範囲よりも大きくする。なお、リターンスプリング２４の付勢力とデフォルトスプリング２５の付勢力とが同一である場合には、第１診断処理及び第２診断処理の何れを先に実行してもよく、第１診断処理及び第２診断処理におけるスロットルバルブ２１の駆動範囲を同じにする。

ここで、第１診断処理は、ギア２２及びモータ２３を駆動してスロットルバルブ２１を開方向に駆動した際における、スロットル開度センサ３からのスロットルバルブ２１の開度に応じた出力電圧値（ＴＰＳ）に基づいて、スロットルバルブ２１の開度が診断開度に収束するか否かを判定すると共に、ギア２２及びモータ２３によるスロットルバルブ２１の駆動を停止した際における、スロットル開度センサ３からのスロットルバルブ２１の開度に応じた出力電圧値に基づいて、スロットルバルブ２１の開度が全閉開度よりも大きいデフォルト開度に収束するか否かを判定する処理である。

また、第２診断処理は、ギア２２及びモータ２３を駆動してスロットルバルブ２１を閉方向に駆動した際における、スロットル開度センサ３からのスロットルバルブ２１の開度に応じた出力電圧値に基づいて、スロットルバルブ２１の開度が全閉開度に収束するか否かを判定すると共に、ギア２２及びモータ２３によるスロットルバルブ２１の駆動を停止した際における、スロットル開度センサ３からのスロットルバルブ２１の開度に応じた出力電圧値に基づいて、スロットルバルブ２１の開度がデフォルト開度に収束するか否かを判定する処理である。

状態判定部８３１は、第２診断処理において取得した、スロットルバルブ２１の開度が全閉開度に収束した際の全閉開度収束値を電気信号として出力する。

全閉基準開度更新部８３２は、状態判定部８３１からの電気信号に応じた全閉開度収束値を取得する。全閉基準開度更新部８３２は、状態判定部８３１からの電気信号に応じた異常診断結果より、リターンスプリング２４及びデフォルトスプリング２５が正常であると判定した際に、取得した全閉開度収束値に基づいて全閉基準開度値を更新する。

制御部８３は、全閉基準開度更新部８３２において全閉基準開度値を更新した際に、図示を省略するエンジンの始動を許可する。

制御部８３は、エンジンの始動を許可した後、アクセル開度センサ４によって検出されたアクセル指示開度に基づいてスロットルバルブ２１の目標開度を算出し、スロットル開度センサ３によって検出されるスロットルバルブ２１の開度が算出された目標開度に一致するようにアクチュエータ駆動回路８２を介してモータ２３をフィードバック制御する。制御部８３は、安全装置として機能するリレー８１のオン／オフを制御し、図示しないセンサより異常な検出結果を取得した際にリレー８１をオフにして、アクチュエータ駆動回路８２に対するバッテリＢからの電力の供給を停止させる。

制御部８３は、状態判定部８３１からの電気信号に応じた異常診断結果より、リターンスプリング２４及びデフォルトスプリング２５が異常であると判定した際に、エンジンの始動を許可しない。

ＲＡＭ８４は、制御部８３が実行している制御プログラムや制御データを一時的に記憶する。

ＲＯＭ８５は、スロットルバルブ機構２を制御するための各種制御プログラム及び制御データを記憶している。

ＥＥＰＲＯＭ８６は、制御部８３の全閉基準開度更新部８３２により更新した全閉基準開度値を記憶する。

以上のような構成を有する電子制御スロットル装置１では、以下に示すエンジン始動判断処理を実行することにより、エンジンの始動を許可又は禁止する。以下、図２を参照して、本実施形態におけるエンジン始動判断処理について、詳細に説明する。

＜エンジン始動判断処理＞
図２を参照して、本実施形態における電子制御スロットル装置１が実行するエンジン始動判断処理につき、詳細に説明する。

図２は、本発明の実施形態に係る電子制御スロットル装置１のエンジン始動判断処理の流れを示す図である。図２において、図２（ａ）は、エンジン始動判断処理の全体の流れを示しており、図２（ｂ）は、運行前点検処理の流れを示している。

