(57)【要約】【課題】電子スロットルシステムに異常が生じた場合であっても、当該機関の出力の意図せぬ増大を好適に抑制することのできる内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】スロットルバルブ４の実開度ＴＨは、スロットルセンサ３０によって検出され電子制御装置２０に取り込まれる。電子制御装置２０は、実開度ＴＨを目標開度ＴＡにフィードバック制御する。実開度ＴＨが急減するときには、点火プラグ１２の遅角操作又は燃料噴射弁８による燃料カット操作を強制的に行う。【選択図】      図１
2006194084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータにより開閉されるスロットルバルブの実際の開度の検出値である実開度を目標とする開度にフィードバック制御する内燃機関の制御装置において、
前記目標とする開度に対する前記実開度の減少速度が所定以上となるとき、当該機関の出力を制御するための操作対象のうち前記スロットルバルブ以外の操作対象を、当該機関の出力を抑制する側に強制的に操作することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の内燃機関の制御装置において、
前記実開度の減少速度に基づき、前記目標とする開度に対する前記実開度の減少速度が所定以上となったと判断することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記目標とする開度が所定以下となる条件及びアクセル操作部材の操作量が急激な減速要求に対応するものでないとの条件の少なくとも一方に基づき、前記目標とする開度に対する前記実開度の減少速度が所定以上となったと判断する請求項２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
請求項１記載の内燃機関の制御装置において、
アクセル操作部材の操作量に基づき前記目標とする開度を算出する手段と、前記目標とする開度と前記実開度との差の変化速度を算出する手段とを備え、
前記算出される変化速度に基づき、前記目標とする開度に対する前記実開度の減少速度が所定以上であるか否かを判断することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記強制的な操作は、前記所定以上となったとの判断に加えて、前記実開度が前記目標とする開度よりも小さいときに行われる請求項１〜４のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
請求項１記載の内燃機関の制御装置において、
アクセル操作部材の操作量に基づき前記目標とする開度を算出する算出手段を備え、
前記目標とする開度の増加速度が所定以上となるときに、前記目標とする開度に対する前記実開度の減少速度が所定以上となったと判断することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項７】
アクチュエータにより開閉されるスロットルバルブの実際の開度の検出値である実開度を目標とする開度に制御する内燃機関の制御装置において、
アクセル操作部材の操作量に基づき前記目標とする開度を算出する算出手段を備え、
前記目標とする開度の増加速度が所定以上となるときに、当該機関の出力を制御するための操作対象のうち前記スロットルバルブ以外の操作対象を、当該機関の出力を抑制する側に強制的に操作することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記算出手段は、当該機関が搭載される車両の速度を所定に制御するオートクルーズ制御に際して要求される前記スロットルバルブの開度を算出する手段と、前記車両の駆動輪のスリップを抑制するトラクション制御に際して要求される前記スロットルバルブの開度を算出する手段と、アイドリング時の当該機関の回転速度を目標とする回転速度に制御する際に要求される前記スロットルバルブの開度を算出する手段との少なくとも１つを備え、
前記判断に用いられる前記目標とする開度の増加速度が、前記少なくとも１つの手段によって算出される開度の変化を除いたときのものとされる請求項６又は７記載の内燃機関の制御装置。
【請求項９】
前記強制的な操作は、点火時期の遅角側への操作を含む請求項１〜８のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１０】
前記遅角側への操作は、最遅角操作である請求項９記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１１】
前記強制的な操作は、当該機関への燃料噴射量を低減する操作を含む請求項１〜１０のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１２】
前記低減する操作は、燃料噴射を停止する操作である請求項１１記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータにより開閉されるスロットルバルブの実際の開度の検出値である実開度を、目標とする開度に制御する内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の制御装置は、一般に、アクセルペダルの操作量に加えて当該機関の運転状態等に基づき、スロットルバルブの目標とする開度を算出する。そして、実際の開度の検出値（実開度）が、算出された目標とする開度となるようにフィードバック制御を行う。また、上記制御装置にあっては、通常、スロットルバルブの電気的な開閉操作を行うに際して、電子スロットルシステムに異常が生じた旨が検出されるときには、スロットルバルブを機械的に所定開度に固定し、退避走行を行うフェールセーフ制御を実行する。
