JP2006046103A - 内燃機関用制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 アイドルストップ機能を有する車両に搭載された各種アクチュエータ等の位置情報の学習、異常検出や初期化の頻度を増すこと。
【解決手段】 内燃機関１がアイドル時に自動停止中となると、電動モータ４によってスロットルバルブ５が全閉位置に駆動され、このときのスロットルバルブ５の位置情報がスロットル開度センサ２２のスロットル開度ＴＡとして検出される。このスロットル開度ＴＡに基づくスロットルバルブ５の全閉位置と目標スロットル開度の全閉位置に対応する指令値とに偏差があるとその分だけズレているとして、全閉位置に対応する出力値が学習される。このため、内燃機関１がアイドル時の自動停止後に自動始動された際、スロットルバルブ５の開度位置に対応するスロットル開度センサ２２からのスロットル開度ＴＡのズレが解消され、学習の頻度が増すことで制御性の良い、かつ信頼性の高いシステムを構築することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関をアイドル時に自動停止させ、こののち自動始動させるアイドルストップ機能を有する内燃機関用制御装置に関するものである。

従来、内燃機関用制御装置に関連する先行技術文献としては、特開平１−１２９１３３号公報にて開示されたものが知られている。このものでは、内燃機関用制御装置への電源供給の断続をするＥＧｉリレーの異常（故障）時に、ソフト的にバックアップデータの内容を自己診断することによりその異常を検出する技術が示されている。
特開平１−１２９１３３号公報（第１頁〜第２頁）

ところで、前述のものでは、ＥＧｉリレーの正常時には、イグニッションスイッチ（ＩＧＮスイッチ）オフとなるとＥＧｉリレーオフの準備を行い、所定時間後にバックアップＲＡＭにデータＡを書込み、他の処理を行なった後にＥＧｉリレーオフ信号を駆動回路に出力し、内燃機関用制御装置の電源を切断する。一方、ＥＧｉリレーの異常時には、イグニッションスイッチオフに連動して内燃機関用制御装置の電源が切断されてしまうためバックアップＲＡＭにデータＡが書込めないこととなる。そこで、イグニッションスイッチオンの始動時におけるバックアップＲＡＭのデータ内容によってＥＧｉリレーの異常を検出するものである。このため、車両の走行途中でイグニッションスイッチオンの状態にあっては、ＥＧｉリレー等を含む車両に搭載された各種アクチュエータ等に異常が生じても検出することができないという不具合があった。

そこで、この発明はかかる不具合を解決するためになされたもので、アイドルストップ機能を有する車両に搭載されている各種アクチュエータ等の異常検出、また、位置情報の学習や初期化を車両の走行途中にも実行可能とすることで、その頻度が増すことによる信頼性の向上、更には、リレー回路等の構成の簡素化が図られることでコストダウン可能な内燃機関用制御装置の提供を課題としている。

請求項１の内燃機関用制御装置によれば、自動始動停止制御手段による車両に搭載された内燃機関のアイドル時の自動停止中に、駆動手段により車両に搭載されたアクチュエータが予め設定された所定位置に駆動され、そのときの位置情報が車両に搭載されたスイッチを含むセンサ類にて検出され、その出力値が学習手段により学習される。つまり、アクチュエータの位置情報に対応するスイッチを含むセンサ類からの出力値が本来の位置情報に対応する出力値からズレているときには、所定位置に対応する出力値が更新され学習される。このため、内燃機関がアイドル時の自動停止後に自動始動された際、アクチュエータの位置情報に対応するスイッチを含むセンサ類からの出力値のズレが解消されていることとなり制御性の良いシステムが構築される。

請求項２の内燃機関用制御装置における学習手段では、内燃機関がアイドル時の自動停止中で、電子スロットルシステムにおけるアクチュエータが駆動されたときのスロットル開度センサからの出力値により、スロットルバルブの全閉位置が的確に学習される。

請求項３の内燃機関用制御装置によれば、自動始動停止制御手段による車両に搭載された内燃機関のアイドル時の自動停止中に、駆動手段により車両に搭載されたアクチュエータが予め設定された所定位置に駆動され、そのときの位置情報が車両に搭載されたスイッチを含むセンサ類にて検出され、その出力値に基づきアクチュエータの異常が検出される。つまり、アクチュエータの位置情報に対応するスイッチを含むセンサ類からの出力値が本来の位置情報に対応する出力値からズレているときには、アクチュエータの異常であると分かる。このように、内燃機関がアイドル時の自動停止中にアクチュエータの異常が検出されることで、信頼性の高いシステムが構築される。

