(57)【要約】【課題】モータと可動部とを機械的に接続することにより可動部を動作させる電動アクチュエータにおけるモータと可動部との接続の異常を、可動部の動作を検出するセンサを可動部側に設けなくても検出することを可能にする。【解決手段】モータ２０とＷＧＶとを機械的に接続することでＷＧＶをモータ２０によって動作させる電動アクチュエータにおけるモータ２０の実回転角を検出する回転角センサ３０で検出される実回転角を逐次取得する回転角取得部１０１と、回転角取得部１０１で逐次取得する実回転角のハンチングをもとに、モータ２０とＷＧＶとの接続の異常を検出する異常検出部１０４とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ（２０）と可動部（５０）とを機械的に接続することで前記可動部を前記モータによって動作させる電動アクチュエータ（６０）における前記モータの実回転角を検出するセンサ（３０）で検出される前記実回転角を逐次取得する回転角取得部（１０１）と、
前記回転角取得部で逐次取得する前記実回転角のハンチングをもとに、前記モータと前記可動部との接続の異常を検出する異常検出部（１０４）とを備える接続異常検出装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記回転角取得部で逐次取得する前記実回転角と前記モータの目標回転角との偏差を検出する偏差検出部（１０３）を備え、
前記異常検出部は、前記偏差検出部で検出する前記偏差が閾値を超える前記ハンチングを検出することにより、前記モータと前記可動部との接続の異常を検出する接続異常検出装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記異常検出部は、前記目標回転角を前記実回転角が上回る前記偏差と前記目標回転角を前記実回転角が下回る前記偏差とを前記偏差検出部で交互に検出したこれらの偏差のいずれもが前記閾値を超える前記ハンチングを検出することにより、前記モータと前記可動部との接続の異常を検出する接続異常検出装置。
【請求項４】
請求項２又は３において、
前記異常検出部は、前記偏差検出部で検出する前記偏差が前記閾値を超える前記ハンチングを所定の複数回以上連続して検出した場合に、前記モータと前記可動部との接続の異常を検出する接続異常検出装置。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか１項において、
前記異常検出部は、前記電動アクチュエータが正常に動作していると推定されるタイミングにおいて前記偏差検出部で検出する前記偏差に、所定の倍率を乗算した値を、前記閾値として用いる接続異常検出装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項において、
前記モータは、電子制御装置（１０）により、前記センサで検出される前記実回転角を用いて前記モータのフィードバック制御を受けているものであって、
前記回転角取得部は、前記モータのフィードバック制御に用いられている前記センサで検出される前記実回転角を逐次取得する接続異常検出装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項において、
前記回転角取得部は、車両の内燃機関内部の通路で用いられるバルブとしての前記可動部を前記モータによって動作させる前記電動アクチュエータにおける前記モータの実回転角を逐次取得するものであり、
前記異常検出部は、前記回転角取得部で逐次取得する前記実回転角のハンチングをもとに、前記モータと前記バルブとの接続の異常を検出する接続異常検出装置。
【請求項８】
請求項７において、
前記回転角取得部は、車両の内燃機関内部の排気通路で用いられるウェイストゲートバルブとしての前記可動部を前記モータによって動作させる前記電動アクチュエータにおける前記モータの実回転角を逐次取得するものであり、
前記異常検出部は、前記回転角取得部で逐次取得する前記実回転角のハンチングをもとに、前記モータと前記ウェイストゲートバルブとの接続の異常を検出する接続異常検出装置。
【請求項９】
請求項７において、
