(57)【要約】【課題】スロットル開度センサの異常を検出し、内燃機関の意図しない機関回転数の上昇やエンストなどを回避できる電子スロットル制御装置を提供する。【解決手段】内燃機関への供給空気量を調節するスロットルバルブ３４の開度を検出する第１、第２スロットル開度センサ４ａ、４ｂと、スロットルバルブ３４を駆動制御するスロットル制御手段と、アクセルペダルの操作量を検出する第１、第２アクセル開度センサ１ａ、１ｂと、アクセル開度およびスロットル開度を含む内燃機関運転情報に基づいて内燃機関の制御パラメータを演算し、制御パラメータに含まれる目標スロットル開度位置にスロットル開度位置が一致するようにスロットルアクチュエータ３を制御するＥＣＵ２を備え、ＥＣＵ２はスロットル開度センサおよびアクセル開度センサの接触不良などによるセンサ出力異常を確実に検出する。【選択図】図１
2007032457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御対象の制御量をセンサで検出し、制御運転状態に応じて設定される目標値に前記制御量が一致するように操作量を生成し、生成した前記操作量をアクチュエータに出力してフィードバック制御する制御系に適用されるセンサ異常検出方法であって、
所定時間あたりの前記目標値と前記制御量とから得られる制御偏差の変化量の総和値を演算し、前記制御偏差の変化量の総和値と予め設定された所定値との比較により前記センサの異常を検出することを特徴とするセンサ異常検出方法。
【請求項２】
内燃機関への供給空気量を調節するスロットルバルブと、
前記スロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサと、
前記スロットルバルブを駆動するスロットルアクチュエータと、
アクセルペダルの操作量を検出するアクセル開度センサと、
前記アクセル開度センサにより検出されたアクセル開度量に基づいて目標スロットル開度値を演算する目標スロットル開度値演算手段と、
前記目標スロットル開度値と前記スロットル開度センサが検出する前記スロットルバルブの開度とが一致するように操作量を生成し、前記スロットルアクチュエータに出力してフィードバック制御するスロットル制御手段と、
前記目標スロットル開度値の変化量が所定値以下の運転状態において、所定時間あたりの前記目標スロットル開度値と前記スロットル開度センサ検出値とから得られる制御偏差の変化量の総和値を演算し、前記制御偏差の変化量の総和値と予め設定された所定値との比較によって前記スロットル開度センサの異常を検出するセンサ異常検出手段とを備えたことを特徴とする電子スロットル制御装置。
【請求項３】
前記スロットル開度センサは、第１スロットル開度センサと第２スロットル開度センサの多重系で構成されており、
前記スロットル制御手段は、前記目標スロットル開度値の変化量が所定値以下の運転状態において、所定時間あたりの前記目標スロットル開度値と前記第１スロットル開度センサの検出値とから得られる制御偏差の変化量の総和値を演算し、前記所定時間あたりの前記制御偏差の変化量の総和値が予め設定された所定値以上になった場合に前記第１スロットル開度センサを異常と判定し、前記目標スロットル開度値を所定値で制限すると共に、前記スロットル制御手段でスロットルアクチュエータの制御量を前記第２スロットル開度センサの検出値に切換えて、前記第２スロットル開度センサの検出値が前記目標スロットル開度値に一致するように操作量を生成しスロットルアクチュエータに出力してフィードバック制御するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の電子スロットル制御装置。
【請求項４】
前記スロットル制御手段は、所定時間あたりの前記目標スロットル開度値と前記第１スロットル開度センサが検出する開度値とから得られる制御偏差の変化量の総和値が所定値以下で、前記所定時間あたりの前記目標スロットル開度値と前記第２スロットル開度センサの検出値とから得られる偏差の変動量の総和値が所定値以上となった場合に、前記第２スロットル開度センサが異常であると判定し、前記目標スロットル開度値を所定値で制限するようにしたことを特徴とする請求項３に記載の電子スロットル制御装置。
【請求項５】
前記スロットル制御手段は、所定時間あたりの前記目標スロットル開度値と前記第１スロットル開度センサの検出値とから得られる制御偏差の変動量の総和値が所定値以上で、前記目標スロットル開度値と前記第２スロットル開度センサの検出値とから得られる偏差の変動量の総和値が所定値以上の場合に、前記スロットル制御手段による制御ハンチングと判定し、所定の制御ゲイン値を下げて制御ハンチングを抑制するようにしたことを特徴とする請求項３に記載の電子スロットル制御装置。
【請求項６】
前記スロットル制御手段は、所定時間あたりの前記目標スロットル開度値と前記第１スロットル開度センサが検出する開度値とから得られる制御偏差の変動量の総和値が所定値以上で、前記目標スロットル開度値と前記第２スロットル開度センサが検出する開度値とから得られる偏差の変動量の総和値が所定値以上の場合に、前記所定の制御ゲイン値を下げても制御ハンチングが抑制されなければ、前記第１スロットル開度センサおよび前記第２スロットル開度センサの両方が異常であると判定し、スロットルアクチュエータの制御を停止するようにしたことを特徴とする請求項３に記載の電子スロットル制御装置。
【請求項７】
前記スロットル開度センサは、電源およびセンサグランドが共通の第１スロットル開度センサと第２スロットル開度センサの多重系で構成されており、
スロットルバルブの開度変化により、前記第１スロットル開度センサが検出する開度値と前記第２スロットル開度センサが検出する開度値が逆に変化し、
前記スロットル制御手段は、所定時間あたりの前記第１スロットル開度センサ検出値と前記第２スロットル開度センサ検出値の加算値の変動量の総和値を演算し、前記所定時間あたりの前記第１スロットル開度センサが検出する開度値と前記第２スロットル開度センサが検出する開度値の加算値の変動量の総和値が所定値以上の場合に前記第１スロットル開度センサまたは前記第２スロットル開度センサのいずれかが異常であると判定し、スロットルアクチュエータの制御を停止するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の電子スロットル制御装置。
【請求項８】
前記アクセルペダルの操作量を検出するアクセル開度センサは、第１アクセル開度センサと第２アクセル開度センサの多重系で構成されており、
所定時間あたりの前記第１アクセル開度センサの検出値と前記第２アクセル開度センサの検出値とから得られる偏差の変動量の総和値を演算し、前記所定時間あたりの前記第１アクセル開度センサの検出値と前記第２アクセル開度センサの検出値とから得られる偏差の変動量の総和値が所定値以上の場合に前記第１アクセル開度センサまたは前記第２アクセル開度センサのいずれかが異常であると判定し、スロットルアクチュエータの制御を停止するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の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、制御対象の制御量を検出するセンサの接触不良などによるセンサ出力信号変動異常を検出するセンサ異常検出方法に係わり、特に、該センサ異常検出方法を用いて自動車用内燃機関の吸気管内に設置されたスロットルバルブの開度量を検出するスロットル開度センサの異常を検出するセンサ異常検出手段を有した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】
