(57)【要約】【課題】構成部品の耐久性の向上、コスト低減、および、消費電流の削減を図ることが可能な内燃機関のスロットル制御装置を得る。【解決手段】モータ非通電時にスロットルを中間開度位置に保持する中間開度位置保持機構付きのスロットルバルブで、モータ非通電時状態でのＴＰＳ出力値が所定範囲にあるか否かで中間開度位置保持機構の異常判定を行う中間開度位置保持機構異常検出手段５６と、異常でないと判定された場合に、そのＴＰＳ出力値を中間開度位置学習値として学習する中間開度位置学習手段５７と、当該中間開度位置学習値を基準に第１、第２、第３の開度領域を設定する開度領域判定手段５８と、各開度領域に応じてスロットル開度要求値に対するスロットル開度指令値を設定して開度フィードバック制御を行うスロットル開度指令値設定手段５９とを備えている。【選択図】図２
2010133359.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンへの吸入空気量を調節するスロットルバルブと、前記スロットルバルブの開度を検出してスロットル実開度値を出力するスロットル開度センサと、前記スロットルバルブを駆動するモータと、前記モータを通電していない時はスロットルバルブを中間開度位置に保持する中間開度位置保持機構付のスロットルアクチュエータと、前記スロットル開度センサにより検出したスロットル実開度値が目標値に一致するようにスロットル開度をフィードバック制御する制御ユニットとを備える内燃機関のスロットル制御装置であって、
エンジン回転速度を検出するクランク角センサと、
アクセル開度を検出するアクセル開度センサと
をさらに備え、
前記制御ユニットは、
前記アクセル開度センサにより検出したアクセル開度と前記クランク角センサにより検出したエンジン回転速度とに基づいて、エンジン運転時のスロットル開度要求値を設定するスロットル開度要求値設定手段と、
前記モータが非通電状態のときの前記スロットル開度センサから出力されるスロットル実開度値が、予め設定された中間開度位置の基準値に対する所定の範囲内に存在した場合を正常とし、それ以外を異常として、前記中間開度位置保持機構が正常か異常かを検出する中間開度位置保持機構異常検出手段と、
前記モータが非通電状態で前記中間開度位置保持機構異常検出手段が異常検出していないときの前記スロットル開度センサからのスロットル実開度値を、中間開度位置学習値として学習する中間開度位置学習手段と、
前記中間開度位置学習値を基準として、通常運転領域である第１開度動作領域、スロットル全閉領域である第２開度動作領域、および、スロットル全開領域である第３開度動作領域を求め、前記スロットル開度要求値設定手段により設定された前記スロットル開度要求値が、前記第１、第２、第３開度動作領域のいずれに該当しているかを判定する開度領域判定手段と、
前記スロットル開度要求値設定手段により設定された前記スロットル開度要求値が、前記第１、第２、第３開度動作領域のそれぞれに対して予め設定されたスロットル開度速度制限値以下になるように、前記開度領域判定手段により判定された開度動作領域に応じて速度制限し、スロットル開度指令値として出力するスロットル開度指令値設定手段と、
前記スロットル開度センサにより検出したスロットル実開度値が前記スロットル開度指令値設定手段から出力される前記スロットル開度指令値に一致するようにスロットル開度のフィードバック制御を行って、前記モータへのモータ駆動デューティ値を出力するスロットル開度フィードバック制御手段と
を備えていることを特徴とする内燃機関のスロットル制御装置。
【請求項２】
前記中間開度位置学習値を基準として、前記第１開度動作領域は、当該基準からスロットル全閉側に第１の所定値Ａだけ減算した開度位置から、スロットル全開側に第２の所定値Ｂを加算した開度位置までの領域とし、
前記スロットル開度指令値設定手段は、前記第１開度動作領域においては、前記スロットル開度要求値に対する前記速度制限は行わずにそのまま前記スロットル開度指令値として出力することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のスロットル制御装置。
【請求項３】
前記第２開度動作領域は、前記中間開度位置学習値を基準として、スロットル全閉側に第１の所定値Ａだけ減算した開度位置から、同じくスロットル全閉側に前記第１の所定値Ａよりも大きい値に設定された第３の所定値Ｃだけ減算した開度位置までの領域とし、
前記第３開度動作領域は、前記中間開度位置学習値を基準として、スロットル全開側に第２の所定値Ｂを加算した開度位置から、同じくスロットル全開側に前記第２の所定地Ｂよりも大きい値に設定された第４の所定値Ｄを加算した開度位置までの領域として、
前記スロットル開度指令値設定手段は、前記第２開度動作領域と前記第３開度動作領域においては、前記スロットル開度要求値に対する前記速度制限を行って、前記スロットル開度指令値を出力することを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関のスロットル制御装置。
【請求項４】
前記中間開度位置学習手段は、前記中間開度位置学習値の学習時に、前回学習時の中間開度位置学習値と今回学習時の中間開度位置学習値との差分である学習値更新量を所定値以下に制限することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の内燃機関のスロットル制御装置。
【請求項５】
前記開度領域判定手段は、前記第２開度動作領域または前記第３開度動作領域において、前記スロットル開度フィードバック制御手段からのモータ駆動デューティ値の絶対値が第１の所定閾値以上である状態が第１の所定時間以上継続した場合は、全閉ストッパ位置または全開ストッパ位置へのスロットルバルブの突き当て状態と判定して、前記第３の所定値Ｃまたは前記第４の所定値Ｄを、前記中間開度位置学習値と前記全閉ストッパ位置または前記全開ストッパ位置への突き当て状態判定時の前記スロットル開度センサによるスロットル実開度値との偏差により補正することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の内燃機関のスロットル制御装置。
【請求項６】
前記スロットル開度フィードバック制御手段は、前記第１、第２、第３開度動作領域において、前記スロットル開度指令値設定手段により設定されたスロットル開度指令値と前記スロットル開度センサによるスロットル実開度値との偏差の絶対値が第２の所定閾値以上である状態が第２の所定時間継続した場合に、スロットル開度のフィードバック制御異常として検出することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の内燃機関のスロットル制御装置。
【請求項７】
