(57)【要約】【課題】スロットル弁を付勢手段によって全閉位置に戻せない不具合を回避でき、かつスロットル弁の制御精度を向上できるスロットル弁の制御装置を提供する。【解決手段】吸気通路１２を全閉する全閉位置から両方向に回転可能なスロットル弁１３と、スロットル弁１３と一体回転可能に設けられたプーリ２１と、プーリ２１にワイヤ２７、２８を介して連結されてプーリ２１をａ方向に回転させる第１アクチュエータ２２と、プーリ２１をその反対方向であるｂ方向に付勢する第１戻しばね２３と、プーリ２１にワイヤ２９を介して連結されてプーリ２１をｂ方向に回転させる第２アクチュエータ２４と、プーリ２１をａ方向に付勢する第２戻しばね２５とを備え、全閉位置を基準としたスロットル弁１３の開度が調整されるように第１アクチュエータ２２及び第２アクチュエータ２４の少なくとも一方の動作を制御する。【選択図】図３
2008038876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される内燃機関の吸気通路を全閉する全閉位置から両方向に回転可能なスロットル弁と、前記スロットル弁と一体回転可能に設けられた回転部材と、前記回転部材にワイヤを介して連結されて前記回転部材を一方向に回転させる第１アクチュエータと、前記回転部材が前記一方向に回転した場合に前記回転部材を反対方向に付勢する第１付勢手段と、前記回転部材にワイヤを介して連結されて前記回転部材を前記反対方向に回転させる第２アクチュエータと、前記回転部材が前記反対方向に回転した場合に前記回転部材を前記一方向に付勢する第２付勢手段と、前記全閉位置を基準とした前記スロットル弁の開度が調整されるように前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータの少なくとも一方のアクチュエータの動作を制御するスロットル開度制御手段と、を備えることを特徴とするスロットル弁の制御装置。
【請求項２】
前記第１アクチュエータの最大操作力が前記第１付勢手段の最大付勢力と前記第２アクチュエータの最大操作力との合力よりも小さく、かつ前記第２アクチュエータの最大操作力が前記第２付勢手段の最大付勢力と前記第１アクチュエータの最大操作力との合力よりも小さくなるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のスロットル弁の制御装置。
【請求項３】
前記スロットル開度制御手段は、前記第１アクチュエータ又は前記第２アクチュエータのいずれか一方のアクチュエータが前記回転部材を回転させた状態のまま制御不能となった場合、前記スロットル弁が前記全閉位置に復帰するように前記第１アクチュエータ又は前記第２アクチュエータのいずれか他方のアクチュエータの動作を制御する回復制御を実行することを特徴とする請求項２に記載のスロットル弁の制御装置。
【請求項４】
前記スロットル開度制御手段は、前記回復制御を実行した後に前記スロットル弁の前記開度が調整されるように前記いずれか他方のアクチュエータのみの動作を制御することを特徴とする請求項３に記載のスロットル弁の制御装置。
【請求項５】
前記第２アクチュエータの最大操作力が前記第１アクチュエータの最大操作力よりも大きくなるように構成されており、
前記スロットル開度制御手段は、所定の基準開度を超えた範囲において前記スロットル弁の前記開度を調整する場合、前記回転部材が前記一方向に回転するように前記第１アクチュエータの動作を制御するとともに、前記基準開度以下の範囲において前記スロットル弁の前記開度を調整する場合、前記回転部材が前記反対方向に回転するように前記第２アクチュエータの動作を制御することを特徴とする請求項１に記載のスロットル弁の制御装置。
【請求項６】
