(57)【要約】【課題】  アイシングや異物によるスロットルバルブの固着からの脱出可能性が高められたスロットル制御装置を提供する。【解決手段】  吸気温、ドライバ４０のスイッチング素子の温度、水温、潤滑油温度などのいずれか１つまたは複数が低いときに、最大電流制限回路４８によるモータ駆動回路２４の最大駆動電流の制限を一時的に緩和する。ドライバ４０のスイッチング素子の過熱対策は、低温時においては高温時よりも条件が緩くなるからである。そしてスイッチング素子の過熱防止のためにこの緩和は時間を限定して行なう。これによりスロットルバルブ１０の固着を開放できる可能性が高まる。【選択図】        図１
2005325741.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スロットルバルブを駆動するモータを制御するスロットル制御装置であって、
前記スロットルバルブの温度の変動に相関のある温度変化を検出する温度センサと、
前記モータを駆動するモータ駆動部と、
前記モータ駆動部の駆動能力を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記温度センサで検出した温度が所定の温度以上であるときは、前記モータ駆動部の駆動能力の最大値を所定値に制限し、前記温度センサで検出した温度が前記所定の温度よりも低いときは、前記モータ駆動部の駆動能力の最大値を前記所定値よりも増大させる、スロットル制御装置。
【請求項２】
スロットルバルブを駆動するモータを制御するスロットル制御装置であって、
前記モータを駆動するモータ駆動部と、
前記モータ駆動部の駆動能力を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、通常時は前記モータ駆動部の駆動能力の最大値を所定値に制限し、前記スロットルバルブが固着する可能性があると判断した場合に前記モータ駆動部の駆動能力の最大値を前記所定値よりも増大させる、スロットル制御装置。
【請求項３】
前記モータ駆動部は、
前記制御部の指示に応じて、電源電流の最大値を制限する電流制限回路と、
前記電流制限回路によって制限された電源電流に応じて前記モータを駆動するモータドライブ回路とを含み、
前記制御部は、前記電流制限回路による制限を緩和させることにより前記モータ駆動部の駆動能力の最大値を前記所定値よりも増大させる、請求項１または２に記載のスロットル制御装置。
【請求項４】
前記モータ駆動部は、
電源電圧を受け、前記制御部の指示に応じて内部電源電圧を発生する電源回路と、
前記電源電圧を受けて前記モータを駆動するモータドライブ回路とを含み、
前記制御部は、通常時は前記電源回路に第１の値の前記内部電源電圧を出力させ、前記電源回路に第１の値より高い前記内部電源電圧を出力させることにより前記モータ駆動部の駆動能力の最大値を前記所定値よりも増大させる、請求項１または２に記載のスロットル制御装置。
【請求項５】
前記モータ駆動部は、
パルス幅変調制御での駆動デューティー比に応じて前記スロットルバルブの開度が変化するように前記モータを駆動するモータドライブ回路を含み、
前記制御部は、通常時は前記モータドライブ回路に前記駆動デューティー比の最大値を制限し、前記駆動デューティー比の最大値の制限を緩和することにより前記モータ駆動部の駆動能力の最大値を前記所定値よりも増大させる、請求項１または２に記載のスロットル制御装置。
【請求項６】
前記スロットルバルブの温度の変動に相関のある温度変化を検出する温度センサをさらに備え、
前記制御部は、前記温度センサの出力を用いて前記スロットルバルブの固着可能性の判断を行なう、請求項２に記載のスロットル制御装置。
【請求項７】
前記温度変化は、吸気の温度変化である、請求項１または６に記載のスロットル制御装置。
【請求項８】
前記温度変化は、前記モータ駆動部の温度変化である、請求項１または６に記載のスロットル制御装置。
【請求項９】
前記温度変化は、冷却水の温度変化である、請求項１または６に記載のスロットル制御装置。
【請求項１０】
前記温度変化は、潤滑油の温度変化である、請求項１または６に記載のスロットル制御装置。
【請求項１１】
前記モータ駆動部は、
駆動電流を検知する電流検知回路を含み、
前記制御部は、前記電流検知回路の出力を用いて前記スロットルバルブの固着可能性の判断を行なう、請求項２に記載のスロットル制御装置。
【請求項１２】
前記スロットルバルブの開度を検知するスロットルセンサをさらに備え、
前記制御部は、前記スロットルセンサの出力を用いて前記スロットルバルブの固着可能性の判断を行なう、請求項２に記載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、内燃機関のスロットル制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
