(57)【要約】【課題】スロットルバルブの全閉ストッパへの突き当たりを精度良く判定することができる電子スロットル制御装置を提供すること。【解決手段】モータ５により開閉駆動されるスロットルバルブ４と、スロットルバルブ４の実開度を検出するスロットルセンサ６を備え、スロットルセンサ６により検出されるスロットルバルブ４の実開度が目標開度となるようにモータ５を駆動してスロットルバルブ４の開度を制御する電子スロットル制御装置において、スロットルバルブ４の全閉ストッパ２４への突き当たりを判定する突き当たり判定手段１５を有し、突き当たり判定手段１５は、複数のデューティー比領域ごとに設定された判定条件に基づきスロットルバルブ４の全閉ストッパ２４への突き当たりを判定する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータにより開閉駆動されるスロットルバルブと、スロットルバルブの実開度を検出するスロットルセンサを備え、スロットルセンサにより検出されるスロットルバルブの実開度が目標開度となるようにモータを駆動してスロットルバルブの開度を制御する電子スロットル制御装置において、
スロットルバルブの全閉ストッパへの突き当たりを判定する突き当たり判定手段を有し、
前記突き当たり判定手段は、複数のデューティー比領域ごとに設定された判定条件に基づきスロットルバルブの全閉ストッパへの突き当たりを判定することを特徴とする電子スロットル制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載する電子スロットル制御装置において、
前記判定条件は、前記デューティー比領域における最低デューティー比以上の状態が所定時間継続されることであることを特徴とする電子スロットル制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載する電子スロットル制御装置において、
前記突き当たり判定手段は、前記複数のデューティー比領域ごとに予め設定された判定条件のいずれか１つが満たされたときに、スロットルバルブが全閉ストッパへ突き当たったと判定することを特徴とする電子スロットル制御装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３に記載するいずれか１つの電子スロットル制御装置において、
前記突き当たり判定手段は、モータに流れる電流が所定値より大きい場合にのみ、スロットルバルブの全閉ストッパへの突き当たり判定を実施することを特徴とする電子スロットル制御装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４に記載するいずれか１つの電子スロットル制御装置において、
前記突き当たり判定手段は、バッテリ電圧に応じて前記複数のデューティー比領域ごとに設定された判定条件を変更することを特徴とする電子スロットル制御装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５に記載するいずれか１つの電子スロットル制御装置において、
モータの駆動力をスロットルバルブへ伝達する部品の少なくとも１つが樹脂材料で形成されていることを特徴とする電子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、内燃機関の吸入空気量を制御するための電子スロットル制御装置に関する。より詳細には、スロットルバルブの全閉ストッパへの突き当たりを精度良く検知することができる電子スロットル制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子スロットル制御装置においては、吸気通路を形成するスロットルボデーと、吸気通路を開閉可能なスロットルバルブと、スロットルバルブを駆動するモータと、スロットルバルブの実開度を検出するスロットルセンサとを備えている。そして、モータの回転を減速機構を介してスロットルバルブに伝達してスロットルバルブを駆動（開閉）し、スロットルセンサにより検出されるスロットルバルブの実開度が目標開度となるように制御している。
【０００３】