前記回転部材にワイヤを介して連結され、前記車両の運転者による操作にて前記回転部材を前記一方向に回転させる操作部材を更に備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のスロットル弁制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の吸入空気量を調整するために設けられたスロットル弁の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される内燃機関はその吸気通路に設けられたスロットル弁により吸入空気量が調整される。スロットル弁の開度を調整するための装置として、スロットル弁と、車両の運転者にて操作されるアクセルペダルとをワイヤによって連結し、そのアクセルペダルの踏み込み量に応じてスロットル弁の開度を調整するようにしたものが広く知られている。また、このようなワイヤをアクセルペダルを踏み込んだ場合と同方向に牽引できるアクチュエータを制御することによりスロットル弁の開度を調整し、運転者による手動運転と運転者が介在しない自動運転とを実行できるようにした自動運転システムも知られている。その他本発明に関連する先行技術文献として特許文献１〜３が存在する。
【０００３】
【特許文献１】特許２５９３９４７号公報
【特許文献２】特開平６−２４８９８５号公報
【特許文献３】特開２００２−３７１８９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような自動運転システムは、吸気通路を全閉する全閉位置からアクセルペダルの踏み込みによりワイヤが引かれる方向と、アクチュエータによりワイヤが引かれる方向とが同一方向に設定される。そして、その方向と反対方向にスロットル弁を戻す操作は戻しバネ等の付勢手段にて行われる。このため、ワイヤがこれを案内するガイド部材等に物理的に引っ掛かったり、スロットル弁の弁軸が軸受けに固着する等により、付勢手段にてスロットル弁を全閉位置に戻せない不具合が生じるおそれがある。また、そのような不具合が生じていない場合でも、スロットル弁が戻る際にワイヤや弁軸に働く摩擦力等が生じるのでスロットル弁を戻す動作に遅れが生じて制御誤差が増加するおそれもある。
【０００５】
そこで、本発明はスロットル弁を付勢手段によって全閉位置に戻せない不具合を回避でき、かつスロットル弁の制御精度を向上できるスロットル弁の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のスロット弁の制御装置は、車両に搭載される内燃機関の吸気通路を全閉する全閉位置から両方向に回転可能なスロットル弁と、前記スロットル弁と一体回転可能に設けられた回転部材と、前記回転部材にワイヤを介して連結されて前記回転部材を一方向に回転させる第１アクチュエータと、前記回転部材が前記一方向に回転した場合に前記回転部材を反対方向に付勢する第１付勢手段と、前記回転部材にワイヤを介して連結されて前記回転部材を前記反対方向に回転させる第２アクチュエータと、前記回転部材が前記反対方向に回転した場合に前記回転部材を前記一方向に付勢する第２付勢手段と、前記全閉位置を基準とした前記スロットル弁の開度が調整されるように前記第１アクチュエータ及び前記第２アクチュエータの少なくとも一方のアクチュエータの動作を制御するスロットル開度制御手段と、を備えることにより上述した課題を解決する（請求項１）。
【０００７】
この制御装置によれば、第１アクチュエータにより回転部材を回転させる方向と、第２アクチュエータにより回転部材を回転させる方向とが互いに逆向きである。そのため、例えばスロットル弁が全閉位置から開かれた状態でいずれか一方のアクチュエータのワイヤがガイド部材等に物理的に引っ掛かったり、又はスロットル弁の弁軸が軸受けに固着した場合でも、いずれか他方のアクチュエータを作動させることによりスロットル弁を全閉位置へ戻すことが可能となる。また、スロットル弁を開く方向に使用するアクチュエータと、スロットル弁を閉じる方向に使用するアクチュエータとでスロットル弁の開閉操作を分担させることもできる。そのため、スロットル弁をアクチュエータで開き、そのスロットル弁を付勢手段で全閉位置へ戻す従来技術と比べて、スロットル弁を戻す操作に遅れが生じることがないのでスロットル弁の制御精度を向上できる利点がある。
【０００８】