【０００３】
ただし、上記異常時に、スロットルバルブの開度が所定開度に固定されると、内燃機関の吸入空気量が急激に減少するため、内燃機関の出力や回転速度が急激に変化するおそれがある。そこで従来は、例えば特許文献１に見られるように、スロットルバルブが所定開度に固定されるときに、気化した燃料ガスを燃料タンクから内燃機関の吸気通路に導くパージバルブを開くようにすることも提案されている。これにより、スロットルバルブが所定開度に固定される前の吸入空気量に対する固定された後の吸入空気量の変化が抑制され、ひいては、スロットルバルブが所定開度に固定される前後の当該機関の出力変動を抑制することができる。
【０００４】
ところで、上記制御装置にあっては、上記フェールセーフ制御が実行されるまでの間に次のような不都合が生じることがある。すなわち、例えばスロットルバルブの実際の開度を検出するセンサに異常が生じ、検出される開度が急激に減少した場合等には、これを異常であると判定する間、通常のフィードバック制御が行われる。しかし、このときには目標とする開度と検出される開度とに大きな差が生じているため、フィードバック制御により実際の開度が全開側に制御されることとなる。そして、これにより当該機関の出力が意図せずして増大側に制御されるおそれがある。
【０００５】
なお、スロットルバルブの実開度を目標とする開度にフィードバック制御するものに限らず、スロットルバルブの実開度を目標とする開度に制御するものにあっては、電子スロットルシステムの異常時に当該機関の出力が意図せずして増大制御されるおそれのあるこうした実情も概ね共通したものとなっている。
【０００６】
ちなみに、上記制御装置としては、特許文献１の他、例えば特許文献２がある。
【特許文献１】特開２００１−５００９４号公報
【特許文献２】特開平１０−１５３１４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、電子スロットルシステムに異常が生じたときに、当該機関の出力が増大制御されてしまうことにある。そして、本発明の目的は、電子スロットルシステムに異常が生じた場合であっても、当該機関の出力の意図せぬ増大を好適に抑制することのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、こうした目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
【０００９】
手段１では、アクチュエータにより開閉されるスロットルバルブの実開度を目標とする開度にフィードバック制御する内燃機関の制御装置において、前記目標とする開度に対する前記実開度の減少速度が所定以上となるとき、当該機関の出力を制御するための操作対象のうち前記スロットルバルブ以外の操作対象を、当該機関の出力を抑制する側に強制的に操作するようにした。
【００１０】
上記スロットルバルブをフィードバックする電子スロットルシステムに異常が生じるときには、目標とする開度に対する実開度が急減するおそれがある。この場合、スロットルバルブの開度を予め設定された開度に機械的に制御する等のフェールセーフ制御が行われる以前に、当該機関の出力が意図せずして大きく増大することがある。
【００１１】
この点、上記構成では、こうした状況下においては、当該機関の出力を抑制するための操作が強制的になされるために、当該機関の出力が大きく増大することを好適に抑制することができる。
【００１２】
ちなみに、ここで「抑制」とは、出力の増大を「０」とする制御（防止）や、出力を減少させる制御を含むものとする。ここで「開度」は、スロットルバルブが全開のとき最大、スロットルバルブが全閉のとき最小（「０」）とする。また減少速度は、減少度合いが大きいほど大きな値をとるものとする。換言すれば、目標とする開度に対する実開度が変化しないときには減少速度が「０」であり、増加するときには減少速度はマイナスである。更に、目標とする開度に対する実開度の減少速度とは、目標とする開度に対する実開度の変化速度を減少側を正として定義したものである。このため、実開度が一定であって目標とする開度が急増する場合も、目標とする開度に対する実開度の減少速度は急増する。
【００１３】
なお、上記強制的な操作は、電子スロットルシステムの異常の有無を診断するのに要する時間以上の所定期間、又は異常診断の完了するまで期間行うようにすることが望ましい。
【００１４】
手段２では、手段１において、前記実開度の減少速度に基づき、前記目標とする開度に対する前記実開度の減少速度が所定以上となったと判断する。
【００１５】
例えばスロットルバルブの開度を検出する手段に異常が生じるとき等には、検出される開度（実開度）が急激に減少することがある。そして、この場合、目標とする開度に対する実開度が急減することがある。
【００１６】
この点、上記構成では、目標とする開度に対する実開度の減少速度が所定以上となったとの判断を適切に行うことができる。
【００１７】
なお、この際、実開度の減少速度が所定以上となったときに、目標とする開度に対する実開度の減少速度が所定以上となったと判断するようにしてもよい。
【００１８】
手段３では、手段２において、前記目標とする開度が所定以下となる条件及びアクセル操作部材の操作量が急激な減速要求に対応するものでないとの条件の少なくとも一方に基づき、前記目標とする開度に対する前記実開度の減少速度が所定以上となったと判断するようにした。
