(57)【要約】【課題】複数のアクセルセンサのアクセル全閉位置での出力を学習する全閉学習において、複数のアクセルセンサの出力が共に変動する故障モードで発生する誤学習の影響を軽減する。【解決手段】アクセルセンサ１０１，１０２の出力に基づいて全閉学習値を更新する際の更新周期及び更新量を、各アクセルセンサ１０１，１０２毎に異なる値ＴＧＶＰＡ１，ＴＧＶＰＡ２とＫＧＶＰＡ１，ＫＧＶＰＡ２に設定して、サブ側の全閉学習値ＧＶＰＡ２の学習更新速度を、メイン側の全閉学習値ＧＶＰＡ１に対して遅くすることで、二重系アクセルセンサの出力が共に低下する故障モードにおいて、サブ側の全閉学習値ＧＶＰＡ２の誤学習の影響度を小さくする。そして、サブ側のセンサ出力から求めたアクセル開度演算値ＡＰＡ２を、制御用アクセル開度として選択することにより、故障モードで発生する誤学習の影響を軽減する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクセル開度に応じた信号を出力する複数のアクセルセンサのアクセル全閉位置での出力を学習するアクセル全閉学習装置であって、
前記複数のアクセルセンサの出力に基づいて全閉学習値を更新する際の更新周期または更新量が、各アクセルセンサ毎に異なる値に設定されていることを特徴とするアクセル全閉学習装置。
【請求項２】
アクセル開度に応じた信号を出力する複数のアクセルセンサのアクセル全閉位置での出力を学習するアクセル全閉学習装置であって、
前記複数のアクセルセンサの出力に基づいて全閉学習値を更新する際の更新周期及び更新量が、各アクセルセンサ毎に異なる値に設定されていることを特徴とするアクセル全閉学習装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のアクセル全閉学習装置において、前記複数のアクセルセンサの出力と全閉学習値から求められるアクセル開度演算値の最小値を制御用アクセル開度として選択することを特徴とするアクセル全閉学習装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクセル開度に応じた信号を出力するアクセルセンサのアクセル全閉位置での出力（全閉出力）を学習するアクセル全閉学習装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車に搭載されている電子スロットルシステム等においては、アクセル開度（アクセルペダルの踏込量）をアクセルセンサにより検出し、その検出結果に基づいて制御用アクセル開度を算出して電子スロットルバルブのアクチュエータ（モータ等）をフィードバック制御している。また、エンジンと電動機が駆動源として搭載されたハイブリッド車においても、アクセル開度をアクセルセンサにより検出し、その検出結果に基づいて駆動力（トルク）制御用のアクセル開度を算出し、その算出したアクセル開度に応じてエンジンまたは電動機のいずれか一方もしくは双方の駆動を制御している。
【０００３】
ここで、電子スロットルシステム等において、アクセルセンサの出力電圧に基づいて制御用アクセル開度を算出する方法として、アクセルセンサのアクセル全閉位置での出力（全閉出力）を学習し、実際のセンサ出力から全閉学習値を減算することにより制御用アクセル開度を算出する方法が採られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、電子スロットルシステム等においては、フェイルセーフのために、メインアクセルセンサとサブアクセルセンサにより二重系センサを構成し、それらメインアクセルセンサとサブアクセルセンサとの出力差をモニタし、そのセンサ出力差が所定の閾値以上になった場合に、いずれか一方のセンサが故障していると判定する異常検出システムが採用されている（例えば、特許文献１及び２参照）。このような二重系アクセルセンサを備えた制御システムにおいてもアクセル全閉学習が実施されている。