前記中間開度位置保持機構異常検出手段で異常を検出した時、または、前記スロットル開度フィードバック制御手段で異常を検出した時は、エンジン出力を抑制して退避走行を行うことを特徴とする請求項６に記載の内燃機関のスロットル制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関のスロットル制御装置に関し、特に、自動車用エンジンの吸気管内に配設されたスロットルバルブの開度量をスロットル開度センサにより検出し、スロットルアクチュエータにより所望の開度位置にフィードバック制御する内燃機関のスロットル制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スロットルアクチュエータによりスロットルバルブを駆動制御する際のスロットル開度の基準値学習に関する先行技術文献としては、例えば、下記の特許文献１に示された「内燃機関のスロットル制御装置」がある。当該特許文献１では、スロットルバルブを駆動するモータをＰＷＭ（パルス幅変調）制御し、該ＰＷＭ制御での駆動デューティ比を変化させることによってモータ電流を制御し、該スロットルバルブの開度が目標開度になるように制御するスロットル制御装置において、スロットルバルブの開閉制御の際の基準値学習の信頼性を維持しつつ、学習回数を減らし、機械系の耐久性を向上する内燃機関のスロットル制御装置が開示されている。当該特許文献１では、イグニッションスイッチがＯＮで、かつ、スタータがＯＦＦ時に、モータ駆動によりスロットルバルブが全閉ストッパ位置まで閉じられ、バルブレバーが全閉ストッパに突き当てされる。このとき、スロットル開度センサにて検出されるスロットルバルブのスロットル開度が基準値として学習される。この基準値の学習は、内燃機関の前回の停止時と今回の始動時とにおける冷却水温の差分が所定値以下のときは禁止することにより、スロットルバルブの開閉制御における基準値の学習回数を減らすことができ、基準値学習の信頼性を維持しつつ機械系の耐久性を向上することができるとしている。
【０００３】
また、スロットル開度の基準位置更新に関する先行技術文献としては、下記の特許文献２に示された「スロットルバルブ制御装置」がある。当該特許文献２では、開閉可能であると共にストッパに当接可能なスロットルバルブと、前記スロットルバルブを開弁方向及び閉弁方向に作動させる駆動手段と、前記スロットルバルブのスロットル開度を検出する開度検出手段と、前記スロットルバルブのスロットル開度の基準位置を更新する基準位置更新手段とを備えたスロットルバルブ制御装置において、イグニッションスイッチのオフ操作時の基準位置更新に際して、スロットルバルブをストッパ位置に緩やかに当てて、スロットルバルブあるいはスロットルバルブ作動機構に作用する衝撃が緩和され、耐久性が向上可能な基準位置更新方法が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１３８９７１号公報
【特許文献２】特開平９−３０３１８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に示された「内燃機関のスロットル制御装置」では、内燃機関の始動時でイグニッションスイッチがＯＮ、かつ、スタータがＯＦＦ時（クランキング以前）と、内燃機関の停止時でイグニッションスイッチがＯＦＦ直後に基準値学習を行い、基準値学習時はスロットルバルブを所定の開度位置に規定するための強制的な突き当て制御が実行されるため、基準値への突き当て制御時はスロットルバルブ駆動軸廻りの機械系に歪みが生じ、前記駆動軸廻りの機械系を樹脂材等で構成する場合、前記基準値学習時の突き当て制御により機械的歪みが大きくなり、この機械的歪みによる疲労繰り返しにより構成部品が疲労破壊する可能性があるなどの問題点があった。
【０００６】
また、特許文献２に示された「スロットルバルブ制御装置」では、基準位置更新に際してスロットルバルブをストッパ位置に緩やかに当てる必要があり、基準位置更新時の所要時間が長くなるため、エンジン始動前に基準位置更新を行おうとするとエンジン始動性が悪くなるので、イグニッションスイッチのオフ操作後のエンジン停止時に行う必要があり、この場合、イグニッションスイッチのオフ操作後にスロットルバルブを開閉駆動するためにセルフ・シャット・リレー（イグニッションスイッチＯＦＦ後に所定時間の間、電子制御ユニット（ＥＣＵ）やスロットルアクチュエータへ電源供給し、上記所定時間後にＯＦＦするリレー）が必要でコストアップとなり、また、スロットル開度基準位置更新時にスロットバルブをストッパ位置へ突き当てる時に流す比較的大きなモータ電流によりバッテリ消費電流が増大するなどの問題点があった。
【０００７】
この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、構成部品の耐久性の向上、コスト低減、および、消費電流の削減を図ることが可能な内燃機関のスロットル制御装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、エンジンへの吸入空気量を調節するスロットルバルブと、前記スロットルバルブの開度を検出してスロットル実開度値を出力するスロットル開度センサと、前記スロットルバルブを駆動するモータと、前記モータを通電していない時はスロットルバルブを中間開度位置に保持する中間開度位置保持機構付のスロットルアクチュエータと、前記スロットル開度センサにより検出したスロットル実開度値が目標値に一致するようにスロットル開度をフィードバック制御する制御ユニットとを備える内燃機関のスロットル制御装置であって、エンジン回転速度を検出するクランク角センサと、アクセル開度を検出するアクセル開度センサとをさらに備え、前記制御ユニットは、前記アクセル開度センサにより検出したアクセル開度と前記クランク角センサにより検出したエンジン回転速度とに基づいて、エンジン運転時のスロットル開度要求値を設定するスロットル開度要求値設定手段と、前記モータが非通電状態のときの前記スロットル開度センサから出力されるスロットル実開度値が、予め設定された中間開度位置の基準値に対する所定の範囲内に存在した場合を正常とし、それ以外を異常として、前記中間開度位置保持機構が正常か異常かを検出する中間開度位置保持機構異常検出手段と、前記モータが非通電状態で前記中間開度位置保持機構異常検出手段が異常検出していないときの前記スロットル開度センサからのスロットル実開度値を、中間開度位置学習値として学習する中間開度位置学習手段と、前記中間開度位置学習値を基準として、通常運転領域である第１開度動作領域、スロットル全閉領域である第２開度動作領域、および、スロットル全開領域である第３開度動作領域を求め、前記スロットル開度要求値設定手段により設定された前記スロットル開度要求値が、前記第１、第２、第３開度動作領域のいずれに該当しているかを判定する開度領域判定手段と、前記スロットル開度要求値設定手段により設定された前記スロットル開度要求値が、前記第１、第２、第３開度動作領域のそれぞれに対して予め設定されたスロットル開度速度制限値以下になるように、前記開度領域判定手段により判定された開度動作領域に応じて速度制限し、スロットル開度指令値として出力するスロットル開度指令値設定手段と、前記スロットル開度センサにより検出したスロットル実開度値が前記スロットル開度指令値設定手段から出力される前記スロットル開度指令値に一致するようにスロットル開度のフィードバック制御を行って、前記モータへのモータ駆動デューティ値を出力するスロットル開度フィードバック制御手段とを備えている内燃機関のスロットル制御装置である。
【発明の効果】
【０００９】