請求項４の内燃機関用制御装置における異常検出手段では、内燃機関がアイドル時の自動停止中で、電子スロットルシステムにおけるアクチュエータが停止状態であるときに、スロットルバルブの開度位置に対応するスロットル開度センサからの出力値が所定開度位置でなく、その開度位置よりも閉側にあるときには、スロットルバルブを所定開度位置に設定するためのオープナスプリングの異常であると検出される。

請求項５の内燃機関用制御装置における異常検出手段では、内燃機関がアイドル時の自動停止中で、電子スロットルシステムにおけるアクチュエータが停止状態であるときに、スロットルバルブの開度位置に対応するスロットル開度センサからの出力値が所定開度位置でなく、その開度位置よりも開側にあるときには、スロットルバルブを所定開度位置に戻すためのリターンスプリングの異常であると検出される。

請求項６の内燃機関用制御装置における異常検出手段では、内燃機関がアイドル時の自動停止中で、スワールコントロールバルブまたはタンブルバルブをアクチュエータにより駆動するときの異常がスイッチを含むセンサ類からの出力値に基づき検出される。これにより、車両の走行途中にあっても、内燃機関がアイドル時に自動停止されたときに、アクチュエータを含むスワールコントロールバルブまたはタンブルバルブの正常／異常が的確に検出される。

請求項７の内燃機関用制御装置における異常検出手段では、内燃機関がアイドル時の自動停止中で、吸気系特性切換バルブをアクチュエータにより駆動するときの異常がスイッチを含むセンサ類からの出力値に基づき検出される。これにより、車両の走行途中にあっても、内燃機関がアイドル時に自動停止されたときに、アクチュエータを含む吸気系特性切換バルブの正常／異常が的確に検出される。

請求項８の内燃機関用制御装置によれば、自動始動停止制御手段による車両に搭載された内燃機関のアイドル時の自動停止中に、初期化実行手段により車両に搭載されたアクチュエータが予め設定された初期位置に駆動され、アクチュエータの初期化が実行される。これにより、車両の走行途中にあっても、内燃機関がアイドル時に自動停止されたときに、他への影響を及ぼすことなく、アクチュエータに対する適切な初期化が行なわれる。

請求項９の内燃機関用制御装置における初期化実行手段では、アクチュエータがステップモータ式アクチュエータとされる。これにより、車両の走行途中にあっても、内燃機関がアイドル時に自動停止されたときに、他への影響を及ぼすことなく、ステップモータ式アクチュエータが初期位置に駆動されることで初期化が行なわれ初期位置が適正化される。

以下、本発明を実施するための最良の形態を実施例に基づいて説明する。

図１は本発明の一実施例にかかる内燃機関用制御装置が適用された内燃機関及びその周辺機器を示す概略構成図である。

図１において、内燃機関１は例えば、４サイクル４気筒の火花点火式として構成され、その吸入空気は最上流部に配設されたエアクリーナ２にて浄化されたのち吸気通路３内に導入される。吸気通路３途中には、アクセル操作等に応じて電動モータ４が駆動されスロットルバルブ５の開度が制御される周知の電子スロットルシステムが搭載されている。このスロットルバルブ５にて調整された吸入空気はサージタンク６及びインテークマニホルド７を通過し、インテークマニホルド７内でインジェクタ（燃料噴射弁）８から噴射供給される燃料と混合され、所定空燃比の混合気として各気筒内に供給される。

また、サージタンク６の下流側の吸気通路３途中の側壁には、経路長変更配管９が接続されている。この経路長変更配管９の一端には、アクチュエータとしての電動モータ１０にて駆動され、吸気通路３のみの場合と吸気通路３に経路長変更配管９が考慮された場合との２経路のうち何れか一方となるよう吸気系の経路長を切換変更する吸気系特性切換バルブ１１が配設されている。この吸気系特性切換バルブ１１により内燃機関１の運転状態に応じて吸気系の経路長が切換変更されることにより、内燃機関１の吸気脈動が抑制され各気筒の充填効率が向上される。

そして、インジェクタ８の上流側のインテークマニホルド７内には、内燃機関１の気筒内のスワール流を制御するため、アクチュエータとしての電動モータ１２にて開閉駆動されるＳＣＶ(Swirl Control Valve：スワールコントロールバルブ）１３が配設されている。このＳＣＶ１３により内燃機関１の運転状態に応じて吸気流速が上昇され、気筒内の混合気の攪拌効率が向上される。

内燃機関１の各気筒に設けられた点火プラグ１４に直接、接続された点火コイル１５には、後述のＥＣＵ（Electronic Control Unit:電子制御ユニット）３０からの点火信号が入力され、気筒内の混合気が点火プラグ１４の火花点火によって所定タイミングにて燃焼される。この燃焼後の排気ガスはエキゾーストマニホルド１６及び排気通路１７を通過し、排気通路１７に設けられ、白金やロジウム等の触媒成分とセリウムやランタン等の添加物を担持した三元触媒１８にて有害成分であるＣＯ，ＨＣ，ＮＯx 等が浄化され大気中に排出される。