この種の電子スロットル制御装置では、例えば、スロットルバルブの全閉位置を基準位置として学習し、学習した全閉位置を基準としてスロットルバルブの開度を制御している。そして、全閉位置を学習する際に全閉ストッパへの突き当たり判定を行っている。この突き当たり判定においては、デューティー比が予め設定したしきい値よりも大きい状態になったときに、スロットルバルブが全閉ストッパに突き当たったこと（全閉位置）を検知するようになっている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００５−１７１９１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した電子スロットル制御装置では、スロットルバルブの全閉ストッパへの突き当たりを正確に検出することができないおそれがあった。例えば、スロットル系を構成するギヤユニット等の材料が樹脂等で構成されている場合に、全閉ストッパへの突き当たりを正確に検出することができないおそれがあった。なぜなら、ギヤユニット等の材料が樹脂等で構成されていると、周囲の温度状況により全閉ストッパへの突き当て時に歪み量やその寸法自体も大きく変化してしまうため、デューティー比が予め設定されたしきい値よりも小さい状態であっても、スロットルバルブが全閉ストッパに突き当たった状態になっていることがあるからである。
【０００５】
また近年、燃費向上等の目的からアイドル回転数が低めに設定される傾向にあり、スロットルバルブが全閉ストッパに突き当たるまでスロットルバルブの開度制御を実施したいという要請がある。このため、スロットルバルブの全閉ストッパへの突き当たりを正確に検知する必要性が高まっている。なぜなら、全閉ストッパへの突き当たりを正確に検知することができないと、全閉ストッパに突き当たっているにもかかわらず、スロットルバルブを閉じるためにモータが駆動され続けられる結果、モータに過大な負荷がかかるので、モータの性能が劣化したり、あるいモータが焼損したりするおそれがあるからである。
【０００６】
そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、スロットルバルブの全閉ストッパへの突き当たりを精度良く判定することができる電子スロットル制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題点を解決するためになされた本発明に係る電子スロットル制御装置は、モータにより開閉駆動されるスロットルバルブと、スロットルバルブの実開度を検出するスロットルセンサを備え、スロットルセンサにより検出されるスロットルバルブの実開度が目標開度となるようにモータを駆動してスロットルバルブの開度を制御する電子スロットル制御装置において、スロットルバルブの全閉ストッパへの突き当たりを判定する突き当たり判定手段を有し、前記突き当たり判定手段は、複数のデューティー比領域ごとに設定された判定条件に基づきスロットルバルブの全閉ストッパへの突き当たりを判定することを特徴とする。
【０００８】
この電子スロットル制御装置では、突き当たり判定手段が複数のデューティー比領域ごとに予め設定された判定条件に基づきスロットルバルブの全閉ストッパへの突き当たりが判定されるので、従来は突き当たり判定が行われなかった低デューティー比（従来のしきい値より小さいデューティー比）であっても、スロットルバルブの全閉ストッパへの突き当たりを検知することができる。これにより、スロットルバルブが全閉ストッパに突き当たっている状態でモータが制御され続けられることがなくなるので、モータに過大な負荷がかからないためモータの性能劣化やモータの焼損を防止することができる。また、低デューティー比から突き当たり判定が行われるので、モータへ過剰な電流を供給することがなくなり電力消費を抑えることができる。
【０００９】
ここで、前記判定条件は、前記デューティー比領域における最低デューティー比以上の状態が所定時間継続されることとすればよい。
このようにすることにより、各デューティー比領域において最適な判定時間を設定することができるから、スロットルバルブの全閉ストッパへの突き当たりをより精度良く検知することができる。また、モータに対する過剰な電流供給をできる限りなくすことができるので、電力消費を効果的に抑えることができる。
【００１０】
そして、本発明に係る電子スロットル制御装置においては、前記突き当たり判定手段は、前記複数のデューティー比領域ごとに設定された判定条件のいずれか１つが満たされたときに、スロットルバルブが全閉ストッパへ突き当たったと判定するようにすればよい。
これにより、低デューティー比からスロットルバルブの全閉ストッパへの突き当たりを精度良く検知することができる。
【００１１】
また、本発明に係る電子スロットル制御装置においては、前記突き当たり判定手段は、モータに流れる電流が所定値より大きい場合にのみ、スロットルバルブの全閉ストッパへの突き当たり判定を実施することが望ましい。
【００１２】
スロットルバルブ開度を一定に保つために必要とされるモータ電流以下では、モータはスロットルバルブを駆動することができないため、スロットルバルブが全閉ストッパへ突き当てることはない。つまり、スロットルバルブを全閉ストッパへ突き当てるためには、モータに所定値以上の電流を供給する必要がある。従って、モータに流れる電流がこの所定値よりも小さい場合には、スロットルバルブが全閉ストッパへ突き当たることがないので突き当たり判定を行う必要がない。