前記回転角取得部は、車両の内燃機関内部の吸気通路で用いられる電動スロットルバルブとしての前記可動部を前記モータによって動作させる前記電動アクチュエータにおける前記モータの実回転角を逐次取得するものであり、
前記異常検出部は、前記回転角取得部で逐次取得する前記実回転角のハンチングをもとに、前記モータと前記電動スロットルバルブとの接続の異常を検出する接続異常検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータと可動部とを機械的に接続することにより可動部を動作させる電動アクチュエータにおけるモータと可動部との接続の異常を検出するための接続異常検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電動アクチュエータとして、バルブといった可動部を、この可動部と機械的に接続されたモータによって動作させる技術が知られている。車両で用いられる電動アクチュエータとしては、機械的に接続されたモータによって内燃機関の排気通路に設けられたウェイストゲートバルブ（以下、ＷＧＶ）や内燃機関の吸気通路に設けられた電動スロットルバルブ等を動作させるものが知られている。
【０００３】
また、これらの電動アクチュエータの異常を検出することを試みた技術が知られている。例えば特許文献１には、吸気通路内に設けられた吸気圧センサによって検出した吸気圧を用いて、ＷＧＶの異常を検出する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第１１／０７７５１７号パンフレット
【発明の概要】
【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に開示の技術では、吸気圧センサによって検出した吸気圧を用いてＷＧＶの異常を検出するため、吸気圧センサ等の不具合であっても異常を検出してしまい、ＷＧＶとモータとの接続の異常といった詳細な箇所についての異常を区別して検出することはできない。
【０００６】
ＷＧＶとモータとの接続の異常を検出しようとする場合、ＷＧＶの実開度を取得するためのセンサを排気通路に設けることで、モータの回転角センサの値から推測するＷＧＶの開度とこの実開度との乖離から接続の異常を検出することが考えられる。しかしながら、センサの耐久性の問題から、ＷＧＶの実開度を取得するためのセンサを排気通路に設けずに、接続の異常の検出を可能にすることがより好ましい。
【０００７】
本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、モータと可動部とを機械的に接続することにより可動部を動作させる電動アクチュエータにおけるモータと可動部との接続の異常を、可動部の動作を検出するセンサを可動部側に設けなくても検出することを可能にする接続異常検出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】
上記目的は独立請求項に記載の特徴の組み合わせにより達成され、また、下位請求項は、発明の更なる有利な具体例を規定する。特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の接続異常検出装置は、モータ（２０）と可動部（５０）とを機械的に接続することで可動部をモータによって動作させる電動アクチュエータ（６０）におけるモータの実回転角を検出するセンサ（３０）で検出される実回転角を逐次取得する回転角取得部（１０１）と、回転角取得部で逐次取得する実回転角のハンチングをもとに、モータと可動部との接続の異常を検出する異常検出部（１０４）とを備える。
【００１０】