【００１９】
目標とする開度の減少速度が大きいときには、たとえ実開度の減少速度が大きくても、目標とする開度に対する実開度の減少速度は大きくならないことがある。
【００２０】
この点、上記構成において、目標とする開度の減少速度が所定以下であることに基づき、目標とする開度に対する実開度の減少速度が所定以上となったとの判断を行うことで、この判断をいっそう適切に行うことができる。
【００２１】
また、アクセル操作部材の操作量が急激な減速要求に対応するものでない場合（操作量が定常である場合や加速要求に対応している場合等）には、実開度が急減することはあり得ない。このため、こうした状況下、実開度の減少速度が大きいときには、目標とする開度に対する実開度の減少速度が大きくなり、当該機関の出力が意図せずして増加制御されると考えられる。
【００２２】
この点、上記構成において、アクセル操作部材の操作量が急激な減速要求に対応するものでないことに基づき、目標とする開度に対する実開度の減少速度が所定以上となったとの判断を行うことで、この判断をいっそう適切に行うことができる。
【００２３】
上記手段１においては、手段４によるように、アクセル操作部材の操作量に基づき前記目標とする開度を算出する手段と、前記目標とする開度と前記実開度との差の変化速度を算出する手段とを備え、前記算出される変化速度に基づき、前記目標とする開度に対する前記実開度の減少速度が所定以上であるか否かを判断するようにしてもよい。
【００２４】
なお、上記差は、「目標とする開度−実開度」であり、また、この変化速度は、この単位時間毎の時系列データの差分によって定義してもよい。
【００２５】
手段５では、手段１〜４のいずれかにおいて、前記強制的な操作は、前記所定以上となったとの判断に加えて、前記実開度が前記目標とする開度よりも小さいときに行われるようにした。
【００２６】
目標とする開度に対する実開度が急減する場合であっても、実開度が目標とする開度よりも大きい値から急減したときには、当該機関の出力が大きく増大されることはない。
【００２７】
この点、上記構成では、実開度が目標とする開度よりも大きい値から急減したときに、上記強制的な操作を行うことを回避することができる。
【００２８】
なお、上記強制的な操作を、実開度が目標とする開度よりも所定以上小さいときに行うようにしてもよい。すなわち、目標とする開度が実開度よりも小さいがその差がわずかであるときには、当該機関の出力が意図せずして大きく増大されることはないと考えられるため、この場合を排除するようにしてもよい。
【００２９】
手段６では、手段１において、アクセル操作部材の操作量に基づき前記目標とする開度を算出する算出手段を備え、前記目標とする開度の増加速度が所定以上となるときに、前記目標とする開度に対する前記実開度の減少速度が所定以上となったと判断するようにした。
【００３０】
目標とする開度がアクセル操作部材の操作量に基づき算出されるものである場合、アクセル操作部材の操作量の変化速度には上限がある。このため、目標とする開度の変化速度にも上限がある。したがって、目標とする開度の変化速度がこの上限を上回る場合には、何らかの異常が生じているおそれがある。そして、特に目標とする開度が急激に増加する場合には、目標とする開度に対する実開度の減少速度が急激に大きくなり、当該機関の出力が意図せずして増大制御されることがある。
【００３１】
この点、上記構成では、電子スロットルシステムに異常が生じることによって、目標とする開度に対する実開度の減少速度が所定以上となることを適切に判断することができる。
【００３２】
手段７では、アクチュエータにより開閉されるスロットルバルブの実際の開度の検出値である実開度を目標とする開度に制御する内燃機関の制御装置において、アクセル操作部材の操作量に基づき前記目標とする開度を算出する算出手段を備え、前記目標とする開度の増加速度が所定以上となるときに、当該機関の出力を制御するための操作対象のうち前記スロットルバルブ以外の操作対象を、当該機関の出力を抑制する側に強制的に操作するようにした。
【００３３】
目標とする開度がアクセル操作部材の操作量に基づき算出されるものである場合、アクセル操作部材の操作量の変化速度には上限がある。このため、目標とする開度の変化速度にも上限がある。したがって、目標とする開度の変化速度がこの上限を上回る場合には、何らかの異常が生じているおそれがある。そして、特に目標とする開度が急激に増加する場合には、当該機関の出力が意図せずして増大制御されることがある。
【００３４】
この点、上記構成では、当該機関の出力が意図せずして増大制御されることを好適に抑制することができる。
【００３５】
ちなみに、ここで「抑制」とは、出力の増大を「０」とする制御（防止）や、出力を減少させる制御を含むものとする。ここで「開度」は、スロットルバルブが全開のとき最大、スロットルバルブが全閉のとき最小（「０」）とする。
【００３６】
なお、上記強制的な操作は、電子スロットルシステムの異常の有無を診断するのに要する時間以上の所定期間、又は異常診断の完了するまで期間行うようにすることが望ましい。
【００３７】
手段８では、手段６又は７において、前記算出手段は、当該機関が搭載される車両の速度を所定に制御するオートクルーズ制御に際して要求される前記スロットルバルブの開度を算出する手段と、前記車両の駆動輪のスリップを抑制するトラクション制御に際して要求される前記スロットルバルブの開度を算出する手段と、アイドリング時の当該機関の回転速度を目標とする回転速度に制御する際に要求される前記スロットルバルブの開度を算出する手段との少なくとも１つを備え、前記判断に用いられる前記目標とする開度の増加速度が、前記少なくとも１つの手段によって算出される開度の変化を除いたときのものとされるようにした。
