(57)【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アクセルペダ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ペダルセンサの全閉出力学習装置であって、
センサ出力が全閉出力の学習値より小さい状態が所定の学習更新周期以上継続した場合に、センサ出力に基づいて全閉出力の学習値を更新するものにおいて、
前記学習更新周期を異なる複数の値に切換可能な学習更新周期切換手段を備え、
更に、全閉出力の学習値の更新に際し、１回当たりの更新幅を制限値以下に制限する更新幅制限手段を備えると共に、前記学習更新周期の切換えと同時に、前記更新幅の制限値を変更する更新幅切換手段を備え、
更に、１つのアクセルペダルに２つのアクセルペダルセンサを備えると共に、２つのアクセルペダルセンサの出力差が所定のしきい値以上となったときに故障と診断する故障診断手段を備え、
前記更新幅の制限値は、前記所定のしきい値以下の値に設定されることを特徴とするアクセルペダルセンサの全閉出力学習装置。
【請求項２】
前記学習更新周期の切換えは、イグニッションＯＮ後の全閉出力の学習の累積時間に応じて行い、累積時間が所定時間以上となった場合に、前記学習更新周期を長くすることを特徴とする請求項１記載のアクセルペダルセンサの全閉出力学習装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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ペダ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ペダルセンサの全閉出力学習装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、アクセルペダルセンサのアクセル全閉位置での出力を学習することにより、アクセル開度検出精度を向上させる技術が知られている（特開平１０−１７６５５５号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
アクセルペダルに直に配置したアクセルペダルセンサでは、アクセルペダルに対し戻し方向に力を入れること（足の甲でペダルを持ち上げるような行為）によって、通常のアクセル全閉位置よりも余計に戻った位置となり、このときに全閉位置でのセンサ出力を学習してしまうと、この位置を基準にしてアクセル開度を検出することになり、アイドル状態においてもアクセルペダルがわずかに踏込まれていると認識されてしまう結果、ハイアイドル状態になってしまうという問題がある。
【０００４】
尚、アクセルペダルと別体でアクセルケーブルにて引っ張るタイプのアクセルペダルセンサの場合は、アクセルペダルを持ち上げてもアクセルケーブルがたるむのみでセンサ出力低下方向に力がかかることはほとんどないが、近年、部品の原価低減を目的とした部品構成の簡素化が進み、アクセルペダルの回転角を直接読込むタイプのアクセルペダルセンサが主流となりつつあり、特にこのタイプの場合に、アクセルペダルの持ち上げによるセンサ出力低下を生じやすい。
【０００５】
そこで、例えば、１０ｍｓｅｃ毎にアクセルペダルセンサの出力をモニターして所定回数の移動平均を算出し、この移動平均値が前回までの全閉出力の学習値より小さい状態が所定の学習更新周期以上継続したときに、移動平均値により、全閉出力の学習値を更新する構成の場合、前記学習更新周期を長目に設定することによって、学習の更新速度を遅くし、アクセルペダルの持ち上げによる誤学習の頻度を下げることが可能であるが、このように設定すると、工場出荷時に初めて学習する場合に、長い学習時間を必要とし、工場における生産性が悪化するという問題を生じる。
【０００６】
このため、本発明では、アクセルペダルの持ち上げ等の一時的な要因による誤学習の防止と、工場出荷時などの初期学習の短縮化による工場生産性の向上との両立を図ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１の発明では、アクセル開度に応じた信号を出力するアクセルペダ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ペダルセンサの全閉出力学習装置であって、センサ出力が全閉出力の学習値より小さい状態が所定の学習更新周期以上継続した場合に、センサ出力に基づいて全閉出力の学習値を更新するものにおいて、前記学習更新周期を異なる複数の値に切換可能な学習更新周期切換手段を備えることを特徴とする。