【特許文献１】特開２００３−２６０９５３号公報
【特許文献２】特開平０６−４２３９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、二重系アクセルセンサを備えた制御システムにおいては、センサ電源電圧の変動等の要因により、メインアクセルセンサ及びサブアクセルセンサの出力が共に低下（マイナス側への変動）する場合がある。このような故障モードでは、２つのアクセルセンサの出力差が小さくて上記した故障判定のための閾値以上にならない。このため異常検出が判定されず、図３に示すように、メインアクセルセンサ側の全閉学習値及びサブアクセルセンサ側の全閉学習値が共に誤学習されてしまう。しかも、メインアクセルセンサ側とサブアクセルセンサ側の更新周期・更新量が同じである場合には、メインアクセルセンサ側とサブアクセルセンサ側で同じレベルで誤学習が実行されてしまう。
【０００６】
そして、このような故障モードでの誤学習の後に、センサ出力が正常復帰すると、図３に示すように、メインアクセルセンサ側及びサブアクセルセンサ側の全閉学習値が真値に対して低い値となっているため、実際にはアクセルペダルが踏み込まれていないのにも関わらず、制御上ではアクセルペダルが踏み込まれていると誤認識されてしまうという問題が発生する可能性がある。
【０００７】
本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、複数のアクセルセンサのアクセル全閉位置での出力を学習する全閉学習装置において、複数のアクセルセンサの出力が共に変動する故障モードで発生する誤学習の影響を軽減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は、アクセル開度に応じた信号を出力する複数のアクセルセンサのアクセル全閉位置での出力を学習するアクセル全閉学習装置において、前記複数のアクセルセンサの出力に基づいて全閉学習値を更新する際の更新周期または更新量を、各アクセルセンサ毎に異なる値に設定していることを特徴としている。
【０００９】
また、同じ目的を達成するため、本発明は、アクセル開度に応じた信号を出力する複数のアクセルセンサのアクセル全閉位置での出力を学習するアクセル全閉学習装置において、前記複数のアクセルセンサの出力に基づいて全閉学習値を更新する際の更新周期及び更新量を、各アクセルセンサ毎に異なる値に設定していることを特徴としている。
【００１０】
本発明において、前記複数のアクセルセンサの出力と全閉学習値から求められるアクセル開度演算値の最小値を制御用アクセル開度として選択することが好ましい。
【００１１】
本発明によれば、複数のアクセルセンサのアクセル全閉位置での出力を学習するアクセル全閉学習において、複数のアクセルセンサの出力が共に変動する故障モードで発生する誤学習の影響を軽減することができる。具体的には、例えば二重系アクセルセンサのアクセル全閉位置での出力を学習するにあたり、各アクセルセンサの更新周期を互いに異なる値に設定しておくと、２つのアクセルセンサの出力が共に低下する状況（例えば端子接触不良等によるセンサ電源電圧の低下等）となったときに、２つのアクセルセンサのいずれか一方のセンサの全閉学習値の学習更新速度を遅くすることが可能となり（図２参照）、誤学習の影響度を小さくすることができる。従って、全閉学習値を真値に対して下側（マイナス側）に更新しているときには、全閉学習値の学習更新速度が遅い側のアクセルセンサの出力と全閉学習値から求めたアクセル開度演算値（アクセル開度演算値の最小値）を制御用アクセル開度として選択することにより、二重系アクセルセンサの出力が共に変動する故障モードで発生する誤学習の影響を軽減することができる。
【００１２】