更に、エキゾーストマニホルド１６とインテークマニホルド７との間には、排気ガスの一部を吸気側に戻すためのＥＧＲ(Exhaust Gas Recirculation：排気ガス再循環）配管１９が接続され、このＥＧＲ配管１９途中には、ＥＧＲ量を調整するＥＧＲバルブ２０が配設されている。このＥＧＲバルブ２０によりＥＧＲ配管１９を通過するＥＧＲ量が調整されることで燃費が向上されると共に、排気ガス中のＮＯx が低減される。

エアクリーナ２の下流側の吸気通路３にはエアフローメータ２１が設けられ、このエアフローメータ２１にてエアクリーナ２を通過する吸入空気量ＧＡ〔ｇ／ｓｅｃ〕が検出される。また、スロットルバルブ５にはスロットル開度センサ２２が設けられ、このスロットル開度センサ２２にてスロットル開度ＴＡ〔°〕が検出される。そして、サージタンク６には吸気圧センサ２３が設けられ、この吸気圧センサ２３にて吸気圧ＰＭ〔ｋＰａ〕が検出される。更に、内燃機関１のシリンダブロックには水温センサ２６が設けられ、この水温センサ２６にて内燃機関１の冷却水温ＴＨＷ〔℃〕が検出される。

また、内燃機関１のクランクシャフト（図示略）にはクランク角センサ２７が設けられ、このクランク角センサ２７からのクランク角〔°ＣＡ(Crank Angle）〕信号に基づき内燃機関１の機関回転速度ＮＥ〔ｒｐｍ〕が検出される。そして、排気通路１７に設けられた三元触媒１８の上流側には空燃比（Ａ／Ｆ）センサ２８が設けられ、この空燃比センサ２８にて内燃機関１から排出される排気ガスの空燃比λに応じたリニアな電圧ＶＯＸ１が検出される。加えて、アクセル開度センサ２９にて運転者のアクセルペダル踏込量に相当するアクセル開度Ａｐ〔°〕が検出される。

内燃機関１の運転状態を制御するＥＣＵ３０は、周知の各種演算処理を実行する中央処理装置としてのＣＰＵ３１、制御プログラムや制御マップ等を格納したＲＯＭ３２、各種データ等を格納するＲＡＭ３３、Ｂ／Ｕ（バックアップ）ＲＡＭ３４、入出力回路３５及びそれらを接続するバスライン３６等からなる論理演算回路として構成されている。

ＥＣＵ３０には、入出力回路３５を介してエアフローメータ２１からの吸入空気量ＧＡ、スロットル開度センサ２２からのスロットル開度ＴＡ、吸気圧センサ２３からの吸気圧ＰＭ、水温センサ２６からの冷却水温ＴＨＷ、クランク角センサ２７からの機関回転速度ＮＥ、空燃比センサ２８からの電圧ＶＯＸ１、アクセル開度センサ２９からのアクセル開度Ａｐ等の各種センサ信号が入力される。

ＥＣＵ３０では、これら各種センサ信号に基づいてスロットルバルブ５の電動モータ４に対する駆動信号ＤＶ、インジェクタ８に対する燃料噴射信号ＴＡＵ、吸気系特性切換バルブ１１の電動モータ１０に対する切換駆動信号ＣＶ、ＳＣＶ１３の電動モータ１２に対する駆動信号ＳＶ、点火プラグ１４に接続された点火コイル１５に対する点火信号Ｉｇ、ＥＧＲバルブ２０に対する駆動信号Ｉｅ等が算出され、入出力回路３５を介してスロットルバルブ５の電動モータ４、インジェクタ８、吸気系特性切換バルブ１１の電動モータ１０、ＳＣＶ１３の電動モータ１２、点火コイル１５、ＥＧＲバルブ２０等に各制御信号が出力される。

次に、本発明の一実施例にかかる内燃機関用制御装置で使用されているＥＣＵ３０内のＣＰＵ３１による電子スロットルシステムにおけるスロットルバルブ５に対する全閉位置学習（以下、単に『電子スロットル全閉位置学習』と記す）の処理手順を示す図２のフローチャートに基づき、図３を参照して説明する。ここで、図３は図２の処理に対応する各種センサ信号や各種制御量等の遷移状態を示すタイムチャートである。なお、この電子スロットル全閉位置学習ルーチンは所定時間毎にＣＰＵ３１にて繰返し実行される。

