(57)【要約】【課題】スロットルバルブを付勢する付勢手段についてその異常診断精度を高める。【解決手段】スロットル駆動機構１６は、スロットルバルブ１５を開閉駆動するスロットルモータ１７と、スロットルバルブを開方向及び閉方向に付勢するオープナスプリング３４及びリターンスプリング３５とを有する。ＥＣＵ３０は、スロットル開度を目標開度に収束させるべくフィードバック制御を実施する。また、ＥＣＵ３０は、オープナスプリング３４及びリターンスプリング３５の異常診断に際し、これら各スプリング３４，３５の引張力に抗してモータ通電によりスロットルバルブ１５を目標開度に制御し、次に、スロットルバルブ１５が目標開度に制御された状態で、モータ通電遮断及び再通電を繰り返し実施する。そして、モータ通電遮断及び再通電時のモータ駆動電流に基づいて各スプリング３４，３５の異常を診断する。【選択図】      図１
2011007115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のスロットルバルブを開閉駆動する駆動手段と、前記スロットルバルブを開閉方向の少なくとも一方に付勢する付勢手段とを有するスロットル駆動機構に適用され、
前記スロットルバルブの開度を目標開度に収束させるべくフィードバック制御を実施する内燃機関のスロットル制御装置において、
前記付勢手段の付勢力に抗して前記駆動手段により前記スロットルバルブを所定の目標開度に制御する第１制御手段と、
前記第１制御手段により前記スロットルバルブが所定の目標開度に制御された状態で、前記駆動手段の駆動停止及び再駆動を繰り返し実施する第２制御手段と、
前記第２制御手段による前記駆動手段の駆動停止及び再駆動に伴う前記スロットルバルブの開度変化量又はそれに相関する相関量を異常診断パラメータとして取得し、該異常診断パラメータに基づいて前記付勢手段の異常を診断する異常診断手段と、
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】
前記駆動手段の再駆動ごとに取得される前記異常診断パラメータの積算値を算出する手段を備え、
前記異常診断手段は、前記異常診断パラメータの積算値に基づいて前記付勢手段の異常を診断する請求項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制御手段による前記駆動手段の再駆動後に、前記異常診断パラメータとしてその時のスロットルバルブの開度偏差に基づいてフィードバック制御量を算出する手段を備え、
前記異常診断手段は、前記算出したフィードバック制御量に基づいて前記付勢手段の異常を診断する請求項１又は２に記載の内燃機関のスロットル制御装置。
【請求項４】
前記第２制御手段は、前記駆動手段の１回ごとの駆動停止時間を、前記駆動手段の駆動停止に伴う前記スロットルバルブの開度変化を検出可能であってかつ前記付勢手段の付勢力による前記スロットルバルブの開度変化途中となる時間幅としている請求項１乃至３のいずれか一項に記載の内燃機関のスロットル制御装置。
【請求項５】
前記第２制御手段は、前記駆動手段の駆動停止及び再駆動の切替周期を、前記駆動手段が再駆動されるたびに前記スロットルバルブの前記目標開度までの変化が可能となる周期としている請求項１乃至４のいずれか一項に記載の内燃機関のスロットル制御装置。
【請求項６】
前記付勢手段は、前記スロットルバルブを所定の中間開度に保持するべく同スロットルバルブを開弁側に付勢するオープナスプリングであり、
前記第１制御手段は、前記オープナスプリングの付勢力に抗して前記駆動手段によりスロットルバルブを閉弁側に駆動し、
前記異常診断手段は、前記オープナスプリングの異常を診断する請求項１乃至５のいずれか一項に記載の内燃機関のスロットル制御装置。
【請求項７】
前記付勢手段は、前記スロットルバルブを閉弁側に戻すためのリターンスプリングであり、
前記第１制御手段は、前記リターンスプリングの付勢力に抗して前記駆動手段によりスロットルバルブを開弁側に駆動し、
前記異常診断手段は、前記リターンスプリングの異常を診断する請求項１乃至６のいずれか一項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、電子制御式のスロットル駆動機構について異常診断を実施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】
従来から、スロットルバルブを開閉駆動するモータと、同スロットルバルブを開方向又は閉方向に付勢するバルブスプリングとを有してなる電子スロットル制御システムが具体化されており、同システムの異常診断装置として例えば特許文献１が知られている。すなわち、特許文献１では、スロットルバルブ開度位置が所定開度位置以上になるようにモータを駆動した後に、モータへの電源供給を遮断し、遮断時から所定時間経過後のスロットル開度センサの出力値が予め設定された判定値以上である場合に、リターンスプリングの折損故障と判定する。これにより、スロットルバルブのリターンスプリングの折損故障の誤判定を防止して、リターンスプリングの折損を検出することとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２２５５３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のようにスロットルバルブが所定開度になっている状態からモータの電源供給を遮断し、バルブスプリングの付勢力によりスロットルバルブを自己復帰させる場合、そのバルブスプリングの付勢力が十分でない状況では、同バルブスプリングが正常であってもスロットルバルブが本来の復帰動作をせず、結果として異常診断の精度が低下することが考えられる。つまり、バルブスプリングの付勢力は初期位置（モータ非通電状態の開度位置）に対する開度差に応じて変わり、その開度差が小さい場合にはバルブスプリングの付勢力が弱まることから、スロットルバルブが初期位置まで戻らないことがあると考えられる。また、例えば吸気管内壁に堆積物（デポジット）等が付着している場合には、スロットルバルブの固着や摺動抵抗の増加が生じるおそれがあり、バルブスプリングの付勢力だけではスロットルバルブが本来の復帰位置に戻らず、異常診断の精度低下が生じてしまう。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、スロットルバルブを付勢する付勢手段についてその異常診断精度を高めることができる内燃機関のスロットル制御装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について説明する。