また、本発明において、二重系アクセルセンサの出力に基づいて全閉学習値を更新する際の更新量のみを各アクセルセンサ毎に異なる値とする構成、または、二重系アクセルセンサの出力に基づいて全閉学習値を更新する際の更新周期及び更新量を各アクセルセンサ毎に異なる値とする構成を採用した場合においても、同様に、二重系アクセルセンサのいずれか一方の全閉学習値の学習更新速度を遅くすることが可能となるので、その学習更新速度が遅い側の全閉学習値から求めたアクセル開度演算値を制御用アクセル開度として選択することによって、２つのアクセルセンサの出力が共に低下する故障モードで発生する誤学習の影響を軽減することができる。
【００１３】
なお、本発明の全閉学習装置は、二重系アクセルセンサに限られることなく、３つ以上のアクセルセンサを備えた制御システムにも適用可能である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、複数のアクセルセンサのアクセル全閉位置での出力を学習する全閉学習において、複数のアクセルセンサの出力に基づいて全閉学習値を更新する際の更新周期・更新量を、各アクセルセンサ毎に異ならせているので、複数のアクセルセンサの出力が共に変動する故障モードで発生する誤学習の影響を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は本発明のアクセル全閉学習装置を適用するエンジンの一例を示す概略構成図である。
【００１７】
この例のエンジン１は、多気筒ガソリンエンジンであって、燃焼室１ａを形成するピストン１ｂ及び出力軸であるクランクシャフト１５を備えている。ピストン１ｂはコネクティングロッド１６を介してクランクシャフト１５に連結されており、ピストン１ｂの往復運動がコネクティングロッド１６によってクランクシャフト１５の回転へと変換される。
【００１８】
クランクシャフト１５には、外周面に複数の突起（歯）１７ａ・・１７ａを有するシグナルロータ１７が取り付けられている。シグナルロータ１７の側方近傍にはクランクポジションセンサ（エンジン回転数センサ）２５が配置されている。クランクポジションセンサ２５は、例えば電磁ピックアップであって、クランクシャフト１５が回転する際にシグナルロータ１７の突起１７ａに対応するパルス状の信号（出力パルス）を発生する。
【００１９】
エンジン１の燃焼室１ａには点火プラグ３が配置されている。点火プラグ３の点火タイミングはイグナイタ４によって調整される。イグナイタ４は、後述するＥＣＵ（電子制御ユニット）１００によって制御される。エンジン１のシリンダブロック１ｃには、エンジン水温（冷却水温）を検出する水温センサ２１が配置されている。
【００２０】
エンジン１の燃焼室１ａには吸気通路１１と排気通路１２が接続されている。吸気通路１１と燃焼室１ａとの間に吸気バルブ１３が設けられており、この吸気バルブ１３を開閉駆動することにより、吸気通路１１と燃焼室１ａとが連通または遮断される。また、排気通路１２と燃焼室１ａとの間に排気バルブ１４が設けられており、この排気バルブ１４を開閉駆動することにより、排気通路１２と燃焼室１ａとが連通または遮断される。これら吸気バルブ１３及び排気バルブ１４の開閉駆動は、クランクシャフト１５の回転が伝達される吸気カムシャフト及び排気カムシャフトの各回転によって行われる。
【００２１】
吸気通路１１には、エアクリーナ７、熱線式のエアフローメータ２２、吸気温センサ２３（エアフローメータ２２に内蔵）、及び、エンジン１の吸入空気量を調整するための電子制御式のスロットルバルブ５などが配置されている。スロットルバルブ５はスロットルモータ６によって駆動される。スロットルバルブ５の開度はスロットルセンサ２６によって検出される。エンジン１の排気通路１２には、排気ガス中の酸素濃度を検出するＯ2センサ２４や三元触媒８などが配置されている。
【００２２】