極寒時の走行において、ＰＣＶ（Positive Crank-case Ventilation System）配管を通って水分を多く含んだブローバイガスが、冷たい吸気によって冷やされたスロットルを通過する際、スロットルバルブとスロットルボアの間に水分が氷着してしまう、いわゆるアイシング現象が発生することがある。特許第３１８９７１７号公報（特許文献１）には、このようなアイシング発生時にモータロックと判定する処理を工夫したスロットル制御装置が開示されている。
【０００３】
このスロットル制御装置は、スロットルバルブの近傍の温度がスロットルバルブにアイシングが発生するほど低い場合には、そうでない場合に比較してスロットルバルブを駆動するモータが動かないときにモータロック状態であると判定するまでの時間を長く設定する。その結果、ある程度の時間待機すれば復旧してしまうアイシングはモータロック状態であると判定されないことになり、復旧する可能性の低いギヤの噛み込みなどの本来モータロック状態として判定されるべきものだけが検出される。
【０００４】
また、特許３４５８９３５号公報（特許文献２）には、実スロットル開度と目標スロットル開度の偏差が大きいときに制御値を大きくすることで実スロットル開度を目標スロットル開度に速く近づける技術が開示されている。
【特許文献１】特許第３１８９７１７号公報
【特許文献２】特許第３４５８９３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
スロットルバルブは、水、油および時には異物にさらされており、一時的に固着したり動きが悪くなったりすることがある。ブローバイガスの還元装置（ＰＣＶ装置：Positive Crank-case Ventilation System）や排気ガス還流装置（ＥＧＲ装置：Exhaust Gas Recirculation）によってスロットルバルブに還流されるガス中には水分や油分が含まれる。特に、低温においては、この水分が氷状になったり油分がタール状になったりして吸気通路とスロットルバルブ間に固まってしまい、スロットルバルブの固着が発生する。
【０００６】
また、従来、スロットルはアルミ等の金属製であり、この場合では温水配管などによりアイシングの防止を図ることができたが、近年採用が増えつつある樹脂製のスロットルでは設計上温水配管が難しくまた熱容量が小さいためアイシング対策が困難である。
【０００７】
この発明の目的は、アイシングや異物によるスロットルバルブの固着からの脱出可能性が高められたスロットル制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、要約すると、スロットルバルブを駆動するモータを制御するスロットル制御装置であって、スロットルバルブの温度の変動に相関のある温度変化を検出する温度センサと、モータを駆動するモータ駆動部と、モータ駆動部の駆動能力を制御する制御部とを備える。制御部は、温度センサで検出した温度が所定の温度以上であるときは、モータ駆動部の駆動能力の最大値を所定値に制限し、温度センサで検出した温度が所定の温度よりも低いときは、モータ駆動部の駆動能力の最大値を所定値よりも増大させる。
【０００９】
この発明の他の局面に従うと、スロットルバルブを駆動するモータを制御するスロットル制御装置であって、モータを駆動するモータ駆動部と、モータ駆動部の駆動能力を制御する制御部とを備える。制御部は、通常時はモータ駆動部の駆動能力の最大値を所定値に制限し、スロットルバルブが固着する可能性があると判断した場合にモータ駆動部の駆動能力の最大値を所定値よりも増大させる。
【００１０】
好ましくは、モータ駆動部は、制御部の指示に応じて、電源電流の最大値を制限する電流制限回路と、電流制限回路によって制限された電源電流に応じてモータを駆動するモータドライブ回路とを含み、制御部は、電流制限回路による制限を緩和させることによりモータ駆動部の駆動能力の最大値を所定値よりも増大させる。
【００１１】
好ましくは、モータ駆動部は、電源電圧を受け、制御部の指示に応じて内部電源電圧を発生する電源回路と、電源電圧を受けてモータを駆動するモータドライブ回路とを含み、制御部は、通常時は電源回路に第１の値の内部電源電圧を出力させ、電源回路に第１の値より高い内部電源電圧を出力させることによりモータ駆動部の駆動能力の最大値を所定値よりも増大させる。
【００１２】