【０００７】
本発明における内燃機関のスロットル制御装置は、内燃機関のスロットルバルブを開閉駆動する駆動手段と、スロットルバルブを開閉方向の少なくとも一方に付勢する付勢手段とを有するスロットル駆動機構に適用され、スロットルバルブの開度を目標開度に収束させるべくフィードバック制御を実施するものである。そして、請求項１に記載の発明では、前記付勢手段の付勢力に抗して前記駆動手段により前記スロットルバルブを所定の目標開度に制御する第１制御手段と、前記第１制御手段により前記スロットルバルブが所定の目標開度に制御された状態で、前記駆動手段の駆動停止及び再駆動を繰り返し実施する第２制御手段と、前記第２制御手段による前記駆動手段の駆動停止及び再駆動に伴う前記スロットルバルブの開度変化量又はそれに相関する相関量を異常診断パラメータとして取得し、該異常診断パラメータに基づいて前記付勢手段の異常を診断する異常診断手段と、を備えている。
【０００８】
上記構成において、スロットルバルブが付勢手段の付勢力に抗して所定の目標開度に制御されている状態で駆動手段の駆動停止及び再駆動が繰り返し実施される場合、付勢手段が正常であれば、スロットルバルブの開度の増減が繰り返され、その開度変化量又はその相関量（例えば、開度偏差に基づくフィードバック制御量）が正常値として算出される。したがって、付勢手段が正常であるとの判定が可能となる。これに対し、付勢手段が異常であれば、スロットルバルブの開度の増減が生じないことから、その開度変化量又はその相関量に基づいて付勢手段が異常であるとの判定が可能となる。
【０００９】
かかる場合、駆動手段の駆動停止及び再駆動によるスロットルバルブの開度変化が、所定の目標開度付近で、すなわち付勢手段の付勢力が比較的大きい状態で生じるようになっており、正常時と異常時とで異常診断パラメータ（開度変化量やその相関量）に明確な差異をつけることが可能となる。したがって、異常診断の精度を高めることができる。また、十分な付勢力が確保された状態で駆動手段の駆動停止及び再駆動が繰り返し実施されるため、仮にスロットルバルブの固着等、付勢手段の異常とは異なる要因でスロットルバルブの開度変化が生じにくくなっていても、その要因を排除しつつ本来のスロットルバルブの開度変化を促すことができる。その結果、スロットルバルブの付勢手段についての異常診断精度を高めることができる。
【００１０】
駆動手段としてモータを用いる場合、スロットルバルブが所定の目標開度に制御された状態でモータの通電遮断及び再通電を繰り返し実施し（第２制御手段）、モータの再通電後におけるモータ通電量に基づいて付勢手段の異常診断を実施するとよい（異常診断手段）。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、前記駆動手段の再駆動ごとに取得される前記異常診断パラメータの積算値を算出し、該算出した異常診断パラメータの積算値に基づいて前記付勢手段の異常を診断する。これにより、駆動手段の再駆動後における１つの異常診断パラメータにより異常診断を実施する場合に比べて、異常診断の精度を高めることができる。
【００１２】
請求項３に記載したように、前記第２制御手段による前記駆動手段の再駆動後に、前記異常診断パラメータとしてその時のスロットルバルブの開度偏差に基づいてフィードバック制御量を算出し、該算出したフィードバック制御量に基づいて前記付勢手段の異常を診断するようにしてもよい。
【００１３】
請求項４に記載の発明では、前記駆動手段の１回ごとの駆動停止時間を、前記駆動手段の駆動停止に伴う前記スロットルバルブの開度変化を検出可能であってかつ前記付勢手段の付勢力による前記スロットルバルブの開度変化の途中となる時間幅としている。
【００１４】
本構成によれば、上記の駆動停止時間に基づいて駆動手段の駆動停止が行われることにより、それに続く再駆動時にはスロットルバルブの開度変化を確実に検出でき、異常診断パラメータを適正に取得できる。また、再駆動の開始時点ではスロットルバルブの開度変化途中となっているため、開度変化が終了するまで駆動停止を行う構成に比して、スロットルバルブの開度変化を目標開度付近で行わせることができるものとなる。
【００１５】
請求項５に記載の発明では、前記駆動手段の駆動停止及び再駆動の切替周期を、前記駆動手段が再駆動されるたびに前記スロットルバルブの前記目標開度までの変化が可能となる周期としている。
【００１６】
本構成によれば、駆動手段の駆動停止及び再駆動の切替に際し、駆動手段が再駆動されるたびにスロットルバルブが目標開度まで変化することになるため、スロットルバルブの開度変化を目標開度付近で行わせることができる。
【００１７】
スロットルバルブを開閉方向のいずれかに付勢する付勢手段として、スロットルバルブを所定の中間開度に保持するべく同スロットルバルブを開弁側に付勢するオープナスプリング（請求項６）や、スロットルバルブを閉弁側に戻すためのリターンスプリング（請求項７）を適用できる。この場合、上述した異常診断手法によれば、これらオープナスプリングやリターンスプリングの異常を好適に診断できる。
【００１８】
