JP2009257246A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、始動性及び機械的耐久性の低下と消費電力とを抑えつつ、スロットルバルブの全閉基準位置の学習精度を向上させることができる。
【解決手段】ＥＣＵは、スロットルバルブの開閉制御の一環として、位置学習処理及び学習許可判定処理を行う。学習許可判定処理においては、第１学習許可条件と、第２学習許可条件と、第３学習許可条件とがいずれも成立しているか否かが、ＥＣＵによって判断される。第３学習許可条件とは、ＥＣＵに予め登録された所定値ｋＭＰを、吸気通路圧力ＭＰが超えているときに、ＥＣＵによって成立したと判断される条件である。なお、所定値ｋＭＰは、スロットル開度センサによるスロットル開度ＴＰに、負圧による誤差が含まれなくなるような値となっている。
【選択図】図３

Description

この発明は、アクセル操作量等に応じてアクチュエータを駆動させて、スロットルバルブのスロットル開度を制御する電子スロットルシステムとしての機能を有する内燃機関の制御装置に関するものである。

一般的な内燃機関において、電子スロットルの一部を構成するスロットルバルブの開度は、スロットル開度センサを介して、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ：電子制御ユニット）によって監視される。そして、このＥＣＵによって電子スロットルの開閉が制御される。

ここで、スロットル開度センサは、スロットルバルブの開度を電圧値（電気抵抗値）として出力するものである。そして、このスロットル開度センサの個々の製造誤差によって、スロットルバルブの機械的な開度が一定でも、スロットル開度センサの個々の電圧値にばらつきが生じることがある。また、スロットル開度センサの経年変化によっても、スロットル開度センサから出力される電圧値に変動が生じることがある。このため、ＥＣＵは、位置学習処理を実行し、スロットルバルブの全閉位置（全閉状態）及び全開位置（全開状態）のそれぞれのスロットル開度センサの電圧値に基づいて、全閉基準位置及び全開基準位置を学習する（取り込む）必要がある。

具体的に、このスロットルバルブの全閉基準位置の位置学習処理では、まず、スロットルバルブとともに回動されるシャフトに接続されたバルブレバーが全閉ストッパに押し当てられる（突き当て制御が行われる）。そして、このときのスロットル開度センサの電圧値に基づいて、ＥＣＵがスロットルバルブの全閉基準位置を学習（記憶）する。また、スロットルバルブの全開基準位置の位置学習処理については、バルブレバーが全開ストッパに押し当てられる。そして、このときのスロットル開度センサの電圧値に基づいて、ＥＣＵがスロットルバルブの全開基準位置を学習する。

このような位置学習処理について、例えば、特許文献１に示すような従来の内燃機関のスロットル制御装置では、前回学習時を基準とした冷却水温の温度差、又は前回学習時からの経過時間等の学習開始条件（判定許可条件）が成立した場合に、ＥＣＵによって、スロットルバルブの位置学習処理が実行される。

また、特許文献２に示すような従来の内燃機関では、機関停止の際、ＥＣＵによってスロットルバルブが全閉位置に配置される。そして、機関始動の際、クランキングを開始する前に、即ちクランキングに伴って吸気通路に負圧が生じる前に、ＥＣＵによってスロットルバルブの位置学習処理が実行される。

さらに、特許文献３に示すような従来の内燃機関のスロットルバルブ装置では、機関停止の際、負圧が強い状態の吸気通路から異音が発生するのを防止するために、スロットルバルブが所定の開度で所定時間保持される。そして、所定時間経過後に、ＥＣＵによってスロットルバルブの位置学習処理が実行される。

特開２００３−１３８９７１号公報 特開２０００−１２０４５０号公報 特開平１１−１５９３５２号公報

ここで、一般的な内燃機関において、機関停止の直後は、スロットルバルブの上流側（空気吸入口側）よりも下流側（内燃機関側）の吸気通路圧力が低下し、吸気通路に負圧が生じている。特に、内燃機関のアイドリング状態のようなスロットルバルブが全閉位置に配置されているときには、その負圧が比較的大きくなっている。このようにスロットルバルブが全閉位置に配置されている場合には、すぐには負圧が解消せずに、時間の経過とともに負圧が解消することとなる。

また、負圧が発生している状態で、ＥＣＵがスロットルバルブの位置学習処理を実行した場合、スロットルバルブを全開ストッパにより規定される全閉位置に強制的に配置すると、負圧の影響を受けて、実際の全閉位置に対してスロットルバルブがさらに閉方向へ押し付けられた状態となる。そして、全閉位置に配置されているときのスロットルバルブにおいて、負圧の影響を受けているときのスロットル開度センサの電圧値には、負圧の影響を受けていないときのスロットル開度センサの電圧値に対する誤差が生じてしまう。

このように、負圧の影響を受けているときのスロットル開度センサの電圧値に誤差が生じると、ＥＣＵがスロットルバルブの全閉基準位置を学習した際に、誤った電圧値に基づいてスロットルバルブの全閉基準位置を学習することとなる。つまり、ＥＣＵがスロットルバルブの全閉位置を誤学習してしまい、実際のスロットルバルブの全閉位置と、ＥＣＵが学習した全閉基準位置との間に差異が生じてしまう。この結果、吸入空気量の制御の精度が低下してしまうという課題がある。