好ましくは、モータ駆動部は、パルス幅変調制御での駆動デューティー比に応じてスロットルバルブの開度が変化するようにモータを駆動するモータドライブ回路を含み、制御部は、通常時はモータドライブ回路に駆動デューティー比の最大値を制限し、駆動デューティー比の最大値の制限を緩和することによりモータ駆動部の駆動能力の最大値を所定値よりも増大させる。
【００１３】
より好ましくは、スロットル制御装置は、スロットルバルブの温度の変動に相関のある温度変化を検出する温度センサをさらに備え、制御部は、温度センサの出力を用いてスロットルバルブの固着可能性の判断を行なう。
【００１４】
好ましくは、温度変化は、吸気の温度変化である。
【００１５】
好ましくは、温度変化は、モータ駆動部の温度変化である。
【００１６】
好ましくは、温度変化は、冷却水の温度変化である。
【００１７】
好ましくは、温度変化は、潤滑油の温度変化である。
【００１８】
より好ましくは、モータ駆動部は、駆動電流を検知する電流検知回路を含み、制御部は、電流検知回路の出力を用いてスロットルバルブの固着可能性の判断を行なう。
【００１９】
より好ましくは、スロットル制御装置はスロットルバルブの開度を検知するスロットルセンサをさらに備え、制御部は、スロットルセンサの出力を用いてスロットルバルブの固着可能性の判断を行なう。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によれば、アイシングや異物によるスロットルバルブの固着に対し、そのときの車両の条件に応じて、制限がかけられていたモータの駆動能力を増すことにより、固着状態を開放できる可能性が高まる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、同一または相当部分には同一の符号を付しその説明は繰返さない。
【００２２】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１のスロットル制御装置の構成を示す図である。
【００２３】
図１を参照して、実施の形態１のスロットル制御装置は、吸気通路１１の内部に設けられたスロットルバルブ１０と、スロットルバルブが閉じる方向に引き戻すばね１２と、スロットルバルブ１０の開度を検知して信号ＩＳ３を出力するスロットルセンサ１５と、スロットルバルブ１０を駆動するモータ３０と、温度を検知して信号ＩＳ１を出力する温度センサ１４と、アクセルペダルの踏み込み量を検知して信号ＩＳ２を出力するアクセルセンサ１６と、信号ＩＳ１〜ＩＳ３に応じてモータ３０の駆動を制御するエンジン制御ユニット２０とを含む。
【００２４】
エンジン制御ユニット２０は、制御部２２と、制御部２２の制御の下にモータ３０に電流を供給するモータ駆動部２４とを含む。
【００２５】
モータ駆動部２４は、モータ３０をドライブするドライバ４０と、ドライバ４０の電流経路上に挿入される抵抗４２と、抵抗４２の両端の電圧を増幅するオペアンプ４６と、ドライバ４０の最大電源電流値を制限する最大電流制限回路４８とを含む。
【００２６】
ドライバ４０は、４つのスイッチング素子５２，５４，５６および５８を含む。これらのスイッチング素子にはたとえば、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor）などが用いられる。ドライバ４０が、スイッチング素子５２，５８が導通し、スイッチング素子５４，５６が非導通となる第１の状態となるとモータ３０のコイルに所定の向きに電流が流れる。
【００２７】
またドライバ４０が、スイッチング素子５４，５６が導通し、スイッチング素子５２，５８が非導通となる第２の状態となると、先ほどの所定の向きとは逆向きにモータ３０のコイルに電流が流れる。
【００２８】
制御部２２は、モータ３０のコイルに適切な電流を流すように、ドライバ４０のスイッチング素子をオン／オフするための制御電圧をスイッチング素子５２，５４，５６および５８の制御端子に加える。
【００２９】
本実施の形態では、モータ３０は、パルス幅変調（ＰＷＭ）方式によって制御されている。ＰＷＭ制御において、駆動パルス１周期に対するモータ３０に電流が流れる期間の比をデューティー比と呼ぶ。このデューティー比は、制御部２２がドライバ４０に対して出力する制御信号Ｄ１によって伝達される。デューティー比は、モータ３０に与えられる操作信号のパラメータの１つである。デューティー比の増加に対して、スロットルバルブ１０の開度は、ほぼ１次関数的に増加する。
【００３０】
温度センサ１４は検知した温度を示す信号ＩＳ１を出力する。アクセルセンサ１６はアクセルペダルの踏込み量に応じてアクセル位置を検出してアクセル位置を示す信号ＩＳ２を出力する。スロットルセンサ１５は、スロットルバルブ１０の開度に対応した信号ＩＳ３を出力する。オペアンプ４６は、ドライバ４０に流れる電源電流を検知してこの電源電流に応じた信号ＩＳ４を出力する。