車両に搭載される電子制御スロットルシステムでは、スロットル開度センサによりスロットルバルブの開度が検出されると共に、アクセル開度や内燃機関の運転状態からスロットルバルブの目標開度が設定され、実際のスロットル開度が目標開度に一致するように、モータ駆動のスロットルアクチュエータなどによりスロットル開度をフィードバック制御する。
この場合、フェイルセイフ性の向上を目的として、スロットル開度センサやアクセル開度センサは多重系で構成されており、これら多重系センサでは複数のセンサ出力信号の比較しながら通常運転時のスロットル開度制御や異常監視等を実施していた。
【０００３】
このスロットル開度センサの異常を検出する先行技術文献として、例えば、下記の特許文献１（特開２００１−３０３９７６号公報）がある。
特許文献１に示された内燃機関のスロットル制御装置には、「スロットル開度センサからのスロットル開度信号が瞬間的な接触不良や外部ノイズ等により異常と判定されても、その異常状態が第１の所定時間を超えるまでは、電動モータへの通電許可状態が維持されることで、スロットル開度センサが瞬間的な異常状態に陥っても直ちに、内燃機関の運転状態に影響を与えることがないためドライバビリティを損なうことがない」ことが記載されている。
また、「スロットル開度センサの異常状態が第１の所定時間以上継続して検出されたときには、電動モータへの通電が一旦停止され、スロットルが機械的な所定開度に保持されることで内燃機関の機関回転数の不用意な上昇やエンストを防止することができ、そして、そのスロットル開度センサの異常状態が第１の所定時間より長い第２の所定時間を経過する以前に解消したときには、電動モータへの通電を再開することにより通常のスロットル制御に復帰できる」ことが記載されている。
【特許文献１】特開２００１−３０３９７６号公報（図１、段落０００６）
【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、上記先行技術文献では、多重系構成における２つのスロットル開度信号間の偏差および多重系構成における２つのアクセル開度信号間の偏差が、それぞれ予め設定された所定値を外れた状態を第１の所定時間以上継続した場合は、スロットル開度センサおよびアクセル開度センサの異常を検出し、電動モータへの通電が一旦停止され、スロットルは機械的な所定開度に保持され、前記異常状態が前記第２の所定時間を経過する以前に解消したときは電動モータへの通電を再開するようにしている。
そのため、センサの接触不良などによりセンサ出力信号が繰り返し変動するような異常状態では、そのセンサ出力信号の変動が前記第１の所定時間より短い場合は異常検出ができず、前記第１の所定時間より長くて前記第２の所定時間より短い場合は、電動モータへの通電停止と通電再開が繰り返し行われるため内燃機関の運転状態に影響を与えドライバビリティが悪化し、最悪の場合、内燃機関の機関回転数の不用意な上昇やエンストが発生するなどの問題点があった。
【０００５】
また、２つのセンサ出力信号間の偏差と予め設定された所定の異常判定値とを比較して異常検出するため、異常判定値は全ての動作状況を考慮して設定する必要があり、異常判定値は余裕を持った大きな設定値としなければならなかった。
また、一過性のノイズに対して誤判定しないようにするためには、判定時間は余裕を持った大きな設定値としなければならなかった。
更に、２つのセンサの電源およびＧＮＤが共通の場合は、共通端子である電源端子やＧＮＤ端子での接触不良により２つのセンサ出力信号が同位相で変動するような場合やセンサの接触不良などによりセンサ出力値が繰り返し変動するような異常に対しては、センサの異常検出が困難であり、センサ異常に対する検出能力が低下するという問題点があった。
【０００６】
この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、センサの異常時にセンサ出力信号が繰り返し変動するような異常に対しても確実に異常検出ができるセンサ異常検出方法を提供することを目的とする。
また、スロットル開度センサの接触不良などによるセンサ異常時にセンサ出力信号が繰り返し変動するような異常に対しても確実に異常検出ができ、内燃機関の機関回転数の不用意な上昇やエンストを防止すると共に車両の走行安全性が確保できる電子スロットル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】
【０００７】
本発明に係わるセンサ異常検出方法は、制御対象の制御量をセンサで検出し、制御運転状態に応じて設定される目標値に前記制御量が一致するように操作量を生成し、生成した前記操作量をアクチュエータに出力してフィードバック制御する制御系に適用されるセンサ異常検出方法であって、所定時間あたりの前記目標値と前記制御量とから得られる制御偏差の変化量の総和値を演算し、前記制御偏差の変化量の総和値と予め設定された所定値との比較により前記センサの異常を検出するものである。
【０００８】
また、本発明に係わる電子スロットル制御装置は、内燃機関への供給空気量を調節するスロットルバルブと、前記スロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサと、前記スロットルバルブを駆動するスロットルアクチュエータと、アクセルペダルの操作量を検出するアクセル開度センサと、前記アクセル開度センサにより検出されたアクセル開度量に基づいて目標スロットル開度値を演算する目標スロットル開度値演算手段と、前記目標スロットル開度値と前記スロットル開度センサが検出する前記スロットルバルブの開度とが一致するように操作量を生成し、前記スロットルアクチュエータに出力してフィードバック制御するスロットル制御手段と、前記目標スロットル開度値の変化量が所定値以下の運転状態において、所定時間あたりの前記目標スロットル開度値と前記スロットル開度センサ検出値とから得られる制御偏差の変化量の総和値を演算し、前記制御偏差の変化量の総和値と予め設定された所定値との比較によって前記スロットル開度センサの異常を検出するセンサ異常検出手段とを備えたものである。
【０００９】
また、本発明に係わる電子スロットル制御装置の前記スロットル開度センサは、第１スロットル開度センサと第２スロットル開度センサの多重系で構成されており、
前記スロットル制御手段は、前記目標スロットル開度値の変化量が所定値以下の運転状態において、所定時間あたりの前記目標スロットル開度値と前記第１スロットル開度センサの検出値とから得られる制御偏差の変化量の総和値を演算し、前記所定時間あたりの前記制御偏差の変化量の総和値が予め設定された所定値以上になった場合に前記第１スロットル開度センサを異常と判定し、前記目標スロットル開度値を所定値で制限すると共に、前記スロットル制御手段でスロットルアクチュエータの制御量を前記第２スロットル開度センサの検出値に切換えて、前記第２スロットル開度センサの検出値が前記目標スロットル開度値に一致するように操作量を生成しスロットルアクチュエータに出力してフィードバック制御するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係わるセンサ異常検出方法によれば、制御対象の制御量をセンサで検出し、制御運転状態に応じて設定される目標値に前記制御量が一致するように操作量を生成し、生成した前記操作量をアクチュエータに出力してフィードバック制御する制御系に適用されるセンサ異常検出装置であって、所定時間あたりの前記目標値と前記制御量とから得られる制御偏差の変化量の総和値を演算し、前記制御偏差の変化量の総和値と予め設定された所定値との比較により前記センサの異常を検出するようにしたので、センサ異常時にセンサ出力信号が繰り返し変動するような異常に対しても確実に異常検出をすることができる。