本発明の制御装置の一態様においては、前記第１アクチュエータの最大操作力が前記第１付勢手段の最大付勢力と前記第２アクチュエータの最大操作力との合力よりも小さく、かつ前記第２アクチュエータの最大操作力が前記第２付勢手段の最大付勢力と前記第１アクチュエータの最大操作力との合力よりも小さくなるように構成されていてもよい（請求項２）。この態様によれば、仮にいずれか一方のアクチュエータが最大操作力を発生した状態で制御不能に陥った場合でも、いずれか他方のアクチュエータによってスロットル弁を全閉位置まで確実に戻すことができる。この態様においては、前記スロットル開度制御手段は、前記第１アクチュエータ又は前記第２アクチュエータのいずれか一方のアクチュエータが前記回転部材を回転させた状態のまま制御不能となった場合、前記スロットル弁が前記全閉位置に復帰するように前記第１アクチュエータ又は前記第２アクチュエータのいずれか他方のアクチュエータの動作を制御する回復制御を実行し（請求項３）、その後、前記スロットル弁の前記開度が調整されるように前記いずれか他方のアクチュエータのみの動作を制御することもできる（請求項４）。これらの制御を実行することにより、いずれか一方のアクチュエータが制御不能に陥った場合でもスロットル弁が開かれた状態の継続を防止することができ、いずれか一方のアクチュエータが制御不能に陥った後もいずれか他方のアクチュエータにて運転を続行することができる。
【０００９】
前記第２アクチュエータの最大操作力が前記第１アクチュエータの最大操作力よりも大きくなるように構成されており、前記スロットル開度制御手段は、所定の基準開度を超えた範囲において前記スロットル弁の前記開度を調整する場合、前記回転部材が前記一方向に回転するように前記第１アクチュエータの動作を制御するとともに、前記基準開度以下の範囲において前記スロットル弁の前記開度を調整する場合、前記回転部材が前記反対方向に回転するように前記第２アクチュエータの動作を制御してもよい（請求項５）。一般に、所定の基準開度を超えた範囲においては制御精度よりも応答速度が重視され、その基準開度以下の範囲においては応答速度よりも制御精度が重視される。そして最大操作力が大きいアクチュエータほど制御精度が向上する一方で、応答速度が低下する。この態様によれば、所定の基準開度を超えた範囲において最大操作力が小さい第１アクチュエータにてスロットル弁の開度が調整され、その開度以下の範囲において最大操作力が大きい第２アクチュエータにてスロットル弁の開度が調整される。従って、一つのアクチュエータでスロットル弁の開度を制御する形態と比べて、開度全域において応答速度と制御精度とを高レベルで両立することができるようになる。
【００１０】
本発明の制御装置の一態様においては、前記回転部材にワイヤを介して連結され、前記車両の運転者による操作にて前記回転部材を前記一方向に回転させる操作部材を更に備えてもよい（請求項６）。この場合、運転者が操作部材を操作することでスロットル弁の開度を調整することができる。また、第２アクチュエータが回転部材を回転させた状態のまま制御不能となった場合には、運転者が操作部材を操作することでスロットル弁を全閉位置まで戻し、その後暫定運転を行うことが可能である。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明によれば、第１アクチュエータにより回転部材を回転させる方向と、第２アクチュエータにより回転部材を回転させる方向とが互いに逆向きであるので、例えばスロットル弁が全閉位置から開かれた状態でいずれか一方のアクチュエータのワイヤがガイド部材等に物理的に引っ掛かったり、又はスロットル弁の弁軸が軸受けに固着した場合でも、いずれか他方のアクチュエータを作動させることによりスロットル弁を全閉位置へ戻すことが可能となる。また、スロットル弁を開く方向に使用するアクチュエータと、スロットル弁を閉じる方向に使用するアクチュエータとでスロットル弁の開閉操作を分担させることもできるので、スロットル弁を戻す操作に遅れが生じることなくスロットル弁の制御精度を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は本発明のスロットル弁の制御装置が適用された内燃機関の一形態を示している。内燃機関１は不図示の車両に走行用動力源として搭載され、複数の気筒を備えた多気筒内燃機関として構成されている。この車両は運転者による手動運転と運転者が介在しない自動運転とを実行可能な自動運転システムとして構成されているが詳しくは後述する。内燃機関１はシリンダブロック２及びシリンダヘッド３を備え、シリンダブロック２には複数の（図１では一つのみ示した）気筒４が形成される。各気筒４にはピストン５が往復動可能に収容されており、各ピストン５はコネクティングロッド６を介して不図示のクランク軸に連結されている。各ピストン５の往復運動はコネクティングロッド６によって回転運動に変換されてクランク軸に伝達される。