この発明は、エンジンへの吸入空気量を調節するスロットルバルブと、前記スロットルバルブの開度を検出してスロットル実開度値を出力するスロットル開度センサと、前記スロットルバルブを駆動するモータと、前記モータを通電していない時はスロットルバルブを中間開度位置に保持する中間開度位置保持機構付のスロットルアクチュエータと、前記スロットル開度センサにより検出したスロットル実開度値が目標値に一致するようにスロットル開度をフィードバック制御する制御ユニットとを備える内燃機関のスロットル制御装置であって、エンジン回転速度を検出するクランク角センサと、アクセル開度を検出するアクセル開度センサとをさらに備え、前記制御ユニットは、前記アクセル開度センサにより検出したアクセル開度と前記クランク角センサにより検出したエンジン回転速度とに基づいて、エンジン運転時のスロットル開度要求値を設定するスロットル開度要求値設定手段と、前記モータが非通電状態のときの前記スロットル開度センサから出力されるスロットル実開度値が、予め設定された中間開度位置の基準値に対する所定の範囲内に存在した場合を正常とし、それ以外を異常として、前記中間開度位置保持機構が正常か異常かを検出する中間開度位置保持機構異常検出手段と、前記モータが非通電状態で前記中間開度位置保持機構異常検出手段が異常検出していないときの前記スロットル開度センサからのスロットル実開度値を、中間開度位置学習値として学習する中間開度位置学習手段と、前記中間開度位置学習値を基準として、通常運転領域である第１開度動作領域、スロットル全閉領域である第２開度動作領域、および、スロットル全開領域である第３開度動作領域を求め、前記スロットル開度要求値設定手段により設定された前記スロットル開度要求値が、前記第１、第２、第３開度動作領域のいずれに該当しているかを判定する開度領域判定手段と、前記スロットル開度要求値設定手段により設定された前記スロットル開度要求値が、前記第１、第２、第３開度動作領域のそれぞれに対して予め設定されたスロットル開度速度制限値以下になるように、前記開度領域判定手段により判定された開度動作領域に応じて速度制限し、スロットル開度指令値として出力するスロットル開度指令値設定手段と、前記スロットル開度センサにより検出したスロットル実開度値が前記スロットル開度指令値設定手段から出力される前記スロットル開度指令値に一致するようにスロットル開度のフィードバック制御を行って、前記モータへのモータ駆動デューティ値を出力するスロットル開度フィードバック制御手段とを備えている内燃機関のスロットル制御装置であるため、構成部品の耐久性の向上、コスト低減、および、消費電流の削減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
以下、この発明の一実施の形態について図に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態１に係るエンジンの吸入空気量を制御する内燃機関のスロットル制御装置の構成を示した概略構成図である。
図１において、１はアクセルペダルの位置をアクセル開度として検出するアクセル開度センサ（図１ではＡＰＳと記載）である。２は、エンジン（図示省略）の吸入空気量制御を行うスロットル制御を含む、各種エンジン制御を行うＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ：電子制御ユニット）で、マイコン５やＤＣモータ駆動回路６（図１では駆動回路と記載）などを有する。３はスロットルアクチュエータであり、スロットルアクチュエータ３には、ＤＣモータ３１（図１ではモータと記載）、減速ギヤ３２、スロットルシャフト３３、スロットルバルブ３４、および、スロットル開度センサ（図１ではＴＰＳと称す）４が設けられている。
【００１１】
スロットルアクチュエータ３では、ＤＣモータ３１の駆動力が減速ギヤ３２を介してスロットルシャフト３３に伝達され、それにより、スロットルバルブ３４が駆動され、エンジンへの吸入空気量が調整される。スロットル開度センサ４は、スロットルバルブ３４のスロットルバルブ位置をスロットル開度として検出する。検出されたスロットル開度信号（スロットル実開度信号値）は、マイコン５内に設けられたＡ／Ｄ変換器（図示省略）によりＡ／Ｄ変換され、スロットル開度電圧値ＶＴＰＳとしてマイコン５に読み込まれる。なお、本実施の形態１のスロットルアクチュエータ３は、ＤＣモータ３１を通電していない時にスロットルバルブ３４を中間開度位置に保持するための中間開度位置保持機構を備えている。
【００１２】
マイコン５は、アクセル開度センサ（ＡＰＳ）１からのアクセル開度信号を入力し、それを内部に設けられたＡ／Ｄ変換器（図示省略）によりＡ／Ｄ変換して、アクセル開度電圧値として読み込む。また、マイコン５は、クランク角センサ（図示省略）からのエンジン回転速度信号（図示省略）を入力し、後述する図２の中間開度位置学習手段５７から出力される中間開度位置学習値を基準値（開度電圧ＶＴＭと空気流量Ｑ＿Ｍの関係）として開度−空気流量特性を設定し、エンジン回転速度信号に応じたスロットル開度要求値を算出するとともに、スロットル開度要求値と中間開度位置学習値とに基づいて判定される後述の開度動作領域に応じて、スロットル開度要求値に対し開度速度制限されたスロットル開度指令値を演算する。さらに、マイコン５は、スロットル開度センサ（ＴＰＳ）４から入力されたスロットル実開度値をスロットル開度指令値に一致させるようにスロットル開度Ｆ／Ｂ（フィードバック）制御（例えばＰＩＤ制御）演算を行って制御信号（例えばＰＷＭ駆動時のＤＵＴＹ信号）を求め、それをＤＣモータ駆動回路６に対して出力して、ＤＣモータ３１に所望の電流を流してスロットルバルブ３４を駆動する。なお、従来はスロットル全閉位置基準で開度−空気流量特性を設定していたが、本発明では中間開度位置基準で開度−空気流量特性を設定しているため、全閉位置突き当て学習は不要である。
【００１３】
図２は、マイコン５内の制御ブロックを示したものである。図２において、５１はエンジン回転速度を検出するクランク角センサ（図示省略）からのクランク角信号、５２はアクセル開度を検出するアクセル開度センサ（ＡＰＳ）１からのアクセル開度信号（ＡＰＳ信号）、５３はスロットル開度要求値設定手段、５４はＤＣモータ３１の通電ＯＦＦ状態（非通電状態）を示すモータ通電ＯＦＦ信号、５５はスロットル開度センサ（ＴＰＳ）４から入力されるスロットル開度信号（ＴＰＳ信号）、５６は中間開度位置保持機構異常検出手段、５７は中間開度位置学習手段、５８は開度領域判定手段、５９はスロットル開度指令値設定手段、６０はスロットル開度Ｆ／Ｂ（フィードバック）制御手段、６１は、スロットル開度Ｆ／Ｂ制御手段６０からＤＣモータ３１へ出力される駆動ＤＵＴＹ値（ＤＵＴＹ信号）である。
【００１４】
図２に示すように、マイコン５は、スロットル開度要求値設定手段５３と、中間開度位置保持機構異常検出手段５６と、中間開度位置学習手段５７と、開度領域判定手段５８と、スロットル開度指令値設定手段５９と、スロットル開度Ｆ／Ｂ制御手段６０とから構成されている。
【００１５】
スロットル開度要求値設定手段５３は、クランク角センサ（図示省略）から出力されるクランク角信号５１（エンジン回転速度）とアクセル開度センサ１から出力されるＡＰＳ信号５２（アクセル開度）とが少なくとも入力され、予め設定されたスロットル開度電圧と空気流量との特性に基づいて、エンジン運転時に要求されるスロットル開度要求値ＶＴ＿ＲＥＱを設定する。図１１に、スロットル開度電圧−空気流量特性の一例をグラフにより示す。図１１の例では、スロットル開度電圧と空気流量の対応関係が、後述する中間開度位置学習値を基準値として設定されている。