【００１１】
また、本発明に係わる電子スロットル制御装置によれば、内燃機関への供給空気量を調節するスロットルバルブと、スロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサと、スロットルバルブを駆動するスロットルアクチュエータと、アクセルペダルの操作量を検出するアクセル開度センサと、アクセル開度センサにより検出されたアクセル開度量に基づいて目標スロットル開度値を演算する目標スロットル開度値演算手段と、目標スロットル開度値とスロットル開度センサが検出する前記スロットルバルブの開度とが一致するように操作量を生成し、スロットルアクチュエータに出力してフィードバック制御するスロットル制御手段と、目標スロットル開度値の変化量が所定値以下の運転状態において、所定時間あたりの目標スロットル開度値とスロットル開度センサ検出値とから得られる制御偏差の変化量の総和値を演算し、制御偏差の変化量の総和値と予め設定された所定値との比較によってスロットル開度センサの異常を検出するセンサ異常検出手段とを備えているので、スロットル開度センサの接触不良などによるセンサ異常時にセンサ出力信号が繰り返し変動するような異常に対しても確実に異常検出をすることが可能となり、内燃機関の機関回転数の不用意な上昇やエンストを防止すると共に車両の走行安全性を確保することができる。
【００１２】
また、本発明に係わる電子スロットル制御装置のスロットル開度センサは、第１スロットル開度センサと第２スロットル開度センサの多重系で構成されており、スロットル制御手段は、目標スロットル開度値の変化量が所定値以下の運転状態において、所定時間あたりの目標スロットル開度値と第１スロットル開度センサの検出値とから得られる制御偏差の変化量の総和値を演算し、所定時間あたりの制御偏差の変化量の総和値が予め設定された所定値以上になった場合に第１スロットル開度センサを異常と判定し、目標スロットル開度値を所定値で制限すると共に、スロットル制御手段でスロットルアクチュエータの制御量を第２スロットル開度センサの検出値に切換えて、第２スロットル開度センサの検出値が目標スロットル開度値に一致するように操作量を生成しスロットルアクチュエータに出力してフィードバック制御するようにしているので、第１スロットル開度センサの異常検出が確実に行え、また、異常判定時に目標スロットル開度値を所定値で制限すると共に、正常な第２スロットル開度センサの出力値に基づいてスロットル開度制御を行うため、内燃機関の機関回転数の不用意な上昇やエンストを防止できると共に車両の走行安全性が確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施の形態について、図面に基づいて説明する。
なお、各図間において、同一符合は、同一あるいは相当のものであることを表す。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１による電子スロットル制御装置の概略構成を示す図である。
図１において、１は図示しないアクセルペダルの位置をアクセル開度として検出するアクセル開度センサ（ＡＰＳ：Accelerator Position Sensor）、２は図示しない内燃機関の供給空気量制御を行うスロットル制御手段を含む各種内燃機関制御を行うＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）であり、ＥＣＵ２は、少なくともマイコン５、モータ駆動回路６を有している。
３はスロットルアクチュエータであって、スロットルアクチュエータ３はモータ３１の駆動力が減速機内の減速ギヤ３２を介してスロットルシャフト３３に伝達され、スロットルバルブ３４が駆動される。
また、４はスロットルバルブ位置をスロットル開度として検出するポテンショメータ式のスロットル開度センサ（ＴＰＳ：Throttle Position Sensor）である。
【００１４】
ＥＣＵ（電子制御ユニット）２のマイコン５には、アクセル開度センサ（ＡＰＳ）１からのアクセル開度信号と、少なくとも図示しない内燃機関回転速度信号を入力し、スロットルアクチュエータ３のスロットルバルブ３４の目標スロットル開度値を演算すると共に、スロットル開度センサ（ＴＰＳ）４から入力した実際のスロットル開度値信号を前記目標スロットル開度値に一致させるように、目標スロットル開度値と実スロットル開度値とから得られる制御偏差に基づいてフィードバック（Ｆ／Ｂ）制御（例えば、ＰＩＤ制御）演算により操作量（例えば、ＰＷＭ駆動時のＤＵＴＹ信号）を生成し、モータ駆動回路６に出力してモータ３１に所望の電流を流してスロットルバルブ３４を駆動する。
【００１５】
図２は、スロットル開度センサ（ＴＰＳ）４およびアクセル開度センサ（ＡＰＳ）１の入力Ｉ／Ｆ回路の概略構成を示したものであり、ＥＣＵ２内ではバッテリ電圧を入力とし、図示しない定電圧回路により生成された一定電圧（例えば、５Ｖ）をセンサ供給電圧ＶＣとしてスロットル開度センサ（ＴＰＳ）４、およびアクセル開度センサ（ＡＰＳ）１に供給すると共に、このセンサ供給電圧ＶＣは、マイコン５にも図示しないＡＤ変換器の基準電圧Ｖrefとして入力される。
なお、図２は、アクセル開度センサ１には第１アクセル開度センサ（ＡＰＳ１）１ａおよび第２アクセル開度センサ（ＡＰＳ２）１ｂの２つのアクセル開度センサが設けられており、スロットル開度センサ４には第１スロットル開度センサ（ＴＰＳ１）４ａおよび第２スロットル開度センサ（ＴＰＳ２）４ｂの２つのスロットル開度センサが設けられている場合を示している。
【００１６】
ここで、ＶAPS1は第１アクセル開度センサ（ＡＰＳ１）１ａから出力される第１アクセル開度電圧信号、ＶAPS2は第２アクセル開度センサ（ＡＰＳ２）１ｂから出力される第２アクセル開度電圧信号、ＶTPS1は第１スロットル開度センサ（ＴＰＳ１）４ａから出力される第１スロットル開度電圧、ＶTPS2は第２ロットル開度センサ（ＴＰＳ２）４ｂから出力される第２スロットル開度電圧である。
また、５３は第１スロットル開度電圧検出手段、５４は第２スロットル開度電圧検出手段、５５は第１アクセル開度電圧検出手段、５６は第２アクセル開度電圧検出手段であり、これらはマイコン５内に設けられている。
【００１７】
図３は、スロットル開度センサ（ＴＰＳ）４の構成を示す図である。
図に示すように、スロットル開度センサ４の基板４１上には、摺動抵抗体４２と導体４３、ならびに摺動抵抗体４４と導体４５からなる２つの位置検出手段が形成されており、各摺動抵抗体および各導体は円弧状に形成されている。
摺動抵抗体４２、４４は抵抗回路面を構成しており、各摺動抵抗体の両端はセンサ電源側のＶＣ端子と接地側のＧＮＤ端子に導体により接続されている。
スロットル開度センサ４内の２個の摺動抵抗体４２、４４にはセンサ電源電圧ＶＣが供給され、スロットルバルブ３４の回動と共に、スロットルシャフト３３に連結された摺動子４６、４７が前記摺動抵抗体の抵抗面を摺動することによって取り出される出力電圧ＶTPS1（第１スロットル開度電圧）、ＶTPS2（第２スロットル開度電圧）をマイコン５内の図示しないＡＤ変換器を介して第１スロットル開度電圧検出手段５３、第２スロットル開度電圧検出手段５４に入力される。