モータと可動部とを機械的に接続することで可動部をモータによって動作させる電動アクチュエータにおいて、モータと可動部との接続が解除された場合、モータにかかる負荷が軽くなる分だけモータの回転が安定しにくくなり実回転角のハンチングを生じる。本発明の接続異常検出装置は、このモータの実回転角を検出するセンサで検出される実回転角のハンチングをもとに、モータと可動部との接続の異常を検出するので、モータと可動部との接続が解除されたことによる異常を検出することが可能になる。また、モータの実回転角を検出するセンサで検出される実回転角を用いるため、可動部の動作を検出するセンサを可動部側に設ける必要がない。従って、モータと可動部とを機械的に接続することにより可動部を動作させる電動アクチュエータにおけるモータと可動部との接続の異常を、可動部の動作を検出するセンサを可動部側に設けなくても検出することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】バルブ制御システム１の概略的な構成の一例を示す図である。
【図２】電子制御装置１０の概略的な構成の一例を示す図である。
【図３】接続異常がない場合のモータ２０の実回転角と目標回転角との偏差の一例について説明を行うための図である。
【図４】接続異常がある場合のモータ２０の実回転角と目標回転角との偏差の一例について説明を行うための図である。
【図５】電子制御装置１０での異常検出関連処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図６】第１処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図７】第２処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図８】モータ２０の実回転角と目標回転角との偏差の個体差を説明するための図である。
【図９】モータ２０の実回転角と目標回転角との偏差の個体差を説明するための図である。
【図１０】実施形態２の異常検出部１０４で設定する閾値の一例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図面を参照しながら、開示のための複数の実施形態及び変形例を説明する。なお、説明の便宜上、複数の実施形態及び変形例の間において、それまでの説明に用いた図に示した部分と同一の機能を有する部分については、同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。同一の符号を付した部分については、他の実施形態及び／又は変形例における説明を参照することができる。
【００１３】
（実施形態１）
＜バルブ制御システム１の概略構成＞
以下、本実施形態について図面を用いて説明する。図１に示すバルブ制御システム１は、自動車（以下、単に車両）の内燃機関で用いられるものであり、電子制御装置１０、モータ２０、回転角センサ３０、接続部４０、及びウェイストゲートバルブ（以下、ＷＧＶ）５０を含んでいる。また、モータ２０と接続部４０とが電動アクチュエータ６０を構成している。
【００１４】
モータ２０は、電子制御装置１０からの指示に従って回転する。モータ２０としては、例えばブラシレスモータを用いればよい。回転角センサ３０は、モータ２０の出力軸の実回転角を検出する。接続部４０は、モータ２０の出力軸とＷＧＶ５０とを機械的に接続する。接続部４０は、例えばロッド等によってモータ２０の出力軸とＷＧＶ５０とを機械的に接続する構成とすればよい。図１では、便宜上、接続部４０がモータ２０とＷＧＶ５０とが直接的に接続されるように示しているが、必ずしもこれに限らない。接続部４０は、モータ２０とＷＧＶ５０とを機械的に接続するのであれば、ギアやウォームやアーム等を介して間接的に接続される構成であってもよい。
【００１５】
ＷＧＶ５０は、過給エンジンの排気通路（図１のＡ参照）で用いられ、排気流の一部を分流させることによってタービン（図１のＢ参照）への流入量を調節する。ＷＧＶ５０は、電動アクチュエータ６０の駆動により、開閉動作を行う。詳しくは、モータ２０の回転により生じる力を機械的に接続部４０がＷＧＶ５０に伝達し、ＷＧＶ５０を開閉させる。このＷＧＶ５０が請求項の可動部に相当する。
【００１６】
電子制御装置１０は、車両用のＥＣＵであって、ＣＰＵ、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、Ｉ／Ｏ、これらを接続するバスからなるマイクロコンピュータを備え、不揮発性メモリに記憶された制御プログラムを実行することで各種の処理を実行する。電子制御装置１０は、電動アクチュエータ６０を制御し、電動アクチュエータ６０の駆動によって、ＷＧＶ５０を開閉させる。また、電子制御装置１０は、モータ２０の実回転角のハンチングをもとに、モータ２０とＷＧＶ５０との接続の異常を検出する。