【００１６】
中間開度位置保持機構異常検出手段５６は、ＤＣモータ３１の通電ＯＦＦ状態を示すモータ通電ＯＦＦ信号５４（例えば、フラグ：ＯＦＦ時は０、ＯＮ時は１）と、スロットル開度センサ（ＴＰＳ）４からのスロットル開度信号（ＴＰＳ信号）５５とが入力され、モータ通電ＯＦＦ信号５４に基づき、モータ通電がＯＦＦ状態（非通電状態）であると判定した場合に、スロットル開度センサ４からのスロットル開度信号（ＴＰＳ信号）５５のＡＤ変換値ＶＴＰＳが、予め設定された中間開度位置の設計基準値ＶＴＭＲに対する設計公差（±Ｅ）内にあるか否かを判定することにより、中間開度位置保持機構が異常か否かを検出する。具体的には、ＡＤ変換値ＶＴＰＳが、設計公差内にあれば中間開度位置保持機構が正常であると判定し、それ以外であれば異常として判定する。
【００１７】
中間開度位置学習手段５７は、ＤＣモータ３１の通電ＯＦＦ状態を示すモータ通電ＯＦＦ信号５４（例えばフラグ：ＯＦＦ時は０、ＯＮ時は１）と、スロットル開度センサ（ＴＰＳ）４からのスロットル開度信号（ＴＰＳ信号）５５と、中間開度位置保持機構異常検出手段５６からの異常検出信号とが入力されて、中間開度位置保持機構異常検出手段５６が異常を検出していない時で、かつ、モータ通電ＯＦＦ信号５４によりＤＣモータ３１が通電ＯＦＦ状態（非通電状態）であると判定された場合に、スロットル開度センサ４からのスロットル開度信号（ＴＰＳ信号）５５のＡＤ変換値ＶＴＰＳを、中間開度位置学習値ＶＴＭとして学習する。
【００１８】
開度領域判定手段５８は、中間開度位置学習手段５７で学習した中間開度位置学習値ＶＴＭと、スロットル開度要求値設定手段５３で設定されたスロットル開度要求値ＶＴ＿ＲＥＱとが入力されて、中間開度位置学習手段５７で学習した中間開度位置学習値ＶＴＭを基準値として、それに対して予め設定された所定値Ａ，所定値Ｂ，所定値Ｃ，所定値Ｄのいずれかを加減算した開度位置と、スロットル開度要求値設定手段５３より設定されたスロットル開度要求値ＶＴ＿ＲＥＱとの比較により、スロットル開度要求値設定手段５３で設定されたスロットル開度要求値ＶＴ＿ＲＥＱが、開度速度制限が不要な第１開度動作領域か、あるいは、開度速度制限が必要な第２開度動作領域または第３開度動作領域のいずれに該当しているかを判定する。
【００１９】
スロットル開度指令値設定手段５９は、スロットル開度要求値設定手段５３で設定されたスロットル開度要求値ＶＴ＿ＲＥＱと、開度動作領域判定手段５８により判定された第１、第２、第３開度動作領域とが入力されて、開度動作領域判定手段５８により判定された第１、第２、第３開度動作領域の種別に応じて、スロットル開度要求値設定手段５３によってエンジン回転速度（エンジン運転状態）に応じて設定されたスロットル開度要求値ＶＴ＿ＲＥＱを開度速度制限して、スロットル開度指令値ＶＴ＿ＣＭＤとして出力する。
【００２０】
スロットル開度Ｆ／Ｂ制御手段６０は、スロットル開度指令値設定手段５９からのスロットル開度指令値ＶＴ＿ＣＭＤと、スロットル開度センサ（ＴＰＳ）４からのスロットル実開度信号ＶＴＰＳ（ＴＰＳ信号）５５とが入力されて、スロットル開度指令値ＶＴ＿ＣＭＤに実際のスロットル実開度値ＶＴＰＳ（ＴＰＳ信号）５５が一致するように、Ｆ／Ｂ制御（例えばＰＩＤ制御）演算して、ＤＣモータ３１への駆動ＤＵＴＹ値（ＤＵＴＹ信号）６１を出力する。
【００２１】
図３および図４は、スロットルアクチュエータ３のスロットルシャフト３３に作用する力関係を模式的に示した図である。これらの図において、３５はリターンスプリング、３６はオープナスプリング、３７は全閉ストッパ位置、３８は全開ストッパ位置、３９は中間開度ストッパ位置である。なお、符号３１〜３４は図１に示した構成と同じであるため、ここでは説明を省略する。
【００２２】
図３は、ＤＣモータ３１を非通電状態にし、リターンスプリング３５の付勢力によるスロットルバルブ３４の停止位置を示したものである。ＤＣモータ３１を非通電にすると、ＤＣモータ３１の発生トルクは０となるため、減速ギヤ３２を介してスロットルシャフト３３にはＤＣモータ駆動力は作用しない。スロットルシャフト３３にはリターンスプリング３５の付勢力Ｆ１とオープナスプリング３６の付勢力Ｆ２が作用するが、オープナスプリング付勢力Ｆ２の方がリターンスプリング付勢力Ｆ１よりも大きいという関係（オープナスプリング付勢力Ｆ２＞リターンスプリング付勢力Ｆ１の関係）で設定しているため、中間開度ストッパ位置３９でスロットルバルブ３４は停止する。リターンスプリング付勢力Ｆ１と同一方向にＤＣモータ３１を駆動すると、オープナスプリング付勢力Ｆ２に対抗してスロットルバルブ３４は全閉ストッパ位置３７まで回動し停止する。一方、リターンスプリング付勢力Ｆ１に対抗する方向にＤＣモータ３１を駆動すると、スロットルバルブ３４は全開ストッパ位置３８まで回動され停止する。
【００２３】
図４は、オープナスプリング３６の付勢力Ｆ２に対抗してＤＣモータ３１でスロットルバルブ３４を全閉方向へ駆動したものであり、ＤＣモータ駆動力（＝ＦＭ）とリターンスプリング３５の付勢力（＝Ｆ１）との加算値と、オープナスプリング３６の付勢力Ｆ２との釣り合いにより、スロットルバルブ３４は全閉ストッパ位置３７の近傍で停止している状態を示す。スロットルバルブ３４の位置はスロットルシャフト３３に連結されたスロットル開度センサ（ＴＰＳ）４の出力値により監視することができる。
【００２４】
図５は、スロットル開度センサ（ＴＰＳ）４から出力されるスロットル実開度値（ＶＴＰＳ）とスロット開度動作領域の関係を示したものである。図５において、中間開度位置学習手段５７により学習された中間開度位置学習値ＶＴＭを基準値として、中間開度位置学習値ＶＴＭから全閉側に所定値Ａ（例えば０．２５Ｖ）を減算した開度位置ＶＴＭ−Ａから全開側に所定値Ｂ（例えば３．５Ｖ）を加算した開度位置ＶＴＭ＋Ｂまでの領域を第１開度動作領域とする。第１開度動作領域は通常エンジン運転時の開度動作領域である。なお、図１の例では、所定値Ａ＜所定値Ｂとなっているが、その場合に限定しないこととする。
【００２５】
また、図５において、中間開度位置学習値ＶＴＭから全閉側に所定値Ａを減算した開度位置ＶＴＭ−Ａから、同じく全閉側に所定値Ｃ（例えば０．３Ｖ）を減算した開度位置ＶＴＭ−Ｃまでの領域を第２開度動作領域とする。ここで、所定値Ａ＜所定値Ｃとする。第２開度動作領域はスロットル全閉領域であり、スロットルアクチュエータの流量特性の経年変化などによりアイドル運転中のエンジンへの吸入空気量が過剰設定となった場合に前記スロットルバルブ３４を閉じて空気量を絞るときの開度動作領域である。
【００２６】
また、図５において、中間開度位置学習値ＶＴＭから全開側に所定値Ｂ（例えば３．５Ｖ）を加算した開度位置ＶＴＭ＋Ｂから、同じく全開側に所定値Ｄ（例えば３．７Ｖ）を加算した開度位置ＶＴＭ＋Ｄまでの領域を第３開度動作領域とする。ここで、所定値Ｂ＜所定値Ｄとする。第３開度動作領域はスロットル全開領域であり、空気流量としてはスロットル全開流量に到達した領域であり、スロットル開度要求値ＶＴ＿ＲＥＱがこの領域に設定された場合の動作領域である。
【００２７】