【００１８】
アクセル開度センサ（ＡＰＳ）１もスロットル開度センサ（ＴＰＳ）４と同様に接触式のポテンショメータから構成されており、アクセルペダル操作量に比例した第１アクセル開度電圧信号ＶAPS1および第２アクセル開度電圧信号ＶAPS2を出力し、マイコン５内の図示しないＡＤ変換器を介して、第１アクセル開度電圧信号ＶAPS1は第１アクセル開度電圧検出手段５５に、第２アクセル開度電圧信号ＶAPS2は第２アクセル開度電圧検出手段５６に入力される。
摺動子４６、４７はそれぞれ各摺動抵抗体および各導体と摺動する二箇所の接触部を有しており、スロットルシャフト３３と共に回動する。
摺動子４６、４７がスロットルシャフト３３と共に回動することにより、摺動抵抗体４２、４４と摺動子４６，４７との摺動部の摺動位置が変化するので、摺動子４６、４７からそれぞれ取り出される出力電圧ＶTPS1、ＶTPS2が変化し、スロットル開度電圧信号としてＥＣＵ５へ入力される。
【００１９】
図４は、スロットル開度センサ（ＴＰＳ）４の出力特性Ａを示したものであり、第１スロットル開度センサ（ＴＰＳ１）４ａの出力電圧ＶTPS1はスロットル開度に比例した電圧値を出力し、第２スロットル開度センサ（ＴＰＳ２）４ｂの出力電圧ＶTPS2は第１スロットル開度センサ４ａの出力電圧ＶTPS1に対しスロットル全閉側に所定値だけオフセットし、スロットル開度に比例した電圧値を出力する特性である。
図５は、スロットル開度センサ（ＴＰＳ）４の出力特性Ｂを示したもので、第１スロットル開度センサ（ＴＰＳ１）４ａの出力電圧ＶTPS1はスロットル開度に比例した電圧値を出力し、第２のスロットル開度センサ（ＴＰＳ２）４ｂの出力電圧ＶTPS2はスロットル開度に反比例した電圧値を出力する特性である。
【００２０】
図６は、アクセル開度センサ（ＡＰＳ）１の出力特性を示したもので、第１アクセル開度センサ（ＡＰＳ１）１ａの出力電圧ＶAPS1はアクセル開度に比例した電圧値を出力し、第２のアクセル開度センサ（ＡＰＳ２）１ｂの出力電圧ＶAPS2は第１アクセル開度センサ（ＡＰＳ１）１ａの出力電圧ＶAPS1に対し、マイナス側にオフセットしたアクセル開度に比例した電圧値を出力する特性である。
図７は、ＥＣＵ２内でのスロットル開度制御の概略を説明するためのフローチャートである。
運転者のアクセルペダル操作量を２系統で電気的に検出するため、アクセル開度センサ１の出力電圧である第１アクセル開度電圧ＶAPS1および第２クセル開度電圧ＶAPS2をマイコン５の図示しないＡＤ変換器に入力し、各ＡＤ変換値をアクセル開度信号として第１アクセル開度電圧検出手段５５および第２アクセル開度電圧検出手段５６で検出する（ステップＳ１）。
【００２１】
スロットルアクチュエータ３のスロットルバルブ３４の開度位置を２系統で電気的に検出するため、スロットル開度センサ４の出力電圧である第１スロットル開度電圧ＶTPS1および第２スロットル開度電圧ＶTPS2をマイコン５の図示しないＡＤ変換器に入力し、各ＡＤ変換値をスロットル開度信号として第１スロットル開度電圧検出手段５３、第２スロットル開度電圧検出手段５４で検出する（ステップＳ２）。
次に、アクセル開度信号や図示しないエンジン回転速度信号などに基づいてエンジンへの供給空気量を調節するスロットルアクチュエータ３のスロットルバルブ３４の目標スロットル開度電圧ＶTAGを演算する（ステップＳ３）。
【００２２】
次に、図示しないスロットル制御手段により目標スロットル開度電圧ＶTAGに実のスロットル開度電圧ＶTPS1が一致するように、目標スロットル開度電圧ＶTAGと実のスロットル開度電圧ＶTPS1により得られる制御偏差（＝ＶTAG−ＶTPS1）に基づいて、例えば、ＰＩＤ（比例・積分・微分）制御演算により操作量（ＰＷＭ駆動用の制御ＤＵＴＹ信号）を算出する（ステップＳ４）。
また、アクセル開度信号、スロットル開度信号、スロットルアクチュエータ３のモータ３１への通電電流値などに基づいて、アクセル開度センサ１、スロットル開度センサ４、スロットルアクチュエータ３の異常監視を行い、異常検出時はエンジンの出力制限やスロットル開度制限などのフェイルセイフ処理を行う（ステップ５）。
【００２３】
そして、前記ステップＳ５のフェイルセイフ処理で異常判定されていなければ、前記ステップＳ４のスロットル開度Ｆ／Ｂ制御演算処理で算出された操作量であるＰＷＭ駆動信号をモータ駆動回路６に出力する。
一方、前記ステップＳ５でのフェイルセイフ処理で異常判定された場合は、モータ３１への通電を停止するためのＰＷＭ駆動信号（制御ＤＵＴＹ値＝０）を出力する（ステップＳ６）。
【００２４】
図８は、スロットル開度信号として２系統出力で、図４に示したＴＰＳ出力特性Ａのスロットル開度センサを用いた場合のＴＰＳ特性異常（センサ信号のオープン／ショート故障を除く）検出処理フローを示したものである。
最初に、ＴＰＳ特性異常検出処理の実施条件として、目標スロットル開度値ＶTAGの変化量（｜ＶTAG(n)−ＶTAG(n-1)｜）が所定値ＶＲ以下かどうかを判定する。（ステップＳ１０）
ここで、ｎはスロットル開度制御周期（例えば５ｍｓ）における今回の制御周期タイミングを示す。
【００２５】
前記目標スロットル開度値変化量（｜ＶTAG(n)−ＶTAG(n-1)｜）が所定値ＶＲ以上の場合は、スロットル動作が過渡状態にあり、ＴＰＳ特性異常検出条件外なので、前記目標スロットル開度値ＶTAGと実のスロットル開度値ＶTPS1とにより算出される制御偏差の変動量の総和値を演算する時間を計測するタイマカウンタ値の初期化（ＣＮＴ１＝ＣＮＴ２＝ＣＮＴＲＥＦ）、およびＴＰＳ１、ＴＰＳ２の開度電圧偏差の変化量の総和値｛ＳＤＥＲＲ1（ｎ）、ＳＤＥＲＲ1（ｎ-1）｝、｛ＳＤＥＲＲ２（ｎ）、ＳＤＥＲＲ２（ｎ-1）｝をクリア（ｃｌｅａｒ）し、処理を終了する。（ステップＳ１１）
【００２６】
目標スロットル開度値変化量（｜ＶTAG(n)−ＶTAG(n-1)｜）が所定値ＶＲ以下の場合にＴＰＳ特性異常検出処理を行う。
第１スロットル開度センサ（ＴＰＳ１）４ａの特性異常検出処理を行うかどうかは、ＴＰＳ１特性異常判定フラグＦTPS1により判断する。（ステップＳ１２）
ＴＰＳ１特性異常判定フラグがセットされている（ＦTPS1＝１）場合は、既に第１スロットル開度センサ（ＴＰＳ１）４ａが特性異常判定されており、第２スロットル開度センサ（ＴＰＳ２）４ｂの特性異常検出処理に移行する。（即ち、ステップＳ２１に移行する）
【００２７】
ＴＰＳ１特性異常判定フラグがリセットされている（ＦTPS1＝０）場合は、目標スロットル開度値ＶTAGと実のスロットル開度値ＶTPS1とにより算出される制御偏差の変動量の総和値を演算する時間を計測するタイマカウンタＣＮＴ１をデクリメント（ステップＳ１３）し、目標スロットル開度値ＶTAGと実のスロットル開度値ＶTPS1とにより算出される制御偏差変動量の総和値演算時間が所定時間（ＣＮＴＲＥＦ：例えば２００ｍｓ）経過したかどうかを判定（ステップＳ１４）し、所定時間経過した場合はタイマカウンタＣＮＴ1を所定値ＣＮＴＲＥＦに設定し、前回制御周期までに演算された制御偏差変動量の総和値ＳＤＥＲＲ１(n-1)を０にクリアする。（ステップＳ１５）
【００２８】