【００１７】
＜電子制御装置１０の概略構成＞
続いて、図２を用いて、電子制御装置１０の概略構成について説明を行う。電子制御装置１０は、図２に示すように、回転角取得部１０１、モータ制御部１０２、偏差検出部１０３、異常検出部１０４、及び記憶部１０５を備えている。なお、電子制御装置１０が実行する機能の一部または全部を、一つあるいは複数のＩＣ等によりハードウェア的に構成してもよい。
【００１８】
回転角取得部１０１は、回転角センサ３０で検出されるモータ２０の実回転角を逐次取得する。モータ制御部１０２は、ＷＧＶ５０の開度が目標開度となるように、モータ２０の目標回転角を設定する。そして、モータ制御部１０２は、回転角取得部１０１で逐次取得する実回転角が、設定した目標回転角と一致するように、モータ２０をフィードバック制御する。例えばＷＧＶ５０の目標開度は、目標とする過給圧に応じて定まるものとすればよい。
【００１９】
偏差検出部１０３は、回転角取得部１０１で逐次取得する実回転角とモータ２０の目標回転角との偏差を検出する。一例としては、回転角取得部１０１で取得した実回転角から、モータ制御部１０２で設定されている目標回転角を減算した値を偏差として検出する。異常検出部１０４は、偏差検出部１０３で検出する偏差が閾値を超える実回転角のハンチングを検出することにより、モータ２０とＷＧＶ５０との接続の解除による異常（以下、接続異常）を検出する。
【００２０】
ここで、図３及び図４を用いて、接続異常がない場合の偏差と接続異常がある場合の偏差との一例を示す。図３及び図４の縦軸が回転角を示しており、横軸が時間を示している。また、実線が実回転角の時間変位を示しており、一点鎖線が目標回転角の時間変位を示している。図３及び図４では、目標回転角が一定の場合を例に挙げて示している。さらに、図３及び図４では、目標回転角を実回転角が、上回る場合を開側とする一方、下回る場合を閉側としている。
【００２１】
モータ制御部１０２が、実回転角が目標回転角と一致するようにモータ２０をフィードバック制御するので、図３及び図４の場合のいずれでも、目標回転角を中心として電動アクチュエータ６０の制御周期ごとに、開側と閉側とへ実回転角が遷移を繰り返すことになる。制御周期としては、例えば４ｍｓｅｃや１６ｍｓｅｃ等とすればよい。ここで、接続異常がある場合には、モータにかかる負荷が軽くなる分だけ、フィードバック制御に対する応答が俊敏になるとともにモータの回転が安定しにくくなる。よって、接続異常がある図４の場合には、接続異常のない図３の場合に比べ、実回転角と目標回転角との偏差が大きくなる。一例として、接続異常のない場合の偏差は１°程度、接続異常がある場合の偏差は５°程度である。異常検出部１０４は、接続異常がある場合に大きくなるこの偏差を利用して、接続異常を検出する。なお、異常検出部１０４での接続異常の検出の詳細については後に詳述する。
【００２２】
また、異常検出部１０４は、接続異常を検出した場合には、検出した接続異常の情報を記憶部１０５に記憶する。一例としては、接続異常を検出した時刻を示すタイムスタンプに対応付けて、接続異常を示すコード等を記憶部１０５に記憶する構成とすればよい。記憶部１０５としては、例えば不揮発性メモリを用いる構成とすればよい。記憶部１０５に記憶された接続異常の情報は、ダイアグ情報として他の電子制御装置に収集されたり、ダイアグツールによって読み出されたりすることで、車両の故障箇所の特定に利用される構成とすればよい。
【００２３】
＜電子制御装置１０での異常検出関連処理＞
続いて、図５〜図７のフローチャートを用いて、電子制御装置１０でのモータ２０とＷＧＶ５０との接続の異常の検出に関連する処理（以下、異常検出関連処理）の流れの一例について説明を行う。図５のフローチャートは、例えば、電動アクチュエータ６０の制御周期と同じタイミングで逐次開始する構成とすればよい。
【００２４】