【００３１】
制御部２２は、信号ＩＳ１〜ＩＳ４に応じてデューティー比を決定して制御信号Ｄ１を出力し、ドライバ４０のスイッチング素子を制御する。
【００３２】
また制御部２２は、信号ＩＳ１〜ＩＳ４を受けてスロットルバルブ１０が固着したと判断される場合には、最大電流制限回路４８に対して信号Ｄ２を送信して電流制限を緩和する。
【００３３】
図２は、図１における制御部２２の構成を示した図である。
【００３４】
図２を参照して、制御部２２は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）２０１と、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）２０２と、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２０３とを含む。ＣＰＵ２０１，ＲＯＭ２０２およびＲＡＭ２０３は、データバス、アドレスバスを含むバスで互いに接続されており、データ、アドレス等のやり取りを行なう。ＲＯＭ２０２は、後にフローチャートで説明する制御を行なうプログラムを格納する。ＲＡＭ２０３は各種センサで取得した値などの制御に必要な一時的な変数を格納する。
【００３５】
ＣＰＵ２０１は、各種センサで検知された信号ＩＳ１〜ＩＳ４をたとえば内蔵するＡ／Ｄ変換器でアナログ値からデジタル値に変換し、これに基づいてドライバ４０のスイッチング素子のデューティー比を示す信号Ｄ１や最大電流制限回路４８の電流制限の度合を示す信号Ｄ２を出力する。
【００３６】
図３は、図１における制御部２２の制御を説明するためのフローチャートである。
【００３７】
図３を参照して、まず制御が開始されるとステップＳ１において制御部２２内部の検出タイマの初期化が行なわれる。
【００３８】
続いてステップＳ２において最大電流制限回路４８に対して電流制限ありを示す信号Ｄ２を出力し、そしてアクセルセンサ１６の出力する信号ＩＳ２に応じて、スロットルバルブ１０を対応する開度にするように信号Ｄ１を出力してモータ３０を駆動する。
【００３９】
続いてステップＳ３において、温度センサ１４で検出された温度が所定の温度Ｔｅｍｐ１より小さいか否かが判断される。温度が低いとスロットルバルブ１０がアイシング等により固着する可能性が大きいため、通常よりもモータ３０の駆動力を大きくする必要が生じる場合があるからである。また、温度が高ければモータの駆動力の最大値を通常時よりも大きくしてしまうと、ドライバ４０のスイッチング素子が加熱して耐熱温度を超える恐れがあるため電流値の制限をはずすことはできないからである。温度Ｔｅｍｐ１は、これらの要因を考慮して定められる。
【００４０】
ステップＳ３において温度が所定の温度Ｔｅｍｐ１以上であると判断された場合には再びステップＳ２に戻る。一方、ステップＳ３において温度センサ１４で検出された温度が所定の温度Ｔｅｍｐ１より小さいと判断された場合にはステップＳ４に進む。
【００４１】
ステップＳ４では、アクセルセンサ１６の出力する信号ＩＳ２に応じて、信号Ｄ１をドライバ４０に出力してモータ３０を駆動する指示を行なってから、所定の時間が経過してもスロットルバルブ１０が動いていないかどうかが判断される。
【００４２】
スロットバルブ１０が固着しておらず正常な場合は、駆動指示からおよそ１３０ｍｓ程度経過後にはスロットルバルブ１０は対応する開度に変化する。したがって上記所定の時間はたとえば２００ｍｓに設定することが考えられる。
【００４３】
この判断はスロットルセンサ１５の出力する信号ＩＳ３に基づいて行なわれる。スロットルバルブ１０が指示どおりに動いている場合にはスロットルバルブ１０は固着していないのでステップＳ４から再びステップＳ２に戻る。
【００４４】
一方、ステップＳ４において駆動指示から所定の時間後においてもスロットルバルブ１０が動いていないと判断された場合にはステップＳ５に進む。
【００４５】
続いてステップＳ５では、オペアンプ４６の出力する信号ＩＳ４で示されるドライバ４０の電流値が所定の電流制限値以上であるか否かが判断される。スロットルバルブ１０が固着しておらず正常な場合には、ドライバ４０に流れる電流が５Ａを超えることは２０ｍｓ以内に収まる。したがってステップＳ５における判断条件は、モータドライバ４０の電流がたとえば１００ｍｓ間５Ａを超えるかどうかで判断することが考えられる。
【００４６】
ステップＳ５においてドライバ４０の電流が所定の電流制限値を下回っている場合にはステップＳ２に戻る。一方、ステップＳ５においてドライバ４０の電流が所定の電流制限値以上である場合にはステップＳ６に進む。