そして、今回制御周期での目標スロットル開度値ＶTAGと実のスロットル開度値ＶTPS1とにより算出される制御偏差の変動量ＤＥＲＲ１(n)を今回の制御偏差（ＶTAG−ＶTPS1）（ｎ）と前回の制御偏差（ＶTAG−ＶTPS1）（ｎ-1）の差の絶対値により求め（ステップＳ１６）、前回制御周期までに演算された制御偏差変動量の総和値ＳＤＥＲＲ１(n-1)に加算して今回制御周期までに演算された制御偏差変動量の総和値ＳＤＥＲＲ１(n)を求める（ステップＳ１７）め、制御偏差変動量の総和値ＳＤＥＲＲ１(n)がＴＰＳ１特性異常判定用の所定値ＲＤＥＲＲ１と比較（ステップＳ１８）し、所定値ＲＤＥＲＲ１以上の場合はＴＰＳ１の特性異常フラグをセット（ＦTPS1＝１）し（ステップＳ１９）、所定値ＲＤＥＲＲ１以下の場合はリセット（ＦTPS1＝０）する。（ステップＳ２０）
【００２９】
第１スロットル開度センサ（ＴＰＳ１）４ａと同様の処理方法により第２スロットル開度センサ（ＴＰＳ２）４ｂの特性異常検出処理を行う。
第２スロットル開度センサ（ＴＰＳ２）４ｂの特性異常検出処理を行うかどうかは、ＴＰＳ２特性異常判定フラグＦTPS2により判断する（ステップＳ２１）。
ＴＰＳ２特性異常判定フラグがセットされている（ＦTPS2＝１）場合は、既に第２スロットル開度センサ（ＴＰＳ２）４ｂが特性異常判定されており異常検出処理は行わない。
【００３０】
ＴＰＳ２特性異常判定フラグがリセットされている（ＦTPS2＝０）場合は、目標スロットル開度値ＶTAGと実のスロットル開度値ＶTPS2とにより算出される偏差の変動量の総和値を演算する時間を計測するタイマカウンタＣＮＴ２をデクリメント（ステップＳ２２）し、目標スロットル開度値ＶTAGと実のスロットル開度値ＶTPS2とにより算出される制御偏差変動量の総和値演算時間が所定時間（ＣＮＴＲＥＦ）経過したかどうかを判定（ステップ２３）し、所定時間経過した場合はタイマカウンタＣＮＴ２を所定値ＣＮＴＲＥＦに設定し、前回制御周期までに演算された制御偏差変動量の総和値ＳＤＥＲＲ２(n-1)を０にクリアする（ステップＳ２４）。
【００３１】
そして、今回制御周期での目標スロットル開度値ＶTAGと実のスロットル開度値ＶTPS2とにより算出される制御偏差の変動量ＤＥＲＲ２(n)を今回の偏差（ＶTAG−ＶTPS2）（ｎ）と前回の偏差（ＶTAG−ＶTPS2）（ｎ-1）の差の絶対値により求め（ステップＳ２５）、前回制御周期までに演算された制御偏差変動量の総和値ＳＤＥＲＲ２(n-1)に加算して今回制御周期までに演算された制御偏差変動量の総和値ＳＤＥＲＲ２(n)を求める（ステップＳ２６）め、制御偏差変動量の総和値ＳＤＥＲＲ２(n)がＴＰＳ２特性異常判定用の所定値ＲＤＥＲＲ２と比較（ステップＳ２７）し、所定値ＲＤＥＲＲ２以上の場合はＴＰＳ２の特性異常フラグをセット（ＦTPS2＝1）し（ステップＳ２８）、所定値ＲＤＥＲＲ２以下の場合はリセット（ＦTPS2＝０）して（ステップＳ２９）処理を終了する。
【００３２】
次に、前記スロットル開度センサ４のＴＰＳ特性異常時のフェイルセイフ処理について、図９に基づいて説明する。
ＴＰＳ出力信号の変動に基づいたＴＰＳ特性異常の検出方法では、ＴＰＳ自体が異常で出力信号が変動する場合と、ＴＰＳ自体は正常でスロットルアクチュエータ３の特性（例えばモータトルク特性）が規定外に経年変化し、スロットル制御手段で設定された所定の制御ゲインと整合性がとれないことによる制御ハンチング発生により出力信号が変動する場合が考えられる。
本実施の形態では、第１スロットル開度センサ（ＴＰＳ１）４ａの特性異常フラグ（ＦTPS1）と第２スロットル開度センサ（ＴＰＳ２）４ｂの特性異常フラグ（ＦTPS2）の両方がセットされた場合、両方のスロットル開度センサが同時に異常（多重故障）となったのか、制御ハンチング発生により両方のスロットル開度センサの出力信号が変動し特性異常フラグがセットされたのかを確認できるようにした。
【００３３】
まず、ステップＳ５０では第１スロットル開度センサ（ＴＰＳ１）４ａおよび第２スロットル開度センサ（ＴＰＳ２）４ｂのＴＰＳ特性異常の多重故障が発生しているかどうかを判定し、両方のスロットル開度センサが特性異常判定されている（ＦTPS＝1）場合は、スロットル制御を停止（モータへの通電を停止）し、スロットルを機械的な所定開度に保持して退避走行を行う（ステップＳ６３）。
【００３４】
スロットル開度センサ４の両方のスロットル開度センサ（即ち、第１スロットル開度センサ４ａおよび第２スロットル開度センサ４ｂ）が特性異常判定されていない（ＦTPS＝０）場合は、両方のスロットル開度センサの特性異常フラグがセットされ、前記制御ハンチングによるフラグセットかどうかを制御ハンチング確認フラグ（ＦGCHK）により判定する。（ステップＳ５１）。
制御ハンチング確認フラグがクリア（ＦGCHK＝０）されている場合は、ステップＳ５２で第１スロットル開度センサ（ＴＰＳ１）４ａの特性異常フラグ（ＦTPS1）と第２スロットル開度センサ（ＴＰＳ２）４ｂの特性異常フラグ（ＦTPS2）の両方がセットされているかどうかを判定する。
【００３５】
そして、両方のフラグがセット（ＦTPS1＝１、ＦTPS2＝１）されている場合は、ステップＳ５３において、制御ハンチング確認処理の初期設定を、所定の制御ゲイン（ＧＡＩＮ：例えば比例ゲイン）を所定値（Ｇ１）だけ小さく設定（ＧＡＩＮ＝ＧＡＩＮ−Ｇ1）、制御ハンチング確認フラグをセット（ＦGCHK＝１）、制御ハンチング確認時間用タイマカウンタを初期値（ＣＮＴ４＝ＣＮＴＲＥＦ１）に設定（所定の制御ゲインを小さくしたことにより、制御ハンチングが抑制されたかどうかを、再度ＴＰＳ特性異常処理により確認するため、ＴＰＳ特性異常判定カウンタ初期値より大きい設定値ＣＮＴＲＥＦ１ ＞ ＣＮＴＲＥＦ）する。
さらに、前記所定の制御ゲイン（ＧＡＩＮ）を小さくしたことにより制御ハンチングが抑制され前記両方のＴＰＳ特性異常フラグが再度設定されないかどうかを再度ＴＰＳ特性異常検出処理により確認するため、両方のＴＰＳ特性異常フラグをクリア（ＦTPS1＝０、ＦTPS2＝０）して処理を終わる。
【００３６】
ステップＳ５２で両方のＴＰＳ特性異常フラグがセットされていない場合は、ステップＳ５４で制御ハンチング確認フラグをクリア（ＦGCHK＝０）し、ステップＳ５５で第１スロットル開度センサ（ＴＰＳ１）４ａの特性異常フラグ（ＦTPS1）がセット（ＦTPS1＝１）されていれば、第１スロットル開度センサ（ＴＰＳ１）４ａが特性異常でありスロットル開度信号を第２スロットル開度センサ（ＴＰＳ２）４ｂの出力信号に切り換え（ＶTPS＝ＶTPS2）、目標スロットル開度値（ＶTAG）を所定値（ＶLIM）で上限制限を行なって（ステップＳ５６）処理を終わる。
【００３７】
ステップＳ５５で第１スロットル開度センサ（ＴＰＳ１）４ａの特性異常フラグ（ＦTPS1）がクリア（ＦTPS1＝０）されていれば、第２スロットル開度センサ（ＴＰＳ２）４ｂの特性異常フラグ（ＦTPS2）がセットされているかどうかを判定（ステップＳ５７）し、フラグクリア（ＦTPS2＝０）の場合は、両方のスロットル開度センサは正常のためそのまま処理を終わり、フラグセット（ＦTPS2＝１）の場合は、第２スロットル開度センサ（ＴＰＳ２）４ｂが特性異常でありスロットル開度信号は第１スロットル開度センサ（ＴＰＳ１）４ａの出力信号（ＶTPS＝ＶTPS1）を用い、目標スロットル開度値（ＶTAG）を所定値（ＶLMT）で上限制限を行なって（ステップＳ５８）処理を終わる。
【００３８】
ステップＳ５１で制御ハンチング確認フラグがセット（ＦGCHK＝１）されている場合は、ステップＳ５９で制御ハンチング確認時間用タイマカウンタ（ＣＮＴ４）をデクリメント（ＣＮＴ４＝ＣＮＴ４−１）し、制御ハンチング確認時間が所定時間経過したかどうかを前記タイマカウンタ（ＣＮＴ４＝０）で判定し（ステップＳ６０）する。