まず、ステップＳ１では、回転角取得部１０１が、回転角センサ３０で検出したモータ２０の実回転角を取得する。ステップＳ２では、偏差検出部１０３が、Ｓ１で取得した実回転角から、モータ制御部１０２で設定されている目標回転角を減算した値を偏差として検出する。
【００２５】
ステップＳ３では、前回の異常検出関連処理において検出した偏差が前述の開側と閉側とのいずれであるかを示す前回の偏差方向の記憶が電子制御装置１０のメモリに記憶されている場合（Ｓ３でＹＥＳ）には、ステップＳ７に移る。一方、メモリに記憶されていない場合（Ｓ３でＮＯ）には、ステップＳ４に移る。なお、ここで言うところのメモリは揮発性のメモリであっても不揮発性のメモリであってもよい。
【００２６】
ステップＳ４では、Ｓ２で検出した偏差が０よりも大きかった場合（Ｓ４でＹＥＳ）には、ステップＳ５に移る。一方、０以下であった場合（Ｓ４でＮＯ）には、ステップＳ６に移る。ステップＳ５では、異常検出部１０４が、今回の偏差方向を開側としてメモリに記憶し、異常検出関連処理を終了する。また、ステップＳ６では、異常検出部１０４が、今回の偏差方向を閉側としてメモリに記憶し、異常検出関連処理を終了する。
【００２７】
ステップＳ７では、メモリに記憶されている前回の偏差方向が開側であった場合（Ｓ７でＹＥＳ）には、ステップＳ８に移る。一方、前回の偏差方向が閉側であった場合（Ｓ７でＮＯ）には、ステップＳ９に移る。ステップＳ８では、第１処理を行ってステップＳ１０に移る。また、ステップＳ９では、第２処理を行ってステップＳ１０に移る。
【００２８】
まず、図６のフローチャートを用いて、第１処理の概略について説明を行う。ステップＳ８１では、異常検出部１０４が、Ｓ２で検出した偏差が、偏差方向が閉側である偏差（以下、閉側偏差）の閾値として予め記憶されている閉側閾値を超えている（つまり、下回っている）か否かを判定する。ここで言うところの閉側閾値とは、接続異常のない場合の閉側偏差と接続異常がある場合の閉側偏差とを区別できると推定される程度の値であればよく、任意に設定可能である。一例としては、絶対値で２°程度とすればよい。そして、Ｓ２で検出した偏差が閉側閾値を下回っている場合（Ｓ８１でＹＥＳ）には、ステップＳ８２に移る。一方、Ｓ２で検出した偏差が閉側閾値を下回っていない場合（Ｓ８１でＮＯ）には、ステップＳ８４に移る。
【００２９】
ステップＳ８２では、異常検出部１０４が、モータ２０の実回転角のハンチングの発生をカウントするハンチングカウンタをインクリメントする。つまり、第１処理では、前回の偏差方向と逆方向に閾値を超えた場合に、ハンチングカウンタをインクリメントする。ステップＳ８３では、異常検出部１０４が、今回の偏差方向を閉側としてメモリに記憶し、ステップＳ１０に移る。なお、メモリへの偏差方向の記憶は、上書きによって最新の偏差方向に更新していく構成とすればよい。
【００３０】
ステップＳ８４では、異常検出部１０４が、ハンチングカウンタの値をクリアして０とし、ステップＳ８５に移る。ステップＳ８５では、Ｓ２で検出した偏差が０よりも小さかった場合（Ｓ８５でＹＥＳ）には、ステップＳ８６に移る。一方、０以上であった場合（Ｓ８５でＮＯ）には、ステップＳ８７に移る。ステップＳ８６では、異常検出部１０４が、今回の偏差方向を閉側としてメモリに記憶し、ステップＳ１０に移る。また、ステップＳ８７では、異常検出部１０４が、今回の偏差方向を開側としてメモリに記憶し、ステップＳ１０に移る。
【００３１】
続いて、図７のフローチャートを用いて、第２処理の概略について説明を行う。ステップＳ９１では、異常検出部１０４が、Ｓ２で検出した偏差が、偏差方向が開側である偏差（以下、開側偏差）の閾値として予め記憶されている開側閾値を超えている（つまり、上回っている）か否かを判定する。ここで言うところの開側閾値とは、接続異常のない場合の開側偏差と接続異常がある場合の開側偏差とを区別できると推定される程度の値であればよく、任意に設定可能である。一例としては、絶対値で２°程度とすればよい。そして、Ｓ２で検出した偏差が開側閾値を上回っている場合（Ｓ９１でＹＥＳ）には、ステップＳ９２に移る。一方、Ｓ２で検出した偏差が開側閾値を上回っていない場合（Ｓ９１でＮＯ）には、ステップＳ９４に移る。
【００３２】