図２において、まず、ステップＳ１０１で、アイドルストップ実行条件が成立するかが判定される。ここで、アイドルストップ実行条件としては、図示しないブレーキペダル踏込みによりブレーキスイッチが「ＯＮ（オン）」、かつ図示しない車速センサによる車速が「０（零）〔ｋｍ／ｈ〕」等である。ステップＳ１０１では、アイドルストップ実行条件の成立により、アイドルストップ実行フラグが「ＯＦＦ（オフ）」から「ＯＮ」となるまで待ってステップＳ１０２に移行する（図３に示す時刻ｔ1 ）。

ステップＳ１０２では、電子スロットル全閉位置学習実行条件が成立するかが判定される。ここで、電子スロットル全閉位置学習実行条件としては、アイドルストップ実行フラグが「ＯＮ」であり、図示しない車載バッテリのバッテリ電圧が所定値以上と安定していること等が挙げられる。ステップＳ１０２の判定条件が成立しないときには、何もすることなく本ルーチンを終了する。

一方、ステップＳ１０２の判定条件が成立、即ち、電子スロットル全閉位置学習実行条件の成立により、電子スロットル全閉位置学習実行フラグが「ＯＮ」となるとステップＳ１０３に移行する（図３に示す時刻ｔ2 ）。ステップＳ１０３では、電子スロットル全閉位置学習処理として、現在の目標スロットル開度ＴＴＡが全閉位置に対応する指令値となるまで徐変される（図３に示す時刻ｔ2 〜時刻ｔ3 ）。この目標スロットル開度ＴＴＡに従って電動モータ４が駆動され、スロットルバルブ５が現在の開度位置から全閉位置まで変化される。

これに伴って、スロットルバルブ５の開度位置としてスロットル開度センサ２２からのスロットル開度ＴＡが逐次読込まれる。そして、目標スロットル開度ＴＴＡの全閉位置に対応する指令値とスロットルバルブ５の全閉位置に対応するスロットル開度センサ２２からの出力値としてのスロットル開度ＴＡとの偏差が算出される（図３に示す時刻ｔ3 〜時刻ｔ4 ）。この所要時間は、偏差が安定して算出されるよう予め設定されており、この偏差に基づき全閉位置学習値が更新される（図３に示す時刻ｔ4 ）。すると、電子スロットル全閉位置学習フラグが「ＯＮ」から「ＯＦＦ」とされ、目標スロットル開度ＴＴＡがアイドルストップ以前の値に戻される。これにより、スロットルバルブ５のスロットル開度ＴＡがアイドルストップ以前の値に戻され、本ルーチンを終了する。

こののち、アイドルストップ実行条件が満足されなくなると、アイドルストップ実行フラグが「ＯＮ」から「ＯＦＦ」とされることで、内燃機関１が自動始動され通常の運転状態に戻される（図３に示す時刻ｔ5 ）。これ以降においては、更新された全閉位置学習値がスロットル開度センサ２２からのスロットル開度ＴＡに反映されることでスロットルバルブ５の開度位置が良好に制御される。なお、この全閉位置学習値のスロットル開度ＴＡへの反映に際しては、周知の平均化（なまし）処理を実施することによってノイズ等の重畳の影響を抑制することができる。

このように、本実施例の内燃機関用制御装置は、車両（図示略）に搭載された内燃機関１のアイドル時に、所定の自動停止条件を満足するときには、内燃機関１を自動停止させると共に、この自動停止後に所定の自動始動条件を満足するときには、内燃機関１を自動始動させるよう制御するＥＣＵ３０にて達成される自動始動停止制御手段と、前記自動始動停止制御手段による内燃機関１の自動停止中に、車両に搭載されたアクチュエータとしての電動モータ４によってスロットルバルブ５を予め設定された所定位置として全閉位置に駆動するＥＣＵ３０にて達成される駆動手段と、前記駆動手段によりアクチュエータを全閉位置に駆動したとき、スロットルバルブ５の位置情報を検出する車両に搭載されたスイッチを含むセンサ類としてスロットル開度センサ２２からの出力値であるスロットル開度ＴＡを学習するＥＣＵ３０にて達成される学習手段とを具備するものである。また、本実施例の内燃機関用制御装置のＥＣＵ３０にて達成される学習手段は、アクセル操作等に応じてアクチュエータとしての電動モータ４を駆動し、スロットルバルブ５の開度位置を制御する電子スロットルシステムにおいて、電動モータ４の駆動によるスロットルバルブ５に接続されたスロットル開度センサ２２からのスロットル開度ＴＡにより、スロットルバルブ５の全閉位置を学習するものである。