そして、吸気通路１１には燃料噴射用のインジェクタ（燃料噴射弁）２が配置されている。インジェクタ２には、燃料タンクから燃料ポンプによって所定圧力の燃料が供給され、吸気通路１１に燃料が噴射される。この噴射燃料は吸入空気と混合されて混合気となってエンジン１の燃焼室１ａに導入される。燃焼室１ａに導入された混合気（燃料＋空気）は点火プラグ３にて点火されて燃焼・爆発する。この混合気の燃焼室１ａ内での燃焼・爆発によりピストン１ｂが往復運動してクランクシャフト１５が回転する。以上のエンジン１は運転状態はＥＣＵ１００によって制御される。
【００２３】
ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びバックアップＲＡＭなどを備えている。ＲＯＭは、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて各種の演算処理を実行する。また、ＲＡＭは、ＣＰＵでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭは、例えばエンジン１の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。
【００２４】
ＥＣＵ１００には、水温センサ２１、エアフローメータ２２、吸気温センサ２３、Ｏ2センサ２４、クランクポジションセンサ２５、及び、スロットルセンサ２６が接続されており、さらに、アクセル開度（アクセルペダル１０３の踏込量）を検出するメインアクセルセンサ１０１とサブアクセルセンサ１０２、シフトレバーの操作位置を検出するシフトセンサ２７並びに車速センサ２８などの各種センサが接続されている。
【００２５】
そして、ＥＣＵ１００は、上記した各種センサの出力信号に基づいて、インジェクタ２の噴射時期制御、点火プラグ３の点火時期制御、スロットルバルブ５のスロットルモータ６の駆動制御などを含むエンジン１の各種制御を実行する。さらに、ＥＣＵ１００は、下記のアクセル全閉学習を実行する。
【００２６】
なお、ＥＣＵ１００は、メインアクセルセンサ１０１とサブアクセルセンサ１０２の出力差をモニタしており、それら２つのアクセルセンサ１０１，１０２の出力差が所定の閾値以上になった場合には、いずれか一方のセンサが故障していると判定する異常検出処理も実行する。
【００２７】
−アクセル全閉学習−
以下、ＥＣＵ１００が実行するアクセル全閉学習について説明する。
【００２８】
まず、ＥＣＵ１００は、メインアクセルセンサ１０１及びサブアクセルセンサ１０２の各出力電力ＶＰＡ１，ＶＰＡ２に基づいてアクセル開度を算出する。
【００２９】
具体的には、機械的なアクセル開度が全閉位置（アクセル全閉位置）でのメインアクセルセンサ１０１及びサブアクセルセンサ１０２の出力電圧（全閉出力）を学習して全閉学習値ＧＶＰＡ１，ＧＶＰＡ２を求めておき、実際のメインアクセルセンサ１０１及びサブアクセルセンサ１０２の各出力電力ＶＰＡ１，ＶＰＡ２から全閉学習値ＧＶＰＡ１，ＧＶＰＡ２を減算することにより、アクセル開度演算値ＡＰＡ１（ＡＰＡ１＝ＶＰＡ１−ＧＶＰＡ１≧０）、及び、アクセル開度演算値ＡＰＡ２（ＡＰＡ２＝ＶＰＡ２−ＧＶＰＡ２≧０）を算出する。なお、各アクセル開度演算値ＡＰＡ１，ＡＰＡ２には、「０」よりも小さい値にならないようにガード（ＡＰＡ１≧０，ＡＰＡ２≧０）がかけられている。
【００３０】
そして、ＥＣＵ１００は、メインアクセルセンサ１０１の出力電圧ＶＰＡ１と全閉学習値ＧＶＰＡ１から算出したアクセル開度演算値ＡＰＡ１を、駆動力（トルク）制御用のアクセル開度とし、その制御用のアクセル開度及び上記した各種センサの出力に基づいてスロットルモータ６を駆動してスロットルバルブ５の開度を制御する。ただし、後述する故障モードにおいて、全閉学習値ＧＶＰＡ１，ＧＶＰＡ２を更新する際には、ＥＣＵ１００は、メインアクセルセンサ１０１の出力電圧ＶＰＡ１と全閉学習値ＧＶＰＡ１から算出したアクセル開度演算値ＡＰＡ１、または、サブアクセルセンサ１０２の出力電圧ＶＰＡ２と全閉学習値ＧＶＰＡ２から算出したアクセル開度演算値ＡＰＡ２のうちの小さい方の値を駆動力（トルク）制御用のアクセル開度として選択する。