ステップＳ９２では、異常検出部１０４が、ハンチングカウンタをインクリメントする。つまり、第２処理でも、前回の偏差方向と逆方向に閾値を超えた場合に、ハンチングカウンタをインクリメントする。ステップＳ９３では、異常検出部１０４が、今回の偏差方向を開側としてメモリに記憶し、ステップＳ１０に移る。
【００３３】
ステップＳ９４では、異常検出部１０４が、ハンチングカウンタの値をクリアして０とし、ステップＳ９５に移る。ステップＳ９５では、Ｓ２で検出した偏差が０よりも大きかった場合（Ｓ９５でＹＥＳ）には、ステップＳ９６に移る。一方、０以下であった場合（Ｓ９５でＮＯ）には、ステップＳ９７に移る。ステップＳ９６では、異常検出部１０４が、今回の偏差方向を開側としてメモリに記憶し、ステップＳ１０に移る。また、ステップＳ９７では、異常検出部１０４が、今回の偏差方向を閉側としてメモリに記憶し、ステップＳ１０に移る。
【００３４】
異常検出関連処理では、前回の偏差方向と逆方向に閾値を超えた場合に、ハンチングカウンタをインクリメントするので、異常検出関連処理が行われるごとに、前回の偏差方向と逆方向に閾値を超える場合、ハンチングカウンタの値は加算され続けることになる。言い換えると、開側閾値を超える偏差と閉側閾値を超える偏差とが交互に繰り返される場合に、ハンチングカウンタの値は加算され続けることになる。
【００３５】
図５に戻って、ステップＳ１０では、ハンチングカウンタの値が所定数を超えた場合（Ｓ１０でＹＥＳ）には、ステップＳ１１に移る。一方、ハンチングカウンタの値が所定数を超えない場合（Ｓ１０でＮＯ）には、ステップＳ１２に移る。ここで言うところの所定数とは、複数回であればよく、任意に設定可能な回数である。例えば、接続異常の誤検出を低減したい度合いに応じて大きい数を設定すればよい。
【００３６】
ステップＳ１１では、異常検出部１０４が接続異常を検出し、検出した接続異常の情報を記憶部１０５に記憶して異常検出関連処理を終了する。また、ステップＳ１２では、異常検出部１０４が接続異常を検出せず、異常検出関連処理を終了する。一例として、Ｓ１２では、異常検出部１０４が、モータ２０とＷＧＶ５０との接続が正常であることを検出し、接続が正常であることを示す情報を記憶部１０５に記憶する構成としてもよい。
【００３７】
＜実施形態１のまとめ＞
接続部４０が切断される等して、モータ２０とＷＧＶ５０との接続が解除された場合、図４に示したように、モータ２０の実回転角と目標回転角との偏差が大きくなる。実施形態１の構成によれば、回転角センサ３０で検出される実回転角と目標回転角との偏差が閾値を超えるハンチングをもとに接続異常を検出するので、モータ２０とＷＧＶ５０との接続が解除されたことによる異常を検出することが可能になる。また、モータ２０の実回転角を検出する回転角センサ３０で検出される実回転角を用いるため、ＷＧＶ５０の動作を検出するセンサをＷＧＶ５０側に設ける必要がない。従って、モータ２０とＷＧＶ５０とを機械的に接続することによりＷＧＶ５０を動作させる電動アクチュエータ６０におけるモータ２０とＷＧＶ５０との接続の異常を、ＷＧＶ５０の動作を検出するセンサをＷＧＶ５０側に設けなくても検出することが可能になる。
【００３８】
また、実施形態１の構成によれば、接続異常を検出するのに用いるセンサとしては、モータ２０をフィードバック制御するのに用いられる回転角センサ３０を利用するので、接続異常を検出するために新たなセンサを追加する必要がない。
【００３９】
さらに、実施形態１の構成によれば、ハンチングカウンタの値が所定の複数回数を超えた場合に接続異常を検出する。よって、モータ２０の実回転角と目標回転角との偏差が閾値を１回超えた場合に接続異常を検出する構成に比べ、単発的なノイズを接続異常と検出しにくく、接続異常の誤検出を低減することが可能になる。
【００４０】
他にも、実施形態１の構成によれば、開側閾値を超える偏差と閉側閾値を超える偏差とが交互に繰り返される場合に、ハンチングカウンタの値を加算する。よって、開側閾値を超える偏差が連続したり閉側閾値を超える偏差が連続したりするといった、モータ２０とＷＧＶ５０との接続が解除されたことによる異常以外が原因と考えられる異常を接続異常として誤検出することを低減することが可能になる。