図２（ａ）に示すエンジン始動判断処理は、車両のイグニッションスイッチがオフ状態からオン状態に切り替えられて電子制御スロットル装置１の制御処理が開始したタイミングで開始となり、エンジン始動判断処理はステップＳ１の処理に進む。

ステップＳ１の処理では、制御部８３が、運行前点検処理を実行して、異常があるか否かを判定する。判定の結果、異常がある場合には、制御部８３は、エンジン始動判断処理をステップＳ２に進める。一方、異常がない場合には、制御部８３は、エンジン始動判断処理をステップＳ３に進める。なお、ステップＳ１の運行前点検処理の詳細な流れについては後述する。

ステップＳ２の処理では、制御部８３が、エンジンの始動を禁止する。これにより、エンジン始動判断処理は終了する。

ステップＳ３の処理では、制御部８３が、エンジンの始動を許可する。これにより、エンジン始動判断処理は終了する。

＜運行前点検処理＞
図２を参照して、本実施形態における電子制御スロットル装置１が実行する運行前点検処理につき、詳細に説明する。

図２（ｂ）に示すステップＳ１の運行前点検処理では、車両のイグニッションスイッチがオフ状態からオン状態に切り替えられて電子制御スロットル装置１の制御処理が開始したタイミングで開始となり、運行前点検処理はステップＳ１１の処理に進む。

ステップＳ１１の処理では、制御部８３が、図示しない車速センサからの電気信号より車両が停車しているか否かの停車確認を行う。これにより、ステップＳ１１の処理は完了し、運行前点検処理は、ステップＳ１２の処理に進む。

ステップＳ１２の処理では、制御部８３が、電子制御スロットル装置１の緊急停止機能確認を行う。これにより、ステップＳ１２の処理は完了し、運行前点検処理は、ステップＳ１３の処理に進む。

ステップＳ１３の処理では、制御部８３が、リレー８１の異常をチェックする。これにより、ステップＳ１３の処理は完了し、運行前点検処理は、ステップＳ１４の処理に進む。

ステップＳ１４の処理では、制御部８３が、異常診断処理及び全閉基準開度更新処理を行って、異常の有無を判定する。これにより、ステップＳ１４の処理は完了し、運行前点検処理は終了する。

＜異常診断処理及び全閉基準開度更新処理＞
図３及び図４を参照して、本実施形態における電子制御スロットル装置１が実行する異常診断処理及び全閉基準開度更新処理につき、詳細に説明する。

図３は、本発明の実施形態に係る電子制御スロットル装置１の異常診断処理及び全閉基準開度更新処理の詳細な流れを示す図である。図４は、本発明の実施形態に係る電子制御スロットル装置の運行前点検の処理の流れを示すタイミングチャート図である。

図３に示す異常診断処理及び全閉基準開度更新処理は、図２（ｂ）のステップＳ１３の処理が終了したタイミングで開始となり、異常診断処理及び全閉基準開度更新処理はステップＳ１４１の処理に進む。

ステップＳ１４１の処理では、制御部８３が、図２（ｂ）のステップＳ１３の処理における判定においてリレー８１に異常があるか否か、及び、スロットル開度センサ３の出力電圧値に異常があるか否かを判定する。制御部８３は、図２（ｂ）のステップＳ１３の処理における判定においてリレー８１に異常ありの場合、又は、スロットル開度センサ３の出力電圧値に異常ありの場合に、ステップＳ１４１の処理を終了してステップＳ１４７の処理に進み、図２（ｂ）のステップＳ１３の処理における判定においてリレー８１に異常なしの場合、及び、スロットル開度センサ３の出力電圧値に異常なしの場合に、ステップＳ１４１の処理を終了してステップＳ１４２の第１診断処理に進む。