【００１３】
各気筒４の開口部はシリンダヘッド３にて塞がれ、各ピストン５の上側には燃焼室７が形成される。シリンダヘッド３には各燃焼室７に開口する吸気ポート８及び排気ポート９がそれぞれ設けられる。これらのポート８、９を開閉するために吸気弁１０と排気弁１１とがシリンダヘッド３にそれぞれ設けられている。吸気ポート８には不図示のエアクリーナにて濾過された空気を各気筒４に導くための吸気通路１２が接続されている。吸気通路１２にはスロットル弁１３及びサージタンク１４がそれぞれ設けられている。また、吸気通路１２にはスロットル弁１３を迂回するように接続された不図示のバイパス通路が設けられ、このバイパス通路には不図示のアイドル速度制御弁が設けられる。これにより、スロットル弁１３が吸気通路１２を全閉する全閉位置となった場合でも、アイドル速度制御弁が適宜に操作されることにより、パイパス通路を通じて適正量の吸入空気が各気筒４に供給されてアイドル運転が実施される。
【００１４】
スロットル弁１３は全閉位置から両方向に回転できるように弁軸１３ａにて吸気通路１２に支持されており、その操作はスロットル操作機構２０にて行われる。図２及び図３はスロットル操作機構２０の詳細を示している。これらの図にも示すように、スロットル操作機構２０は、スロットル弁１３の弁軸１３ａと一体回転可能に設けられた回転部材としてのプーリ２１と、プーリ２１を図３のａ方向に回転させる第１アクチュエータ２２と、プーリ２１が図３の０点からａ方向に回転した場合にプーリ２１をその反対方向であるｂ方向へ付勢する第１付勢手段としての第１戻しばね２３と、プーリ２１をｂ方向に回転させる第２アクチュエータ２４と、プーリ２１が０点からｂ方向に回転した場合にプーリ２１をａ方向へ付勢する第２付勢手段としての第２戻しばね２５と、運転者の操作によりプーリ２１をａ方向へ回転させる操作部材としてのアクセルペダル２６とを備えている。プーリ２１が０点に位置するとスロットル弁１３は全閉位置になる。またプーリ２１が０点からａ方向又はｂ方向へ略９０°回転することでスロットル１３は全開位置になる。従って、アクチュエータ２２、２４の動作を適宜制御することにより全閉位置を基準としたスロットル弁１３の開度を調整することができる。また車両の運転者が単独で又はこれらのアクチュエータ２２、２４と協同してアクセルペダル２６を操作することによりスロットル弁１３の開度を適宜調整することもできる。
【００１５】
アクセルペダル２６はワイヤ２７を介してプーリ２１に連結されている。第１アクチュエータ２２のワイヤ２８はアクセルペダル２６のワイヤ２７に接続されることにより、ワイヤ２８、２７を介してプーリ２１に連結されている。第２アクチュエータ２４はワイヤ２９を介してプーリ２１に連結されている。第１戻しばね２３は、その一端が車体１００に連結されるとともに不図示のストッパにより０点からａ方向への変位が規制されている。一方、第２戻しばね２５も同様に、その一端が車体１００に連結されるとともに不図示のストッパにより０点からｂ方向への変位が規制されている。これらの戻しばね２３、２５は、アクチュエータ２２、２４から又はアクセルペダルからの操作力が働かない無負荷状態になると、プーリ２１が０点の位置に保持されるように構成されている。なお、これらの戻しばね２３、２５は周知の構成でよいため、詳細な具体的構成の図示を省略する。第１戻しばね２３の最大付勢力は第１アクチュエータ２２の最大操作力よりも小さく、かつ第２戻しばね２４の最大付勢力は第２アクチュエータ２４の最大操作力よりも小さくなるように構成されている。そのため、アクチュエータ２２、２４のいずれかによって図３のａ方向又はｂ方向にプーリ２１を回転させることができる。
【００１６】