つまり、内燃機関１がアイドル時に自動停止中となると、電動モータ４によってスロットルバルブ５が全閉位置に駆動され、このときのスロットルバルブ５の位置情報がスロットル開度センサ２２のスロットル開度ＴＡとして検出される。このスロットルバルブ５の全閉位置に対応するスロットル開度センサ２２からの出力値としてのスロットル開度ＴＡと目標スロットル開度ＴＴＡの全閉位置に対応する指令値とに偏差があるとその分だけズレているとして、全閉位置に対応する出力値が更新され学習される。このため、内燃機関１がアイドル時の自動停止後に自動始動された際、スロットルバルブ５の開度位置に対応するスロットル開度センサ２２からのスロットル開度ＴＡのズレが解消されていることとなり制御性の良いシステムを構築することができる。

次に、上述の電子スロットルシステムの要部構成を示す図４の模式図を参照して説明する。

図４に示すように、スロットルバルブ５の回動軸５ａにはバルブレバー４１が連結され、このバルブレバー４１がオープナスプリング（退避走行用スプリング）４２によってスロットルバルブ５の開方向（図４の上方向）に付勢されている。このため、図４（ｂ）に示すモータＯＦＦ（電動モータ４への電源ＯＦＦ）時には、オープナスプリング４２によってバルブレバー４１が中間レバー４３に当接され、スロットルバルブ５の開度位置が中間ストッパ位置に設定される。このとき、中間レバー４３は、リターンスプリング４４によってスロットルバルブ５の閉方向（図４の下方向）に付勢され、中間ストッパ４５に当接されている。

つまり、リターンスプリング４４の引張力はオープナスプリング４２の引張力よりも大きく設定されている。したがって、図４（ｂ）に示すモータＯＦＦ時には、リターンスプリング４４の引張力がオープナスプリング４２の引張力に打勝って、中間レバー４３が中間ストッパ４５に当接され、スロットルバルブ５の開度位置が中間ストッパ４５で規制される中間ストッパ位置に戻される。

一方、図４（ａ）に示す通常制御時（モータＯＮ時）には、アクセル操作等に応じたアクセル開度センサ２９からのアクセル開度Ａｐに基づき電動モータ４が正転または逆転されスロットルバルブ５の開度位置が調整され、そのときのスロットルバルブ５の開度位置がスロットル開度センサ２２によってスロットル開度ＴＡとして検出される。この際、スロットル開度ＴＡを大きくする場合には、電動モータ４に正側のモータ電流が供給され電動モータ４が正転されることで、図４（ａ）に示すように、バルブレバー４１がリターンスプリング４４の引張力に抗して中間レバー４３が押上げられスロットルバルブ５が開方向に駆動される。これとは逆に、スロットル開度ＴＡを小さくする場合には、電動モータ４に負側のモータ電流が供給され電動モータ４が逆転されることで、バルブレバー４１が下降されスロットルバルブ５が閉方向に駆動される。

そして、中間レバー４３が中間ストッパ４５に当接されたのちのスロットルバルブ５の閉方向の駆動では、バルブレバー４１がオープナスプリング４２の引張力に抗して下降されると、バルブレバー４１がスロットル全閉ストッパ４６に当接されることで、スロットルバルブ５の開度位置が全閉位置に規定され、これ以上の回動が阻止される。

次に、上述の電子スロットル全閉位置学習ルーチンで、アイドルストップ実行フラグが「ＯＮ」である期間、即ち、内燃機関１がアイドル時の自動停止（アイドルストップ）中において、スロットルバルブ５を駆動する電動モータ４の異常を検出する場合について説明する。

上述の電子スロットル全閉位置学習処理と同様に、電動モータ４の駆動によりスロットルバルブ５を現在の開度位置から全閉位置まで変化させる。このとき、スロットル開度センサ２２からのスロットル開度ＴＡが本来の全閉位置に対応する出力値から大きく逸脱していると、電子スロットルシステムにおける電動モータ４に何らかの異常が生じていると判定することができる。

このような内燃機関用制御装置は、車両（図示略）に搭載された内燃機関１のアイドル時に、所定の自動停止条件を満足するときには、内燃機関１を自動停止させると共に、この自動停止後に所定の自動始動条件を満足するときには、内燃機関１を自動始動させるよう制御するＥＣＵ３０にて達成される自動始動停止制御手段と、前記自動始動停止制御手段による内燃機関１の自動停止中に、車両に搭載されたアクチュエータとしての電動モータ４によってスロットルバルブ５を予め設定された所定位置として全閉位置に駆動するＥＣＵ３０にて達成される駆動手段と、前記駆動手段により電動モータ４によってスロットルバルブ５を全閉位置に駆動したとき、スロットルバルブ５の位置情報を検出する車両に搭載されたスイッチを含むセンサ類としてスロットル開度センサ２２からの出力値であるスロットル開度ＴＡに基づき電動モータ４の異常を検出するＥＣＵ３０にて達成される異常検出手段とを具備するものである。