開度動作領域の下限値ＶＴＭ−Ｃはスロットルバルブ３４が全閉ストッパ位置３７で停止した場合のセンサ出力電圧値（例えば０．５Ｖ）で、上限値ＶＴＭ＋Ｄはスロットルバルブ３４が全開ストッパ位置３８で停止した場合のセンサ出力電圧値（例えば４．５Ｖ）である。また、中間開度位置学習値ＶＴＭはＤＣモータ３１の非通電時にスロットルバルブ３４が中間開度ストッパ位置３９で停止する場合のセンサ出力電圧値（例えば０．８Ｖ）である。
【００２８】
図６は、エンジンのキースイッチ（ＩＧ  ＳＷ）（図示省略）をＯＮにした直後のスロットルアクチュエータ３のＤＣモータ３１への通電を開始する前のモータ通電ＯＦＦ状態における中間開度位置保持機構異常検出手段５６の異常検出と、中間開度位置学習手段５７による中間開度位置学習の処理フローを示したものである。
【００２９】
図６に示すように、まず、ステップＳ１でスロットルアクチュエータ３のＤＣモータ３１が通電ＯＦＦ状態（非通電状態）にあるか否かについて判定し、既に通電ＯＮ状態でスロットル開度Ｆ／Ｂ制御中の場合は、そのまま処理を終わる。一方、モータ通電ＯＦＦ状態と判定された場合は、ステップＳ２で、スロットル開度センサ４からのスロットル実開度値ＶＴＰＳを、所定のサンプリング周期（例えば２．５ｍｓ）毎に読み込んで、ＡＤ変換器（図示省略）によりＡＤ変換する（ステップＳ２）。
【００３０】
次に、ステップＳ３で、前回サンプリング時のＶＴＰＳのＡＤ変換値と今回サンプリング時のＶＴＰＳのＡＤ変換値との差分値の絶対値｜△ＶＴＰＳ｜が、予め設定された所定値ＤＶ＿Ｒ（例えば２０ｍＶ）より小さいか否かを判定することにより、スロットルバルブ３４が停止状態にあるかどうかを判定する（ステップＳ３）。スロットルバルブ３４が停止状態にない（すなわち、｜△ＶＴＰＳ｜≧ＤＶ＿Ｒ）場合は、ステップＳ２の処理に戻ってスロットルバルブ３４の停止状態を待つ。これにより、エンジン運転中でスロットルバルブ３４を任意のスロットル開度位置に制御中にキースイッチが短時間でＯＦＦ→ＯＮ操作され、スロットルバルブ３４が任意の開度位置から中間開度位置へ戻る途中での中間開度位置保持機構の異常検出や中間開度位置の学習が禁止され、中間開度位置保持機構の異常誤検出や中間開度位置の誤学習が防止される。
【００３１】
一方、ステップＳ３でスロットルバルブ３４が停止状態（｜△ＶＴＰＳ｜＜ＤＶ＿Ｒ）であると判定されると、ステップＳ４で、スロットル開度センサ４から出力されるスロットル実開度値ＶＴＰＳが中間開度位置の設計基準値ＶＴＭＲに対して設計公差Ｅ（例えば０．１Ｖ）の範囲（ＶＴＭＲ−Ｅ＜ＶＴＰＳ＜ＶＴＭＲ＋Ｅ）にあるか否かが判定される。設計公差内にあれば、中間開度保持機構は正常であるので、ステップＳ５で中間開度位置学習処理（図７で説明）を行い、ステップＳ６で退避走行判定フラグをクリア（ＬＨ＿Ｆ＝０）する。
【００３２】
一方、ステップＳ４でスロットル実開度値ＶＴＰＳが設計公差内になければ、中間開度位置保持機構の異常を検出して、ステップＳ７で退避走行判定フラグをセット（ＬＨ＿Ｆ＝１）して処理を終わる。これにより、退避走行が行われる。
【００３３】
図７は、中間開度位置学習値更新量の制限処理フローを示したものである。なお、中間開度位置学習値更新量とは、前回学習値の中間開度位置学習値と今回学習値の中間開度位置学習値との差分（あるいは当該差分の絶対値）のことである。
【００３４】
図７に示すように、まず、ステップＳ２０で、中間開度位置学習フラグがセット（ＶＴＭ＿ＬＮ＿Ｆ＝１）されているか否かを判定し、学習フラグがクリア（ＶＴＭ＿ＬＮ＿Ｆ＝０）されていればバッテリ取り外し後の初めての学習であるため、ステップＳ２３で、スロットル開度センサ４のスロットル実開度値ＶＴＰＳを今回の中間開度位置学習値ＶＴＭ（ｎ）として記憶し、ステップＳ２４で、中間開度学習フラグをセット（ＶＴＭ＿ＬＮ＿Ｆ＝１）して、処理を終わる。
【００３５】
一方、ステップＳ２０で学習フラグがセット（ＶＴＭ＿ＬＮ＿Ｆ＝１）されている場合は、ステップＳ２１で前回の中間開度位置学習値ＶＴＭ（ｎ−１）と今回の中間開度位置におけるスロットル開度センサ４のスロットル実開度値ＶＴＰＳとの差分を求め、当該差分の絶対値｜ＶＴＭ（ｎ−１）−ＶＴＰＳ｜が所定値ＲＥＦ１（例えば１０ｍＶ）より大きいか否かを判定する。所定値ＲＥＦ１以下であれば、上記のステップＳ２３の処理により中間開度位置学習値を更新する。一方、ステップＳ２１で所定値ＲＥＦ１より大きい場合は、ステップＳ２２で、学習値の増減（±）方向に応じて前回の中間開度位置学習値ＶＴＭ（ｎ−１）に対する学習値の更新量を前記所定値ＲＥＦ１に制限して、今回の学習値ＶＴＭ（ｎ）をＶＴＭ（ｎ）＝ＶＴＭ（ｎ−１）±ＲＥＦ１として更新して処理を終わる。これによりノイズなどによる学習値変動の影響を低減する。
【００３６】
図８Ａおよび図８Ｂは、スロットル開度指令値設定手段５９により、スロットル開度要求値設定手段５３により出力されたスロットル開度要求値ＶＴ＿ＲＥＱに対して、それがいずれのスロットル開度動作領域に該当しているかにつき開度領域判定手段５８により判定したスロットル開度動作領域の種別（第１、第２、第３開度動作領域の別）に応じて、開度速度制限をかけるか否かを判断して、スロットル開度指令値ＶＴ＿ＣＭＤを出力するときの処理フローを示したものである。
【００３７】
図８Ａに示すように、まず、ステップＳ４０で、クランク角センサによるエンジン回転数（図示省略）や、アクセル開度センサによるアクセル開度信号や、エンジンの冷却水の温度を検出する水温センサ（図示省略）による水温（図示省略）の値などによりエンジンの運転状態を検出する。
【００３８】
ステップＳ４１では、スロットル開度要求値設定手段５３によりエンジン運転状態に基づいてスロットル開度要求値ＶＴ＿ＲＥＱを演算し、予め設定された前記スロットル開度動作領域の下限値ＶＴＭ−Ｃと上限値ＶＴＭ＋Ｄで制限してそれが算出される。すなわち、スロットル開度要求値ＶＴ＿ＲＥＱの値が下限値ＶＴＭ−Ｃと上限値ＶＴＭ＋Ｄとの間であれば、そのまま出力し、スロットル開度要求値ＶＴ＿ＲＥＱの値が下限値ＶＴＭ−Ｃより小さければ、下限値ＶＴＭ−Ｃをスロットル開度要求値ＶＴ＿ＲＥＱとして出力し、スロットル開度要求値ＶＴ＿ＲＥＱの値が上限値ＶＴＭ＋Ｄより大きければ、上限値ＶＴＭ＋Ｄをスロットル開度要求値ＶＴ＿ＲＥＱとして出力する。
【００３９】
次にステップＳ４２で中間開度位置保持機構の異常検出時（図６のステップＳ７参照）または開度Ｆ／Ｂ制御異常検出時（図８ＢのステップＳ５６参照）にセットされる退避走行フラグがセット（ＬＨ＿Ｆ＝１）されているか否かを判定し、フラグがセット（ＬＨ＿Ｆ＝１）されている場合は、ステップＳ４３でエンジン出力制限（例えば燃料カット）などによる退避走行処理を行い、処理を終わる。これにより退避走行時の安全性が確保される。
【００４０】
一方、ステップＳ４２で退避走行フラグがクリア（ＬＨ＿Ｆ＝０）されている場合は、ステップＳ４４以降で、開度領域判定手段５８により、中間開度学習値ＶＴＭとスロットル開度要求値ＶＴ＿ＲＥＱとに基づいて、スロットル開度動作領域を判定し、スロットル開度指令値ＶＴ＿ＣＭＤを設定する。
【００４１】