スロットル操作機構２０は、第１アクチュエータ２２の最大操作力が第１戻しばね２３の最大付勢力と第２アクチュエータ２４の最大操作力との合力よりも小さく、かつ第２アクチュエータ２４の最大操作力が第２戻しばね２５の最大付勢力と第１アクチュエータ２２の最大操作力との合力よりも小さくなるように構成されている。このため、仮にこれらのアクチュエータ２２、２４のいずれか一方が最大操作力を発生した状態で制御不能に陥った場合、言い換えれば作動状態で暴走した場合でもいずれか他方のアクチュエータによってスロットル弁１３を全閉位置まで確実に戻すことができる。更に、いずれか他方のアクチュエータによってスロットル弁１３を反対方向へ開くことが可能なため、内燃機関１の運転を継続できる。また、第２アクチュエータ２４の最大操作力は第１アクチュエータ２２の最大操作力よりも大きくなるように構成されている。二つのアクチュエータ２２、２４の最大操作力が互いに相違しているので、スロットル弁１３の開度範囲に応じてこれらのアクチュエータ２２、２４を使い分けることができる。例えば、制御精度よりも応答速度が重視される開度範囲では第１アクチュエータ２２を使用し、これとは反対に応答速度よりも制御精度が重視される開度範囲では第２アクチュエータ２４を使用することができる。それにより、スロットル弁１３の開度範囲全域において制御精度と応答速度とを高レベルで両立することができるようになる。
【００１７】
次に、スロットル操作機構２０の制御について説明する。アクチュエータ２２、２４の動作は内燃機関１が搭載された車両を適正に制御するコンピュータとして設けられた車両制御装置３０（図１）にて制御され、車両制御装置３０は本発明に係るスロットル開度制御手段として機能する。車両制御装置３０は車両の自動運転を実行するために必要な制御として、例えば操舵制御、ブレーキ制御、停車制御及び発車制御等の各種制御を実行する。但し、ここではスロットル操作機構２０に関する制御のみを説明する。車両制御装置３０にはスロットル弁１３の弁軸１３ａに設けられてスロットル弁１３の開度に応じた信号を出力するスロットルセンサ３１が接続される。車両制御装置３０は内燃機関１の運転状態を適正に制御するコンピュータであるエンジンコントロールユニットと兼用してもよい。
【００１８】
図４は、車両制御装置３０が実行するスロットル開度制御のルーチンの一例を示したフローチャートである。上述のように本実施形態に係る車両は運転者による手動運転と運転者が介在しない自動運転とを実行できる自動運転システムとして構成されている。そこで、車両制御装置３０はステップＳ１において現在の運転モードが自動運転モードか否かを判定する。自動運転モードの場合にはステップＳ２に進み、そうでない場合つまり手動運転モードの場合にはステップＳ３に進む。ステップＳ３では運転者によるアクセルペダルの操作によりスロットル弁１３の開度制御が許容される。
【００１９】
ステップＳ２では、スロットル弁１３の開度制御の制御モードとして、以下の制御モード１〜４を車両の運転状態に応じて選択的に実行する。
【００２０】
（制御モード１）
制御モード１は目標となるスロットル弁１３の開度（目標開度）が得られるように第１アクチュエータ２２の動作のみを制御する。即ち、車両制御装置３０は内燃機関１の運転状態に基づいて適正な目標開度を演算し、スロットルセンサ３１に基づいた実際の開度がこの目標開度に一致するように第１アクチュエータ２２の動作を制御する。これによりスロットル弁１３は第１アクチュエータ２２にて開閉動作する。
【００２１】
（制御モード２）
制御モード２では、第１アクチュエータ２２にてスロットル弁１３をａ方向（図３）に開き動作させ、第２アクチュエータ２４にてスロットル弁１３をｂ方向に閉じ動作させる。この制御モードは、閉じ動作を第１戻しばね２３に頼る制御モード１よりもスロットル弁１３の閉じ動作を素早くかつ確実に実施できる。
【００２２】
（制御モード３）
制御モード３は制御モード２とは逆に、第２アクチュエータ２４にてスロットル弁１３をｂ方向に開き動作させ、第１アクチュエータ２４にてスロットル弁１３をａ方向に閉じ動作させる。この制御モードは、最大操作力が第１アクチュエータ２２よりも大きい第２アクチュエータ２４にてスロットル弁１３を開き動作させるため制御精度が向上し、微小な開度制御を行うことも可能である。
【００２３】
（制御モード４）
制御モード４は制御モード１とは逆に、第２アクチュエータ２４の動作のみを制御して、スロットル弁１３を開閉動作させる。
【００２４】
以上の制御モード１〜４の使い分けの条件は適宜に設定できる。例えば、制御モード２と制御モード３との使い分けについては、目標開度が所定の基準開度を超えた範囲において制御モード２を実施し、目標開度がその基準開度以下の範囲において制御モード３を実施することができる。このような使い分けを実行することで、制御モード１や制御モード４のように一つのアクチュエータでスロットル弁１３の開度を制御する形態と比べて、開度全域において応答速度と制御精度とを高レベルで両立することができるようになる。