【００３８】
オートクルーズ制御やトラクション制御、アイドリング時の回転速度の制御は、アクセル操作部材の操作量とは独立に、換言すればユーザからの指令とは独立に行われる。そして、これらの制御が目標とする開度を増大させる側に働くときには、これらの寄与によって目標とする開度の増加速度が所定以上となることがある。
【００３９】
この点、上記構成では、これらオートクルーズ制御、トラクション制御、及びアイドリング時の回転速度制御による目標とする開度の変化分が除かれることから、電子スロットルシステムの異常時に適切に当該機関の出力を抑制する制御を行うことができる。
【００４０】
また、手段１〜８のいずれかにおいては、手段９によるように、前記強制的な操作は、点火時期の遅角側への操作を含むようにしてもよい。
【００４１】
手段９は、手段１０によるように、前記遅角側への操作は、最遅角操作であるようにしてもよい。
【００４２】
なお、ここで最遅角操作とは、点火時期を操作するに際して定められた最大の遅角時期（遅角ガード値）への操作のことをいう。この最大の遅角時期（遅角ガード値）は、当該機関の運転状態に応じて可変設定されることがある。この場合、上記最遅角操作は、（ア）当該機関の運転状態に応じて設定される最大の遅角時期への操作、又は（イ）任意の運転状態における最大の遅角時期のうちの最も遅角側となる値への操作とする。
【００４３】
なお、手段１〜１０のいずれかにおいては、手段１１によるように、前記強制的な操作は、当該機関への燃料噴射量を低減する操作を含むようにしてもよい。
【００４４】
手段１２では、手段１１において、前記低減する操作は、燃料噴射を停止する操作であるようにしてもよい。
【００４５】
内燃機関の排気系に排気を浄化する触媒を備える場合には、通常、触媒の浄化能力を維持すべく空燃比が所定の値に制御される。すなわち、燃料噴射量は、排気特性を良好に保つための値に設定されている。このため、燃料噴射量が設定された値よりも低減（ただし、「０」ではない）されると、排気特性が悪化する。
【００４６】
この点、上記構成では、燃料噴射を停止することで、排気特性の悪化を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
以下、本発明にかかる内燃機関の制御装置の第１の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
【００４８】
図１に、上記制御装置及びその駆動対象を示す。内燃機関１の吸気通路２の上流側には、吸気通路２の流路面積を調整するスロットルバルブ４が備えられている。スロットルバルブ４は、電子制御式のものであり、モータ６によって開閉駆動される。また、吸気通路２の下流には、燃料を噴射供給する燃料噴射弁８が備えられている。吸気通路２は、燃焼室１０に接続されており、燃焼室１０に、燃料噴射弁８から噴射される燃料と空気との混合気が供給される。一方、燃焼室１０には、これに突出されるようにして点火プラグ１２が設けられており、燃焼室１０に供給された混合気は、点火プラグ１２の点火によって燃焼に供される。
【００４９】
電子制御装置２０は、中央処理装置やメモリ等を内蔵するマイクロコンピュータを備えて構成されている。電子制御装置２０には、内燃機関１の運転状態や運転環境、ユーザの要求等を検出する各種センサの検出値が取り込まれる。具体的には、スロットルバルブ４の開度を検出するスロットルセンサ３０の検出値（実開度ＴＨ）や、アクセルペダル３２の踏み込み量を検出するアクセルセンサ３４の検出値（踏み込み量ＡＰ）等が取り込まれる。
【００５０】
そして、電子制御装置２０は、上記各種センサの検出値に基づき、各種演算及び制御を行う。この制御は、大きくは、内燃機関１の出力（機関出力軸としてのクランク軸３８の出力トルク）を制御するものである。すなわち、電子制御装置２０は、内燃機関１の出力を制御するために、スロットルバルブ４の操作や、燃料噴射弁８の操作、点火プラグ１２の操作等を行う。
【００５１】
更に、電子制御装置２０は、スロットルバルブ４の操作を適切に行うべく、踏み込み量ＡＰに基づき都度算出されるスロットルバルブ４の目標とする開度（目標開度ＴＡ）に、実開度ＴＨを追従させるためのフィードバック制御を行っている。以下、これについて説明する。
【００５２】
図２に、スロットルバルブ４の実開度ＴＨを目標開度ＴＡにフィードバック制御するための処理手順を示す。この処理は、電子制御装置２０により、例えば所定周期で繰り返し実行される。
【００５３】
この一連の処理においては、まずステップＳ１０にて、アクセルペダル３２の踏み込み量ＡＰが取り込まれる。また、ステップＳ１２では、踏み込み量ＡＰに基づき目標開度ＴＡを算出する。ここでは、内燃機関１の運転状態や運転環境を検出する適宜のセンサの検出値を加味して目標開度ＴＡを算出するようにしてもよい。なお、この目標開度ＴＡの算出に際しては、目標開度ＴＡの急変を抑制する処理を行なうことが望ましい。この処理としては、例えば今回算出される目標開度ＴＡ［ｉ］と前回算出された目標開度ＴＡ［ｉ−１］とを、規格化された重みをつけて加算したものを最終的な目標開度ＴＡとする加重平均処理であるいわゆるなまし処理等がある。ちなみに、この場合、今回算出される目標開度ＴＡ［ｉ］に付与される重みａよりも前回算出された目標開度ＴＡ［ｉ−１］に付与される重みｂ（ａ＋ｂ＝１）を大きく設定することが望ましい。