ここで特に、中間開度は、車両の故障発生時等において退避走行を実現するための吸入空気量を確保するスロットルバルブ開度であり、一般には全閉位置付近（例えば全閉位置から＋５〜１０ｄｅｇ）に設定されている。ゆえに、オープナスプリングの異常診断では、スロットルバルブの閉弁側への開度変化量が必然として小さくなり、十分な付勢力が確保できないことから異常診断の精度低下が一層懸念される。この点、上記のとおり異常診断を実施することにより、オープナスプリングの異常診断においてスロットルバルブの閉弁側への開度変化量が制限されても異常診断の精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】発明の実施の形態におけるエンジン制御システムの概略を示す構成図。
【図２】スロットル駆動機構の構成を示す模式図。
【図３】異常診断メインルーチンの処理手順を示すフローチャート。
【図４】オープナスプリングについての異常診断の処理手順を示すフローチャート。
【図５】リターンスプリングについての異常診断の処理手順を示すフローチャート。
【図６】オープナスプリング及びリターンスプリングの異常診断処理の具体的な態様を説明するためのタイムチャート。
【図７】オープナスプリング及びリターンスプリングの異常診断処理の具体的な態様を説明するためのタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、電子スロットル制御機能を備えた車両用エンジンの制御システムとして具体化しており、ドライバのアクセル操作に応じてスロットルバルブが電子制御されるものとなっている。
【００２１】
まず、図１に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。内燃機関であるエンジン１１の吸気管１２の最上流部にはエアクリーナ１３が設けられ、このエアクリーナ１３の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ１４が設けられている。エアフローメータ１４の下流側には、吸気絞り弁であるスロットルバルブ１５が設けられている。スロットルバルブ１５は、駆動手段としてのスロットルモータ１７を備えてなるスロットル駆動機構１６により開閉駆動され、スロットルモータ１７が駆動されることによってスロットル開度が調節される。スロットル駆動機構１６には、スロットル開度を検出するスロットル開度センサ１８（スロットル開度検出手段）が設けられている。
【００２２】
スロットルバルブ１５の下流側には、エンジン１１の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド１９が設けられ、各気筒の吸気マニホールド１９の吸気ポート近傍に、気筒ごとに燃料を噴射する燃料噴射弁２１が取り付けられている。また、エンジン１１のシリンダヘッドには気筒ごとに点火プラグ（図示略）が取り付けられ、各点火プラグの火花放電により筒内の混合気が着火されて燃焼に供される。燃焼後の排気は排気管２２を通じて排出される。
【００２３】
また、本システムでは、クランク軸が所定クランク角回転する毎にクランク角信号（パルス信号）を出力するクランク角センサ２４や、ドライバによるアクセルペダル２５の踏み込み量（アクセル操作量）を検出するアクセルセンサ２６が設けられている。クランク角センサ２４のクランク角信号に基づいて都度のクランク角位置やエンジン回転速度が検出されるようになっている。
【００２４】
上述した各種センサの検出信号は、電子制御装置（以下、ＥＣＵという）３０に入力される。ＥＣＵ３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたマイクロコンピュータを主体として構成され、ＲＯＭに記憶された各種のエンジン制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に基づいて燃料噴射弁２１の燃料噴射量や、点火プラグの点火時期、スロットルバルブ１５の開度等を制御する。
【００２５】
次に、スロットル駆動機構１６の構成を図２の模式図を用いて説明する。図２において（ａ）はモータ非通電時の状態（初期状態）を、（ｂ）はモータ通電時であって開側へのスロットル駆動状態を、（ｃ）は同じくモータ通電時であって閉側へのスロットル駆動状態をそれぞれ示している。
【００２６】
図２において、スロットルバルブ１５の回動軸１５ａには減速機構３１を介してスロットルモータ１７が連結されており、スロットルモータ１７が通電されることによりスロットルバルブ１５が開側及び閉側のいずれかに駆動される。また、回動軸１５ａにはバルブレバー３２が連結固定され、バルブレバー３２の開側には、同バルブレバー３２に係合するようにしてオープナ３３が設けられている。バルブレバー３２は、オープナスプリング３４によってスロットルバルブ１５の開方向（図２の上方）に付勢され、オープナ３３は、リターンスプリング３５によってスロットルバルブ１５の閉方向（図２の下方）に付勢されている。特に、オープナスプリング３４は、バルブレバー３２とオープナ３３との間に設けられており、オープナスプリング３４によりバルブレバー３２がオープナ３３に対して引っ張り付勢されている。オープナ３３は、オープナスプリング３４及びリターンスプリング３５の各端部が接続されるスプリング接続部３３ａと、バルブレバー３２との離間距離を確保しつつオープナ３３に係合する係合部３３ｂとを有している。
【００２７】
また、バルブレバー３２の閉側には、スロットルバルブ１５の全閉位置を規定するスロットル全閉ストッパ３６が設けられ、オープナ３３の閉側には、スロットルモータ１７の非通電時におけるスロットル開度（中間開度）を規定するオープナストッパ３７が設けられている。
【００２８】