【００１３】
また、本発明に係る電子スロットル制御装置においては、前記突き当たり判定手段は、バッテリ電圧に応じて前記複数のデューティー比領域ごとに設定された判定条件を変更することが望ましい。
例えば、バッテリ電圧とデューティー比との関係をデータマップ化しておき、そのデータマップを用いてデューティー比領域ごとの判定条件を変更すればよい。
【００１４】
デューティー比が同じであってもモータの発生トルクは、バッテリ電圧により大きな影響を受ける。つまり、デューティー比が同じであっても、バッテリ電圧が標準値（例えば１２Ｖ）よりも低いとモータの発生トルクが小さくなり、バッテリ電圧が標準値よりも高いとモータの発生トルクが大きくなる。そうすると、ギヤユニット等の材料が樹脂等で構成されている場合、ギヤユニットのしなり量が変わりスロットルバルブの全閉位置が変化することがある。このため、突き当たり判定を行うためのデューティー比領域ごとの判定条件を固定してると、スロットルバルブの全閉ストッパへの突き当たり判定を精度良く行うことができなくなるおそれがある。そこで、突き当たり判定を行うための複数のデューティー比領域ごとに設定されている判定条件をバッテリ電圧に応じて変更することにより、バッテリ電圧の変化に対応してスロットルバルブの全閉ストッパへの突き当たり判定の精度を向上させることができる。
【００１５】
そして、本発明に係る電子スロットル制御装置においては、モータの駆動力をスロットルバルブへ伝達する部品の少なくとも１つが樹脂材料で形成されているとよい。
【００１６】
例えば、ギヤユニット等の材料が樹脂等で構成されていると、周囲の温度状況により全閉ストッパへの突き当て時の歪み量やその寸法自体も大きく変化してしまうため、デューティー比が予め設定されたしきい値よりも小さい状態であっても、スロットルバルブが全閉ストッパに突き当たった状態になっていることがある。つまり、低デューティー比であってもスロットルバルブが全閉ストッパに突き当たった状態となる場合がある。従って、モータの駆動力をスロットルバルブへ伝達する部品の少なくとも１つが樹脂材料で形成されている電子スロットル制御装置に本発明を適用することにより、温度特性等による剛性変化やたわみ等に対応して、スロットルバルブの全閉ストッパへの突き当たりを正確に判定することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る電子スロットル制御装置によれば、上記した通り、モータの駆動力をスロットルバルブへ伝達する部品の少なくとも１つが樹脂材料で形成されている場合でも、スロットルバルブの全閉ストッパへの突き当たりを精度良く判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の電子スロットル制御装置を具体化した最も好適な実施の形態について図面に基づいて詳細に説明する。そこで、第１の実施の形態に係る電子スロットル制御装置について、図１〜図３を参照しながら説明する。図１は、第１の実施の形態に係る電子スロットル制御装置を示す概略構成図である。図２は、電子スロットルを示す概念構成図である。図３は、スロットルバルブの動作を示す説明図である。
【００１９】
電子スロットル制御装置は、図１に示すように、電子スロットル１と、それを制御するための電子制御装置（ＥＣＵ）２とを備えている。電子スロットル１は、自動車用エンジン（図示略）の出力を調節するために使用されるものである。電子スロットル１は、エンジンの吸気通路（スロットルボディ）３に設けられたスロットルバルブ４をアクチュエータとしてのモータ５により開閉駆動させると共に、そのバルブ４の実際の開度（実開度）ＶＴＡをスロットルセンサ６により検出するようになっている。
【００２０】
スロットルバルブ４は、アクセルペダル７の操作に機械的に連動しないリンクレスタイプのものである。すなわち、スロットルバルブ４は、アクセルセンサ８により検出されるアクセルペダル７の操作量に基づいてＥＣＵ２が制御するモータ５の駆動力を受けて動作するようになっている。
【００２１】
スロットルバルブ４は、ボア３ａを貫通するスロットルシャフト９によりスロットル ボディ３に回動可能に支持されている。スロットルシャフト９の一端には、減速装置１０を介してモータ５が連結され、その他端にはオープナ機構１１を介してスロットルセンサ６が連結されている。モータ５の出力軸は、減速装置１０を構成する複数のギア１２等を介してスロットルシャフト９に連結されている。そして、本実施の形態では、軽量化などを図るために樹脂製のギア１２が使用されている。