【００５４】
ステップＳ１４では、実開度ＴＨを取り込む。そして、ステップＳ１６では、目標開度ＴＡと実開度ＴＨとに基づき、ＰＩＤ制御（Ｐ；比例制御、Ｉ；積分制御、Ｄ；微分制御）を行う。
【００５５】
上記態様にて、実開度ＴＨは目標開度ＴＡに適切に制御される。また、本実施形態では、スロットルバルブ４、スロットルセンサ３０、アクセルペダル３２、アクセルセンサ３４を備えて構成される電子スロットルシステムの異常を診断する診断機能を有している。そして、異常が診断されるときには、機械的にスロットルバルブ４を所定開度に固定し、退避走行を行う等、フェールセール制御がなされる。
【００５６】
ただし、電子スロットルシステムに異常が生じるときには、上記フェールセーフ制御がなされるまでの間に、フィードバック制御に起因して次のような不都合が生じることがある。
【００５７】
すなわち、例えばスロットルセンサ３０がグランド（ＧＮＤ）とショートした場合等には、スロットルセンサ３０の検出値として取り込まれる実開度ＴＨが全閉（開度「０」）となることがある。そしてこの場合、目標開度ＴＡに対する実開度ＴＨが急激に減少することとなり、スロットルバルブ４の開度の制御のためのフィードバック制御量が大きな値となる。すなわち、スロットルバルブ４が全開側に制御されることとなる。そして、これにより内燃機関１の出力が意図せずして増大制御されるおそれがある。
【００５８】
一方、上記異常診断は、その精度を高く維持するためにある程度の時間を要する。すなわち、ノイズ等に起因してスロットルセンサ３０の検出値が一時的に急変した場合等にはこれを異常と診断しないような処理が異常診断に際してはなされている。このため、上記のように内燃機関１の出力が意図せずして増大制御されるような事態は、異常診断が完了しフェールセーフが実行されるまでの間に生じる。
【００５９】
そこで、本実施形態では、こうした内燃機関１の出力の意図しない増大制御を回避すべく、目標開度ＴＡに対する実開度ＴＨの減少速度が所定以上であるときに、内燃機関１の出力を抑制する制御を行っている。図３に、この出力制御の処理の手順を示す。この処理は、電子制御装置２０によって例えば所定周期で繰り返し実行される。
【００６０】
この一連の処理においては、まずステップＳ２０において、アクセルペダル３２の踏み込み量ＡＰが定常であるかあるいは増加中であるかを判断する。ここで、増加中とは、アクセルペダルＡＰが踏み込まれ、ユーザから加速要求が生じているとき、換言すればユーザからスロットルバルブ４の開度を増大する要求が生じているときをいう。具体的には、今回取り込まれた踏み込み量ＡＰ［ｉ］から前回取り込まれた踏み込み量ＡＰ［ｉ−１］を減算したものが所定値α以上であるか否かを判断する。ここで所定値αは、踏み込み量ＡＰが定常状態又は増加中であるか否かを判断するための値である。踏み込み量ＡＰが増加中であるなら、「ＡＰ［ｉ］−ＡＰ［ｉ−１］」は正である。また、踏み込み量ＡＰが定常状態にあるなら、「ＡＰ［ｉ］−ＡＰ［ｉ−１］」は略「０」である。このため、本実施形態では所定値αを、負の小さな値に設定している。
【００６１】
ステップＳ２０において、定常又は増加中であると判断されると、ステップＳ２２では、目標開度ＴＡが略一定又は増加中であるか否かを判断する。具体的には、今回算出された目標開度ＴＡ［ｉ］から前回算出された目標開度ＴＡ［ｉ−１］を減算したものが、所定値β以上であるか否かを判断する。ここで、所定値βは、目標開度ＴＡが略一定又は増加中であるか否かを判断するための値である。目標開度ＴＡが増加中であるなら、「ＴＡ［ｉ］−ＴＡ［ｉ−１］」は正である。また、目標開度ＴＡが略一定なら、「ＴＡ［ｉ］−ＴＡ［ｉ−１］」は略「０」である。このため、本実施形態では所定値βを、負の小さな値に設定している。
【００６２】
ステップＳ２２において略一定又は増加中であると判断されると、続くステップＳ２４では、目標開度ＴＡが実開度ＴＨよりも大きいか否かを判断する。ここでは、今回算出された目標開度ＴＡ［ｉ］と今回取り込まれた実開度ＴＨ［ｉ］とをそれぞれ比較する。
【００６３】
ステップＳ２４において目標開度ＴＡが実開度ＴＨよりも大きいと判断されると、続くステップＳ２６では、実開度ＴＨの減少速度が所定以上であるか否かを判断する。具体的には、今回取り込まれた実開度ＴＨ［ｉ］から前回取り込まれた実開度ＴＨ［ｉ−１］を減算したものが、所定値γ以下であるか否かを判断する。ここで、所定値γは、実開度ＴＨの減少速度が所定以上であるか否かを判断するための値である。
【００６４】
そしてステップＳ２６において実開度ＴＨの減少速度が所定以上であると判断されると、ステップＳ２８では、所定期間、燃料カット操作又は点火時期の遅角操作を強制的に行う。すなわち、内燃機関１の出力を抑制する制御を行なう。
【００６５】
ここで、ステップＳ２８に移行したときには、ユーザの減速要求はない状況にある（ステップＳ２０）。また、目標開度ＴＡが急激に減少するような状況にもない（ステップＳ２２）。こうした状況下にあっては、実開度ＴＨが急激に減少することはあり得ない。したがって、ステップＳ２６において実開度ＴＨの減少速度が所定以上であると判断されるということは、電子スロットルシステムに異常が生じている可能性が高い。しかし、電子スロットルシステムに異常が生じているか否かを診断するための処理によって異常が診断されるまでにはある程度の時間を要する。
【００６６】