第１診断処理のステップＳ１４２の処理では、制御部８３の状態判定部８３１が、スロットルバルブ２１の目標開度を全開開度よりも小さい開度である診断開度に設定し、スロットル開度センサ３によって検出されるスロットルバルブ２１の開度が診断開度に一致するようにアクチュエータ駆動回路８２を介してモータ２３を駆動制御する。スロットルバルブ２１は、デフォルトスプリング２５の付勢力に、実質的に抗することなく、リターンスプリング２４の付勢力に抗してデフォルト開度から第１駆動範囲（例えば、開方向に２３°）駆動して診断開度に収束するように動作する。制御部８３の状態判定部８３１は、所定時間（図４に示す時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間）内において、スロットルバルブ２１の開度が診断開度に収束するか否かを判定する。制御部８３の状態判定部８３１は、所定時間内においてスロットルバルブ２１の開度が診断開度に収束する場合に第１診断処理のステップＳ１４２の処理を終了して第１診断処理のステップＳ１４３の処理に進み、所定時間内に診断開度に収束しない場合にリターンスプリング２４の異常と判定して、第１診断処理のステップＳ１４２の処理を終了してステップＳ１４７の処理に進む。この判定結果におけるリターンスプリング２４の異常の要因としては、スロットルバルブ２１の固着又はリターンスプリング２４のトルクが大き過ぎる可能性が考えられる。

第１診断処理のステップＳ１４３の処理では、制御部８３の状態判定部８３１が、アクチュエータ駆動回路２８によるモータ２３の駆動を停止する。スロットルバルブ２１は、リターンスプリング２４の付勢力を受けてデフォルト開度に収束するように動作する。制御部８３の状態判定部８３１は、所定時間（図４に示す時刻ｔ２から時刻ｔ３までの時間）内において、スロットルバルブ２１の開度がデフォルト開度に収束するか否かを判定する。制御部８３の状態判定部８３１は、所定時間内においてスロットルバルブ２１の開度がデフォルト開度に収束する場合に第１診断処理のステップＳ１４３の処理を終了して第２診断処理のステップＳ１４４の処理に進み、所定時間内においてスロットルバルブ２１の開度がデフォルト開度に収束しない場合に、リターンスプリング２４の異常と判定して、第１診断処理のステップＳ１４３の処理を終了してステップＳ１４７の処理に進む。この判定結果におけるリターンスプリング２４の異常の要因としては、リターンスプリング２４又はデフォルトスプリング２５のトルクの不足の可能性、又はリターンスプリング２４の破損の可能性が考えられる。

第２診断処理のステップＳ１４４の処理では、制御部８３の状態判定部８３１が、スロットル開度センサ３によって検出されるスロットルバルブ２１の開度が全閉開度になるようにアクチュエータ駆動回路８２を介してモータ２３を駆動制御する。制御部８３の状態判定部８３１は、バッテリＢの電圧に基づいて駆動デューティを出力してモータ２３を駆動制御する。スロットルバルブ２１は、デフォルトスプリング２５の付勢力に抗してデフォルト開度から第２駆動範囲（例えば、閉方向に７°）駆動してスロットルボディ２６に当接して全閉開度に収束するように動作する。制御部８３の状態判定部８３１は、所定時間（図４に示す時刻ｔ３から時刻ｔ４までの時間）内において、スロットルバルブ２１の開度が全閉開度に収束するか否かを判定する。制御部８３の状態判定部８３１は、所定時間内にスロットルバルブ２１の開度が全閉開度に収束する場合に第２診断処理のステップＳ１４４の処理を終了して第２診断処理のステップＳ１４５の処理に進むと共にステップＳ１４８に進み、所定時間内にスロットルバルブ２１の開度が全閉開度に収束しない場合にデフォルトスプリング２５の異常と判定して、第２診断処理のステップＳ１４４の処理を終了してステップＳ１４７の処理に進む。この判定結果におけるデフォルトスプリング２５の異常の要因としては、スロットルバルブ２１の固着又はデフォルトスプリング２５のトルクが大き過ぎる可能性が考えられる。