そして、所定時間経過していなければ（ＣＮＴ４≠０）そのまま処理を終わり、所定時間経過（ＣＮＴ４＝０）していればステップＳ６１で両方のＴＰＳ特性異常フラグがセットされているかどうかを判定し、両方のＴＰＳ特性異常フラグがセット（ＦTPS1＝１、ＦTPS2＝１）の場合は、第１スロットル開度センサ（ＴＰＳ１）４ａと第２スロットル開度センサ（ＴＰＳ２）４ｂの特性異常が同時に発生していると判定して多重故障フラグをセット（ＦTPS＝１）し（ステップＳ６２）、スロットル制御を停止（モータへの通電を停止）してスロットルを機械的な所定開度に保持し退避走行を行う（ステップＳ６３）。
【００３９】
ステップＳ６１で両方のＴＰＳ特性異常フラグがセットされていない場合は、ステップＳ５３で前記所定の制御ゲイン（ＧＡＩＮ）を所定値（Ｇ１）だけ小さく設定（ＧＡＩＮ＝ＧＡＩＮ−Ｇ1）することにより、制御ハンチングが抑制されＴＰＳ特性異常フラグがセッとされなくなったものと判定してステップ５４に移行し、制御ハンチング確認フラグをクリア（ＦGCHK＝０）して前記ステップＳ５５以降の処理を行う。
【００４０】
図１０は、スロットル開度センサ４として、図４に示したＴＰＳ出力特性Ａを有するスロットル開度センサを用いた場合に、第１スロットル開度センサ（ＴＰＳ１）の出力瞬断発生時のＴＰＳ特性異常検出タイムチャートを示したものである。
第１スロットル開度センサ（ＴＰＳ１）４ａの出力端子の瞬断が発生すると、図２のＥＣＵ内のセンサ入力Ｉ／Ｆ回路（図示なし）においてセンサ出力信号ラインはプルアップ抵抗により電源側へプルアップ処理されているので、第１スロットル開度センサ（ＴＰＳ１）４ａの出力信号（ＶTPS1）は電源電圧ＶＣ側へ上昇し、スロットル制御手段は前記第１スロットル開度センサ（ＴＰＳ１）４ａの出力信号レベルを前記目標スロットル開度信号レベルに一致させるよう開度位置Ｆ／Ｂ制御演算により操作量（制御ＤＵＴＹ信号）を生成し、モータ駆動回路６に出力してモータに所望の電流を流し、スロットルバルブ３４をスロットル全閉方向に駆動する。
【００４１】
そのため、実際のスロットルバルブは全閉方向へ回動し、第２スロットル開度センサ（ＴＰＳ２）４ｂの出力信号（ＶTPS2）は全閉方向に変動する。
第１スロットル開度センサ（ＴＰＳ１）出力端子の瞬断の正常復帰に伴い、第１スロットル開度センサ（ＴＰＳ１）４ａの出力信号は正常時の信号レベルに復帰する。
このとき実際のスロットル開度位置は目標スロットル開度位置よりも全閉側に駆動されており、スロットル制御手段は実際のスロットル開度位置を目標スロットル開度位置に戻す方向にモータ駆動する。
第１スロットル開度センサ（ＴＰＳ１）４ａの出力端子の瞬断が繰り返し発生すると、前記同様の動作を繰り返すことになる。
【００４２】
第１スロットル開度センサ出力端子の瞬断が繰り返し発生時の実際のスロットル開度位置の動きは、第２のスロットル開度センサ（ＴＰＳ２）４ｂの出力電圧ＶTPS2（図１２に示したチャートでは、ＶTPS1に対するオフセット分を補正したもの）の変動と一致する。
上記タイムチャートで、所定時間（ＣＮＴＲＥＦ）ごとに演算された目標スロットル開度値ＶTAGと第１スロットル開度センサ出力値ＶTPS1との制御偏差の変動量の総和値（ＳＤＥＲＲ１）は大きく、目標スロットル開度値ＶTAGと第２スロットル開度センサ出力値ＶTPS2との偏差の変動量の総和値（ＳＤＥＲＲ２）は小さくなっており、目標スロットル開度値ＶTAGと第１スロットル開度センサ出力値ＶTPS1との制御偏差の変動量の総和値（ＳＤＥＲＲ１）が所定値（ＲＤＥＲＲ１）より大きく、目標スロットル開度値ＶTAGと第２スロットル開度センサ出力値ＶTPS2との偏差の変動量の総和値（ＳＤＥＲＲ２）は所定値（ＲＤＥＲＲ２）より小さいことより、第１スロットル開度センサ（ＴＰＳ１）４ａのＴＰＳ特性異常を判定することができる。
【００４３】
以上説明したように、本実施の形態によるセンサ異常検出方法は、制御対象の制御量をセンサで検出し、制御運転状態に応じて設定される目標値に前記制御量が一致するように操作量を生成し、生成した操作量をアクチュエータに出力してフィードバック制御する制御系に適用されるセンサ異常検出装置であって、所定時間あたりの目標値と制御量とから得られる制御偏差の変化量の総和値を演算し、制御偏差の変化量の総和値と予め設定された所定値との比較によりセンサの異常を検出するので、センサの異常時に、センサ出力信号が繰り返し変動するような異常に対しても確実に異常検出することができる。
【００４４】
また、本実施の形態による電子スロットル制御装置は、内燃機関への供給空気量を調節するスロットルバルブ３４と、スロットルバルブ３４の開度を検出するスロットル開度センサ４と、スロットルバルブ３４を駆動するスロットルアクチュエータ３と、アクセルペダルの操作量を検出するアクセル開度センサ１と、アクセル開度センサ１により検出されたアクセル開度量に基づいて目標スロットル開度値を演算する目標スロットル開度値演算手段と、目標スロットル開度値とスロットル開度センサ４が検出するスロットルバルブ３４の開度とが一致するように操作量を生成し、スロットルアクチュエータ３に出力してフィードバック制御するスロットル制御手段と、目標スロットル開度値の変化量が所定値以下の運転状態において、所定時間あたりの目標スロットル開度値とスロットル開度センサ検出値とから得られる制御偏差の変化量の総和値を演算し、制御偏差の変化量の総和値と予め設定された所定値との比較によってスロットル開度センサ４の異常を検出するセンサ異常検出手段とを備えているので、スロットル開度センサ４の接触不良などによるセンサ異常時にセンサ出力信号が繰り返し変動するような異常に対しても確実に異常検出ができ、内燃機関の機関回転数の不用意な上昇やエンストを防止すると共に、車両の走行安全性が確保できる。
【００４５】
また、本実施の形態による電子スロットル制御装置のスロットル開度センサ４は、第１スロットル開度センサ４ａと第２スロットル開度センサ４ｂの多重系で構成されており、スロットル制御手段は、前記目標スロットル開度値の変化量が所定値以下の運転状態において、所定時間あたりの目標スロットル開度値と第１スロットル開度センサ４ａの検出値とから得られる制御偏差の変化量の総和値を演算し、所定時間あたりの制御偏差の変化量の総和値が予め設定された所定値以上になった場合に第１スロットル開度センサ４ａを異常と判定し、目標スロットル開度値を所定値で制限すると共に、スロットル制御手段でスロットルアクチュエータ３の制御量を第２スロットル開度センサ４ｂの検出値に切換えて、第２スロットル開度センサ４ｂの検出値が目標スロットル開度値に一致するように操作量を生成しスロットルアクチュエータ３に出力してフィードバック制御するようにしているので、第１スロットル開度センサ４ａの異常検出が確実に行え、また、異常判定時に目標スロットル開度値を所定値で制限すると共に正常な第２スロットル開度センサ４ｂの出力値に基づいてスロットル開度制御を行うため、内燃機関の機関回転数の不用意な上昇やエンストを防止すると共に、車両の走行安全性を確保することができる。
【００４６】
また、本実施の形態による電子スロットル制御装置のスロットル制御手段は、所定時間あたりの前記目標スロットル開度値と第１スロットル開度センサ４ａが検出する開度値とから得られる制御偏差の変化量の総和値が所定値以下で、所定時間あたりの目標スロットル開度値と第２スロットル開度センサ４ｂの検出値とから得られる偏差の変動量の総和値が所定値以上となった場合に、第２スロットル開度センサ４ｂが異常であると判定し、目標スロットル開度値を所定値で制限するようにしいるので、第２スロットル開度センサ４ｂの異常検出が確実に行え、また、異常判定時に目標スロットル開度値を所定値で制限すると共に正常な第１スロットル開度センサ４ａの出力値に基づいてスロットル開度制御を行うため、内燃機関の機関回転数の不用意な上昇やエンストを防止すると共に、車両の走行安全性を確保することができる。