【００３１】
以上のアクセル全閉学習（全閉学習値の更新）、及び、駆動力（トルク）制御用のアクセル開度の算出は、アクセルＯＦＦ（ドライバがアクセルペダル１０３の操作を止めたとき）毎に１回だけ実施される。
【００３２】
ところで、二重系アクセルセンサを備えた制御システムにおいては、上述したように、端子接触不良等によって発生するセンサ電源電圧の低下などの要因により、メインアクセルセンサ１０１及びサブアクセルセンサ１０２の出力電圧ＶＰＡ１，ＶＰＡ２が共に低下（マイナス側への変動）する場合がある。このような故障モードでは、メインアクセルセンサ１０１とサブアクセルセンサ１０２との出力差が小さくて故障判定のための閾値以上にならない。このため、異常検出が判定されず、全閉学習値ＧＶＰＡ１，ＧＶＰＡ２が共に誤学習される（図３参照）。
【００３３】
このような故障モードで発生する誤学習の影響を軽減するために、この例では、メインアクセルセンサ１０１及びサブアクセルセンサ１０２の出力電圧に基づいて全閉学習値ＧＶＰＡ１，ＧＶＰＡ２を更新する際の更新周期及び更新量を、各アクセルセンサ１０１，１０２毎に異なる値に設定している点に特徴がある。
【００３４】
具体的には、図２に示すように、メインアクセルセンサ１０１側（以下、メイン側という）の更新周期ＴＧＶＰＡ１に対し、サブアクセルセンサ１０２側（以下、サブ側という）の更新周期ＴＧＶＰＡ２を長く設定（ＴＧＶＰＡ１＜ＴＧＶＰＡ２）するとともに、メイン側の更新量ＫＧＶＰＡ１に対し、サブ側の更新量ＫＧＶＰＡ２を小さい値に設定（ＫＧＶＰＡ１＞ＫＧＶＰＡ２）することにより、サブ側の全閉学習値ＧＶＰＡ２の学習更新速度を、メイン側の全閉学習値ＧＶＰＡ１に対して遅くしている。
【００３５】
なお、この例では、サブ側の更新周期ＴＧＶＰＡ２をメイン側の更新周期ＴＧＶＰＡ１に対して例えば６倍程度の周期としている。また、サブ側の更新量ＫＧＶＰＡ２をメイン側の更新量ＫＧＶＰＡ１に対して例えば１／２程度の値としている。
【００３６】
次に、図２を参照しながらアクセル全閉学習の一例を説明する。
【００３７】
まず、ドライバがアクセルペダル１０３の操作を止めた以降（Ａ点以降）は、機械的なアクセル開度が全閉位置になる。アクセル開度が全閉位置になった後、センサ出力が安定した時点で全閉学習が開始される。全閉学習開始後、メインアクセルセンサ１０１及びサブアクセルセンサ１０２の各出力電圧ＶＰＡ１，ＶＰＡ２が安定しているときには、メイン側及びサブ側の各全閉学習値ＧＶＰＡ１，ＧＶＰＡ２は更新されず、一定の値が保持される。
【００３８】
一方、例えば、端子接触不良等によるセンサ電源電圧の低下などの異常が発生して（Ｂ点）、メインアクセルセンサ１０１及びサブアクセルセンサ１０２の出力電圧ＶＰＡ１，ＶＰＡ２が共に低下する状況（故障モード）になると、メイン側の全閉学習値ＧＶＰＡ１及びサブ側の全閉学習値ＧＶＰＡ２は、低下した電圧に向かって更新（誤学習）される。ただし、メイン側の更新周期ＴＧＶＰＡ１・更新量ＫＧＶＰＡ１と、サブ側の更新周期ＴＧＶＰＡ２・更新量ＫＧＶＰＡ２とは互いに異なる値が設定されているので、全閉学習値ＧＶＰＡ１，ＧＶＰＡ２の学習更新速度は異なる。この例の場合、サブ側の全閉学習値ＧＶＰＡ２の学習更新速度を、メイン側の全閉学習値ＧＶＰＡ１に対して十分に遅くしているので、上記した誤学習によって、メイン側の全閉学習値ＧＶＰＡ１は真値から大きくずれてしまうが、サブ側の全閉学習値ＧＶＰＡ２については誤学習の影響度が小さいため、真値からのずれは小さくて済む。
【００３９】