【００４１】
（実施形態２）
電動アクチュエータ６０が用いられる車両ごとに、電動アクチュエータ６０には個体差が存在する筈であるため、前述の開側閾値及び閉側閾値を、異常検出部１０４が個々の電動アクチュエータ６０ごとに設定する構成（以下、実施形態２）としてもよい。以下で、実施形態２の構成について説明を行う。
【００４２】
まず、図８及び図９を用いて、異常がない場合における電動アクチュエータ６０でのモータ２０の実回転角と目標回転角との偏差の一例について説明を行う。図８は、偏差が小さい個体の例であり、図９は偏差の大きい個体の例である。図８及び図９の縦軸が回転角、横軸が時間、実線が実回転角の時間変位、一点鎖線が目標回転角の時間変位を示している。また、図８及び図９では、目標回転角が一定の場合を例に挙げて示している。さらに、図８及び図９では、目標回転角を実回転角が、上回る場合を開側とする一方、下回る場合を閉側としている。以降の図１０でも同様である。図８及び図９に示すように、電動アクチュエータ６０ごとに偏差が大きく異なる場合が考えられる。以降では、図８の場合の偏差の絶対値を１°とし、図９の場合の偏差の絶対値を３°として説明を続ける。
【００４３】
例えば、開側閾値と閉側閾値との絶対値を個体差に関わらず２°とした場合、図８の電動アクチュエータ６０は接続異常がなければ偏差がいずれの閾値を超えることもないが、図９の電動アクチュエータ６０は接続異常がなくても偏差がいずれの閾値も超えてしまい、接続異常が検出されてしまう。ここで、開側閾値と閉側閾値との絶対値を十分に大きくすることでこの誤検出が生じないようにすることが考えられるが、開側閾値と閉側閾値との絶対値を大きくし過ぎた場合、図８の電動アクチュエータ６０に接続異常があっても偏差がこれらの閾値を超えなくなってしまい、接続異常を検出できなくなってしまう。
【００４４】
そこで、実施形態２の異常検出部１０４では、電動アクチュエータ６０が正常に動作していると推定されるタイミングにおいて偏差検出部１０３で検出する開側偏差と閉側偏差とのそれぞれに所定の倍率を乗算した値を、閾値と設定して用いる。開側閾値は正の値とし、閉側閾値は負の値とすればよい。所定の倍率は、接続異常があった場合に接続異常の検出漏れが生じるほど大きな値でなければよく、任意に設定可能である。一例としては、２倍等とすればよい。ここで、実施形態２の異常検出部１０４で設定する閾値の一例を図１０に示す。図１０の点線が開側閾値と閉側閾値とをそれぞれ示している。
【００４５】
また、異常検出部１０４での電動アクチュエータ６０が正常に動作していると推定されるタイミングの判別は、以下のようにして行う構成とすればよい。例えば、電動アクチュエータ６０についてのダイアグ情報が全て正常であるタイミングを上述のタイミングとして判別すればよい。ここで言うところの電動アクチュエータ６０についてのダイアグ情報には、異常検出部１０４で検出される接続異常を含まない構成とすればよい。また、車両の内燃機関の動作に異常が検出されていない安定走行中のタイミングを上述のタイミングとして判別してもよい。他の例としては、工場出荷時において電動アクチュエータ６０が正常に動作している状態で外部から閾値設定を指示するコマンドが与えられたタイミングを上述のタイミングとして判別してもよい。
【００４６】
実施形態２の構成によれば、偏差検出部１０３で検出する偏差に所定の倍率を乗算した値を閾値と設定して用いるので、電動アクチュエータ６０の個体ごとの閾値を設定することが可能になる。よって、電動アクチュエータ６０の偏差の個体差が大きかった場合でも、電動アクチュエータ６０ごとに精度よく接続異常を検出することが可能になる。
【００４７】
（変形例１）
前述の実施形態では、ハンチングカウンタの値が所定の複数回数を超えた場合に接続異常を検出する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、モータ２０の実回転角と目標回転角との偏差が開側閾値若しくは閉側閾値を１回超えた場合に接続異常を検出する構成としてもよい。
【００４８】
（変形例２）