【００４７】
また、本実施の形態による電子スロットル制御装置のスロットル制御手段は、所定時間あたりの目標スロットル開度値と第１スロットル開度センサ４ａの検出値とから得られる制御偏差の変動量の総和値が所定値以上で、目標スロットル開度値と第２スロットル開度センサ４ｂの検出値とから得られる偏差の変動量の総和値が所定値以上の場合に、スロットル制御手段による制御ハンチングと判定し、所定の制御ゲイン値を下げて制御ハンチングを抑制するようにしているので、予期しないアクチュエータ特性の経年変化や制御外乱などによる制御性悪化が生じた場合でも、制御ゲインが適正値に調整され制御ハンチングを抑制することができる。
【００４８】
また、本実施の形態による電子スロットル制御装置のスロットル制御手段は、所定時間あたりの目標スロットル開度値と第１スロットル開度センサ４ａが検出する開度値とから得られる制御偏差の変動量の総和値が所定値以上で、目標スロットル開度値と第２スロットル開度センサ４ｂが検出する開度値とから得られる偏差の変動量の総和値が所定値以上の場合に、所定の制御ゲイン値を下げても制御ハンチングが抑制されなければ、第１スロットル開度センサ４ａおよび第２スロットル開度センサ４ｂの両方が異常であると判定し、スロットルアクチュエータ３の制御を停止するようにしているので、第１スロットル開度センサ４ａと第２スロットル開度センサ４ｂの多重故障が検出でき、スロットルが機械的な所定開度に保持されることで内燃機関の機関回転数の不用意な上昇やエンストを防止することができ、車両退避走行時の安全性を確保することができる。
【００４９】
実施の形態２．
図１１は、実施の形態２による電子スロットル制御装置におけるスロットル開度センサのＴＰＳ特性異常検出処理のフローを示したものであり、スロットル開度センサ４の電源端子およびＧＮＤ端子が共通で第１スロットル開度センサ（ＴＰＳ１）４ａの出力電圧ＶTPS1はスロットル開度に比例した電圧値を出力し、第２スロットル開度センサ（ＴＰＳ２）４ｂの出力電圧ＶTPS2はスロットル開度に反比例した電圧値を出力するＴＰＳ出力特性Ｂ（図５）のスロットル開度センサ４のＴＰＳ特性異常検出処理フローを示している。
最初に、ＴＰＳ特性異常検出処理の実施条件として目標スロットル開度値ＶTAGの変化量（｜ＶTAG(n)−ＶTAG(n-1)｜）が所定値ＶＲ以下かどうかを判定する（ステップＳ８０）。
ここで、ｎはスロットル開度制御周期における今回の制御周期タイミングを示す。
【００５０】
目標スロットル開度値変化量（｜ＶTAG(n)−ＶTAG(n-1)｜）が所定値ＶＲ以上の場合は、スロットル動作が過渡状態にありＴＰＳ特性異常検出条件外なので、目標スロットル開度値ＶTAGと実のスロットル開度値ＶTPS1とにより算出される制御偏差の変動量の総和値を演算する時間を計測するタイマカウンタ値の初期化（ＣＮＴ３＝ＣＮＴＲＥＦ）、および第１スロットル開度センサ（ＴＰＳ１）４ａの出力電圧と第２スロットル開度センサ（ＴＰＳ２）４ｂの出力電圧の加算値の変化量の総和値｛ＳＤＥＲＲ３（ｎ）、ＳＤＥＲＲ３（ｎ-1）｝をクリアし処理を終了する（ステップＳ８１）。
【００５１】
目標スロットル開度値変化量（｜ＶTAG(n)−ＶTAG(n-1)｜）が所定値ＶＲ以下の場合に、ＴＰＳ特性異常検出処理を行う。
ＴＰＳ特性異常検出処理を行うかどうかは、ＴＰＳ特性異常判定フラグＦTPS3により判断する。（ステップＳ８２）
ＴＰＳ特性異常判定フラグがセットされている（ＦTPS3＝１）場合は、既にＴＰＳが特性異常判定されており処理を終了する。
【００５２】
ＴＰＳ特性異常判定フラグがリセットされている（ＦTPS3＝０）場合は、第１スロットル開度センサ出力値ＶTPS1と前記第２スロットル開度センサ出力値ＶTPS2との加算値の変動量の総和値を演算する時間を計測するタイマカウンタＣＮＴ３をデクリメント（ステップＳ８３）し、第１スロットル開度センサ出力値ＶTPS1と第２スロットル開度センサ出力値ＶTPS2との加算値の変動量の総和値演算時間が所定時間（ＣＮＴＲＥＦ）経過したかどうかを判定（ステップ８４）し、所定時間経過した場合は前記タイマカウンタＣＮＴ３を所定値ＣＮＴＲＥＦに設定し、前回制御周期までに演算された両方のＴＰＳ出力加算値の変動量の総和値ＳＤＥＲＲ３(n-1)を０にクリアする（ステップＳ８５）。
【００５３】
そして、今回制御周期での両ＴＰＳ出力値の加算値の変動量ＤＥＲＲ３(n)を今回の両ＴＰＳ出力加算値（ＶTPS1＋ＶTPS2）（ｎ）と前回の両ＴＰＳ出力加算値（ＶTPS1＋ＶTPS2）（ｎ-1）の差の絶対値により求め（ステップＳ８６）、前回制御周期までに演算された両ＴＰＳ出力加算値変動量の総和値ＳＤＥＲＲ３(n-1)に加算して今回制御周期までに演算された両ＴＰＳ出力加算値変動量の総和値ＳＤＥＲＲ３(n)を求める（ステップＳ８７）め、両ＴＰＳ出力加算値変動量の総和値ＳＤＥＲＲ３(n)がＴＰＳ特性異常判定用の所定値ＲＤＥＲＲ３と比較（ステップＳ８８）し、所定値ＲＤＥＲＲ３以上の場合は第１スロットル開度センサ４ａまたは第２スロットル開度センサ４ｂのいずれかが異常であると判定してＴＰＳの特性異常フラグをセット（ＦTPS3＝1）し（ステップＳ８９）、所定値ＲＤＥＲＲ３以下の場合はリセット（ＦTPS3＝０）して（ステップＳ９０）処理を終わる。
なお、第１スロットル開度センサ４ａまたは第２スロットル開度センサ４ｂのいずれかが異常であると判定すると、スロットルアクチュエータ３の制御を停止する。
【００５４】
以上説明したように、本実施の形態によるセンサ異常検出装置は、スロットル開度センサ４は、電源およびセンサグランドが共通の第１スロットル開度センサ４ａと第２スロットル開度センサ４ｂの多重系で構成されており、スロットルバルブ３４の開度変化により、第１スロットル開度センサ４ａが検出する開度値と第２スロットル開度センサ４ｂが検出する開度値が逆に変化し、スロットル制御手段は、所定時間あたりの第１スロットル開度センサ検出値と第２スロットル開度センサ検出値の加算値の変動量の総和値を演算し、所定時間あたりの第１スロットル開度センサ４ａが検出する開度値と第２スロットル開度センサ４ｂが検出する開度値の加算値の変動量の総和値が所定値以上の場合に第１スロットル開度センサ４ａまたは第２スロットル開度センサ４ｂのいずれかが異常であると判定し、スロットルアクチュエータ３の制御を停止するようにしているので、センサ電源および接地端子が共通でセンサ出力系統が２系統のスロットル開度センサの電源端子または接地端子における接触不良による出力信号の変動異常を確実に検出できる。
【００５５】
実施の形態３．
図１２は、実施の形態３による電子スロットル制御装置におけるアクセル開度センサ（ＡＰＳ）のＡＰＳ特性異常検出処理のフローを示すフローチャートである。
最初に、ＡＰＳ特性異常検出処理の実施条件として図示しないイグニッションスイッチ（ＩＧスイッチ）スイッチがＯＮかどうかを判定する。（ステップＳ１００）
ここで、ｎはアクセル開度信号のサンプリング周期における今回のサンプリングタイミングを示す。
ＩＧスイッチがＯＦＦの場合は、ＡＰＳ特性異常検出条件外なので、第１アクセル開度値ＶAPS1と第２アクセル開度値ＶAPS2の両ＡＰＳ出力電圧偏差の変動量の総和値を演算する時間を計測するタイマカウンタ値の初期化（ＣＮＴ４＝ＣＮＴＲＥＦ）、および前記両ＡＰＳ出力電圧偏差の変化量の総和値｛ＳＤＥＲＲ４（ｎ）、ＳＤＥＲＲ４（ｎ-1）｝をクリアし、処理を終了する（ステップＳ１０１）。