【００２２】
スロットルセンサ６は、電子スロットル１（スロットルバルブ４）の実開度ＶＴＡを検出して出力するためのものである。なお、センサ６は、例えば、ポテンショメータやホール素子などにより構成されている。アクセルセンサ８は、スロットルバルブ４の目標開度ＲＴＡを設定するために、運転者によるアクセルペダル７の操作量を目標開度ＲＴＡとして検出し出力するためのものである。このセンサ８は、例えば、ポテンショメータより構成されている。
【００２３】
スロットルシャフト９の一端に設けられたオープナ機構１１は、モータ５に対する通電が停止されたときに、スロットルバルブ４を全閉状態から若干開いたオープナ開度に保持するためのものである。
【００２４】
図２に示すように、電子スロットル１とそのオープナ機構１１は、スロットルボディ３に一体的に設けられている。スロットルバルブ４はボア３ａに配置され、スロットルシャフト９を中心にスロットルボディ３に回動可能に支持されている。スロットルシャフト９の一端には、減速装置１０を介してモータ５が、シャフト９の他端には、オープナ機構１１と共にスロットルセンサ６がそれぞれ連結されている。ここで、スロットルバルブ４の開閉については、図３に示すように、その全閉位置Ｓから全開位置Ｆへ向かう方向を開方向とし、全開位置Ｆから全閉位置Ｓへ向かう方向を閉方向とする。
【００２５】
図２に示すように、スロットルシャフト９の他端に設けられたオープナ機構１１は、エンジンが停止されるモータ５の非通電時に、スロットルバルブ４を所定のオープナ開度位置Ｎ（図３参照）に保持するためのオープナレバー２１を備えている。オープナレバー２１には、リターンスプリング２２の一端が接続され、スプリング２２の他端はスロットルボディ３に固定されている。リターンスプリング２２はオープナレバー２１を介してスロットルバルブ４を閉方向へ付勢するものである。オープナレバー２１は所定の回動位置で全開ストッパ２３に係合して停止するようになっている。
【００２６】
スロットルボディ３には、スロットルバルブ４を全閉位置Ｓ（図３参照）に保持するための全閉ストッパ２４が設けられている。オープナレバー２１には、オープナスプリング２５の一端が接続されている。オープナスプリング２５の他端は、スロットルシャフト９に接続されている。オープナスプリング２５は、スロットルバルブ４を開方向へ付勢するものである。これらオープナレバー２１、リターンスプリング２２、全開ストッパ２３、全閉ストッパ２４、およびオープナスプリング２５等によりオープナ機構１１が構成されている。
【００２７】
ここで、スロットルバルブ４をオープナ開度位置Ｎから全開位置Ｆへ開くには、モータ５の駆動力がリターンスプリング２１の付勢力に抗してスロットルシャフト９に与えられ、オープナレバー２１が全開ストッパ２３に係合するまでスロットルシャフト９が回動される。一方、スロットルバルブ４をオープナ開度位置Ｎから全閉位置Ｓまで閉じるには、モータ５の駆動力がオープナスプリング２５の付勢力に抗してスロットルシャフト９に与えられ、スロットルシャフト９が全閉ストッパ２４に係合するまで回動される。
【００２８】
そして、エンジン運転時には、モータ５がアクセルペダル７の操作に基づいてＥＣＵ２により制御されることにより、スロットルバルブ４が所定の目標開度に開かれる。このとき、スロットルバルブ４の開度は、アクセルペダル７の操作量に応じて、図３に示すように全閉位置Ｓから全開位置Ｆまでの間の作動範囲内の中で決定される。全開位置Ｆでは、オープナレバー２１が全開ストッパ２３に係合することから、ボア３ａが最大限に開けられた状態でスロットルバルブ４が保持される。一方、全閉位置Ｓでは、スロットルシャフト９が全閉ストッパ２４に係合することから、ボア３ａが最大限に閉じられた状態でスロットルバルブ４が保持される。この状態を検知するのが、後述する突き当たり判定である。
【００２９】
この突き当たり判定の他、電子スロットル１を統括的に制御するＥＣＵ２は、図１に示すように、マイクロコンピュータ（マイコン）１５、入力回路１６ａ，１６ｂ、Ａ／Ｄコンバータ１７ａ，１７ｂ、および駆動回路１８を備えている。マイコン１５は、電子スロットル１の制御を司るものであり、本発明の突き当たり判定手段に相当する。マイコン１５は、周知のように中央処理装置（ＣＰＵ）、読み出し書き換えメモリ（ＲＡＭ）及び読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）等を備えるものである。ＲＯＭには、電子スロットル１に関する制御プログラムや突き当たり判定プログラムなどが記憶されている。
【００３０】