第２診断処理のステップＳ１４５の処理では、制御部８３の状態判定部８３１が、アクチュエータ駆動回路２８によるモータ２３の駆動を停止する。スロットルバルブ２１は、デフォルトスプリング２５の付勢力を受けてデフォルト開度に収束するように動作する。制御部８３の状態判定部８３１は、所定時間（図４に示す時刻ｔ４から時刻ｔ５までの時間）内において、スロットルバルブ２１の開度がデフォルト開度に収束するか否かを判定する。制御部８３の状態判定部８３１は、所定時間内においてスロットルバルブ２１の開度がデフォルト開度に収束する場合に第２診断処理のステップＳ１４５の処理を終了してステップＳ１４６の処理に進み、所定時間内においてスロットルバルブ２１の開度がデフォルト開度に収束しない場合にデフォルトスプリング２５の異常と判定して、第２診断処理のステップＳ１４５の処理を終了してステップＳ１４７の処理に進む。この判定結果におけるデフォルトスプリング２５の異常の要因としては、デフォルトスプリング２５のトルクの不足の可能性、又はデフォルトスプリング２５の破損の可能性が考えられる。

ステップＳ１４２からステップＳ１４７までの異常診断処理は、アクセル指示開度に基づいたスロットルバルブ２１のフィードバック制御処理の開始前に実行される。これにより、リターンスプリング２４及びデフォルトスプリング２５の確からしさを確認した上でスロットルバルブ２１のフィードバック制御処理を開始することができる。

ステップＳ１４６の処理では、制御部８３が、電子制御スロットル装置１の機構が正常であると判定し、ステップＳ１４６の処理を終了してステップＳ１５１の処理に進む。

ステップＳ１４７の処理では、制御部８３が、電子制御スロットル装置１の機構が異常であると判定し、ステップＳ１４７の処理を終了して、異常診断処理及び全閉基準開度更新処理を終了する。

ステップＳ１４８の処理では、ステップＳ１４４の処理において全閉開度に収束したと判定した場合に、制御部８３の全閉基準開度更新部８３２が、スロットル開度センサ３の出力電圧値が管理幅内において安定判断幅内で安定するか否かを判定する。ここで、管理幅は、スロットル開度センサ３の出力電圧値の中央値に対してスロットル開度センサ３の出力電圧値が所定量大きい上限値以下、且つ、スロットル開度センサ３の出力電圧値の中央値に対してスロットル開度センサ３の出力電圧値が所定量小さい下限値以上の範囲である。制御部８３の全閉基準開度更新部８３２は、スロットル開度センサ３の出力電圧値が管理幅内において安定判断幅内で安定する場合に、ステップＳ１４８の処理を終了してステップＳ１４９の処理に進み、スロットル開度センサ３の出力電圧値が管理幅内において安定判断幅内で安定しない場合に、ステップＳ１４８の処理を終了してステップＳ１５１の処理に進む。

ステップＳ１４９の処理では、制御部８３の全閉基準開度更新部８３２が、ステップＳ１４４の処理において、時刻ｔ３からｔ４までの時間内に全閉開度に収束した際の全閉開度収束値を保持して、ステップＳ１４９の処理を終了してステップＳ１５０の処理に進む。

ステップＳ１５０の処理では、制御部８３の全閉基準開度更新部８３２が、全閉開度収束値の取得を終了して、ステップＳ１５０の処理を終了してステップＳ１５１の処理に進む。

ステップＳ１４８からステップＳ１５０までの全閉基準開度更新処理は、ステップＳ１４２からステップＳ１４７までの異常診断処理に並行して行われる。即ち、制御部８３は、異常診断処理に並行して全閉基準開度更新処理を実行する。

ステップＳ１５１の処理では、制御部８３の全閉基準開度更新部８３２が、全閉開度収束値を保持済みであるか否かを判定する。制御部８３の全閉基準開度更新部８３２は、全閉開度収束値を保持済みの場合に、ステップＳ１５１の処理を終了してステップＳ１５２の処理に進み、全閉開度収束値を保持していない場合に、ステップＳ１５１の処理を終了してステップＳ１５３の処理に進む。

ステップＳ１５２の処理では、制御部８３の全閉基準開度更新部８３２が、保持済みの全閉開度収束値を全閉基準開度値としてＥＥＰＲＯＭ８６に保存して、全閉基準開度値を更新する。これにより、ステップＳ１５２の処理は完了し、異常診断処理及び全閉基準開度更新処理は終了する。