上記構成において、スロットルモータ１７の非通電時には、図２（ａ）に示すように、リターンスプリング３５の引張力によりオープナ３３がオープナストッパ３７に当接した状態で保持される。この状態では、オープナ３３の係合部３３ｂがバルブレバー３２に係合した状態となり、オープナ３３がオープナストッパ３７で規制されている位置にバルブレバー３２が保持されて、スロットル開度が所定の中間開度に保持される。この中間開度は、退避走行時の吸入空気量を確保できるスロットル開度に設定されており、例えば５〜１０ｄｅｇである。
【００２９】
スロットルモータ１７の通電時には、アクセルペダル２５の操作に応じてスロットルモータ１７が正逆いずれかの方向に回転されてスロットル開度が調整される。この際、スロットル開度を増加させる開駆動時には、スロットルモータ１７が正方向に回転（正回転）される。これにより、図２（ｂ）に示すように、バルブレバー３２がオープナ３３と共にリターンスプリング３５の引張力に抗して開方向に移動し、スロットルバルブ１５が開方向に駆動される。
【００３０】
また、スロットル開度を減少させる閉駆動時は、スロットルモータ１７が逆方向に回転（逆回転）される。これにより、図２（ｃ）に示すように、バルブレバー３２がオープナスプリング３４の引張力に抗して閉方向に移動し、スロットルバルブ１５が閉方向に駆動される。そして、スロットルバルブ１５が全閉位置（例えば０ｄｅｇ）まで閉じられると、バルブレバー３２がスロットル全閉ストッパ３６に当接して、それ以上の回動が阻止されるようになっている。
【００３１】
ここで、電子スロットル制御システムの異常時には、スロットルモータ１７への通電が遮断（ＯＦＦ）された状態に保たれる。この状態では、図２（ａ）で説明したように、リターンスプリング３５の引張力によりオープナ３３がオープナストッパ３７に当接した状態で保持されるとともに、オープナスプリング３４の引張力によりバルブレバー３２がオープナ３３に当接した状態に保持され、スロットル開度が所定の中間開度（例えば５〜１０ｄｅｇ）となる。これにより、退避走行（リンプホーム）のための吸入空気量が確保され、異常発生時における退避走行が可能になっている。
【００３２】
オープナスプリング３４は、バルブレバー３２を開側に付勢してオープナ３３に当接させ、これによりスロットル開度が所定のオープナ開度となる位置にバルブレバー３２を保持するものであり、リンプホームスプリングとしての役割を果たす。
【００３３】
ＥＣＵ３０は、ＲＯＭに記憶されているスロットル制御用の各プログラムを実行することで、アクセルセンサ２６により検出したアクセル操作量等に基づいて目標スロットル開度を算出するとともに、スロットル開度センサ１８により検出した実スロットル開度を目標スロットル開度に一致させるようにスロットルモータ１７を駆動してスロットル開度のフィードバック制御を実行する。
【００３４】
また、ＥＣＵ３０は、エンジン停止中にオープナスプリング３４及びリターンスプリング３５についての異常診断を実行する。この場合、オープナスプリング３４の異常診断としては、オープナスプリング３４の引張力に抗してスロットルモータ１７によりスロットルバルブ１５を中間開度よりも閉側に駆動し、その後、スロットルモータ１７の通電を遮断することに伴うスロットルバルブ１５の開度戻り量に基づいてオープナスプリング３４の異常の有無を判定する。この場合、オープナスプリング３４が正常であれば、スロットルモータ１７の通電遮断後にスロットルバルブ１５が中間開度位置まで戻るのに対し、同オープナスプリング３４が異常であれば、スロットルモータ１７の通電遮断後にスロットルバルブ１５が中間開度位置まで戻らない。これにより、オープナスプリング３４の異常診断が可能となる。
【００３５】
リターンスプリング３５の異常診断としては、リターンスプリング３５の引張力に抗してスロットルモータ１７によりスロットルバルブ１５を中間開度よりも開側に駆動し、その後、スロットルモータ１７の通電を遮断することに伴うスロットルバルブ１５の開度戻り量に基づいてリターンスプリング３５の異常の有無を判定する。この場合、リターンスプリング３５が正常であれば、スロットルモータ１７の通電遮断後にスロットルバルブ１５が中間開度位置まで戻るのに対し、同リターンスプリング３５が異常であれば、スロットルモータ１７の通電遮断後にスロットルバルブ１５が中間開度位置まで戻らない。これにより、リターンスプリング３５の異常診断が可能となる。
【００３６】
なお、エンジン停止中にオープナスプリング３４及びリターンスプリング３５の異常診断を実行すべく、本実施形態では、図示しないイグニッションスイッチ（ＩＧスイッチ）のオフ後も暫くの間は電源ラインのメインリレー（図示略）をオン状態に維持してＥＣＵ３０への通電が継続される。
【００３７】
ところで、上記異常診断において、スロットルモータ１７の通電によりスプリング３４，３５の引張力に抗してスロットルバルブ１５を中間開度位置から閉側及び開側のいずれかに駆動し、その後スロットルモータ１７の通電を遮断してスロットルバルブ１５をスプリング３４，３５の引張力により中間開度位置に復帰させる場合、スプリング３４，３５の引張力が十分でない状況では、同スプリング３４，３５が正常であってもスロットルバルブ１５が本来の復帰動作をせず、結果として異常診断の精度が低下することが考えられる。具体的には、スプリング３４，３５の付勢力は中間開度位置に対する開度差に応じて変わり、その開度差が小さい場合にはスプリング３４，３５の付勢力が弱まることから、スロットルバルブ１５が所定の復帰位置（中間開度位置）まで戻らないことがある。また、吸気管内壁に堆積物（デポジット）等が付着している場合には、スロットルバルブ１５の固着や摺動抵抗の増加が生じ、スプリング３４，３５の付勢力だけではスロットルバルブ１５が本来の復帰位置に戻らなくなる。
【００３８】