しかも、目標開度ＴＡよりも実開度ＴＨが小さい（ステップＳ２４）ために、実開度ＴＨは、目標開度ＴＡよりもかなり小さな値となっていると考えられる。すなわち、図４に示すように、実開度ＴＨが目標開度ＴＡに追従していたのが、突然、（時刻ｔ１に）実開度ＴＨが急激に減少するような事態が生じていると考えられる。このため、先の図２に示したフィードバック制御によってスロットルバルブ４の開度が増加するような制御がなされると考えられる。
【００６７】
そこでこうした状況において、所定期間、燃料カット操作又は点火時期の遅角操作を強制的に行うことで、内燃機関１の出力が意図せずして増加制御されることを抑制する。ここで、強制的な操作とは、内燃機関１の運転状態等に応じて設定される燃料噴射量や点火時期の要求を無視して上記操作を行うことを意味する。したがって、この強制的な操作がなされている間にも、内燃機関１の運転状態等に応じて燃料噴射量や点火時期が都度算出されている。
【００６８】
上記点火時期の遅角操作は、点火時期を操作するに際して定められた最大の遅角時期（遅角ガード値）への操作とすることが望ましい。この最大の遅角時期（遅角ガード値）は、内燃機関１の運転状態に応じて可変設定されることがある。この場合、（ア）内燃機関１の運転状態に応じて設定される最大の遅角時期への操作、又は（イ）任意の運転状態における最大の遅角時期のうちの最も遅角側となる値への操作とする。
【００６９】
この強制的な操作は、所定期間Ｔにわたって行われる。この所定期間Ｔは、電子スロットルシステムに異常が生じたときに、異常診断が完了するまでに要する時間に基づき設定される。すなわち、例えば、所定期間Ｔを、異常診断の完了及びフェールセーフ制御が開始されるまでの期間（例えば内燃機関１の２〜４サイクル；１サイクル＝４ストローク）に設定する。これにより、先の図４に示すように、時刻ｔ１に実開度ＴＨが急激に減少すると、燃料噴射の強制的なカット操作又は点火時期の強制的な遅角操作が所定期間Ｔ行われる。
【００７０】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【００７１】
（１）目標開度ＴＡに対し実開度ＴＨの減少速度が所定以上となるとき、燃料噴射を強制的にカットする操作又は点火時期を強制的に遅角する操作を行うようにした。これにより、内燃機関１の出力が意図せずして大きく増大することを好適に抑制することができる。
【００７２】
（２）実開度ＴＨの減少速度に基づき、目標開度ＴＡに対する実開度ＴＨの減少速度が所定以上となったと判断した。これにより、目標開度ＴＡに対する実開度ＴＨの減少速度が所定以上となったとの判断を適切に行うことができる。
【００７３】
（３）目標開度ＴＡが略一定又は増加中であることに基づき、上記操作を行うようにした。これにより、目標開度ＴＡの減少速度が大きいために、実開度ＴＨの減少速度が大きくなる場合を適切に排除しつつ上記強制的な操作を行うことができる。
【００７４】
（４）アクセルペダルの踏み込み量ＡＰが定常状態又は増加中であることに基づき、上記操作を行うようにした。これにより、ユーザからの減速要求により実開度ＴＨの減少速度が大きくなる場合を適切に排除しつつ上記強制的な操作を行うことができる。
【００７５】
（５）実開度ＴＨが目標開度ＴＡよりも小さいとの条件に基づき、上記強制的な操作を行った。これにより、実開度ＴＨが目標開度ＴＡよりも大きい値から急減したときを適切に排除しつつ上記強制的な操作を行うことができる。
【００７６】
（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００７７】
本実施形態では、目標開度ＴＡと実開度ＴＨとの差の変化速度を算出し、これが所定以上であるときに、内燃機関１の出力を抑制する制御を行う。
【００７８】
図５に、本実施形態における出力制御の処理手順を示す。この処理は、電子制御装置２０において例えば所定周期で繰り返し実行される。
【００７９】
この一連の処理では、まずステップＳ３０において、目標開度ＴＡと実開度ＴＨとの差の変化速度を算出する。具体的には、今回算出された目標開度ＴＡ［ｉ］と今回取り込まれた実開度ＴＨ［ｉ］との差「ＴＡ［ｉ］−ＴＨ［ｉ］」から、前回算出された目標開度ＴＡ［ｉ−１］と前回取り込まれた実開度ＴＨ［ｉ−１］との差「ＴＡ［ｉ−１］−ＴＨ［ｉ−１］」を減算することで変化速度を算出する。
【００８０】
続くステップＳ３２では、差「ＴＡ−ＴＨ」の変化量が所定値εよりも大きいか否かを判断する。この所定値εは、先の図４に示した実開度ＴＨの変化のように通常時には生じ得ない変化が生じたことを判断するためのものである。特に差の減少速度ではなく増加速度が大きいときには、目標開度ＴＡよりも実開度ＴＨが小さな値となっており、先の図３に示すフィードバック制御によってスロットルバルブ４が全開側に制御される状況であると判断される。
【００８１】
そして、ステップＳ３２において上記差「ＴＡ−ＴＨ」の増加速度が所定以上であると判断されると、ステップＳ３４において、所定期間Ｔにわたって、燃料カット操作又は点火時期の遅角操作を強制的に行うことで、内燃機関１の出力の意図せぬ増大を抑制する。
【００８２】
なお、上記ステップＳ３２において差「ＴＡ−ＴＨ」の増加速度が所定以上でないと判断されたときや、ステップＳ３４の処理が完了したときにはこの一連の処理を一旦終了する。
【００８３】
以上説明した本実施形態によっても、先の第１の実施形態の上記（１）の効果を得ることができる。
【００８４】
（第３の実施形態）
以下、第３の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００８５】