つまり、内燃機関１のアイドル時の自動停止中に、電動モータ４によってスロットルバルブ５が全閉位置に駆動され、このときのスロットルバルブ５の位置情報がスロットル開度センサ２２のスロットル開度ＴＡとして検出される。このとき、スロットル開度ＴＡに基づくスロットルバルブ５の全閉位置に対応するスロットル開度センサ２２からのスロットル開度ＴＡが本来の全閉位置に対応する出力値から大きくズレているときには、スロットルバルブ５を全閉位置に駆動する電動モータ４に何らかの異常が発生していると判定される。これにより、内燃機関１がアイドル時の自動停止中に例えば、警告灯の点灯によって、運転者に異常の発生を知らせることができるため、信頼性の高いシステムを構築することができる。

次に、図４を参照して、オープナスプリング（退避走行用スプリング）４２またはリターンスプリング４４に折損等の異常が生じた場合について説明する。

上述の電子スロットル全閉位置学習ルーチンで、アイドルストップ実行フラグが「ＯＮ」である期間、即ち、内燃機関１がアイドル時の自動停止（アイドルストップ）中において、図４（ｂ）に示すように、電動モータ４が「ＯＦＦ」であるときに、スロットルバルブ５を中間ストッパ位置に設定するためのオープナスプリング４２に折損等の異常が生じていると、スロットルバルブ５の開度位置はリターンスプリング４４にて規制される中間ストッパ位置から全閉位置までに対応する出力値がスロットル開度センサ２２から出力される。つまり、スロットル開度センサ２２からの出力値と中間ストッパ位置に対応する出力値との偏差が所定値より大きくなることで、オープナスプリング４２に折損等の異常が生じていると判定することができる。

このような内燃機関用制御装置のＥＣＵ３０にて達成される異常検出手段は、アクセル操作等に応じてアクチュエータとしての電動モータ４を駆動し、スロットルバルブ５の開度位置を制御する電子スロットルシステムにおいて、電動モータ４の停止状態におけるスロットルバルブ５に接続されたスロットル開度センサ２２からの出力値により、スロットルバルブ５を所定開度位置としての中間ストッパ位置に設定するためのオープナスプリング４２の折損等による異常を検出するものである。

つまり、内燃機関１がアイドル時の自動停止中で電動モータ４が「ＯＦＦ」であるときに、スロットルバルブ５の開度位置に対応するスロットル開度センサ２２からのスロットル開度ＴＡが中間ストッパ位置でなく、その開度位置よりも閉側にあるときには、スロットルバルブ５の開度位置に関する異常の発生として、オープナスプリング４２の折損等であると判断することができる。

また、上述の電子スロットル全閉位置学習ルーチンで、アイドルストップ実行フラグが「ＯＮ」である期間、即ち、内燃機関１がアイドル時の自動停止（アイドルストップ）中において、図４（ｂ）に示すように、電動モータ４が「ＯＦＦ」であるときに、スロットルバルブ５を中間ストッパ位置に戻すためのリターンスプリング４４に折損等の異常が生じていると、スロットルバルブ５はオープナスプリング４２にて回動され、その開度位置として全開位置に対応する出力値がスロットル開度センサ２２から出力される。つまり、スロットル開度センサ２２から全開位置に対応する出力値が出力されることで、リターンスプリング４４に折損等の異常が生じていると判定することができる。

このような内燃機関用制御装置のＥＣＵ３０にて達成される異常検出手段は、アクセル操作等に応じてアクチュエータとしての電動モータ４を駆動し、スロットルバルブ５の開度位置を制御する電子スロットルシステムにおいて、電動モータ４の停止状態におけるスロットルバルブ５に接続されたスロットル開度センサ２２からの出力値により、スロットルバルブ５を所定開度位置としての中間ストッパ位置に戻すためのリターンスプリング４４の折損等による異常を検出するものである。

つまり、内燃機関１がアイドル時の自動停止中で電動モータ４が「ＯＦＦ」であるときに、スロットルバルブ５の開度位置に対応するスロットル開度センサ２２からのスロットル開度ＴＡが中間ストッパ位置でなく、その開度位置よりも開側にあるときには、スロットルバルブ５の開度位置に関する異常の発生として、リターンスプリング４４の折損等であると判断することができる。

更に、上述の電子スロットル全閉位置学習ルーチンにおいて、アイドルストップ実行フラグが「ＯＮ」である期間に、図１に示すＳＣＶ（スワールコントロールバルブ）１３の開度位置の異常を検出することもできる。

この場合には、アイドルストップ実行フラグが「ＯＮ」で、内燃機関１がアイドル時の自動停止中であり、吸気通路３及びインテークマニホルド７内に負圧の発生がない状態にある。そこで、ＳＣＶ１３が電動モータ１２によって所定位置（例えば、全開位置）に駆動される。このＳＣＶ１３の所定位置への駆動により、図示しないスイッチの状態が変更される。