ちなみに、上記のように、スロットルバルブ１５をスプリング３４，３５の引張力により自己復帰させる場合に、初期位置である中間開度位置まで戻らないことからすれば、スロットル駆動機構１６には、中間開度位置を含む中間開度周辺の所定の開度範囲に、スプリング３４，３５の引張力だけではスロットルバルブ１５が戻ることのできない開度範囲（バルブ不感帯）が存在すると言える。
【００３９】
そこで本実施形態では、オープナスプリング３４及びリターンスプリング３５についてのそれぞれの異常診断に際し、これら各スプリング３４，３５の引張力（付勢力）に抗してモータ通電によりスロットルバルブ１５を所定の目標開度に制御し、次に、スロットルバルブ１５が所定の目標開度に制御された状態で、スロットルモータ１７の通電遮断及び再通電を繰り返し実施する。そして、そのスロットルモータ１７の通電遮断及び再通電に伴うモータ駆動電流を異常診断パラメータとして取得し、該異常診断パラメータに基づいて各スプリング３４，３５の異常を診断する。
【００４０】
図３〜図５は、スロットル駆動機構１６の異常診断の処理手順を示すフローチャートである。なお、図３は異常診断メインルーチンの処理手順を示すフローチャートであり、図４はオープナスプリング３４についての異常診断の処理手順を示すサブルーチンであり、図５はリターンスプリング３５についての異常診断の処理手順を示すサブルーチンである。
【００４１】
まず、図３の異常診断メインルーチンについて説明する。この処理は、ＩＧスイッチがオフされるのに伴いＥＣＵ３０により所定周期で繰り返し実行される。
【００４２】
本実施形態では、ＩＧスイッチのオフ後、まず全閉位置学習を実施し、その後、引き続いてスロットル駆動機構１６の異常診断を実施することとしている。すなわち、図３において、まずステップＳ１０１では、スロットルバルブ１５の全閉位置学習が完了したか否かを判定する。
【００４３】
ここで、全閉位置学習とは、スロットルバルブ１５の全閉位置を学習し、その学習値をＥＥＰＲＯＭやバックアップＲＡＭ等のバックアップ用メモリに記憶する処理である。具体的には、バルブレバー３２がスロットル全閉ストッパ３６に当接するまでスロットルモータ１７を駆動してスロットルバルブ１５を全閉位置に保持し、その保持された位置におけるスロットル開度センサ１８の出力値を全閉位置出力値として取得する。そして、その全閉位置出力値により前回の学習値を更新する。これにより、スロットルモータ１７の経時変化やスロットル開度センサ１８の出力誤差等によるセンサ出力のばらつきが解消されるようにしている。
【００４４】
全閉位置学習が完了していなければ、そのまま本ルーチンを終了し、図示しない別のルーチンにて全閉位置学習を実行する。一方、全閉位置学習が完了していれば、ステップＳ１０２へ進み、オープナスプリング３４の異常診断が完了したか否かを判定する。オープナスプリング３４の異常診断が完了していなければ、ステップＳ１０３へ進み、後述する図４のオープナスプリング異常診断処理を実行し、オープナスプリング３４の異常診断が完了していれば、ステップＳ１０４へ進み、リターンスプリング３５の異常診断が完了したか否かを判定する。そして、リターンスプリング３５の異常診断が完了していなければ、ステップＳ１０５へ進み、後述する図５のリターンスプリング異常診断処理を実行し、同異常診断が完了していれば、そのまま本ルーチンを終了する。
【００４５】
次に、オープナスプリング異常診断処理について図４のフローチャートを用いて説明する。この処理は、オープナスプリング３４の異常の有無を判定するための処理である。
【００４６】
図４において、まずステップＳ２０１では、オープナスプリング異常診断のための目標開度ＴＴ１を設定する。この目標開度ＴＴ１は、スロットル開度のフィードバック制御における目標値であり、目標開度ＴＴ１の設定後には、実スロットル開度を目標開度ＴＴ１に一致させるようにしてフィードバック制御が別ルーチンで実行される。ここでは、目標開度ＴＴ１として、中間開度位置よりも閉側のスロットル開度が設定される。
【００４７】
その後、ステップＳ２０２では、目標開度ＴＴ１に基づくフィードバック制御の開始後、所定時間Ｔａが経過したか否かを判定する。所定時間Ｔａは、前記フィードバック制御の開始後、実スロットル開度が目標開度ＴＴ１に収束するのに十分な時間であればよい。そして、所定時間Ｔａが経過していればステップＳ２０３に進み、所定時間Ｔａが経過していなければ、そのまま本処理を終了する。
【００４８】
ステップＳ２０３では、スロットルモータ１７の通電遮断及び再通電を実施する。ここでは、所定の時間間隔（一定周期）でスロットルモータ１７の通電遮断及び再通電を実施することとしており、通電遮断から所定時間が経過した時点でモータ再通電とし、その後、所定時間が経過するまでモータ通電を継続する。
【００４９】
本実施形態では、スロットルモータ１７の１回ごとの通電遮断時間Ｔｏｆｆを、モータ通電遮断に伴うスロットルバルブ１５の開度変化を検出可能であってかつスプリング引張力によるスロットルバルブ１５の開度変化途中となる時間幅としている。つまり、スロットルバルブ１５の開度変化の検出が可能となる最小の時間幅が通電遮断時間Ｔｏｆｆの最小値であり、スプリング引張力によるスロットルバルブ１５の開度変化の最中となる上での最大の時間幅（開度変化終了に要する時間よりも短い所定の時間幅）が通電遮断時間Ｔｏｆｆの最大値である。ただし、通電遮断時間Ｔｏｆｆは、上記時間幅の範囲内で最小値付近の時間であるとよい。また、モータ通電遮断及び再通電の切替周期を、スロットルモータ１７が再通電されるたびにスロットルバルブ１５が目標開度ＴＴ１まで変化することができる周期としている。
【００５０】
続くステップＳ２０４では、スロットルモータ１７の再通電後におけるモータ駆動電流Ｉｍの読み込みを実施する。本実施形態では、ＥＣＵ３０においてフィードバック制御の制御指令値（フィードバック制御量）として算出されるモータ電流制御値をモータ駆動電流Ｉｍとして読み込む構成としている。このとき、スロットルモータ１７の通電遮断に伴い開度偏差（目標開度ＴＴ１に対する実スロットル開度の差）が生じるため、その開度偏差に相応するモータ駆動電流Ｉｍが算出されることとなる。又は、スロットル駆動機構１６等に設けられた電流検出部により実際のモータ駆動電流Ｉｍを検出し、その検出値を読み込む構成であってもよい。