入力回路１６ａ，１６ｂは、入力される信号からノイズを除去するためのものである。Ａ／Ｄコンバータ１７ａ，１７ｂは、アナログ信号をデジタル信号に変換するためものである。駆動回路１８は、マイコン１５からの出力信号に応じた駆動電流をモータ５へ流すためものである。
【００３１】
そして図１に示すように、スロットルセンサ６から出力される実開度ＶＴＡに関するアナログ信号は、入力回路１６ａを通りＡ／Ｄコンバータ１７ａにてデジタル信号に変換されてからマイコン１５に入力されるようになっている。アクセルセンサ８から出力される目標開度ＲＴＡに関するアナログ信号も同様に、入力回路１６ｂを通りＡ／Ｄコンバータ１７ｂにてデジタル信号に変換されてからマイコン１５に入力されるようになっている。
【００３２】
マイコン１５は、実開度ＶＴＡ及び目標開度ＲＴＡに関する入力信号をＰＩＤ制御の手法に従い処理することによりモータ５を制御するようになっている。すなわち、マイコン１５は、入力信号から目標開度ＲＴＡに対する実開度ＶＴＡの開度偏差ＥＲを算出し、その開度偏差ＥＲの値に基づいて所定の計算式に従いＰＩＤ制御量ＶＰＩＤを算出する。そして、マイコン１５は、その制御量ＶＰＩＤの値に応じた駆動電流としてのデューティー比ＤＵＴＹを駆動回路１８を通じてモータ５へ出力する。これにより、モータ５の駆動量を制御してスロットルバルブ４の実開度ＶＴＡが目標開度ＲＴＡに一致するように制御されるようになっている。
【００３３】
続いて、本実施の形態に係る電子スロットル制御装置において、スロットルシャフト９が全閉ストッパ２４に係合したことを検知する突き当たり判定処理について、図４を参照しながら説明する。図４は、突き当たり判定処理の内容を示すフローチャートである。
ここで、突き当たり判定処理は、例えば、エンジンのアイドリング運転中に回転数を下げる必要が生じた場合（ボア３ａの膨張により吸入空気量が増加した場合など）に実施される。このような場合に回転数を低下させるためにスロットルバルブ４が閉じられる際、電子スロットル１の個体差（組み付けバラツキなど）により、スロットルシャフト９が全閉ストッパ２４に突き当たるおそれがあるからである。
【００３４】
このため突き当たり判定処理においては、まず、マイコン１５により、アイドルスピードコントロール（ＩＳＣ）制御中であるか否かが判断される（Ｓ１）。具体的には、スロットルセンサ６で検出される実開度ＶＴＡに基づきＩＳＣ制御中であるか否かが判断される。本実施の形態では、実開度ＶＴＡが２ｄｅｇ以下であるか否かを判断している。
【００３５】
そして、ＩＳＣ制御中である場合には（Ｓ１：ＹＥＳ）、マイコン１５により、スロットルセンサ６で検出される実開度ＶＴＡが全閉（開度：０ｄｅｇ）に近いか否かが判断される（Ｓ２）。具体的には、実開度ＶＴＡが１ｄｅｇ以下であるか否かが判断される。
なお、ＩＳＣ制御中でない場合（Ｓ１：ＮＯ）、ＩＳＣ制御中であっても実開度ＶＴＡが１ｄｅｇより大きい場合には（Ｓ２：ＮＯ）、この処理ルーチンは終了する。
【００３６】
Ｓ２の処理において、マイコン１５により、実開度ＶＴＡが１ｄｅｇ以下であると判断された場合には（Ｓ２：ＹＥＳ）、モータ５に流れる電流が所定値Ｉｍ（本実施の形態では２Ａに設定している）よりも大きいか否かが判断される（Ｓ３）。なお、所定値Ｉｍとしては、電子スロットルに備わるモータが焼損する可能性のある電流値の最小値対し安全率を考慮した値を設定すればよい。
【００３７】
Ｓ３の処理において、マイコン１５により、モータ５に流れる電流が２Ａ以下であると判断された場合には（Ｓ３：ＮＯ）、この処理ルーチンは終了する。一方、マイコン１５により、モータ５に流れる電流が２Ａよりも大きいと判断された場合には（Ｓ３：ＹＥＳ）、デューティー比ＤＵＴＹが３０％以上であるか否かが判断される（Ｓ４）。
【００３８】
Ｓ４の処理において、マイコン１５により、デューティー比ＤＵＴＹが３０％より小さいと判断された場合には（Ｓ４：ＮＯ）、この処理ルーチンは終了する。一方、マイコン１５により、デューティー比ＤＵＴＹが３０％以上であると判断された場合には（Ｓ４：ＹＥＳ）、突き当たり弱カウンタＣ１のカウントアップが開始される（Ｓ５）。この弱カウンタＣ１は、デューティー比ＤＵＴＹが３０％より小さくならない限りカウントアップを継続する。また、弱カウンタＣ１は、デューティー比ＤＵＴＹが３０％より小さくなった時点でリセットされ、その後デューティー比ＤＵＴＹが３０％以上になると再度カウントアップが開始される。
【００３９】