ステップＳ１５３の処理では、制御部８３の全閉基準開度更新部８３２が、ＥＥＰＲＯＭ８６に全閉基準開度値の保存履歴があるか否かを判定する。制御部８３の全閉基準開度更新部８３２は、ＥＥＰＲＯＭ８６に全閉基準開度値の保存履歴がある場合に、ステップＳ１５３の処理を終了してステップＳ１５４の処理に進み、ＥＥＰＲＯＭ８６に全閉基準開度値の保存履歴がない場合に、ステップＳ１５３の処理を終了してステップＳ１５５の処理に進む。

ステップＳ１５４の処理では、制御部８３の全閉基準開度更新部８３２が、保存履歴の全閉基準開度値を適用する。これにより、ステップＳ１５４の処理は完了し、異常診断処理及び全閉基準開度更新処理は終了する。

ステップＳ１５５の処理では、制御部８３の全閉基準開度更新部８３２が、予め記憶しておいた代替値を全閉基準開度値として適用する。これにより、ステップＳ１５５の処理は完了し、異常診断処理及び全閉基準開度更新処理は終了する。

図４に示すように、制御部８３は、異常診断処理に並行して全閉基準開度更新処理を実行することにより、時刻ｔ１から時刻ｔ５の間に全閉開度収束値を取得することができる。これにより、本実施形態における電子制御スロットル装置１では、図４の時刻ｔ５からｔ６までの時間に破線で示すように全閉開度収束値を取得していた従来の電子制御スロットル装置に比べて、運行前点検処理に要する時間を短縮することができる。

以上の本発明の実施形態における電子制御スロットル装置では、ギア２２及びモータ２３を駆動してスロットルバルブ２１を開方向に駆動してスロットルバルブ２１の開度が診断開度に収束するか否かを判定すると共に、ギア２２及びモータ２３によるスロットルバルブ２１の駆動を停止してスロットルバルブ２１の開度が全閉開度よりも大きいデフォルト開度に収束するか否かを判定する第１診断処理と、ギア２２及びモータ２３を駆動してスロットルバルブ２１を閉方向に駆動してスロットルバルブ２１の開度が全閉開度に収束するか否かを判定すると共に、ギア２２及びモータ２３によるスロットルバルブ２１の駆動を停止してスロットルバルブ２１の開度がデフォルト開度に収束するか否かを判定する第２診断処理と、を実行してリターンスプリング２４及びデフォルトスプリング２５の正常若しくは異常を判定し、第２診断処理においてスロットルバルブ２１の開度が全閉開度に収束した際の全閉開度収束値を取得し、リターンスプリング２４及びデフォルトスプリング２５が正常であると判定した際に、全閉開度収束値を全閉基準開度値として更新することにより、リターンスプリング及びデフォルトスプリングの異常を診断する異常診断処理に並行して、全閉開度収束値を取得して全閉基準開度値を更新する全閉基準開度更新処理を実行することにより、運行前点検処理に要する時間を短縮することができ、エンジン始動までの時間が短縮され、車両の商品性を向上することができる。

また、本発明の実施形態における電子制御スロットル装置では、デフォルトスプリング２５の付勢力がリターンスプリング２４の付勢力より大きい場合に、第１診断処理の後に第２診断処理を実行するものであるため、リターンスプリング及びデフォルトスプリングの異常を診断する際に、スロットルシャフトや駆動ギヤに塗布されているグリース等の潤滑剤の粘性をより低くすることができ、リターンスプリング及びデフォルトスプリングの故障診断に必要な電力を抑制することができる。

また、本発明の実施形態における電子制御スロットル装置では、デフォルトスプリング２５の付勢力がリターンスプリング２４の付勢力より大きい場合に、第１診断処理におけるスロットルバルブ２１の駆動範囲を第２診断処理におけるスロットルバルブ２１の駆動範囲よりも大きくするものであるため、スロットルバルブの固着のチェックが可能であると共に、スロットルシャフトや駆動ギヤに塗布されているグリース等の潤滑剤の粘性をより低くすることができ、リターンスプリング又はデフォルトスプリングの異常を診断する異常診断処理に必要な電力を抑制することができる。