本実施形態では、目標開度ＴＡの増加速度が所定以上となるときに、内燃機関１の出力を抑制する制御を行う。
【００８６】
図６に、上記出力制御の処理の手順を示す。この処理は、電子制御装置２０により、例えば所定周期で繰り返し実行される。
【００８７】
この一連の処理においては、まずステップＳ４０において、目標開度ＴＡの変化速度を算出する。具体的には、今回算出された目標開度ＴＡ［ｉ］と前回算出された目標開度ＴＡ［ｉ−１］との差「ＴＡ［ｉ］−ＴＡ［ｉ−１］」を、上記変化速度として算出する。続くステップＳ４２においては、上記変化速度が所定値ω以上であるか否かを判断する。ここで、所定値ωは、ユーザによるアクセルペダル３２の操作によっては生じ得ない目標速度の急激な増加を判断するための値である。そして、ステップＳ４２において変化速度が所定値ω以上であると判断されると、ステップＳ４４において、燃料カット操作又は点火時期の遅角操作を強制的に行うことで、内燃機関１の出力の意図せぬ増大を抑制する制御を行う。
【００８８】
なお、ステップＳ４２において変化量が所定値ω未満であると判断されたときや、ステップＳ４４の処理を完了したときには、この一連の処理を一旦終了する。
【００８９】
こうした処理を行なうことで、例えば図７に例示するように、時刻ｔ１１において、目標開度ＴＡが急激に増加することで、実開度ＴＨを目標開度ＴＡに近似させるべくフィードバック制御が行われたとしても、内燃機関１の出力が意図せずして増大することを抑制することができる。
【００９０】
以上説明した本実施形態によっても、先の第１の実施形態の上記（１）の効果を得ることができる。
【００９１】
（第４の実施形態）
以下、第４の実施形態について、先の第３の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００９２】
本実施形態では、先の図２に示した目標開度ＴＡの算出を、図８に示す態様にて行う。図８は、本実施形態にかかる目標開度ＴＡの算出のための機能ブロックである。
【００９３】
アクセル要求量算出部Ｂ２は、アクセルペダル３２の踏み込み量に応じた、換言すればユーザからの要求に応じたスロットルバルブ４の開度の制御量を算出する部分である。
【００９４】
オートクルーズ要求量算出部Ｂ４は、内燃機関１が搭載される車両の速度を所定に制御するオートクルーズ制御に際して要求されるスロットルバルブ４の開度の制御量を算出する部分である。
【００９５】
トラクション要求量算出部Ｂ６は、内燃機関１の搭載される車両の駆動輪のスリップを抑制するトラクション制御に際して要求されるスロットルバルブ４の開度の制御量を算出する部分である。
【００９６】
ＩＳＣ要求量算出部Ｂ８は、アイドリング時の内燃機関１の回転速度を目標とする回転速度に制御する際に要求されるスロットルバルブ４の開度の制御量を算出する部分である。
【００９７】
そして、実際の目標開度ＴＡは、（ａ）アクセル要求量算出部Ｂ２によって算出される制御量、及び（ｂ）オートクルーズ要求量算出部Ｂ４によって算出される制御量のうちの大きい方、又は（ｃ）トラクション要求量算出部Ｂ６によって算出される制御量のいずれかに、（ｄ）ＩＳＣ要求量算出部Ｂ８によって算出されるか制御量を加えたものとして算出される。ただし、実際には、内燃機関１の運転状態や運転環境等を検出する各種センサの検出値に基づいたスロットルバルブ４の開度の制御量が更に加味される。また、ＩＳＣ要求量算出部Ｂ８によって算出される開度の制御量を加えた後などにおいて、目標開度ＴＡの急変を抑制する適宜の処理を加えることが望ましい。
【００９８】
こうした構成にあっては、オートクルーズ制御や、トラクション制御、アイドル回転制御にかかるスロットルバルブ４の開度の制御量によって目標開度ＴＡが大きくなることがある。そして、これら制御量に起因して目標開度ＴＡが大きくなったときには、必ずしも内燃機関１の出力を抑制する制御を行うことが適切とはいえない。一方、これら各制御量を最終的な目標開度ＴＡに反映する演算を行う際には、その演算にエラーが生じることに起因して目標開度ＴＡが急激に大きくなることがある。
【００９９】
そこで、本実施形態では、こうした演算のエラーや、アクセルセンサ３４の異常等に起因して目標開度ＴＡが大きくなったときに内燃機関１の出力を抑制する制御を行い、上記制御量に起因して目標開度ＴＡが大きくなったときには、上記出力を抑制する制御を行わないようにすべく、以下のような処理を行う。
【０１００】
図９に、本実施形態における上記出力制御の処理の手順を示す。この処理は、電子制御装置２０により、例えば所定周期で繰り返し実行される。
【０１０１】
この処理において、オートクルーズ要求量算出部Ｂ４によって算出される制御量が、アクセル要求量算出部Ｂ２によって算出される制御量よりも大きいとき（ステップＳ５０、ｙｅｓ）には、目標開度ＴＡにオートクルーズ制御量が足しこまれていることから、目標開度ＴＡからこの制御量を減算する（ステップＳ５２）。
【０１０２】
また、トラクション制御がなされているとき（ステップＳ５４、ｙｅｓ）には、目標開度ＴＡからトラクション制御量を減算する（ステップＳ５６）。また、アイドル回転制御がなされているとき（ステップＳ５８、ｙｅｓ）には、この制御量を更に減算する（ステップＳ６０）。こうして、先の図８に示した処理によって算出された目標開度ＴＡから、オートクルーズ制御量や、トラクション制御量、アイドル回転制御量を除いた後、その変化速度を算出し、同変化速度が先の図６に示した所定値ω以上かどうかを判断する（ステップＳ６２）。そして、この変化速度が所定値ω以上であるときに、燃料カット操作又は点火時期遅角操作を強制的に行う（ステップＳ６４）。