また、マイコン１５により、デューティー比ＤＵＴＹが５０％以上であるか否かが判断される（Ｓ６）。このＳ６の処理において、マイコン１５により、デューティー比ＤＵＴＹが５０％より小さいと判断された場合には（Ｓ４：ＮＯ）、Ｓ１０の処理に進む。一方、マイコン１５により、デューティー比ＤＵＴＹが５０％以上であると判断された場合には（Ｓ６：ＹＥＳ）、突き当たり中カウンタＣ２のカウントアップが開始される（Ｓ７）。この中カウンタＣ２は、デューティー比ＤＵＴＹが５０％より小さくならない限りカウントアップを継続する。また、中カウンタＣ２は、デューティー比ＤＵＴＹが５０％より小さくなった時点でリセットされ、その後デューティー比ＤＵＴＹが５０％以上になると再度カウントアップが開始される。
【００４０】
さらに、マイコン１５により、デューティー比ＤＵＴＹが１００％以上であるか否かが判断される（Ｓ８）。このＳ８の処理において、マイコン１５により、デューティー比ＤＵＴＹが１００％より小さいと判断された場合には（Ｓ８：ＮＯ）、Ｓ１０の処理に進む。一方、マイコン１５により、デューティー比ＤＵＴＹが１００％以上であると判断された場合には（Ｓ８：ＹＥＳ）、突き当たり強カウンタＣ３のカウントアップが開始される（Ｓ８）。この強カウンタＣ３は、デューティー比ＤＵＴＹが１００％より小さくならない限りカウントアップを継続する。また、強カウンタＣ３は、デューティー比ＤＵＴＹが１００％より小さくなった時点でリセットされ、その後デューティー比ＤＵＴＹが１００％以上になると再度カウントアップが開始される。
【００４１】
そして、Ｓ１０の処理において、マイコン１５により、スロットルシャフト９が全閉ストッパ２４に係合したか否かの突き当たり判定が実施される。具体的には、以下の（１）〜（３）の条件のうち少なくとも１つが成立したときに、スロットルシャフト９が全閉ストッパ２４に係合している（突き当たっている）と判定される。なお、判定条件は、（１）カウンタＣ１のカウンタ値が判定時間Ｔ１（本実施の形態では３０００ｍｓ）を超えていること、（２）カウンタＣ２のカウンタ値が判定時間Ｔ２（本実施の形態では４００ｍｓ）を超えていること、（３）カウンタＣ３のカウンタ値が判定時間Ｔ３（本実施の形態では３００ｍｓ）を超えていることである。そして、上記（１）〜（３）の条件のいずれか１つが満たされていれば（Ｓ１０：ＹＥＳ）、突き当たり判定フラグがＯＮされて（Ｓ１１）、例えば下限ガード値の更新などの処理が実施され、スロットルシャフト９が全閉ストッパ２４に係合しないようにスロットルバルブ４の開度制御が行われる。なお、各判定値Ｔ１〜Ｔ３としては、電子スロットルに備わるモータが焼損せず、突き当たりを誤判定しない時間を設定すればよい。
【００４２】
このように、第１の実施の形態では、マイコン１５によって、複数のデューティー比領域ごとに予め設定された３つの判定条件に基づき全閉ストッパ２４への突き当たりが判定される。これにより、従来は突き当たり判定が行われなかった低デューティー比（本実施の形態ではデューティー比３０％以上）から、全閉ストッパ２４への突き当たりを精度良く検知することができる。その結果、スロットルシャフト９が全閉ストッパ２４に係合している（突き当たっている）状態で、スロットルバルブ４を閉じるためにモータ５が駆動され続けられることがなくなる。従って、モータ５に過大な負荷がかからないため、モータ５の性能劣化や焼損を確実に防止することができる。また、低デューティー比から突き当たり判定を正確に行うことができるので、モータ５へ過剰な電流を供給することがなくなり電力消費を抑えることもできる。
【００４３】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態は、第１の実施の形態と基本的な構成は同じであるが、突き当たり判定処理において、突き当たり判定条件におけるデューティー比（判定デューティー比）をバッテリ電圧に応じて変更（補正）する点が異なる。このため、マイコン１５は、図５に示すようなバッテリ電圧と判定デューティー比との関係データをマップ化したデータマップを記憶している。図５は、バッテリ電圧によるモータ電流と判定判定デューティー比との関係の変化を示す図である。
【００４４】
このようにバッテリ電圧に応じて突き当たり判定条件におけるデューティー比を変更するのは、全閉ストッパへの突き当たりをより正確に判定するためである。つまり、図６に示すように、同じデューティー比であってもバッテリ電圧が異なれば、樹脂ギア１２のしなり量が異なる。具体的には、バッテリ電圧が高くなればしなり量が大きくなり、バッテリ電圧が低くなればしなり量が小さくなる。このため、バッテリ電圧が変化しているにもかかわらず、突き当たり判定条件におけるデューティー比を固定しているとそれがあるからである。なお、図６は、バッテリ電圧に対するギアのしなり量の変化を示す図である。以下の説明では、第１の実施の形態との相違点を中心に説明し、第１の実施の形態との共通点については同じ符号を付して適宜説明を省略する。
【００４５】