【００４７】
なお、ステップＳ５の電流値が電流制限値の最大値まで到達した場合は、スロットルバルブ１０が要求どおりスムーズに動かない場合と考えられるので、ステップＳ４の判断を省略し、ステップＳ５でスロットルバルブ１０が動かない判断を行なったことにしてもよい。
【００４８】
ステップＳ６では、検出タイマのインクリメントがなされる。そして、ステップＳ７において検出タイマの値が所定の時間Ｔ１以上であるか否かが判断される。検出タイマの値が所定の時間Ｔ１に至らない場合には再びステップＳ２に戻る。
【００４９】
一方、ステップＳ７において検出タイマの値が所定の時間Ｔ１に達した場合にはステップＳ８に進む。ステップＳ８では、制御部２２が最大電流制限回路４８に対して信号Ｄ２を送り、電流制限値を一定時間だけ大きくするように指示する。
【００５０】
ここで、最大電流制限回路４８が設けられているのは、大電流がスイッチング素子５２，５４，５６および５８に流れることにより半導体素子の接合部温度Ｔｊが定格値を超えてしまうのを防ぐためである。しかしながら、ステップＳ３においてスロットルバルブ１０の付近の温度が低いことが検知されている。たとえば環境温度が零下４０度のような十分低い場合には、電流が流れることによりスイッチング素子５２，５４，５６，５８が加熱されて接合部温度Ｔｊの定格を超えることは、まず考えられない。したがって、ステップＳ３の温度Ｔｅｍｐ１は、電流が流れることによるスイッチング素子５２，５４，５６，５８の発熱量と、周囲に対する放熱量と、環境温度とを考慮して定めることができる。
【００５１】
また、ステップＳ８における一定時間は、低温状態においてドライバ４０の電流値を増加させることにより、どの程度スイッチング素子５２，５４，５６，５８の温度が上昇するかを観測し実験的に定められる。
【００５２】
なお、温度センサ１４の設ける位置は、スロットルバルブ１０の固着が起こる可能性を考慮して吸気通路１１の壁面に設けてもよいが、スイッチング素子の信頼性を確保するためにモータ駆動部２４の近傍に設けてもよい。また、温度センサ１４によって測定される温度は、スロットルバルブやスイッチング素子の温度と何らかの相関がある温度であれば、たとえば、冷却水の水温であっても、潤滑油の温度であってもよい。
【００５３】
そしてステップＳ８が終了するとステップＳ９に進み、検出タイマがクリアされ再びステップＳ２に戻る。
【００５４】
なお、実施の形態１では、ドライバ４０の最大電流の制限が有る状態から低温時には制限が無い状態に切換ることを例として示したが、制限を緩和するものであれば電流の制限値を低温時において第１の制限値から第２の制限値に切換える場合であってもよい。
【００５５】
本発明の効果を確認するために、本願発明者は、吸気通路にＥＧＲの装置内に凝縮した凝縮水を溜めてスロットルバルブ１０を固着させた後モータドライバ４０の電流を変化させてスロットルバルブが固着から開放されるか否かを確認した。
【００５６】
なお、スロットルバルブのサンプル数はＮ＝４であった。また、電流値は電源電圧を変化させることにより変化させた。電圧を増大させると電流値はこれに伴い増大するからである。
【００５７】
まず第１の条件としてバッテリ電圧１０Ｖでは４つのサンプルのうち開放されたものは０であった（バッテリ電圧１０Ｖ、開放率０／４）。
【００５８】
次にこれをバッテリ電圧１２Ｖまで増加させると４つのサンプル中１つが開放された（バッテリ電圧１２Ｖ、開放率１／４）。
【００５９】
そしてさらにバッテリ電圧を１４Ｖまで増加させると４つのサンプル中さらに２つのサンプルが開放され３／４の開放率となった（バッテリ電圧１４Ｖ、開放率３／４）。
【００６０】
以上より、ドライブ回路の電流または電圧を増大させると固着したスロットルバルブが開放される確率が高まることが確認できた。
【００６１】
以上説明したように、実施の形態１においては、吸気温、ドライバのスイッチング素子の温度、水温、潤滑油温度などのいずれか１つまたは複数が低いときに、モータ駆動回路の最大駆動電流の制限を一時的に緩和する。ドライバのスイッチング素子の過熱対策は、低温時においては高温時よりも条件が緩くなるからである。そしてスイッチング素子の過熱防止のためにこの緩和は時間を限定して行なう。これによりスロットルバルブの固着を開放できる可能性が高まる。
【００６２】
［実施の形態２］
図４は、実施の形態２のスロットル制御装置の構成を示した図である。
【００６３】
図４を参照して、実施の形態２のスロットル制御装置は、図１で説明した実施の形態１のスロットル制御装置の構成において、エンジン制御ユニット２０に代えてエンジン制御ユニット２０Ａを含む。
【００６４】