次に、振動等により端子接触不良などが解消され、メインアクセルセンサ１０１及びサブアクセルセンサ１０２の出力電圧ＶＰＡ１，ＶＰＡ２が正常復帰すると（Ｃ点）、メイン側の全閉学習値ＧＶＰＡ１は真値に対して小さい値となっているので、その全閉学習値ＧＶＰＡ１と現在の出力電圧ＶＰＡ１から算出されるアクセル開度演算値ＡＰＡ１（ＡＰＡ１＝ＶＰＡ１−ＧＶＰＡ１）が大きな値となり、実際にはアクセルペダル１０３が踏み込まれていないのにも関わらず、制御上ではアクセルペダル１０３が踏み込まれていると誤認識される可能性がある。これに対し、サブ側の全閉学習値ＧＶＰＡ２は、学習更新速度が遅く、誤学習の影響度が小さくて済むので、全閉学習値ＧＶＰＡ２と現在の出力電圧ＶＰＡ２から算出されるアクセル開度演算値ＡＰＡ２（ＡＰＡ２＝ＶＰＡ２−ＧＶＰＡ２）は、メイン側のアクセル開度演算値ＡＰＡ１に対して小さな値となる。
【００４０】
以上のことから、全閉学習値ＧＶＰＡ１，ＧＶＰＡ２を真値に対して下側（マイナス側）に更新しているときには、メイン側のアクセル開度演算値ＡＰＡ１またはサブ側のアクセル開度演算値ＡＰＡ２のうちの小さい方の値、つまり、サブ側のアクセル開度演算値ＧＶＰＡ２を、駆動力（トルク）制御用のアクセル開度として選択することにより、センサの出力電圧ＶＰＡ１，ＶＰＡ２が共に低下する故障モードで発生する誤学習の影響を軽減することができる。
【００４１】
なお、上記した故障モードからの正常復帰後、メイン側の全閉学習値ＧＶＰＡ１が収束して、メイン側のアクセル開度演算値ＡＰＡ１がサブ側のアクセル開度演算値ＡＰＡ２よりも小さくなるときには、メイン側のアクセル開度演算値ＡＰＡ１を駆動力（トルク）制御用のアクセル開度として選択する。
【００４２】
−他の実施形態−
以上の例では、エンジンのみを搭載した車両の制御システムに本発明のアクセル全閉学習装置を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、例えば、駆動源としてエンジンと電動機（例えば走行用モータまたはジェネレータモータ等）が搭載されたハイブリッド車にも適用することができる。この場合、アクセル全閉学習の際に、アクセル開度演算値の最小値を、駆動力（トルク）制御用のアクセル開度として選択し、その選択した制御用のアクセル開度に基づいてエンジンまたは電動機のいずれか一方もしくは双方の駆動を制御するようにすればよい。また、エンジンについては、ポート噴射型ガソリンエンジンに限られることなく、筒内直噴型ガソリンであってもよいし、ディーゼルエンジンであってもよい。
【００４３】
以上の例では、二重系アクセルセンサを備えた制御システムのアクセル全閉学習に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、３つ以上のアクセルセンサを備えた制御システムのアクセル全閉学習にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明のアクセル全閉学習装置を適用するエンジンの一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明のアクセル全閉学習装置で実施する全閉学習の一例を示すタイミングチャートである。
【図３】異常モード時において全閉学習値を更新する際に発生する問題点を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００４５】
１００  ＥＣＵ
１０１  メインアクセルセンサ
１０２  サブアクセルセンサ
１０３  アクセルペダル
【図１】
2007187124.tif 000003
【図２】
2007187124.tif 000004
【図３】
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