更に、全閉出力の学習値の更新に際し、１回当たりの更新幅を制限値以下に制限する更新幅制限手段を備えると共に、前記学習更新周期の切換えと同時に、前記更新幅の制限値を変更する更新幅切換手段を備えることを特徴とする。
【０００８】
更に、１つのアクセルペダルに２つのアクセルペダルセンサを備えると共に、２つのアクセルペダルセンサの出力差が所定のしきい値以上となったときに故障と診断する故障診断手段を備え、前記更新幅の制限値は、前記所定のしきい値以下の値に設定されることを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明では、前記学習更新周期の切換えは、イグニッションＯＮ後の全閉出力の学習の累積時間に応じて行い、累積時間が所定時間以上となった場合に、前記学習更新周期を長くすることを特徴とする。
【００１０】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、学習更新周期を切換可能とすることで、学習更新周期を短くして、工場出荷時のように早く学習を終了したいという要求や、学習更新周期を長くして、アクセルペダルの持ち上げ等の一時的な要因を除き、センサ系の劣化のみを正確に学習したいという要求を、いずれも満足させることができる。
更に、学習更新周期の切換えと同時に、更新幅の制限値を変更することで、更新幅の制限値を大きくして（制限を少なくして）、更に学習速度を早めたり、更新幅の制限値を小さくして（制限を大きくして）、更に学習速度を遅くしたりすることが可能となる。
【００１１】
更に、更新幅の制限値を二重系センサの故障診断のしきい値に応じて設定することで、故障診断における誤診断を防止できる。すなわち、二重系センサの出力差が所定のしきい値以上となったときに故障と診断している場合、一方のセンサでしきい値以上の更新幅での更新がなされると、その時点でセンサ系の故障と誤診断してしまう可能性があるが、これを防止することができる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、学習更新周期の切換えは、イグニッションＯＮ後の全閉出力の学習の累積時間に応じて行い、累積時間が所定時間以上となった場合に、学習更新周期を長くすることで、工場出荷時の他、部品交換等において、学習を早期に完了したい場合にも、イグニッションＯＮ後に必ず急速学習のチャンスを作れるので好適である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施形態を示す電制スロットルシステムの概略図である。
アクセルペダル１は、リターンスプリング２によりアクセル全閉位置に付勢されている。
【００１４】
電制スロットル弁３は、リターンスプリング（捩りコイルバネ）４により初期位置（比較的低開度側の中立位置）に付勢される一方、スロットル制御モータ５により駆動されるようになっている。
エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）６は、ＣＰＵ７、Ａ／Ｄ変換器８、モータ駆動回路９などを備え、各種センサからの信号がＡ／Ｄ変換器８を介してＣＰＵ７に入力される。
【００１５】
アクセルペダルセンサＡＰＳ１、ＡＰＳ２は、アクセルペダル１の開度（踏込み量）に応じた電圧信号を発生するポテンショメータ式のセンサであり、独立して２系統設けられ、それぞれの信号がＡ／Ｄ変換器８を介してＣＰＵ７に入力される。
スロットルポジションセンサＴＰＳ１、ＴＰＳ２は、電制スロットル弁３の開度に応じた電圧信号を発生するポテンショメータ式のセンサであり、これも独立して２系統設けられ、それぞれの信号がＡ／Ｄ変換器８を介してＣＰＵ７に入力される。
【００１６】
また、その他のセンサ群１００より、エンジン及び車両の運転状態として、エンジン回転数、水温、車速、ギヤ位置等の信号も入力される。
ＣＰＵ７では、アクセルペダルセンサＡＰＳ１、ＡＰＳ２により検出されるアクセルペダル１の開度、更にエンジン及び車両の運転状態に従って、目標スロットル開度を設定し、これに応じて電制スロットル弁３の開度を制御する。具体的には、モータ駆動回路９への電源（ＢＡＴＴ）の供給をモータリレー１０を介して制御しつつ、スロットルポジションセンサＴＰＳ１、ＴＰＳ２により検出される実スロットル開度が目標スロットル開度に一致するように、モータ駆動回路９をデューティ制御することで、スロットル制御モータ５への電流を制御し、電制スロットル弁３の開度を制御する。