エンジン制御ユニット２０Ａは、制御部２２Ａとモータ駆動部２４Ａとを含む。制御部２２Ａの構成は図２で示した制御部２２の構成と同様であるので説明は繰り返さない。モータ駆動部２４Ａは図１で説明したモータ駆動部２４の構成において最大電流制限回路４８に代えて電圧昇圧回路４８Ａを含む。電圧昇圧回路４８Ａは制御部２２Ａから信号Ｄ２Ａによって指示を受けると、この指示に従いバッテリから与えられる電源電圧ＶＣＣを昇圧して内部電源電圧を発生しドライバ４０に与える。
【００６５】
図５は、図４における制御部２２Ａの制御を説明するためのフローチャートである。
【００６６】
図５を参照して、まず制御が開始されるとステップＳ１１において制御部２２Ａ内部の検出タイマの初期化が行なわれる。
【００６７】
続いてステップＳ１２において、制御部２２Ａは電圧昇圧回路４８Ａに対して信号Ｄ２Ａにより指示を行ない昇圧無しの電源電圧を出力させ、そしてアクセルセンサ１６の出力する信号ＩＳ２に応じて信号Ｄ１を出力して、スロットルバルブ１０を対応する開度にするようにモータ３０を駆動する。
【００６８】
続いてステップＳ１３において、温度センサ１４で検出された温度が所定の温度Ｔｅｍｐ１より小さいか否かが判断される。温度が低いとスロットルバルブ１０がアイシング等により固着する可能性が大きいため、通常よりもモータ３０の駆動力を大きくする必要が生じる場合があるからである。また、温度が高ければモータの駆動力の最大値を通常時よりも大きくしてしまうと、ドライバ４０のスイッチング素子が加熱して耐熱温度を超える恐れがあるため電圧昇圧回路４８Ａに電源電圧を昇圧させることはできないからである。
【００６９】
ステップＳ１３において温度が所定の温度Ｔｅｍｐ１以上であると判断された場合には再びステップＳ１２に戻る。一方、ステップＳ１３において温度センサ１４で検出された温度が所定の温度Ｔｅｍｐ１より小さいと判断された場合にはステップＳ１４に進む。
【００７０】
ステップＳ１４では、アクセルセンサ１６の出力する信号ＩＳ２に応じて、信号Ｄ１をドライバ４０に出力してモータ３０を駆動する指示を行なってから、所定の時間が経過してもスロットルバルブ１０が動いていないかどうかが判断される。上記所定の時間はたとえば２００ｍｓに設定することが考えられる。
【００７１】
この判断はスロットルセンサ１５の出力する信号ＩＳ３に基づいて行なわれる。なお、図３のステップＳ５で説明したようにオペアンプが検出した電流値が大きい状態が所定時間続くことによって、スロットルバルブ１０が動いていないと判断してもよい。スロットルバルブ１０が指示どおりに動いている場合にはスロットルバルブ１０は固着していないので、ステップＳ１４から再びステップＳ１２に戻る。
【００７２】
一方、ステップＳ１４において駆動指示から所定の時間後においてもスロットルバルブ１０が動いていないと判断された場合にはステップＳ１５に進む。
【００７３】
ステップＳ１５では、検出タイマのインクリメントがなされる。そして、ステップＳ１６において検出タイマの値が所定の時間Ｔ１以上であるか否かが判断される。検出タイマの値が所定の時間Ｔ１に至らない場合には再びステップＳ１２に戻る。
【００７４】
一方、ステップＳ１６において検出タイマの値が所定の時間Ｔ１に達した場合にはステップＳ１７に進む。ステップＳ１７では、電圧昇圧回路４８Ａに電源電圧を一定時間だけ昇圧するように制御部２２が電圧昇圧回路４８Ａに対して信号Ｄ２Ａを送る。
【００７５】
そしてステップＳ１７が終了するとステップＳ１８に進み、検出タイマがクリアされ再びステップＳ１２に戻る。
【００７６】
なお、実施の形態２では、ドライバ４０の電源電圧が昇圧されていない状態から低温時には昇圧された状態に切換ることを例として示したが、電圧を増大するものであれば電圧発生値を低温時において第１の電圧値から第２の電圧値に切換える場合であってもよい。また、昇圧に限られるものではなく、電圧を通常時に降圧させて供給し、低温時に降圧を行なわないで供給するような構成であってもよい。
【００７７】
以上説明したように、実施の形態２においては、モータ駆動力をモータ固着時に増大させるために、エンジン制御ユニット２０Ａ内部で電圧昇圧回路４８Ａによりバッテリ電圧１２Ｖをたとえば２４Ｖに一時的に昇圧してドライバ４０に与える。これによりスロットルバルブ１０の固着を開放できる可能性が高まる。
【００７８】
［実施の形態３］
図６は、実施の形態３のスロットル制御装置の構成を示した図である。
【００７９】
図６を参照して、実施の形態３のスロットル制御装置は、図１で説明した実施の形態１のスロットル制御装置の構成においてエンジン制御ユニット２０に代えてエンジン制御ユニット２０Ｂを含む。
【００８０】