すなわち、ステップＳ４４では、スロットル開度要求値ＶＴ＿ＲＥＱと第３開度動作領域の下限値ＶＴＭ＋Ｂとを比較して、スロットル開度要求値ＶＴ＿ＲＥＱが第３開度動作領域を要求しているか否か（ＶＴＭ＋Ｂ＜ＶＴ＿ＲＥＱ）を判定し、第３開度動作領域を要求している場合は、ステップＳ４５で前回のスロットル開度指令値ＶＴ＿ＣＭＤ（ｎ−１）がスロットル開度要求値ＶＴ＿ＲＥＱに到達（ＶＴ＿ＲＥＱ≦ＶＴ＿ＣＭＤ（ｎ−１））したか否かを判定し、到達していれば、ステップＳ４９で前回のスロットル開度指令値ＶＴ＿ＣＭＤ（ｎ−１）および今回のスロットル開度指令値ＶＴ＿ＣＭＤ（ｎ）にスロットル開度要求値ＶＴ＿ＲＥＱを設定し、到達していなければステップＳ４６に進む。
【００４２】
ステップＳ４６では、スロットル開度要求値ＶＴ＿ＲＥＱが第１開度動作領域または第２開度動作領域から第３開度動作領域に設定された初回の処理は、前回のスロットル開度指令値ＶＴ＿ＣＭＤ（ｎ−１）および今回のスロットル開度指令値ＶＴ＿ＣＭＤ（ｎ）に第３開度動作領域の下限値ＶＴＭ＋Ｂを設定し、２回目以降の処理は、前回のスロットル開度指令値ＶＴ＿ＣＭＤ（ｎ−１）に今回のスロットル開度指令値ＶＴ＿ＣＭＤ（ｎ）を代入し、今回のスロットル開度指令値ＶＴ＿ＣＭＤ（ｎ）は前回のスロットル開度指令値ＶＴ＿ＣＭＤ（ｎ−１）に所定値ＤＴＨ（例えば２５ｄｅｇ／ｓｅｃの開度速度設定値）を加算した値（ＶＴ＿ＣＭＤ（ｎ）＝ＶＴ＿ＣＭＤ（ｎ−１）＋ＤＴＨ）になるように開度速度制限して設定し、ステップＳ５１のスロットル開度Ｆ／Ｂ制御処理に進む。
【００４３】
一方、ステップＳ４４でスロットル開度要求値ＶＴ＿ＲＥＱが第３開度動作領域を要求していないと判定された場合は、ステップＳ４７で、スロットル開度要求値ＶＴ＿ＲＥＱと第２開度動作領域の上限値ＶＴＭ−Ａとを比較して、スロットル開度要求値ＶＴ＿ＲＥＱが第２開度動作領域を要求（ＶＴ＿ＲＥＱ＜ＶＴＭ−Ａ）しているか否かを判定し、第２開度動作領域を要求している場合は、ステップＳ４８で前回のスロットル開度指令値ＶＴ＿ＣＭＤ（ｎ−１）が全閉方向のスロットル開度要求値ＶＴ＿ＲＥＱに到達（ＶＴ＿ＣＭＤ（ｎ−１）≦ＶＴ＿ＲＥＱ）したか否かを判定し、到達していれば、ステップＳ４９で、前回のスロットル開度指令値ＶＴ＿ＣＭＤ（ｎ−１）および今回のスロットル開度指令値ＶＴ＿ＣＭＤ（ｎ）にスロットル開度要求値ＶＴ＿ＲＥＱを設定し、到達していなければステップＳ５０に進む。
【００４４】
ステップＳ５０ではスロットル開度要求値ＶＴ＿ＲＥＱが第１開度動作領域または第３開度動作領域から第２開度動作領域に設定された初回の処理は、前回のスロットル開度指令値ＶＴ＿ＣＭＤ（ｎ−１）および今回のスロットル開度指令値ＶＴ＿ＣＭＤ（ｎ）に第２開度動作領域の上限値ＶＴＭ−Ａを設定し、２回目以降の処理は、前回のスロットル開度指令値ＶＴ＿ＣＭＤ（ｎ−１）に今回のスロットル開度指令値ＶＴ＿ＣＭＤ（ｎ）を代入し、今回のスロットル開度指令値ＶＴ＿ＣＭＤ（ｎ）は前回のスロットル開度指令値ＶＴ＿ＣＭＤ（ｎ−１）に所定値ＤＴＨ（例えば２５ｄｅｇ／ｓｅｃの開度速度設定値）を減算した値（ＶＴ＿ＣＭＤ（ｎ）＝ＶＴ＿ＣＭＤ（ｎ−１）−ＤＴＨ）になるように開度速度制限して設定し、ステップＳ５１のスロットル開度Ｆ／Ｂ制御処理に進む。
【００４５】
一方、ステップＳ４７でスロットル開度要求値ＶＴ＿ＲＥＱが第２開度動作領域を要求しておらず、第１開度動作領域を要求していると判定された場合は、ステップＳ４９に進んで今回のスロットル開度指令値ＶＴ＿ＣＭＤ（ｎ）にスロットル開度要求値ＶＴ＿ＲＥＱを設定し、開度速度制限をかけないでステップＳ５１のスロットル開度Ｆ／Ｂ制御処理に進む。
【００４６】
図８Ｂに示すように、ステップＳ５１では、スロットル開度センサ４で検出したスロットル開度信号値ＶＴＰＳをスロットル開度指令値ＶＴ＿ＣＭＤに一致させるようにスロットル開度位置フィードバック（Ｆ／Ｂ）制御（例えばＰＩＤ制御）演算を行ってモータ駆動デューティ値Ｍ＿Ｄ＿ＤＵＴＹを算出し、モータ駆動回路６に出力して、ＤＣモータ３１に所望の電流を流してスロットルバルブ３４を駆動する。
【００４７】
ステップＳ５２では、第２開度動作領域または第３開度動作領域でスロットル開度Ｆ／Ｂ制御中に、予期しないスロットルバルブ３４の全閉ストッパ位置３７または全開ストッパ位置３８への突き当てが発生していないかについての突き当て判定処理（図９で処理フローを説明）を行い、どちらかのストッパ位置への突き当てが発生していると判定した時には、第１、第２、第３の開度動作領域の全域の下限値ＶＴＭ−Ｃまたは上限値ＶＴＭ＋Ｄを設定する所定値Ｃまたは所定値Ｄを設定し直す。
【００４８】
ステップＳ５３以降では、第１、第２、第３開度動作領域の全域におけるスロットル開度Ｆ／Ｂ制御中のスロットル開度Ｆ／Ｂ制御異常の検出を行う。
【００４９】
ステップＳ５３では、スロットル開度指令値ＶＴ＿ＣＭＤとスロットル実開度値ＶＴＰＳとの偏差の絶対値｜ＶＴ＿ＣＭＤ−ＶＴＰＳ｜が所定値ＥＲ＿Ｒ（例えば０．２Ｖ）より大きいか否かについて判定し、所定値ＥＲ＿Ｒ以下であればステップＳ５７で第２タイマカウンタＴＭ＿ＣＮＴ＿Ｂのカウンタ値を第２の所定値ＴＭ＿ＣＮＴ＿ＲＢ（例えば０．５ｓｅｃ）に設定して処理を終わる。
【００５０】
一方、ステップＳ５３で偏差の絶対値が所定値ＥＲ＿Ｒより大きい場合は、ステップＳ５４で第２タイマカウンタＴＭ＿ＣＮＴ＿Ｂをダウンカウント（ＴＭ＿ＣＮＴ＿Ｂ＝ＴＭ＿ＣＮＴ＿Ｂ−１）して、ステップＳ５５で第２タイマカウンタＴＭ＿ＣＮＴ＿Ｂのカウンタ値が０か否かを判定し、０でなければそのまま処理を終了し、カウンタ値が０の場合は、スロットル開度指令値ＶＴ＿ＣＭＤとスロットル実開度値ＶＴＰＳとの偏差の絶対値が、第２の所定閾値ＥＲ＿Ｒ（例えば０．２Ｖ）より大きい状態を第２の所定時間（例えば０．５ｓｅｃ）継続した状態であるため、それにより、スロットル開度Ｆ／Ｂ制御異常であることを検出して、ステップＳ５６で、退避走行フラグＬＨ＿Ｆをセット（ＬＨ＿Ｆ＝１）して処理を終わる。
【００５１】
このように第２開度動作領域および第３開度動作領域でエンジン運転時のスロットル開度要求値ＶＴ＿ＲＥＱと開度速度制限されたスロットル開度指令値ＶＴ＿ＣＭＤとで偏差が生じるスロットル開度制御状態でも、スロットル開度指令値ＶＴ＿ＣＭＤとスロットル実開度値ＶＴＰＳとの偏差に基づいてスロットル開度Ｆ／Ｂ制御異常を検出している為、検出精度を向上することができる。
【００５２】
図９は、第２開度動作領域または第３開度動作領域でスロットル開度Ｆ／Ｂ制御中に、スロットルバルブ３４の全閉ストッパ位置３７または全開ストッパ位置３８への予期しない突き当てが発生していないかについてチェックする全閉ストッパ位置および全開ストッパ位置突き当て判定処理フローを示したものである。
【００５３】
まず、ステップＳ６０でモータ駆動デューティ値Ｍ＿Ｄ＿ＤＵＴＹの絶対値が第１の所定閾値ＤＵＴＹ＿Ｒ（例えば９５％）より大きいか否かについて判定し、第１の所定閾値ＤＵＴＹ＿Ｒ以下であればステップＳ６７で第１のタイマカウンタＴＭ＿ＣＮＴ＿Ａのカウンタ値を第１の所定値ＴＭ＿ＣＮＴ＿ＲＡ（例えば１．０ｓｅｃ）に設定して処理を終わる。一方、ステップＳ６０でモータ駆動デューティ値Ｍ＿Ｄ＿ＤＵＴＹの絶対値が第１の所定閾値ＤＵＴＹ＿Ｒ（例えば９５％）より大きいと判定された場合は、ステップＳ６１で第１タイマカウンタＴＭ＿ＣＮＴ＿Ａのカウンタ値をダウンカウント（ＴＭ＿ＣＮＴ＿Ａ＝ＴＭ＿ＣＮＴ＿Ａ−１）して、ステップＳ６２で第１タイマカウンタＴＭ＿ＣＮＴ＿Ａのカウンタ値が０か否かを判定し、０でなければそのまま処理を終了する。
【００５４】