また、本発明の実施形態における電子制御スロットル装置では、第１診断処理において、スロットルバルブ２１の目標開度を全開開度よりも小さい開度である診断開度に設定することにより、第１診断処理における判定に要する時間を短縮して、リターンスプリング２４の異常を早期に判定することができる。

なお、上記の説明において、第２診断処理のスロットルバルブ２１の駆動範囲よりも第１診断処理のスロットルバルブ２１の駆動範囲を大きくしたが、第２診断処理のスロットルバルブ２１の駆動範囲よりも第１診断処理のスロットルバルブ２１の駆動範囲を小さくしてもよい。この場合、制御部８３は、第２診断処理を実行した後に第１診断処理を実行するようにする。

また、上記の説明において、診断開度を全開開度よりも小さい開度にしたが、診断開度を全開開度にすることができる。

また、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２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、本発明においては、リターンスプリング及びデフォルトスプリングの異常を診断する異常診断処理に並行して、全閉開度を取得して全閉基準開度を更新する全閉基準開度更新処理を実行することにより、運行前点検処理に要する時間を短縮し、エンジン始動までの時間が短縮され、車両の商品性を向上することが可能な電子制御スロットル装置を提供することができ、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装置に広範に適用され得るものと期待される。

１…電子制御スロットル装置
２…スロットルバルブ機構
３…スロットル開度センサ
４…アクセル開度センサ
８…ＥＣＵ
２１…スロットルバルブ
２２…ギア
２３…モータ
２４…リターンスプリング
２５…デフォルトスプリング
８１…リレー
８２…アクチュエータ駆動回路
８３…制御部
８４…ＲＡＭ
８５…ＲＯＭ
８６…ＥＥＰＲＯＭ
８３１…状態判定部
８３２…全閉基準開度更新部

Claims

エンジンのスロットルバルブの開度を制御する電子制御スロットル装置であって、
前記スロットルバルブを駆動するアクチュエータと、
前記スロットルバルブを閉方向に付勢するリターンスプリングと、
前記スロットルバルブを開方向に付勢するデフォルトスプリングと、
前記アクチュエータを駆動して前記スロットルバルブを開方向に駆動して前記スロットルバルブの開度が診断開度に収束するか否かを判定すると共に、前記アクチュエータによる前記スロットルバルブの駆動を停止して前記スロットルバルブの開度が全閉開度よりも大きいデフォルト開度に収束するか否かを判定する第１診断処理と、前記アクチュエータを駆動して前記スロットルバルブを閉方向に駆動して前記スロットルバルブの開度が前記全閉開度に収束するか否かを判定すると共に、前記アクチュエータによる前記スロットルバルブの駆動を停止して前記スロットルバルブの開度が前記デフォルト開度に収束するか否かを判定する第２診断処理と、を前記エンジンの始動前に実行して前記リターンスプリング及び前記デフォルトスプリングの正常若しくは異常を判定する状態判定部と、
前記第２診断処理において前記スロットルバルブの開度が前記全閉開度に収束した際の全閉開度収束値を取得し、前記状態判定部により前記リターンスプリング及び前記デフォルトスプリングが正常であると判定した際に、前記全閉開度収束値を全閉基準開度値として更新する全閉基準開度更新処理を、前記全閉開度収束値を取得した前記第２診断処理に並行して前記エンジンの始動前に実行する全閉基準開度更新部と、
を有し、
前記状態判定部は、前記第１診断処理の後に前記第２診断処理を実行する、
ことを特徴とする電子制御スロットル装置。
前記状態判定部は、
前記デフォルトスプリングの付勢力が前記リターンスプリングの付勢力より大きい場合に、前記第１診断処理における前記スロットルバルブの駆動範囲を前記第２診断処理における前記スロットルバルブの駆動範囲よりも大きくする、
ことを特徴とする請求項１記載の電子制御スロットル装置。