【００１７】
ここで、アクセルペダルセンサＡＰＳ１、ＡＰＳ２の出力電圧によりアクセル開度を検出する際は、各センサについて、アクセル全閉位置での出力（全閉出力）を学習しておき、実際の出力から全閉出力の学習値（全閉学習値）を減算した値に基づいてアクセル開度を検出している。
次にアクセルペダルセンサの全閉出力の学習（全閉学習）について説明する。
【００１８】
図２はイグニッションＯＮ時（ＯＦＦ→ＯＮ時）に起動される初期化ルーチンのフローチャートであり、全閉学習累積時間カウンタＴＡＰＳ、及び、学習更新周期計測カウンタＣＡＰＳＣＬを共に初期化する（ＴＡＰＳ＝０、ＣＡＰＳＣＬ＝０）。
図３はイグニッションＯＮ後に一定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）毎に実行される全閉学習ルーチンのフローチャートである。
【００１９】
ステップ１（図にはＳ１と記す。以下同様）では、全閉学習累積時間カウンタＴＡＰＳ（後述するステップ１２、１３にてカウントされる）と所定値ＡＰＳＩＮＩとを比較し、イグニッションＯＮ後の全閉学習累積時間（ＴＡＰＳ）が所定時間（ＡＰＳＩＮＩ）以内か否かを判定する。
所定時間以内の場合は、急速学習の必要があるので、ステップ２へ進み、学習更新周期ＴＡＰＳＣＬとして、比較的短い周期ＴＡＰＳＣＬＨ（例えば１．５ｓｅｃ）を設定する（ＴＡＰＳＣＬ＝ＴＡＰＳＣＬＨ）と共に、１回当たりの更新幅の制限値ＬＩＭを故障診断のしきい値の範囲内で比較的大きな１２０ｍＶに設定する。
【００２０】
所定時間に達している場合は、急速学習が終了しているので、ステップ３へ進み、学習更新周期ＴＡＰＳＣＬとして、比較的長い周期ＴＡＰＳＣＬＬ（例えば６０ｓｅｃ）を設定する（ＴＡＰＳＣＬ＝ＴＡＰＳＣＬＬ）と共に、１回当たりの更新幅の制限値ＬＩＭを比較的小さな３０ｍＶに設定する。尚、ステップ１〜３の部分が学習更新周期切換手段及び更新幅切換手段に相当する。
ステップ４では、アクセルペダルセンサ出力の移動平均値ＡＶＡＰＳと、現在の全閉学習値ＡＰＳＣＬとを比較する。
【００２１】
尚、アクセルペダルセンサ出力の移動平均値ＡＶＡＰＳは、学習更新周期ＴＡＰＳＣＬ内におけるセンサ出力のサンプリング値の単純平均値として求めるか、次式のように前回までの移動平均値ＡＶＡＰＳと今回のセンサ出力ＡＰＳとの加重平均値として求める。
ＡＶＡＰＳ＝（１−Ｇ）×ＡＶＡＰＳ＋Ｇ×ＡＰＳ
Ｇは重み付け定数で、０＜Ｇ＜１である。
【００２２】
移動平均値ＡＶＡＰＳ＜全閉学習値ＡＰＳＣＬの場合は、学習の必要があるので、ステップ５へ進み、学習更新周期計測カウンタＣＡＰＳＣＬをカウントアップする（ＣＡＰＳＣＬ＝ＣＡＰＳＣＬ＋１）。
移動平均値ＡＶＡＰＳ＞全閉学習値ＡＰＳＣＬの場合は、学習の必要がないので、ステップ６へ進み、学習更新周期計測カウンタＣＡＰＳＣＬをリセットする（ＣＡＰＳＣＬ＝０）。従って、このカウンタＣＡＰＳＣＬの値は、アクセルペダルセンサ出力の移動平均値が全閉学習値より小さい状態が継続している時間を表す。
【００２３】
ステップ７では、学習更新周期計測カウンタＣＡＰＳＣＬとステップ２又はステップ３にて定めた学習更新周期ＴＡＰＳＣＬとを比較し、学習更新周期ＴＡＰＳＣＬに達したか否か、言い換えれば、アクセルペダルセンサ出力の移動平均値が全閉学習値より小さい状態での継続時間（ＣＡＰＳＣＬ）が所定時間（学習更新周期ＴＡＰＳＣＬ）に達したか否かを判定する。
【００２４】
学習更新周期ＴＡＰＳＣＬに達した場合は、全閉学習値の更新に入るため、ステップ８へ進み、移動平均値ＡＶＡＰＳが全閉学習値ＡＰＳＣＬに対し更新幅の制限値ＬＩＭを超えて低下している（ＡＶＡＰＳ＜ＡＰＳＣＬ−ＬＩＭ）か否かを判定する。
この判定でＹＥＳ、すなわち更新幅の制限値であるＬＩＭ以上低下している場合は、ステップ９へ進み、全閉学習値ＡＰＳＣＬを現在値からＬＩＭだけ低下させるように更新する（ＡＰＳＣＬ＝ＡＰＳＣＬ−ＬＩＭ）。尚、ステップ８、９の部分が更新幅制限手段に相当する。
【００２５】
反対にＮＯ、すなわち低下代が更新幅の制限値であるＬＩＭ以下の場合は、ステップ１０へ進み、全閉学習値ＡＰＳＣＬを今回のセンサ出力（移動平均値）ＡＶＡＰＳで置き換えて更新する（ＡＰＳＣＬ＝ＡＶＡＰＳ）。
学習値の更新後は、ステップ１１へ進み、、学習更新周期計測カウンタＣＡＰＳＣＬをリセットする（ＣＡＰＳＣＬ＝０）。