このような内燃機関用制御装置のＥＣＵ３０にて達成される異常検出手段は、電動モータ１２によりＳＣＶ１３を駆動するときの異常をスイッチ（図示略）の状態によって検出するものである。つまり、ＳＣＶ１３の電動モータ１２による所定位置への駆動によりスイッチの状態が変更される。これにより、車両の走行途中にあっても、内燃機関１がアイドル時に自動停止されたときに、電動モータ１２を含むＳＣＶ１３の正常／異常が的確に検出される。なお、この異常検出の手順は、ＳＣＶ１３に替えて図示しないタンブルバルブを用いた場合にも同様に適用され、同様の効果が期待できる。

更にまた、上述の電子スロットル全閉位置学習ルーチンにおいて、アイドルストップ実行フラグが「ＯＮ」である期間に、図１に示す吸気系特性切換バルブ１１の開度位置の異常を検出することもできる。

この場合には、アイドルストップ実行フラグが「ＯＮ」で、内燃機関１がアイドル時の自動停止中であり、吸気通路３及びインテークマニホルド７内に負圧の発生がない状態にある。そこで、吸気系特性切換バルブ１１が電動モータ１０によって所定位置（例えば、吸気通路３側を閉じ、経路長変更配管９を利用する側への切換位置）に駆動される。この吸気系特性切換バルブ１１の所定位置への駆動により、図示しないスイッチの状態が変更される。

このような内燃機関用制御装置のＥＣＵ３０にて達成される異常検出手段は、電動モータ１０により吸気系特性切換バルブ１１を駆動するときの異常をスイッチ（図示略）の状態によって検出するものである。つまり、吸気系特性切換バルブ１１の電動モータ１０による所定位置への駆動によりスイッチの状態が変更される。これにより、車両の走行途中にあっても、内燃機関１がアイドル時に自動停止されたときに、電動モータ１０を含む吸気系特性切換バルブ１１の正常／異常が的確に検出される。

加えて、上述の電子スロットル全閉位置学習ルーチンにおいて、アイドルストップ実行フラグが「ＯＮ」である期間に、図１に示すＥＧＲバルブ２０を構成するステップモータ式アクチュエータ（図示略）の初期位置に対する初期化を実行することもできる。

この場合には、アイドルストップ実行フラグが「ＯＮ」で、内燃機関１がアイドル時の自動停止中であり、吸気通路３及びインテークマニホルド７内に負圧やエキゾーストマニホルド１６内に正圧の発生がない状態にある。そこで、ＥＧＲバルブ２０の図示しないステップモータ式アクチュエータが初期位置（例えば、ＥＧＲ配管１９の閉塞位置）に駆動される。これにより、車両の走行途中にあっても、内燃機関１がアイドル時に自動停止されたときにステップモータ式アクチュエータの初期位置に対する初期化が良好に行なわれる。

このような内燃機関用制御装置は、車両（図示略）に搭載された内燃機関１のアイドル時に、所定の自動停止条件を満足するときには、内燃機関１を自動停止させると共に、この自動停止後に所定の自動始動条件を満足するときには、内燃機関１を自動始動させるよう制御するＥＣＵ３０にて達成される自動始動停止制御手段と、前記自動始動停止制御手段による内燃機関１の自動停止中に、車両に搭載されたＥＧＲバルブ２０のアクチュエータを予め設定された初期位置に駆動し、ＥＧＲバルブ２０の初期化を実行するＥＣＵ３０にて達成される初期化実行手段とを具備するものである。また、このＥＧＲバルブ２０をステップモータ式アクチュエータ（図示略）とするものである。

つまり、ＥＧＲバルブ２０を構成するステップモータ式アクチュエータを初期位置に駆動することにより、ステップモータ式アクチュエータの初期化が行なわれる。これにより、車両の走行途中にあっても、内燃機関１がアイドル時に自動停止されたときに、他への影響を及ぼすことなく、ＥＧＲバルブ２０のステップモータ式アクチュエータに対する適切な初期化が行なわれ、ステップモータ式アクチュエータの初期位置が適正化される。

ところで、上記実施例では、イグニッションスイッチの「ＯＮ／ＯＦＦ」に伴うリレー回路等による各種アクチュエータ等の異常を検出する自己診断機能については言及していないが、車両の走行途中でイグニッションスイッチが「ＯＮ」状態にあって、内燃機関１がアイドル時の自動停止中に、各種アクチュエータ等の異常検出、位置情報の学習や初期化がかなりの頻度にて実行されることとなるため、イグニッションスイッチの「ＯＮ／ＯＦＦ」時における自己診断機能を省くこともでき、リレー回路等の構成を簡素化することも可能となり、相当なコストダウンが期待できる。