一方、ステップＳ６２でカウンタ値が０の場合は、モータ駆動デューティ値Ｍ＿Ｄ＿ＤＵＴＹの絶対値が第１の所定閾値ＤＵＴＹ＿Ｒ（例えば９５％）より大きい状態が第１の所定時間（例えば１．０ｓｅｃ）継続した状態であり、スロットルバルブ３４が全閉ストッパ位置３７または全開ストッパ位置３８への突き当て状態であるため、ステップＳ６３でスロットル開度要求値ＶＴ＿ＲＥＱが第２開度動作領域を要求（ＶＴ＿ＲＥＱ≦ＶＴＭ−Ａ）しているか否かを判定し、要求している場合は、スロットルバルブ３４が全閉ストッパ位置３７への突き当て状態であるため、ステップＳ６４でスロットル開度動作領域の下限値（ＶＴＭ−Ｃ）を設定する所定値Ｃを、中間開度学習値ＶＴＭと全閉ストッパ位置３７への突き当て状態でのスロットル開度センサ４のスロットル実開度値ＶＴＰＳとの偏差に設定（Ｃ＝ＶＴＭ−ＶＴＰＳ）し直す。
【００５５】
一方、ステップＳ６３でスロットル開度要求値ＶＴ＿ＲＥＱが第２開度動作領域を要求（ＶＴ＿ＲＥＱ≦ＶＴＭ−Ａ）していなければ、ステップＳ６５で第３開度動作領域を要求（ＶＴＭ＋Ｂ≦ＶＴ＿ＲＥＱ）しているか否かを判定し、要求している場合は、スロットルバルブ３４が全開ストッパ位置３８への突き当て状態であるため、ステップＳ６６でスロットル開度動作領域の上限値（ＶＴＭ＋Ｄ）を設定する所定値Ｄを、中間開度学習値ＶＴＭと全開ストッパ位置３８への突き当て状態でのスロットル開度センサ４のスロットル実開度値ＶＴＰＳとの偏差に設定（Ｄ＝ＶＴＰＳ−ＶＴＭ）し直して、ステップＳ６７で第１のタイマカウンタＴＭ＿ＣＮＴ＿Ａのカウンタ値を第１の所定値ＴＭ＿ＣＮＴ＿ＲＡ（例えば１．０ｓｅｃ）に設定して処理を終わる。
【００５６】
一方、ステップＳ６５で第３開度動作領域を要求（ＶＴＭ−Ｂ≦ＶＴ＿ＲＥＱ）していない場合は、第１開度動作領域を要求している場合であり、この領域でモータ駆動デューティ値Ｍ＿Ｄ＿ＤＵＴＹの絶対値が第１の所定閾値ＤＵＴＹ＿Ｒ（例えば９５％）より大きい状態を第１の所定時間（例えば１．０ｓｅｃ）継続しているのは、スロットル開度Ｆ／Ｂ制御異常状態であると判定して、ステップＳ６８で退避走行フラグＬＨ＿Ｆをセット（ＬＨ＿Ｆ＝１）して処理を終わる。
【００５７】
図１０は、エンジン運転状態でのスロットル開度要求値ＶＴ＿ＲＥＱと、スロットルアクチュエータ３の実際のスロットルバルブ３４のスロットル実開度を制御するためのスロットル開度指令値ＶＴ＿ＣＭＤと、スロットル開度センサ４により検出したスロットル実開度値ＶＴＰＳと、中間開度位置学習値ＶＴＭと、第１開度動作領域、第２開度動作領域、第３開度動作領域の関係で示した動作タイムチャートである。
【００５８】
時間Ｔ１時点でスロットル開度要求値ＶＴ＿ＲＥＱが第３開度動作領域から第２開度動作領域へ変化した場合、スロットル開度指令値ＶＴ＿ＣＭＤは第２開度動作領域では開度速度制限するため、時間Ｔ１時点で前回のスロットル開度指令値ＶＴ＿ＣＭＤ（ｎ−１）＝ＶＴ２（＝ＶＴＭ−Ａ）と設定し、そこから前回のスロットル開度指令値ＶＴ＿ＣＭＤ（ｎ−１）に所定値ＤＴＨ（例えば２５ｄｅｇ／ｓｅｃの開度速度設定値）を減算した値（ＶＴ＿ＣＭＤ（ｎ）＝ＶＴ＿ＣＭＤ（ｎ−１）−ＤＴＨ）で開度速度制限して今回のスロットル開度指令値ＶＴ＿ＣＭＤ（ｎ）を設定し、このスロットル開度指令値ＶＴ＿ＣＭＤ（ｎ）にスロットル実開度値ＶＴＰＳが一致するようにスロットル開度Ｆ／Ｂ制御を行うことにより、スロットル実開度値ＶＴＰＳが所定の開度速度（例えば２５ｄｅｇ／ｓｅｃ）に制限されながらスロットル開度要求値ＶＴ＿ＲＥＱに向かって全閉方向へ動作し、時間Ｔ２時点でスロットル開度指令値ＶＴ＿ＣＭＤがスロットル開度要求値ＶＴ＿ＲＥＱに到達する。
【００５９】
次に時間Ｔ３時点でスロットル開度要求値ＶＴ＿ＲＥＱが第２開度動作領域から第３開度動作領域へ変化した場合、スロットル開度指令値ＶＴ＿ＣＭＤは第３開度動作領域では開度速度制限するため、時間Ｔ３時点で前回のスロットル開度指令値ＶＴ＿ＣＭＤ（ｎ−１）＝ＶＴ３（＝ＶＴＭ−Ｂ）と設定し、そこから前回のスロットル開度指令値ＶＴ＿ＣＭＤ（ｎ−１）に所定値ＤＴＨ（例えば２５ｄｅｇ／ｓｅｃの開度速度設定値）を加算した値（ＶＴ＿ＣＭＤ（ｎ）＝ＶＴ＿ＣＭＤ（ｎ−１）＋ＤＴＨ）で開度速度制限して今回のスロットル開度指令値ＶＴ＿ＣＭＤ（ｎ）を設定して、このスロットル開度指令値ＶＴ＿ＣＭＤ（ｎ）にスロットル実開度値ＶＴＰＳが一致するようにスロットル開度Ｆ／Ｂ制御を行うことにより、スロットル実開度値ＶＴＰＳが所定の開度速度（例えば２５ｄｅｇ／ｓｅｃ）に制限されながらスロットル開度要求値ＶＴ＿ＲＥＱに向かって全開方向へ動作し、時間Ｔ４時点でスロットル開度指令値ＶＴ＿ＣＭＤがスロットル開度要求値ＶＴ＿ＲＥＱに到達する。
【００６０】
上述のように、エンジン運転時の通常の開度動作領域である第１開度動作領域（ＶＴＭＡからＶＴＭ＋Ｂの開度動作領域）ではスロットル開度指令値ＶＴ＿ＣＭＤに開度速度制限はかけないため、スロットル開度要求値ＶＴ＿ＲＥＱにスロットル実開度値ＶＴＰＳを高速で追従動作させることができ、第２開度動作領域（ＶＴＭ−ＡからＶＴＭ−Ｃの開度動作領域）および第３開度動作領域（ＶＴＭ＋ＢからＶＴＭ＋Ｄの開度動作領域）ではスロットル開度指令値ＶＴ＿ＣＭＤに開度速度制限をかけるため、スロットルアクチュエータ３のスロットル開度とＴＰＳ出力特性の経年変化などにより、スロットルバルブ３４が全閉ストッパ位置３７または全開ストッパ位置３８に予期しない突き当たりが発生した場合でも、当該開度速度制限によりスロットル駆動軸廻りの構成部品の耐久性を確保することができる。このためスロットル駆動軸廻りの構成部品に樹脂材が採用された場合でも、前記予期しないスロットルバルブの全閉ストッパ位置または全開ストッパ位置への突き当てによる部品破壊の懸念がなくなる。
【００６１】
以上のように、本発明の実施の形態１に係わる内燃機関のスロットル制御装置によれば、少なくともアクセル開度センサ（ＡＰＳ）１により検出したアクセル開度と、クランク角センサにより検出したエンジン回転速度とに基づいて、エンジン運転時のスロットル開度要求値を設定するスロットル開度要求値設定手段５３と、ＤＣモータ３１が非通電状態のときのスロットル開度センサ（ＴＰＳ）４からのＴＰＳ出力値が中間開度位置の基準値に対し第１の所定値以内に存在するか否かにより、中間開度位置保持機構の異常を検出する中間開度位置保持機構異常検出手段５６と、ＤＣモータ３１が非通電状態で中間開度位置保持機構異常検出手段５６が異常検出していないときのＴＰＳ出力値を中間開度位置学習値として学習する中間開度位置学習手段５７と、当該中間開度位置学習値を基準にスロットル開度要求値により第1開度動作領域、第２開度動作領域、第３開度動作領域を判定する開度領域判定手段５８と、スロットル開度要求値設定手段５３により設定されたスロットル開度要求値に対し、開度領域判定手段５８により判定された各開度動作領域に応じて予め設定されたスロットル開度速度制限値以下に開度速度を制限しスロットル開度指令値として出力するスロットル開度指令値設定手段５９とを備えるようにしたので、中間開度位置保持機構の異常判定及び中間開度位置の学習が容易に行え、全閉ストッパ位置および全開ストッパ位置への突き当て学習が不要となり、スロットル駆動軸廻りの構成部品の耐久性が向上するとともに、突き当て学習時に流す比較的大きなモータ電流を流す必要がなくなり、バッテリ消費電流の削減が得られる。また、スロットル全閉ストッパ位置（スロットル全開ストッパ位置含む）へのスロットルバルブの突き当て学習が不要となるため、キースイッチＯＦＦ時にスロットル全閉ストッパ位置および全開ストッパ位置突き当て学習動作のために必要であったセルフ・シャット・リレー（キースイッチＯＦＦ後に所定時間の間、ＥＣＵやスロットルアクチュエータへ電源供給し、所定時間後にＯＦＦするリレー）が不要となり、低コストにつながる。さらに、キースイッチＯＦＦ時のスロットル学習動作時の騒音（スロットルバルブが中間開度位置を跨いで動作するときに中間開度位置ストッパで発生する音）がなくなるなどの効果が得られる。