【００５１】
その後、ステップＳ２０５では、モータ駆動電流Ｉｍの積算値であるモータ電流積算値Ｉａｃｃを算出する。本実施形態では、スロットルモータ１７の通電遮断及び再通電を複数回繰り返し実施することとしており、その複数回の再通電ごとのモータ駆動電流Ｉｍが積算されてモータ電流積算値Ｉａｃｃが算出される。
【００５２】
その後、ステップＳ２０６では、スロットルモータ１７の通電遮断及び再通電がｎ回（例えば２回）実施されたか否かを判定する。そして、ｎ回の実施前であればそのまま本処理を終了し、ｎ回の実施後であれば後続のステップＳ２０７に進む。
【００５３】
ステップＳ２０７では、モータ電流積算値Ｉａｃｃが異常判定値ＴＨ１未満であるか否かを判定する。そして、Ｉａｃｃ＞ＴＨ１であれば、オープナスプリング３４が正常であるとしてそのまま本処理を終了する。また、Ｉａｃｃ≦ＴＨ１であれば、ステップＳ２０８へ進み、オープナスプリング３４の異常有りと判定する。この場合、警告ランプの点灯や警報音の発生により異常有りの旨がドライバに報知されるとともに、その異常情報がＥＣＵ３０のバックアップ用メモリに記憶される。
【００５４】
次に、リターンスプリング異常診断処理について図５のフローチャートを用いて説明する。本処理はリターンスプリング３５の異常の有無を判定する処理であり、スロットルバルブ１５の目標開度が中間開度位置よりも開側に設定される以外は、基本的には上記のオープナスプリング異常診断処理（図４）と同様である。ここでは、重複する処理については説明を簡略する。
【００５５】
図５において、まずステップＳ３０１では、リターンスプリング異常診断のための目標開度ＴＴ２を設定する。この目標開度ＴＴ２は、スロットル開度のフィードバック制御における目標値であり、目標開度ＴＴ２の設定後には、実スロットル開度を目標開度ＴＴ２に一致させるようにしてフィードバック制御が別ルーチンで実行される。ここでは、目標開度ＴＴ２として、中間開度位置よりも開側のスロットル開度が設定される。
【００５６】
その後、ステップＳ３０２では、目標開度ＴＴ２に基づくフィードバック制御の開始後、所定時間Ｔｂが経過したか否かを判定し、所定時間Ｔｂが経過していればステップＳ３０３に進む。所定時間Ｔｂは、前記フィードバック制御の開始後、実スロットル開度が目標開度ＴＴ２に収束するのに十分な時間であればよい。
【００５７】
ステップＳ３０３〜Ｓ３０５では、図４のステップＳ２０３〜Ｓ２０５と同様に、スロットルモータ１７の通電遮断及び再通電（ステップＳ３０３）、スロットルモータ１７の再通電後におけるモータ駆動電流Ｉｍの読み込み（ステップＳ３０４）、モータ電流積算値Ｉａｃｃの算出（ステップＳ３０５）を実施する。そして、スロットルモータ１７の通電遮断及び再通電がｎ回実施されたと判定されると（ステップＳ３０６がＹＥＳ）、後続のステップＳ３０７に進む。ステップＳ３０７では、モータ電流積算値Ｉａｃｃが異常判定値ＴＨ２未満であるか否かを判定し、Ｉａｃｃ≦ＴＨ２であれば、ステップＳ３０８でリターンスプリング３５の異常有りと判定する。
【００５８】
ここで、オープナスプリング異常診断処理（図４）とリターンスプリング異常診断処理（図５）とでは、目標開度の設定（ステップＳ２０１，Ｓ３０１）が異なり、中間開度位置を基準にした場合の目標開度ＴＴ１までの開度変化量ΔＴ１と目標開度ＴＴ２までの開度変化量ΔＴ２とは、ΔＴ１＝ΔＴ２、ΔＴ１≠ΔＴ２のいずれかになっている。本実施形態では、中間開度位置を基準とした場合の全開位置までの開度幅が、全閉位置までの開度幅よりも大きいため、ΔＴ１＜ΔＴ２としている。また、ステップＳ２０２，Ｓ３０２の所定時間Ｔａ，ＴｂについてＴａ＝Ｔｂ、Ｔａ≠Ｔｂのいずれであってもよく、ステップＳ２０７，Ｓ３０７の異常判定値ＴＨ１，ＴＨ２についてもＴＨ１＝ＴＨ２、ＴＨ１≠ＴＨ２のいずれであってもよいものとなっている。
【００５９】
次に、オープナスプリング３４及びリターンスプリング３５の異常診断処理の具体的な態様を図６、図７のタイムチャートを用いて説明する。図６は、両スプリング３４，３５が正常である場合の態様を示し、図７は、両スプリング３４，３５が異常である場合の態様を示している。図６、図７において、（ａ）はＩＧスイッチのオン／オフの推移を、（ｂ）はスロットル開度の推移を、（ｃ）はモータ通電のオン／オフ（通電／通電遮断）の推移を、（ｄ）はモータ駆動電流Ｉｍの推移を、（ｅ）はモータ電流積算値Ｉａｃｃの推移をそれぞれ示している。なお、（ｂ）において実線は実スロットル開度の推移を示し、一点鎖線は目標開度の推移を示している。モータ駆動電流Ｉｍ、モータ電流積算値Ｉａｃｃについては正負の向きを省略し、絶対値として示している。
【００６０】
はじめに、両スプリング３４，３５が正常である場合の態様を図６を用いて説明する。さてＩＧスイッチのオフに伴い、まず全閉位置学習が実行され、全閉位置学習が完了するタイミングｔ１以降に、オープナスプリング３４の異常診断処理が実施される。この異常診断処理では、タイミングｔ１で、中間開度位置よりも閉側に目標開度ＴＴ１が設定され、この目標開度ＴＴ１に対するフィードバック制御が実施される。これにより、実スロットル開度が閉側に変化し、目標開度ＴＴ１に収束する。すなわち、オープナスプリング３４の引張力に抗してスロットルバルブ１５が目標開度ＴＴ１に制御された状態となる。
【００６１】