図１は本発明の一実施例にかかる内燃機関用制御装置が適用された内燃機関及びその周辺機器を示す概略構成図である。 図２は本発明の一実施例にかかる内燃機関用制御装置で使用されているＥＣＵ内のＣＰＵによる電子スロットル全閉位置学習の処理手順を示すフローチャートである。 図３は図２の処理に対応する各種センサ信号や各種制御量等の遷移状態を示すタイムチャートである。 図４は本発明の一実施例にかかる内燃機関用制御装置が適用された電子スロットルシステムの要部構成を示す模式図である。

符号の説明

１ 内燃機関
４ 電動モータ
５ スロットルバルブ
１０ 電動モータ
１１ 吸気系特性切換バルブ
１２ 電動モータ
１３ ＳＣＶ（スワールコントロールバルブ）
２０ ＥＧＲバルブ
２２ スロットル開度センサ
４２ オープナスプリング（退避走行用スプリング）
４４ リターンスプリング

Claims (9)

1. 車両に搭載された内燃機関のアイドル時に、所定の自動停止条件を満足するときには、前記内燃機関を自動停止させると共に、この自動停止後に所定の自動始動条件を満足するときには、前記内燃機関を自動始動させるよう制御する自動始動停止制御手段と、
   前記自動始動停止制御手段による前記内燃機関の自動停止中に、前記車両に搭載されたアクチュエータを予め設定された所定位置に駆動する駆動手段と、
   前記駆動手段により前記アクチュエータを前記所定位置に駆動したとき、前記アクチュエータの位置情報を検出する前記車両に搭載されたスイッチを含むセンサ類からの出力値を学習する学習手段と
   を具備することを特徴とする内燃機関用制御装置。
2. 前記学習手段は、アクセル操作等に応じて前記アクチュエータを駆動し、スロットルバルブの開度位置を制御する電子スロットルシステムにおいて、前記アクチュエータの駆動による前記スロットルバルブに接続されたスロットル開度センサからの出力値により、前記スロットルバルブの全閉位置を学習することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用制御装置。
3. 車両に搭載された内燃機関のアイドル時に、所定の自動停止条件を満足するときには、前記内燃機関を自動停止させると共に、この自動停止後に所定の自動始動条件を満足するときには、前記内燃機関を自動始動させるよう制御する自動始動停止制御手段と、
   前記自動始動停止制御手段による前記内燃機関の自動停止中に、前記車両に搭載されたアクチュエータを予め設定された所定位置に駆動する駆動手段と、
   前記駆動手段により前記アクチュエータを前記所定位置に駆動したとき、前記アクチュエータの位置情報を検出する前記車両に搭載されたスイッチを含むセンサ類からの出力値に基づき前記アクチュエータの異常を検出する異常検出手段と
   を具備することを特徴とする内燃機関用制御装置。
4. 前記異常検出手段は、アクセル操作等に応じて前記アクチュエータを駆動し、スロットルバルブの開度位置を制御する電子スロットルシステムにおいて、前記アクチュエータの停止状態における前記スロットルバルブに接続されたスロットル開度センサからの出力値により、前記スロットルバルブを所定開度位置に設定するためのオープナスプリングの異常を検出することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関用制御装置。
5. 前記異常検出手段は、アクセル操作等に応じて前記アクチュエータを駆動し、スロットルバルブの開度位置を制御する電子スロットルシステムにおいて、前記アクチュエータの停止状態における前記スロットルバルブに接続されたスロットル開度センサからの出力値により、前記スロットルバルブを所定開度位置に戻すためのリターンスプリングの異常を検出することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関用制御装置。
6. 前記異常検出手段は、前記アクチュエータによりスワールコントロールバルブまたはタンブルバルブを駆動するときの異常を検出することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関用制御装置。
7. 前記異常検出手段は、前記アクチュエータにより吸気系特性切換バルブを駆動するときの異常を検出することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関用制御装置。
8. 車両に搭載された内燃機関のアイドル時に、所定の自動停止条件を満足するときには、前記内燃機関を自動停止させると共に、この自動停止後に所定の自動始動条件を満足するときには、前記内燃機関を自動始動させるよう制御する自動始動停止制御手段と、
   前記自動始動停止制御手段による前記内燃機関の自動停止中に、前記車両に搭載されたアクチュエータを予め設定された初期位置に駆動し、前記アクチュエータの初期化を実行する初期化実行手段と
   を具備することを特徴とする内燃機関用制御装置。
9. 前記初期化実行手段は、前記アクチュエータをステップモータ式アクチュエータとすることを特徴とする請求項８に記載の内燃機関用制御装置。

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