そこで、本実施の形態に係る電子スロットル制御装置で実施される突き当たり判定処理について図７を参照しながら説明する。図７は、突き当たり判定処理の内容を示すフローチャートである。
本実施の形態における突き当たり判定処理でも、まず、マイコン１５により、アイドルスピードコントロール（ＩＳＣ）制御中であるか否かが判断される（Ｓ２１）。
【００４６】
そして、ＩＳＣ制御中である場合には（Ｓ２１：ＹＥＳ）、マイコン１５により、スロットルセンサ６で検出される実開度ＶＴＡが全閉に近い（ＶＴＡが１ｄｅｇ以下である）か否かが判断される（Ｓ２２）。
なお、ＩＳＣ制御中でない場合（Ｓ２１：ＮＯ）、ＩＳＣ制御中であっても実開度ＶＴＡが１ｄｅｇより大きい場合には（Ｓ２２：ＮＯ）、この処理ルーチンは終了する。
【００４７】
Ｓ２２の処理において、マイコン１５により、実開度ＶＴＡが１ｄｅｇ以下であると判断された場合には（Ｓ２２：ＹＥＳ）、モータ５に流れる電流が所定値Ｉｍ（本実施の形態では２Ａに設定している）よりも大きいか否かが判断される（Ｓ２３）。
【００４８】
Ｓ２３の処理において、マイコン１５により、モータ５に流れる電流が２Ａ以下であると判断された場合には（Ｓ２３：ＮＯ）、この処理ルーチンは終了する。一方、マイコン１５により、モータ５に流れる電流が２Ａよりも大きいと判断された場合には（Ｓ２３：ＹＥＳ）、判定デューティー比Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３の補正が実施される（Ｓ２４）。つまり、Ｓ２５，Ｓ２７，Ｓ２９の各処理における判定デューティー比Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３が変更（決定）されるのである。なお、判定デューティー比Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３は初期値として、基準電圧（１２Ｖ）におけるデューティー比３０％，５０％，１００％（第１の実施の形態と同じ）が設定されている。
【００４９】
ここでＳ２４の処理においては、例えば、バッテリ電圧が１６Ｖであると検出されたとすると、データマップ（図５参照）から判定デューティー比Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３は、Ｘ１＝２２％，Ｘ２＝３８％，Ｘ３＝７５％と補正（設定）される。また、バッテリ電圧が８Ｖであると検出されたとすると、データマップ（図５参照）から判定デューティー比Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３は、Ｘ１＝４６％，Ｘ２＝７６％，Ｘ３＝１００％と補正（設定）される。つまり、初期値と同じモータトルクが発生する（モータ電流が同じになる）ように、データマップ（図５参照）に基づき判定デューティー比Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３が補正（設定）されるのである。
【００５０】
このようにしてバッテリ電圧に応じて判定デューティー比Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３が補正（設定）されると、マイコン１５により、まず、デューティー比ＤＵＴＹがＸ１以上であるか否かが判断される（Ｓ２５）。
このＳ２５の処理において、マイコン１５により、デューティー比ＤＵＴＹがＸ１より小さいと判断された場合には（Ｓ２５：ＮＯ）、この処理ルーチンは終了する。一方、マイコン１５により、デューティー比ＤＵＴＹがＸ１以上であると判断された場合には（Ｓ２５：ＹＥＳ）、突き当たり弱カウンタＣ１のカウントアップが開始される（Ｓ２６）。この弱カウンタＣ１は、デューティー比ＤＵＴＹがＸ１より小さくならない限りカウントアップを継続する。また、弱カウンタＣ１は、デューティー比ＤＵＴＹがＸ１より小さくなった時点でリセットされ、その後デューティー比ＤＵＴＹがＸ１以上になると再度カウントアップが開始される。
【００５１】
また、マイコン１５により、デューティー比ＤＵＴＹがＸ２以上であるか否かが判断される（Ｓ２７）。このＳ２７の処理において、マイコン１５により、デューティー比ＤＵＴＹがＸ２より小さいと判断された場合には（Ｓ２７：ＮＯ）、Ｓ３１の処理に進む。一方、マイコン１５により、デューティー比ＤＵＴＹがＸ２以上であると判断された場合には（Ｓ２７：ＹＥＳ）、突き当たり中カウンタＣ２のカウントアップが開始される（Ｓ２８）。この中カウンタＣ２は、デューティー比ＤＵＴＹがＸ２より小さくならない限りカウントアップを継続する。また、中カウンタＣ２は、デューティー比ＤＵＴＹがＸ２より小さくなった時点でリセットされ、その後デューティー比ＤＵＴＹがＸ２以上になると再度カウントアップが開始される。