【００５６】
ＩＧスイッチがＯＮの場合にＡＰＳ特性異常検出処理を行う。
ＡＰＳ特性異常検出処理を行うかどうかはＡＰＳ特性異常判定フラグＦAPSにより判断する（ステップＳ１０２）。
ＡＰＳ特性異常判定フラグがセットされている（ＦAPS＝１）場合は、既にＡＰＳ（アクセル開度センサ）が特性異常判定されており処理を終了する。
【００５７】
ＡＰＳ特性異常判定フラグがリセットされている（ＦAPS＝０）場合は、第１アクセル開度センサ出力値ＶAPS1と第２アクセル開度センサ出力値ＶAPS2の電圧偏差の変動量の総和値を演算する時間を計測するタイマカウンタＣＮＴ４をデクリメント（ステップＳ１０３）し、第１アクセル開度センサ出力値ＶAPS1と第２アクセル開度センサ出力値ＶAPS2の電圧偏差の変動量の総和値演算時間が所定時間（ＣＮＴＲＥＦ）経過したかどうかを判定（ステップ１０４）し、所定時間経過した場合はタイマカウンタＣＮＴ４を所定値ＣＮＴＲＥＦに設定し、前回制御周期までに演算された両ＡＰＳ出力電圧偏差の変動量の総和値ＳＤＥＲＲ４(n-1)を０にクリアする。（ステップＳ１０５）
【００５８】
そして、今回サンプリングタイミングでの第１アクセル開度センサ（ＡＰＳ１）１ａと第２アクセル開度センサ（ＡＰＳ２）１ｂの出力電圧偏差の変動量ＤＥＲＲ４(n)を、今回の両ＡＰＳ出力電圧偏差（ＶAPS1−ＶAPS2）（ｎ）と前回の両ＡＰＳ出力電圧偏差（ＶAPS1−ＶAPS2）（ｎ-1）の差の絶対値により求め（ステップＳ１０６）、前回サンプリングタイミングまでに演算された両ＡＰＳ出力電圧偏差の変動量の総和値ＳＤＥＲＲ４(n-1)に加算して今回サンプリングタイミングまでに演算された両ＡＰＳ出力電圧偏差の変動量の総和値ＳＤＥＲＲ４(n)を求め（ステップＳ１０７）、前記両ＡＰＳ出力電圧偏差の変動量の総和値ＳＤＥＲＲ４(n)がＡＰＳ特性異常判定用の所定値ＲＤＥＲＲ４と比較（ステップＳ１０８）し、所定値ＲＤＥＲＲ４以上の場合は第１アクセル開度センサ１ａまたは第２アクセル開度センサ１ｂのいずれかが異常であると判定し、ＡＰＳ特性異常フラグをセット（ＦAPS＝1）し（ステップＳ１０９）、所定値ＲＤＥＲＲ４以下の場合はリセット（ＦAPS＝０）して（ステップＳ１１０）処理を終わる。
ＡＰＳ特性異常フラグがセット（ＦAPS＝１）されたＡＰＳ特性異常判定時のフェイルセイフ処理としては、スロットルアクチュエータ３の制御を停止（モータへの通電遮断）し、スロットル開度を機械的所定開度に保持して退避走行を行う。
【００５９】
以上説明したように、本実施の形態による電子スロットル制御装置においては、アクセルペダルの操作量を検出するアクセル開度センサは、第１アクセル開度センサ１ａと第２アクセル開度センサ１ｂの多重系で構成されており、所定時間あたりの第１アクセル開度センサ１ａの検出値と第２アクセル開度センサ１ｂの検出値とから得られる偏差の変動量の総和値を演算し、所定時間あたりの第１アクセル開度センサ１ａの検出値と第２アクセル開度センサ１ｂの検出値とから得られる偏差の変動量の総和値が所定値以上の場合に第１アクセル開度センサ１ａまたは第２アクセル開度センサ１ｂのいずれかが異常であると判定し、スロットルアクチュエータの制御を停止するようにしているので、第１アクセル開度センサ１ａまたは第２アクセル開度センサ１ｂの接触不良などによるセンサ出力信号の変動異常に対しても確実に異常検出ができ、異常検出時はスロットルが機械的な所定開度に保持されることで内燃機関の機関回転数の不用意な上昇やエンストを防止することができ、車両退避走行時の安全性を確保することができる。
【００６０】
尚、本実施の形態では、スロットル開度センサおよびアクセル開度センサに接触式のものを用いて効果を説明したが、センサ検出部にホールＩＣなどを用いた非接触式センサに適用しても同等の効果が得られる。
また、スロットル開度センサの特性異常検出を目標スロットル開度信号との電圧偏差の変動量の総和値と所定値との比較により行ったが、これを両方のセンサ出力電圧差の変動量の総和値と所定値との比較により実施しても同様の効果が得られる。
また、前記ＴＰＳおよびＡＰＳの特性異常検出時間（ＣＮＴＲＥＦ）を短くして、前記制御偏差の変動量の総和値（ＳＤＥＲＲ1）が所定値（ＲＤＥＲＲ１）以上となる回数が所定回数以上になるときに異常判定するようにすることや、前記スロットル開度センサが単一出力のものに適用しても同様の効果が得られることは周知である。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
この発明は、スロットル開度センサの接触不良などによるセンサ異常時にセンサ出力信号が繰り返し変動するような異常に対しても確実に異常検出ができ、内燃機関の不用意な機関回転数の上昇やエンストを防止すると共に車両の走行安全性が確保できる電子スロットル制御装置の実現に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】実施の形態１による電子スロットル制御装置の概略構成を示す図である。
【図２】スロットル開度センサおよびアクセル開度センサの入力Ｉ／Ｆ回路の概略構成を示す図である。
【図３】スロットル開度センサの構成を示す図である。
【図４】スロットル開度センサの出力特性Ａを示す図である。
【図５】スロットル開度センサの出力特性Ｂを示す図である。
【図６】アクセル開度センサの出力特性を示す図である。
【図７】ＥＣＵ内でのスロットル開度制御の概略を説明するためのフローチャートである。
【図８】出力特性Ａのスロットル開度センサを用いた場合の特性異常検出処理手順を示すフローチャートである。
【図９】スロットル開度センサ特性異常時のフェイルセイフ処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】スロットル開度センサの特性異常検出を説明するためのタイムチャートである。
【図１１】実施の形態２による電子スロットル制御装置におけるＴＰＳ特性異常検出処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】実施の形態３による電子スロットル制御装置におけるＡＰＳ特性異常検出処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６３】
１  アクセル開度センサ（ＡＰＳ）
１ａ  第１アクセル開度センサ          １ｂ  第２アクセル開度センサ
２  ＥＣＵ（電子制御ユニット）
３  スロットルアクチュエータ
４  スロットル開度センサ（ＴＰＳ）
４ａ  第１スロットル開度センサ        ４ｂ  第２スロットル開度センサ
５  マイコン
６  モータ駆動回路                  ３１  モータ
３２  減速ギヤ                        ３３  スロットルシャフト
３４  スロットルバルブ
【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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【図１１】
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【図１２】
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