エンジン制御ユニット２０Ｂはモータ駆動部２４Ｂと制御部２２Ｂを含む。制御部２２Ｂの構成は図２で示した制御部２２の構成と同様であるので説明は繰り返さない。モータ駆動部２４Ｂは、図１におけるモータ駆動部２４の構成において最大電流制限回路４８が取除かれてバッテリの電圧ＶＣＣが直接抵抗４２を介してドライバ４０に与えられている。
【００８１】
制御部２２Ｂはドライバ４０に対して信号Ｄ１Ａを出力する。本実施の形態では、モータ３０は、ＰＷＭ方式によって制御されている。ＰＷＭ制御において、駆動パルス１周期に対するモータ３０に電流が流れる期間の比をデューティー比と呼ぶ。このデューティー比は、制御部２２Ｂがドライバ４０に対して出力する制御信号Ｄ１Ａによって伝達される。デューティー比は、モータ３０に与えられる操作信号のパラメータの１つである。デューティー比の増加に対して、スロットルバルブ１０の開度は、ほぼ１次関数的に増加する。
【００８２】
通常時においては、ドライバ４０のモータ電流のデューティー比が制限されている。通常時は、信号Ｄ１Ａにはこのような制限が反映されている。通常時は、たとえばこのデューティーは最大で７０％に制限されている。制御部２２Ｂはスロットルバルブ１０が固着したと判断した場合には、デューティー制限をなくしてデューティー１００％まで増大させるように信号Ｄ１Ａを出力する。
【００８３】
図７は、図６における制御部２２Ｂの制御を説明するためのフローチャートである。
【００８４】
図７を参照して、まず制御が開始されるとステップＳ２１において制御部２２Ｂ内部の検出タイマの初期化が行なわれる。
【００８５】
続いてステップＳ２２において、制御部２２Ｂは、アクセルセンサ１６の出力する信号ＩＳ２に応じて、スロットルバルブ１０を対応する開度にするようにデューティー比制限が反映された信号Ｄ１Ａを出力してモータ３０を駆動する。
【００８６】
続いてステップＳ２３において、温度センサ１４で検出された温度が所定の温度Ｔｅｍｐ１より小さいか否かが判断される。温度が低いとスロットルバルブ１０がアイシング等により固着する可能性が大きいため、通常よりもモータ３０の駆動力を大きくする必要が生じる場合があるからである。また、温度が高ければモータの駆動力の最大値を通常時よりも大きくしてしまうと、ドライバ４０のスイッチング素子が加熱して耐熱温度を超える恐れがあるためデューティー比制限を緩和することはできないからである。
【００８７】
ステップＳ２３において温度が所定の温度Ｔｅｍｐ１以上であると判断された場合には再びステップＳ２２に戻る。一方、ステップＳ２３において温度センサ１４で検出された温度が所定の温度Ｔｅｍｐ１より小さいと判断された場合にはステップＳ２４に進む。
【００８８】
ステップＳ２４では、アクセルセンサ１６の出力する信号ＩＳ２に応じて、信号Ｄ１Ａをドライバ４０に出力してモータ３０を駆動する指示を行なってから、所定の時間が経過してもスロットルバルブ１０が動いていないかどうかが判断される。上記所定の時間はたとえば２００ｍｓに設定することが考えられる。
【００８９】
この判断はスロットルセンサ１５の出力する信号ＩＳ３に基づいて行なわれる。なお、図３のステップＳ５で説明したようにオペアンプ４６が検出した電流値が所定値よりも大きい状態が所定時間続くことによって、スロットルバルブ１０が動いていないと判断してもよい。スロットルバルブ１０が指示どおりに動いている場合にはスロットルバルブ１０は固着していないのでステップＳ２４から再びステップＳ２２に戻る。
【００９０】
一方、ステップＳ２４において駆動指示から所定の時間後においてもスロットルバルブ１０が動いていないと判断された場合にはステップＳ２５に進む。
【００９１】
ステップＳ２５では、検出タイマのインクリメントがなされる。そして、ステップＳ２６において検出タイマの値が所定の時間Ｔ１以上であるか否かが判断される。検出タイマの値が所定の時間Ｔ１に至らない場合には再びステップＳ２２に戻る。
【００９２】
一方、ステップＳ２６において検出タイマの値が所定の時間Ｔ１に達した場合にはステップＳ２７に進む。ステップＳ２７では、デューティー比の制限を一定時間だけ緩和するように反映された信号Ｄ２Ａを制御部２２がドライバ４０に対して送る。
【００９３】
そしてステップＳ２７が終了するとステップＳ２８に進み、検出タイマがクリアされ再びステップＳ２２に戻る。
【００９４】
なお、実施の形態３では、モータ電流のデューティー比の制限が有る状態から低温時には制限が無い状態に切換えることを例として示したが、制限を緩和するものであればデューティー比の制限値を低温時において第１の制限値から第２の制限値に切換える場合であってもよい。
【００９５】