そして、タイミングｔ１から所定時間Ｔａが経過したタイミングｔ２では、スロットルモータ１７の通電遮断及び再通電が開始される。詳しくは、スロットルモータ１７の通電遮断に伴いオープナスプリング３４の引張力により実スロットル開度が開側（中間開度位置側）に戻り始める。そして、スロットルモータ１７が再通電されることで、再び実スロットル開度が閉側に変化する。このとき、モータ通電が遮断されて実スロットル開度が開側に変化すると、実スロットル開度と目標開度ＴＴ１とに偏差が生じる。また、モータ再通電時には、フィードバック制御により開度偏差に応じたモータ駆動電流Ｉｍが発生し、実スロットル開度が再び目標開度ＴＴ１に収束する。
【００６２】
タイミングｔ２以降のモータ通電遮断及び再通電に際し、通電遮断時間Ｔｏｆｆは、通電遮断後に実スロットル開度が中間開度位置付近（不感帯を含む領域）まで戻り変化する前にモータ再通電が開始される時間幅になっている。また、モータ通電遮断及び再通電の切替周期は、スロットルモータ１７が再通電されるたびに実スロットル開度が目標開度ＴＴ１に収束することができる周期になっている。つまり、再通電のたびに実スロットル開度を目標開度ＴＴ１に収束させるとした観点から通電遮断時間Ｔｏｆｆと再通電時間Ｔｏｎとが設定されており、本実施形態では、通電遮断に伴う実スロットル開度の変化速度（目標開度から離れる速度）が、モータ再通電に伴う実スロットル開度の変化速度（目標開度に近づく速度）よりも早いため、通電遮断時間Ｔｏｆｆ＜再通電時間Ｔｏｎとなっている（図示は割愛）。
【００６３】
上記のように通電遮断時間Ｔｏｆｆと再通電時間Ｔｏｎとが設定されていることにより、スロットルバルブ１５の開度変化を目標開度付近で行わせることができる。また、再通電時にはスロットルバルブ１５の開度変化を確実に検出でき、モータ駆動電流Ｉｍを適正に取得できる。
【００６４】
スロットルモータ１７の通電遮断及び再通電は複数回（図では２回）繰り返し実施され、その都度モータ駆動電流Ｉｍが発生し、モータ電流積算値Ｉａｃｃが図示のように推移する。そして、タイミングｔ３では、モータ電流積算値Ｉａｃｃと異常判定値ＴＨ１とが比較され、図６ではオープナスプリング３４が正常であるため、Ｉａｃｃ＞ＴＨ１になっている。
【００６５】
また、オープナスプリング３４の異常診断処理に引き続き、リターンスプリング３５の異常診断処理が実施される。すなわち、タイミングｔ４では、中間開度位置よりも開側に目標開度ＴＴ２が設定され、この目標開度ＴＴ２に対するフィードバック制御が実施される。これにより、実スロットル開度が開側に変化し、目標開度ＴＴ２に収束する。すなわち、リターンスプリング３５の引張力に抗してスロットルバルブ１５が目標開度ＴＴ２に制御された状態となる。
【００６６】
そして、タイミングｔ４から所定時間Ｔｂが経過したタイミングｔ５では、スロットルモータ１７の通電遮断及び再通電が開始される。詳しくは、スロットルモータ１７の通電遮断に伴いリターンスプリング３５の引張力により実スロットル開度が閉側（中間開度位置側）に戻り始める。そして、スロットルモータ１７が再通電されることで、再び実スロットル開度が開側に変化する。このとき、モータ通電が遮断されて実スロットル開度が閉側に変化すると、実スロットル開度と目標開度ＴＴ２とに偏差が生じる。また、モータ再通電時には、フィードバック制御により開度偏差に応じたモータ駆動電流Ｉｍが発生し、実スロットル開度が再び目標開度ＴＴ２に収束する。
【００６７】
スロットルモータ１７の通電遮断及び再通電は複数回（図では２回）繰り返し実施され、その都度モータ駆動電流Ｉｍが発生し、モータ電流積算値Ｉａｃｃが図示のように推移する。そして、タイミングｔ６では、モータ電流積算値Ｉａｃｃと異常判定値ＴＨ２とが比較され、図６ではリターンスプリング３５が正常であるため、Ｉａｃｃ＞ＴＨ２になっている。
【００６８】
次に、両スプリング３４，３５が異常である場合の態様を、正常時との違いを中心に図７を用いて説明する。
【００６９】
図７において、タイミングｔ１１〜ｔ１４では目標開度ＴＴ１に対するフィードバック制御が実施される。そして、タイミングｔ１２では、スロットルモータ１７の通電遮断及び再通電が開始される。このとき、図７ではオープナスプリング３４が異常であるため、モータ通電遮断をしても実スロットル開度が殆ど変化せず、実スロットル開度と目標開度ＴＴ１との偏差も僅かとなる。したがって、モータ再通電時に生じるモータ駆動電流Ｉｍも僅かとなる。この場合、タイミングｔ１３では、モータ電流積算値Ｉａｃｃが異常判定値ＴＨ１を下回るため、オープナスプリング３４が異常であると判定される。
【００７０】
また、タイミングｔ１４以降には目標開度ＴＴ２に対するフィードバック制御が実施される。そして、タイミングｔ１５では、スロットルモータ１７の通電遮断及び再通電が開始される。このとき、図７ではリターンスプリング３５が異常であるため、モータ通電遮断をしても実スロットル開度が殆ど変化せず、実スロットル開度と目標開度ＴＴ２との偏差も僅かとなる。したがって、モータ再通電時に生じるモータ駆動電流Ｉｍも僅かとなる。この場合、タイミングｔ１６では、モータ電流積算値Ｉａｃｃが異常判定値ＴＨ２を下回るため、リターンスプリング３５が異常であると判定される。
【００７１】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。
【００７２】
オープナスプリング３４及びリターンスプリング３５の異常診断に際し、これら各スプリング３４，３５の引張力（付勢力）に抗してスロットルバルブ１５を所定の目標開度に制御した状態で、スロットルモータ１７の通電遮断及び再通電を繰り返し実施し、その時のモータ電流積算値Ｉａｃｃに基づいて各スプリング３４，３５の異常を診断するようにした。本構成によれば、モータ通電遮断及び再通電によるスロットルバルブ１５の開度変化が、所定の目標開度付近、すなわちスプリング引張力が比較的大きい状態で生じるようになっており、正常時と異常時とでモータ電流積算値Ｉａｃｃに明確な差異をつけることが可能となる。したがって、異常診断の精度を高めることができる。
【００７３】