【００２５】
次に、ステップＳ４において、車両制御装置３０はスロットル操作機構２０に異常が発生したか否かを判定する。この判定では以下の故障モードのいずれか一つを検出することにより異常の発生を判断する。第１の故障モードは、第１アクチュエータ２２の動作は正常であるが、第１アクチュエータ２２のワイヤ２８又はアクセルペダル２６のワイヤ２７が固着して円滑にワイヤが動かない故障モードである。第２の故障モードは、第１アクチュエータ２２がプーリ２１を回転させた状態のまま制御不能になる故障、即ち第１アクチュエータ２２が暴走する故障モードである。第３の故障モードは、第１アクチュエータ２２が動作不能になる故障、例えば断線等によって第１アクチュエータ２２への通電が遮断されることを原因とする故障モードである。
【００２６】
第２アクチュエータ２４に関する故障モードは次の通りである。即ち、第４の故障モードは、第２アクチュエータ２４の動作は正常であるが、第２アクチュエータ２４のワイヤ２９が固着して円滑にワイヤが動かない故障モードである。第５の故障モードは、第２アクチュエータ２４がプーリ２１を回転させた状態のまま制御不能になる故障、即ち第２アクチュエータ２４が暴走する故障モードである。第６の故障モードは第２アクチュエータ２４が動作不能になる故障モードである。
【００２７】
これら第１〜第６の故障モードの少なくとも一つが検出された場合には、ステップＳ５の異常時制御が実行され、そうでない場合はステップＳ２に戻り通常自動運転が実行される。
【００２８】
図５は異常時制御の制御ルーチンの一例を示したフローチャートである。この図に示すように、ステップＳ５０１において、車両制御装置３０は第１アクチュエータ２２が故障しているか否かを判定し、故障している場合にはステップＳ５０２へ、そうでない場合にはステップＳ５０５へ処理を進める。ステップＳ５０２では、故障モードが上述した第２の故障モード、即ち第１アクチュエータ２２が暴走しているか否かを判定する。第１アクチュエータ２２が暴走している場合には、ステップＳ５０３においてスロットル弁１３が全閉位置に復帰するように第２アクチュエータ２４の動作を制御する（回復制御）。そして、続くステップＳ５０４において、第２アクチュエータ２４のみでスロットル弁１３の開度制御を続行する。つまり、上述した制御モード４に切り替えて開度制御を行う。この場合には、第２アクチュエータ２４が第１アクチュエータ２２の操作力に打ち勝つことができるように、第１アクチュエータ２２の操作力を第２アクチュエータ２４の出力に加算して開度制御を行う。この制御において、スロットル弁１３の開度制御の応答速度が要求される状況では目標となる車両の走行速度を低速に変更してもよい。ステップＳ５０２において暴走でないと判定した場合には、第１アクチュエータ２２が動作不能となる上述した第３の故障モードが発生していることになるので、ステップＳ５０４に進んで制御モード４を実施する。この場合、目標となる車両の走行速度を上記と同様に低速へ変更してよいが、その速度の低下幅は暴走時の場合より小さくしてもよい。
【００２９】
ステップＳ５０５においては、上述した第１の故障モードが発生しているか否か、即ち第１アクチュエータ２２のワイヤ２８又はアクセルペダル２６のワイヤ２７が固着しているか否かを判定する。これらのワイヤ２８又はワイヤ２７が固着していると判定した場合には、ステップＳ５０６に進んで第２アクチュエータ２４で回復制御を実行し、続くステップＳ５０７において、同一の故障モードの再発を防止する観点から、上述した制御モード１〜４のうち、制御モード２〜４のいずれかの制御モードにより開度制御を続行する。
【００３０】