【０１０３】
以上説明した本実施形態によれば、先の第４の実施形態の効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。
【０１０４】
（６）オートクルーズ制御、トラクション制御、及びアイドリング時の回転速度制御による変化分が除かれた目標開度ＴＡの変化速度に基づき、上記強制的な操作を行った。これにより、これらの制御が目標開度ＴＡを増大させることにより上記変化速度が所定値ω以上となる場合に、内燃機関１の出力を抑制する制御を行うことを回避することができる。
【０１０５】
（その他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
【０１０６】
・上記第１の実施形態では、アクセルペダル３２の踏み込み量ＡＰが定常又は増加中であることを条件に、燃料カット操作又は点火時期の遅角操作を行ったが、踏み込み量ＡＰの減少速度が小さい場合を上記条件に含めてもよい。
【０１０７】
・上記第１の実施形態では、目標開度ＴＡが定常又は増加中であることを条件に、燃料カット操作又は点火時期の遅角操作を行ったが、目標開度ＴＡの減少速度が小さい場合を上記条件に含めてもよい。
【０１０８】
・上記第１の実施形態では、目標開度ＴＡよりも実開度ＴＨが小さいことを条件に、燃料カット操作又は点火時期の遅角操作を行ったが、目標開度ＴＡよりも実開度ＴＨが所定以上小さいことを条件としてもよい。すなわち、目標開度ＴＡが実開度ＴＨよりも小さいがその差がわずかであるときには、内燃機関１の出力が意図せずして大きく増大されることはないと考えられるため、この場合を排除するようにしてもよい。
【０１０９】
・上記第２の実施形態において、燃料カット操作又は点火時期の遅角操作を行うための条件として、目標開度ＴＡよりも実開度ＴＨが小さいことを含めてもよい。また、目標開度ＴＡよりも実開度ＴＨが所定以上小さいことを含めてもよい。
【０１１０】
・上記第３の実施形態において、燃料カット操作又は点火時期の遅角操作を行うための条件として、実開度ＴＨの上昇速度が所定以下であるとの条件を含めてもよい。
【０１１１】
・オートクルーズ制御や、トラクション制御、アイドル回転速度制御を目標開度ＴＡに反映させる手法としては、先の図８に例示したものに限らない。
【０１１２】
・目標とする開度に対する実開度の減少速度が所定以上となるとき、当該機関の出力を制御するための操作対象のうちスロットルバルブ以外の操作対象を、当該機関の出力を抑制する側に強制的に操作する手法としては、燃料カット操作又は点火時期の遅角操作に限らない。例えば燃料カット操作と点火時期の遅角操作との双方を行ってもよい。また、この強制的な操作は、予め定められた所定期間行うものに限らず、例えば電子スロットルシステムの異常診断完了に基づき（トリガとして）、上記操作を終了するようにしてもよい。
【０１１３】
・電子スロットルシステムとしては、上記実施形態で例示したものに限らない。例えば、目標開度ＴＡを算出する処理と、実開度ＴＨを目標開度ＴＡにフィードバック制御する処理とは、別周期で行ってもよい。また、ユーザが加速要求や減速要求をすべく、ユーザによって操作されるアクセル操作部材としては、ユーザによって踏み込み操作されるアクセルペダル３２に限らない。また、実開度を目標とする開度にフィードバック制御する手法としては、ＰＩＤ制御に限らない。更に、フィードバック制御を行うものにも限らず、開ループ制御を行うものであっても、目標とする開度が急増する場合には当該機関の出力が意図せずして増大制御されるおそれがあるため、本発明の適用は有効である。
【０１１４】
・その他、内燃機関１の構成としても上記各実施形態で例示したものに限らない。例えば吸気ポート噴射式に代えて、筒内噴射式のものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】本発明にかかる内燃機関の制御装置の第１の実施形態及びその駆動対象の構成を示す図。
【図２】同実施形態にかかるスロットルバルブのフィードバック制御の処理手順を示すフローチャート。
【図３】同実施形態にかかる内燃機関の出力の抑制制御の処理手順を示すフローチャート。
【図４】上記出力の抑制制御の制御態様を示すタイムチャート。
【図５】第２の実施形態にかかる内燃機関の出力の抑制制御の処理手順を示すフローチャート。
【図６】第３の実施形態にかかる内燃機関の出力の抑制制御の処理手順を示すフローチャート。
【図７】上記出力の抑制制御の制御態様を示すタイムチャート。
【図８】第４の実施形態にかかるスロットルバルブの目標開度の算出態様を示す機能ブロック図。
【図９】同実施形態にかかる内燃機関の出力の抑制制御の処理手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【０１１６】
ＴＨ…実開度、ＴＡ…目標開度、ＡＰ…踏み込み量、１…内燃機関、４…スロットルバルブ、８…燃料噴射弁、１２…点火プラグ、２０…電子制御装置、３２…アクセルペダル。
【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】
2006194084.tif 000008
【図７】
2006194084.tif 000009
【図８】
2006194084.tif 000010
【図９】
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