前述の実施形態では、電子制御装置１０が、モータ２０のフィードバック制御と接続異常の検出とのいずれも行う構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、接続異常の検出を行う電子制御装置１０とは異なる電子制御装置が、モータ２０のフィードバック制御を行う構成としてもよい。
【００４９】
（変形例３）
前述の実施形態では、モータ２０をフィードバック制御するのに用いられる回転角センサ３０を異常検出にも利用する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、モータ２０をフィードバック制御するのに回転角センサ３０を用いないシステムに適用する場合には、回転角センサ３０をこのシステムに追加することで、回転角センサ３０を異常検出に利用する構成としてもよい。
【００５０】
（変形例４）
前述の実施形態では、ＷＧＶ５０とモータ２０との接続異常の検出を行う構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、ＷＧＶ５０の代わりに、車両の内燃機関内部の吸気通路で用いられる電動スロットルバルブに適用する構成としてもよい。この場合、電動スロットルバルブは、モータ２０と接続部４０を介して機械的に接続され、モータ２０の回転によって開閉されることになる。
【００５１】
また、モータ２０と接続部４０を介して機械的に接続され、モータ２０の回転によって動作する可動部であれば、内燃機関で用いられるバルブ以外の車両の可動部に適用する構成としてもよい。さらに、モータ２０と接続部４０を介して機械的に接続され、モータ２０の回転によって動作する可動部であれば、車両以外の可動部に適用する構成としてもよい。
【００５２】
（変形例５）
前述の実施形態では、回転角センサ３０で検出される実回転角と目標回転角との偏差が閾値を超えるハンチングをもとに接続異常を検出する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、回転角センサ３０で検出される実回転角が閾値を超えるハンチングをもとに接続異常を検出する構成としてもよい。一例として以下のようにすればよい。
【００５３】
まず、モータ２０の目標回転角ごとの実回転角の上限値と下限値とを予め電子制御装置１０の不揮発性メモリに記憶しておく。そして、回転角センサ３０で検出される実回転角が、目標回転角に対応する上限値と下限値とを交互に超えるハンチングを異常検出部１０４で検出した場合に、異常検出部１０４が接続異常を検出する構成とすればよい。ここで言うところの上限値及び下限値は、接続異常のない場合の目標回転角ごとの実回転角と接続異常がある場合の目標回転角ごとの実回転角とを区別できると推定される程度の値であればよく、任意に設定可能である。
【００５４】
また、目標回転角に対応する上限値と下限値とを交互に超えるハンチングを複数の所定回検出した場合に、接続異常を検出する構成としてもよい。他にも、目標回転角に対応する上限値と下限値とのいずれかを超えた場合に、接続異常を検出する構成としてもよい。
【００５５】
なお、本発明は、上述した実施形態及び変形例に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態及び変形例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５６】
１  バルブ制御システム、１０  電子制御装置（接続異常検出装置）、２０  モータ、３０  回転角センサ、４０  接続部、５０  ＷＧＶ（可動部）、６０  電動アクチュエータ、１０１  回転角取得部、１０２  モータ制御部、１０３  偏差検出部、１０４  異常検出部、１０５  記憶部
【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８】
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【図９】
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【図１０】
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