ステップＳ５０８においては、第２アクチュエータ２４が故障しているか否かを判定し、故障している場合にはステップＳ５０９へ、そうでない場合にはステップＳ５１２へ処理を進める。ステップＳ５０９では、故障モードが上述した第５の故障モード、即ち第２アクチュエータ２４が暴走しているか否かを判定する。第２アクチュエータ２４が暴走している場合には、ステップＳ５１０においてスロットル弁１３が全閉位置に復帰するように第１アクチュエータ２２にて回復制御を実行し、続くステップＳ５１１において、第１アクチュエータ２２のみでスロットル弁１３の開度制御を続行する。つまり、上述した制御モード１に切り替えて開度制御を行う。この場合には、第１アクチュエータ２２が第２アクチュエータ２４の操作力に打ち勝つことができるように、第２アクチュエータ２４の操作力を第１アクチュエータ２２の出力に加算して開度制御を行う。この制御において、スロットル弁１３の開度制御の制御精度が要求される状況では目標となる車両の走行速度を低速に変更してもよい。ステップＳ５０９において暴走でないと判定した場合には、第２アクチュエータ２４が動作不能となる上述した第６の故障モードが発生していることになるので、ステップＳ５１１に進んで制御モード１を実施する。この場合、目標となる車両の走行速度を低速に変更してよいが、その速度の低下幅は暴走時の場合より小さくてもよい。なお、運転者が車両に乗車している場合には、ステップＳ５１０及びステップＳ５１１の代りとして、運転者が第２アクチュエータ２４の操作力に打ち勝つことができるようにアクセルペダル２６を適量踏み込むことによりスロットル弁１３を全閉位置まで復帰させることもできる。そして、運転者が通常時よりも強めに、つまり第２アクチュエータ２４の操作力に対抗できる強さでアクセルペダル２６を踏み込むことにより暫定運転することもできる。
【００３１】
ステップＳ５１２においては、上述の第４の故障モードが発生しているか否か、即ち第２アクチュエータ２４のワイヤ２９が固着しているか否かを判定する。ワイヤ２９が固着していると判定した場合には、ステップＳ５１３に進んで第１アクチュエータ２２で回復制御を実行し、続くステップＳ５１４において、同一の故障モードの再発を防止する観点から、上述した制御モード１〜４のうち、制御モード１〜３のいずれかの制御モードにより開度制御を続行する。
【００３２】
以上のように、図４及び図５に示す制御を実行することで、上述の故障モードに対応した適切な対策を行うことができ、その後も正常に動作するアクチュエータによって運転を続行することができる。特に、第１アクチュエータ２２又は第２アクチュエータ２４のいずれか一方のアクチュエータが制御不能に陥った場合でもスロットル弁１３が開かれた状態の継続を防止することができ、その後もいずれか他方のアクチュエータにて運転を続行することができる。
【００３３】
本発明は以上の実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の形態にて実施できる。スロットル弁と一体回転可能な回転部材は図示の形態に制限されず、この回転部材として周知のレバーを用いて本発明を実施することもできる。図示の形態では第１付勢手段及び第２付勢手段として第１戻しばね２３及び第２戻しばね２５を例示したが、ばね要素に拘わらず、所要の付勢力を発揮できる弾性体で本発明を実施することもできる。スロットル弁の開度制御として制御モード１〜制御モード４を例示したが、これらの制御モードの全てを実行することは必須ではなく、これらの制御モードから選ばれた複数のモードを適宜組み合わせて実行してもよい。上述の形態では、運転者の関与を許容するために操作部材としてのアクセルペダルを有しているが、このような操作部材を備えていない自動運転システムに本発明を適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明のスロットル弁の制御装置が適用された内燃機関の一形態を示した図。
【図２】スロットル操作機構の詳細を示した構造図。
【図３】スロットル操作機構の詳細を示した斜視図。
【図４】スロットル開度制御のルーチンの一例を示したフローチャート。
【図５】故障時制御のルーチンの一例を示したフローチャート。
【符号の説明】
【００３５】
１  内燃機関
１２  吸気通路
１３  スロットル弁
２１  プーリ（回転部材）
２２  第１アクチュエータ
２３  第１戻しばね（第１付勢手段）
２４  第２アクチュエータ
２５  第２戻しばね（第２付勢手段）
２６  アクセルペダル（操作部材）
２７、２８、２９  ワイヤ
３０  車両制御装置（スロットル開度制御手段）
【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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