また、十分なスプリング引張力が確保された状態でモータ通電遮断及び再通電が繰り返し実施されるため、仮にスロットルバルブ１５の固着等、各スプリング３４，３５の異常とは異なる要因でスロットルバルブ１５の開度変化が生じにくくなっていても、その要因を排除しつつ本来のスロットルバルブ１５の開度変化を促すことができる。その結果、各スプリング３４，３５についての異常診断精度を高めることができる。
【００７４】
特に、車両退避走行のために設定される中間開度は、全閉位置付近（＋５〜１０ｄｅｇ）に設定されているため、オープナスプリング３４の異常診断では、スロットルバルブ１５の閉弁側への開度変化量が必然として小さくなり、十分なスプリング引張力が確保できないことが懸念される。また、全閉位置付近で異常診断時の目標開度（目標開度ＴＴ１）を設定すると、吸気管内壁に付着する堆積物（デポジット）によりスロットルバルブの固着が生じるおそれがあり、スプリング引張力を単に作用させるだけではスロットルバルブ１５の本来の復帰動作が得られないことが考えられる。この点、上記のとおり異常診断を実施することにより、オープナスプリング３４の異常診断においてスロットルバルブ１５の閉弁側への開度変化量が制限されても異常診断の精度を高めることができる。
【００７５】
モータ再通電ごとにモータ駆動電流Ｉｍを取得し、そのモータ駆動電流Ｉｍの積算値であるモータ電流積算値Ｉａｃｃに基づいて異常診断を実施する構成としたため、モータ再通電後における１つの取得値により異常診断を実施する場合に比べて、異常診断の精度を高めることができる。
【００７６】
スロットルモータ１７の１回ごとの通電遮断時間を、モータ通電遮断に伴うスロットルバルブ１５の開度変化を検出可能であってかつスプリング引張力によるスロットルバルブ１５の開度変化途中となる時間幅とした。本構成によれば、上記の通電遮断時間でスロットルモータ１７の通電遮断が行われることにより、それに続く再通電時にはスロットルバルブ１５の開度変化を確実に検出でき、モータ駆動電流Ｉｍを適正に取得できる。また、再通電の開始時点ではスロットルバルブ１５の開度変化途中となるため、開度変化が終了するまで通電遮断を行う構成に比して、スロットルバルブ１５の開度変化を目標開度付近で行わせることができるものとなる。
【００７７】
モータ通電遮断及び再通電の切替周期を、スロットルモータ１７が再通電されるたびにスロットルバルブ１５の目標開度（目標開度ＴＴ１，ＴＴ２）までの変化が可能となる周期とした。本構成によれば、モータ通電遮断及び再通電の切替に際し、モータ再通電のたびにスロットルバルブ１５が目標開度まで変化することになるため、スロットルバルブ１５の開度変化を目標開度付近で行わせることができる。
【００７８】
（他の実施形態）
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施されてもよい。
【００７９】
・上記実施形態では、異常診断パラメータとしてモータ再通電時にモータ駆動電流Ｉｍを取得し、そのモータ駆動電流Ｉｍの積算値であるモータ電流積算値Ｉａｃｃに基づいて異常診断を実施する構成としたが、これを変更する。例えば、モータ駆動電流Ｉｍに基づいて異常診断を実施する構成としてもよい。
【００８０】
上述したモータ駆動電流Ｉｍやモータ電流積算値Ｉａｃｃはいずれも、モータ通電遮断及び再通電により生じるスロットル開度変化量に相関する相関量であり、こうしたスロットル開度変化量の相関量に基づいて異常診断を実施する構成を説明したが、これに代えて、スロットル開度変化量そのものに基づいて異常診断を実施することも可能である。なおこの場合、モータ通電遮断時のスロットル開度変化量は目標開度からの変化量であるため、スロットルバルブの開度偏差（目標開度との差）に基づいて異常診断を実施することと同意である。
【００８１】
・上記実施形態では、オープナスプリング３４の異常診断とリターンスプリング３５の異常診断とをエンジン停止後に連続して実施する構成としたが、エンジン停止後にいずれか一方のみを実施する構成としてもよい。
【００８２】
・モータ通電遮断及び再通電の切替周期（通電遮断時間Ｔｏｆｆ、再通電時間Ｔｏｎ）を、都度の目標開度に応じて可変設定する構成としてもよい。例えば、目標開度が大きいほど（すなわち、初期位置に対する開度変化量が大きいほど）、モータ通電遮断及び再通電の切替周期を大きくする。
【００８３】
・モータ通電遮断及び再通電を繰り返し実施する期間内において、モータ通電遮断及び再通電の切替周期（通電遮断時間Ｔｏｆｆ、再通電時間Ｔｏｎ）を時間の経過に伴い変更してもよい。例えば、前記切替周期を時間の経過に伴い大きく又は小さくする。
【００８４】
・異常診断に際し、スロットルバルブの目標開度に応じた開度変化量（換言すると、初期位置に対する開度差）が所定値以下の場合にのみ、上記のようなモータ通電遮断及び再通電を繰り返し実施するようにしてもよい。
【００８５】
・上記実施形態では、スロットル駆動機構としてスロットルバルブを開弁側に付勢するオープナスプリング３４と、同スロットルバルブを閉弁側に付勢するリターンスプリング３５とを共に備える構成としたが、開弁側に付勢する付勢手段と閉弁側に付勢する付勢手段とのいずれかのみを有する構成であってもよい。駆動手段として、モータ以外に、油圧や空圧により作動する圧力式アクチュエータを用いることも可能である。
【符号の説明】
【００８６】
１０…エンジン（内燃機関）、１５…スロットルバルブ、１６…スロットル駆動機構、１７…スロットルモータ（駆動手段）、３０…ＥＣＵ（第１制御手段、第２制御手段、異常診断手段）、３４…オープナスプリング（付勢手段）、３５…リターンスプリング（付勢手段）。
【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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