【００６２】
また、本発明の実施の形態１に係わる内燃機関のスロットル制御装置によれば、前記中間開度位置学習値を基準値として、前記第１開度動作領域は、スロットル全閉側に第１の所定値Ａを減算した開度位置からスロットル全開側に第２の所定値Ｂを加算した開度位置までの領域とし、スロットル開度指令値設定手段５９が、第１開度動作領域においては、スロットル開度要求値設定手段５３により設定されたスロットル開度要求値に対し開度速度制限しないで、そのままスロットル開度指令値として設定しているため、エンジン制御で要求されるスロットル開度要求値に実開度を応答よく追従させることができる効果がある。
【００６３】
また、本発明の実施の形態１に係わる内燃機関のスロットル制御装置によれば、中間開度位置学習値を基準値として、第２開度動作領域は、スロットル全閉側に第１の所定値Ａおよび第３の所定値Ｃを減算した開度動作領域とし、第３開度動作領域は、スロットル全開側に第２の所定値Ｂおよび第４の所定値Ｄを加算した開度動作領域として、第２開度動作領域と第３開度動作領域においては、スロットル開度指令値設定手段５９により、スロットル開度要求値に対し開度速度制限を所定値以下に制限して、スロットル開度指令値とするようにしたので、予期しない全閉ストッパ位置または全開ストッパ位置へのスロットルバルブの突き当てが発生した場合のスロットル駆動軸廻りの構成部品の機械的ダメージが低減され、構成部品の耐久性が向上する効果がある。
【００６４】
また、本発明の実施の形態１に係わる内燃機関のスロットル制御装置によれば、中間開度位置学習手段５７が、前回学習時の中間開度位置学習値からの学習値更新量を所定値以下に制限するようにしたので、ノイズなどによる誤学習の影響を抑制できる効果がある。
【００６５】
また、本発明の実施の形態１に係わる内燃機関のスロットル制御装置によれば、開度領域判定手段５８が、第２開度動作領域または第３開度動作領域において、スロットル開度Ｆ／Ｂ制御中のモータ駆動デューティ出力値の絶対値が所定値以上である状態が第１の所定時間以上継続した場合は、全閉ストッパ位置または全開ストッパ位置へのスロットルバルブの突き当てが発生していると判定して、所定値Ｃまたは所定値Ｄを、中間開度位置学習値と全閉ストッパ位置または全開ストッパ位置への突き当て状態判定時のＴＰＳ出力値との偏差で補正するようにしたので、予期しない全閉ストッパ位置および全開ストッパ位置への突き当てが防止でき、スロットル駆動軸廻りの構成部品の耐久性が向上する効果が得られる。
【００６６】
また、本発明の実施の形態１に係わる内燃機関のスロットル制御装置によれば、スロットル開度Ｆ／Ｂ制御手段が、第１、第２、第３開度動作領域において、スロットル開度指令値設定手段により設定されたスロットル開度指令値と、ＴＰＳにより検出したスロットル実開度値との開度偏差によりスロットル開度Ｆ／Ｂ制御異常を検出するようにしたので検出精度の向上と誤判定の防止の両立が図れる効果がある。
【００６７】
本発明の実施の形態１に係わる内燃機関のスロットル制御装置によれば、中間開度位置保持機構異常検出手段５６で異常を検出した時、または、スロットル開度Ｆ／Ｂ制御手段６０で異常を検出した時は、燃料カットなどによりエンジン出力を抑制して退避走行を行うようにしたので安全性が確保される効果がある。
【００６８】
尚、上記の実施の形態１では、スロットル開度要求値を全開側の第３開度動作領域にも設定するようにしたが、その場合に限らず、第３開度動作領域への設定を禁止するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる内燃機関のスロットル制御装置の概略構成を示した概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかる内燃機関のスロットル制御装置に設けられたマイコン５の構成を示したブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１にかかる内燃機関のスロットル制御装置におけるモータ非通電時のスロットルバルブ停止位置を示した説明図である。
【図４】本発明の実施の形態１にかかる内燃機関のスロットル制御装置におけるエンジンのアイドル運転時のスロットルバルブ動作位置を示した説明図である。
【図５】本発明の実施の形態１にかかる内燃機関のスロットル制御装置におけるＴＰＳ出力特性と開度動作領域との関係をグラフで示した説明図である。
【図６】本発明の実施の形態１にかかる内燃機関のスロットル制御装置による中間開度位置学習処理の流れを示したフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態１にかかる内燃機関のスロットル制御装置による中間開度位置学習値更新量制限処理の流れを示したフローチャートである。
【図８Ａ】本発明の実施の形態１にかかる内燃機関のスロットル制御装置によるスロットル開度指令値設定処理の流れを示したフローチャートである。
【図８Ｂ】本発明の実施の形態１にかかる内燃機関のスロットル制御装置によるスロットル開度指令値設定処理の流れを示したフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態１にかかる内燃機関のスロットル制御装置による全閉／全開ストッパ位置突き当て判定処理の流れを示したフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態１にかかる内燃機関のスロットル制御装置におけるスロットル要求開度値と指令開度値の関係を示したタイムチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態１にかかる内燃機関のスロットル制御装置によるスロットル開度電圧と空気流量との関係をグラフで示した説明図である。
【符号の説明】
【００７０】
１  アクセル開度センサ、２  ＥＣＵ、３  スロットルアクチュエータ、４  スロットル開度センサ、５  マイコン、６  ＤＣモータ駆動回路、３１  ＤＣモータ、３２  減速ギヤ、３３  スロットルシャフト、３４  スロットルバルブ、３５  リターンスプリング、３６  オープナスプリング、３７  全閉ストッパ位置、３８  全開ストッパ位置、３９  中間開度ストッパ位置、５３  スロットル開度要求値設定手段５３、５６  中間開度位置保持機構異常検出手段、５７  中間開度位置学習手段、５８  開度領域判定手段、５９  スロットル開度指令値設定手段、６０  スロットル開度Ｆ／Ｂ制御手段。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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