【００５２】
さらに、マイコン１５により、デューティー比ＤＵＴＹがＸ３以上であるか否かが判断される（Ｓ２９）。このＳ２９の処理において、マイコン１５により、デューティー比ＤＵＴＹがＸ３より小さいと判断された場合には（Ｓ２９：ＮＯ）、Ｓ３１の処理に進む。一方、マイコン１５により、デューティー比ＤＵＴＹがＸ３以上であると判断された場合には（Ｓ２９：ＹＥＳ）、突き当たり強カウンタＣ３のカウントアップが開始される（Ｓ３０）。この強カウンタＣ３は、デューティー比ＤＵＴＹがＸ３より小さくならない限りカウントアップを継続する。また、強カウンタＣ３は、デューティー比ＤＵＴＹがＸ３より小さくなった時点でリセットされ、その後デューティー比ＤＵＴＹがＸ３以上になると再度カウントアップが開始される。
【００５３】
そして、Ｓ３１の処理において、マイコン１５により、スロットルシャフト９が全閉ストッパ２４に係合したか否かの突き当たり判定が実施される。具体的には、以下の（１）〜（３）の条件のうち少なくとも１つが成立したときに、スロットルシャフト９が全閉ストッパ２４に係合している（突き当たっている）と判定される。なお、判定条件は、（１）カウンタＣ１のカウンタ値が判定時間Ｔ１（本実施の形態では３０００ｍｓ）を超えていること、（２）カウンタＣ２のカウンタ値が判定時間Ｔ２（本実施の形態では４００ｍｓ）を超えていること、（３）カウンタＣ３のカウンタ値が判定時間Ｔ３（本実施の形態では３００ｍｓ）を超えていることである。そして、上記（１）〜（３）の条件のいずれか１つが満たされていれば（Ｓ３１：ＹＥＳ）、突き当たり判定フラグがＯＮされて（Ｓ３２）、例えば下限ガード値の更新などの処理が実施され、スロットルシャフト９が全閉ストッパ２４に係合しないようにスロットルバルブ４の開度制御が行われる。
【００５４】
このように、第２の実施の形態では、マイコン１５によって、バッテリ電圧に応じて複数のデューティー比領域ごとに設定（補正）される３つの判定条件に基づき、全閉ストッパ２４への突き当たりが判定される。これにより、従来は突き当たり判定が行われなかった低デューティー比（本実施の形態ではデューティー比３０％以上）から、全閉ストッパ２４への突き当たりをより一層精度良く検知することができる。その結果、スロットルシャフト９が全閉ストッパ２４に係合している（突き当たっている）状態で、スロットルバルブ４を閉じるためにモータ５が駆動され続けられることがなくなる。従って、モータ５に過大な負荷がかからないため、モータ５の性能劣化や焼損を確実に防止することができる。また、低デューティー比から突き当たり判定を正確に行うことができるので、モータ５へ過剰な電流を供給することがなくなり電力消費をより抑えることができる。
【００５５】
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。例えば、上記した実施形態では、突き当たり判定を行うデューティー比領域を３つとしているが、判定デューティー比領域は３つに限られず、４つ以上にすることもできるし、２つにすることもできる。また、上記した実施形態において呈示した具体的な数値は単なる例示であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】電子スロットル制御装置を示す概略構成図である。
【図２】電子スロットルを示す概念構成図である。
【図３】スロットルバルブの動作を示す説明図である。
【図４】突き当たり判定処理の内容を示すフローチャートである。
【図５】バッテリ電圧によるモータ電流と判定判定デューティー比との関係の変化を示す図である。
【図６】バッテリ電圧に対するギアのしなり量の変化を示す図である。
【図７】突き当たり判定処理の内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５７】
１    電子スロットル
２    電子制御装置（ＥＣＵ）
３    吸気通路
４    スロットルバルブ
５    モータ
６    スロットルセンサ
７    アクセルペダル
８    アクセルセンサ
９    スロットルシャフト
１０  減速装置
１１  オープナ機構
１２  ギア
１５  マイクロコンピュータ
１６  入力回路
１７  Ａ／Ｄコンバータ
１８  駆動回路
２１  オープナレバー
２２  リターンスプリング
２３  全開ストッパ
２４  全閉ストッパ
２５  オープナスプリング
【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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