【００２６】
ステップ１２では、学習更新周期の切換えに用いる全閉学習累積時間の計時のため、全閉学習条件が成立し、かつ、ＴＡＰＳＣＬ＝ＴＡＰＳＣＬＨ（短い学習更新周期）であるか否かを判定する。
ここで、全閉学習条件は、（１）センサ自体の診断で問題がないこと、（２）バッテリ電圧が所定値（例えば８Ｖ）以上であること、（３）二重系センサにおいて両センサがアイドル判定していること、の全てを満たすときに成立するものとする。
【００２７】
この判定でＹＥＳ、すなわち全閉学習条件が成立し、かつ、ＴＡＰＳＣＬ＝ＴＡＰＳＣＬＨ（短い学習更新周期）である場合は、ステップ１３へ進んで、全閉学習累積時間ＴＡＰＳをカウントアップする（ＴＡＰＳ＝ＴＡＰＳ＋１）。反対にＮＯの場合は、そのままルーチンを終了する。
以上のように、イグニッションＯＮ後の全閉学習累積時間ＴＡＰＳが所定時間（ＡＰＳＩＮＩ）内の間は、比較的短い学習更新周期ＴＡＰＳＣＬＨ（例えば１．５ｓｅｃ）で全閉学習値を更新し、かつ１回当たりの更新幅の制限値ＬＩＭを比較的大きな１２０ｍＶとしている。
【００２８】
また、アクセルペダルセンサはシステムのフェイルセーフから２つのセンサを持ち、２つのセンサの出力差を常時モニターして、所定のしきい値以上の場合に故障と診断する。この場合、２つのセンサの各全閉学習値は同時に更新されないため、１センサの１回当たりの更新幅は故障診断にかからない程度の小さい値とする必要があり、ここでは更新幅の制限値を１２０ｍｖに設定している。
【００２９】
この場合、工場出荷時の初期学習において、予め設定された全閉学習値の初期値を例えば６００ｍＶとすると、１回当たりの更新幅の制限値が１２０ｍＶの場合、全閉学習を終了するために約５回の全閉学習値の更新が必要であるが、このときに比較的短い学習更新周期ＴＡＰＳＣＬＨ（例えば１．５ｓｅｃ）で全閉学習値を更新すれば、１．５ｓｅｃ×５＝７．５ｓｅｃで全閉学習を終了でき、生産性を向上させることができる。
【００３０】
その後は、比較的長い学習更新周期ＴＡＰＳＣＬＬ（例えば６０ｓｅｃ）で全閉学習値を更新し、かつ１回当たりの更新幅の制限値ＬＩＭを比較的小さな３０ｍＶとしている。
従って、比較的長い学習更新周期ＴＡＰＳＣＬＬ（例えば６０ｓｅｃ）で全閉学習値を更新することになるので、一時的に人が誤ってペダル持ち上げ方向に力を加えた場合にも、全閉出力を大きく誤学習することはなくなる。その一方、全閉出力の学習はペダルの磨耗等非常に緩やかな劣化を保証することが目的であるので、緩やかな速度での学習でも十分目的は達成できる。
【００３１】
また、このときの１回当たりの更新幅の制限値ＬＩＭを比較的小さな３０ｍＶとしており、更新幅の制限値ＬＩＭを小さくして、更新速度をより緩やかとしている。
アクセルペダルセンサの全閉学習はペダルの磨耗等非常に緩やかな劣化を保証することが目的であるので、１回当たりの更新幅は３０ｍＶ程度あれば十分であり、このように更新幅を制限することで、ペダル持ち上げ等による誤学習に対する安全性をより向上させることができる。
【００３２】
これに対し、工場出荷時の初期学習では、１回当たりの更新幅を３０ｍＶとしてしまうと、全閉学習を終了するまでに１０から２０回のイグニッションキーのＯＮ−ＯＦＦが必要で工場での生産性が低下しまう。従って、このときは故障診断のしきい値により定まる範囲で最大の１２０ｍＶ程度に設定するのがよい。以上により、工場での生産性を満足させながら、全閉出力の誤学習を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態を示す電制スロットルシステムの概略図
【図２】  イグニッションＯＮ時の初期化ルーチンのフローチャート
【図３】  イグニッションＯＮ後の全閉学習ルーチンのフローチャート
【符号の説明】
１  アクセルペダル
２  リターンスプリング
３  電制スロットル弁
５  スロットル制御モータ
６  エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）
７  ＣＰＵ
ＡＰＳ１、ＡＰＳ２  アクセルペダルセンサ
ＴＰＳ１、ＴＰＳ２  スロットルポジションセンサ
【図１】
0003876358.tif 000002
【図２】
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【図３】
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