以上説明したように、実施の形態３においては、モータ駆動力をモータ固着時に増大させるために、エンジン制御ユニット２０Ｂ内部で制御部２２Ｂが行なっていたデューティー比の制限をたとえば７０％から１００％に一時的に緩和してドライバ４０を駆動する。これによりスロットルバルブ１０の固着を開放できる可能性が高まる。
【００９６】
［変形例］
実施の形態１〜３では、検出した温度が低い場合にスロットルバルブの固着の判断を行なって、固着の恐れがある場合にモータの駆動能力の最大値を通常時よりも増加させていたが、低温であればスロットルバルブの状態に拘わらず、モータの駆動能力の最大値を予め大きくしてもよい。
【００９７】
図８は、実施の形態１〜３の制御フローの変形例を示した図である。
【００９８】
図８を参照して、まず制御が開始されるとステップＳ４１において温度センサ１４で検出された温度が所定の温度Ｔｅｍｐ１より小さいか否かが判断される。温度が低いとスロットルバルブ１０がアイシング等により固着する可能性が大きいため、通常よりもモータ３０の駆動力を大きくする必要が生じる場合があるからである。また、温度が高ければモータの駆動力の最大値を通常時よりも大きくしてしまうと、ドライバ４０のスイッチング素子が加熱して耐熱温度を超える恐れがあるからである。
【００９９】
ステップＳ４１において温度センサ１４で検出された温度が所定の温度Ｔｅｍｐ１より小さいと判断された場合にはステップＳ４２に進む。
【０１００】
ステップＳ４２では、一定時間、例えばエンジン始動から５分間は、モータの駆動力の最大値を通常時よりも大きくしてモータ駆動を行なう。これにより、スロットルバルブ１０がアイシング等により固着していた場合でもスロットルバルブ１０の固着を開放できる可能性が高まる。
【０１０１】
ステップＳ４２では、モータの駆動能力の最大値を通常時よりも増大させるが、この増大のさせ方は、実施の形態１，２，３で説明したように、電流制限値の増大、電源電圧の昇圧、駆動デューディー比制限値の増大等の方法を用いることができる。
【０１０２】
そして一定時間が経過しステップＳ４２が終了するとステップＳ４３に進む。
【０１０３】
一方、ステップＳ４１において温度が所定の温度Ｔｅｍｐ１以上であると判断された場合にはステップＳ４２を経由せずにステップＳ４３に進む。
【０１０４】
ステップＳ４３では、モータの駆動力の最大値が通常時の条件に設定される。そしてこの設定で一定時間モータ駆動が行なわれる。
【０１０５】
ステップＳ４３が終了すると再びステップＳ４１に戻り再度温度の判定が行なわれる。エンジン始動時の状況にも、さまざまな場合がある。例えば車両を停止させた状態でアイドリングをしばらく行なわせる場合や、エンジン始動後すぐにエンジン停止させたような場合には、スロットルバルブ１０の近傍の温度上昇は少ない。これに対し、例えば、エンジン始動後すぐに高速で走行する場合にはスロットルバルブ１０の近傍の温度上昇は大きい。このようなさまざまな場合に対応するためには、一定時間ごとに温度の判定を行なったほうがよいからである。
【０１０６】
以上説明したように、図８で説明した変形例では、制御フローがいっそう簡素でスロットルバルブの開放の可能性が高められたスロットル制御装置を提供できる。
【０１０７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の実施の形態１のスロットル制御装置の構成を示す図である。
【図２】図１における制御部２２の構成を示した図である。
【図３】図１における制御部２２の制御を説明するためのフローチャートである。
【図４】実施の形態２のスロットル制御装置の構成を示した図である。
【図５】図４における制御部２２Ａの制御を説明するためのフローチャートである。
【図６】実施の形態３のスロットル制御装置の構成を示した図である。
【図７】図６における制御部２２Ｂの制御を説明するためのフローチャートである。
【図８】実施の形態１〜３の制御フローの変形例を示した図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１０  スロットバルブ、１１  吸気通路、１４  温度センサ、１５  スロットルセンサ、１６  アクセルセンサ、２０，２０Ａ，２０Ｂ  エンジン制御ユニット、２２，２２Ａ，２２Ｂ  制御部、２４，２４Ａ，２４Ｂ  モータ駆動部、３０  モータ、４０  モータドライバ、４２  抵抗、４６  オペアンプ、４８  最大電流制限回路、４８Ａ  電圧昇圧回路、５２，５４，５６，５８  スイッチング素子。
【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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