これに加えて、特許文献１に示すような従来の内燃機関のスロットル制御装置では、スロットルバルブの位置学習処理の開始条件に、内燃機関の吸気通路の負圧が含まれていない。このため、負圧が比較的大きいときに、スロットルバルブの位置学習処理が実行された場合には、ＥＣＵがスロットルバルブの全閉基準位置を誤学習してしまい、全閉基準位置の学習精度が低下してしまうという課題がある。

また、特許文献２に示すような従来の内燃機関では、機関停止の際にスロットルバルブが全閉位置に配置され、機関始動の際に、ＥＣＵによってスロットルバルブの位置学習処理が実行される。しかしながら、一般的な内燃機関において、機関停止後には、アクチュエータへの電力供給が遮断され、スロットルバルブが退避走行（路側帯等へ車両を退避するための走行）用の中間位置で保持される。これにより、機関始動の際に、ＥＣＵが位置学習処理を実行するためには、スロットルバルブを中間位置から全閉位置に変位させるための時間が必要となる。このため、内燃機関の始動性が低下し、始動が遅くなるという課題がある。

さらに、特許文献３に示すような従来の内燃機関のスロットルバルブ装置では、ＥＣＵがスロットルバルブの全閉基準位置を学習する際に、負圧の発生の有無に関わらず、スロットルバルブを所定の開度に所定時間保持するために、モータを余分に駆動させることとなる。このため、消費電力が大きくなったり、機械的耐久性が低下したりするという課題がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、始動性及び機械的耐久性の低下と消費電力とを抑えつつ、スロットルバルブの全閉基準位置の学習精度を向上させることができる内燃機関の制御装置を得ることを目的とする。

この発明に係る内燃機関の制御装置は、吸気通路を開閉するスロットルバルブのスロットル開度と、アクセル開度と、吸気通路圧力とをそれぞれ監視するとともに、アクセル開度に応じて、スロットルバルブに接続されたアクチュエータを駆動させることによってスロットルバルブの開閉を制御し、所定の学習開始条件が成立したと判断したときに、アクチュエータを駆動させてスロットルバルブを閉方向の動作範囲の限界点に配置し、そのときのスロットル開度に基づいて、スロットルバルブの全閉位置を全閉基準位置として学習するスロットルバルブ制御部を備え、スロットルバルブ制御部は、機関停止中に、所定の学習開始基準値と吸気通路圧力との相互の関係に基づいて、学習開始条件が成立したか否かを判断するものである。

この発明の内燃機関の制御装置によれば、スロットルバルブ制御部が、所定の学習開始基準値と吸気通路圧力との相互の関係に基づいて、学習開始条件が成立したか否かを判断し、学習開始条件が成立したと判断したときに、スロットルバルブの全閉基準位置の学習を行うので、負圧によるスロットルバルブへの押し付け力が軽減又は解消された状態でのスロットルバルブの位置学習が可能となることにより、始動性及び機械的耐久性の低下と消費電力とを抑えつつ、スロットルバルブの全閉基準位置の学習精度を向上させることができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置の構成を模式的に示す構成図である。
図１において、吸気管１は、車両の空気吸入口（図示せず）側から内燃機関（図示せず）側へ空気を導く空気通路である吸気通路を形成している。吸気管１の内部には、圧力センサ（バキュームセンサ）２０及びスロットルバルブ２が設けられている。圧力センサ２０によって、吸気管１の吸気通路の空気圧力が、吸気通路圧力ＭＰとして電気信号に変換される。

スロットルバルブ２は、回転軸２ａを中心に回動可能となっている。また、スロットルバルブ２は、回動されることによって全閉位置（最大閉鎖位置）と全開位置（最大開放位置）との間で変位可能となっている。従って、吸気管１の空気通路は、スロットルバルブ２によって開閉される。回転軸２ａは、バルブ駆動シャフト３に連結されている。

また、回転軸２ａ及びスロットルバルブ２は、バルブ駆動シャフト３とともに回動される。具体的に、バルブ駆動シャフト３が周方向の一方（図１の矢示Ａ）へ向けて回動されることによって、スロットルバルブ２が開方向へ向けて回動される。これに対して、バルブ駆動シャフト３が周方向の他方（図１の矢示Ｂ）へ向けて回動されることによって、スロットルバルブ２が閉方向へ向けて回動される。

バルブ駆動シャフト３には、第１レバー（図示せず）を介して、退避走行用スプリング４が接続されている。バルブ駆動シャフト３は、退避走行用スプリング４によって、バルブ駆動シャフト３の周方向の一方（矢示Ａ）へ向けて回動するように引っ張られている。また、バルブ駆動シャフト３の（図の右端部）一端部には、第２レバー（図示せず）が設けられている。

バルブ駆動シャフト３の他端部（図の左端部）は、アクチュエータとしてのモータ５に接続されている。さらに、バルブ駆動シャフト３は、モータ５の駆動力によって回動（又は回転）される。即ち、モータ５の駆動力によって、スロットルバルブ２が回動される。また、バルブ駆動シャフト３には、スロットル開度センサ２１が取り付けられている。スロットル開度センサ２１によって、バルブ駆動シャフト３の回動量が、スロットル開度ＴＰとして電気信号（電圧値）に変換される。

バルブ駆動シャフト３の一端部に隣接する箇所には、全閉ストッパ６、全開ストッパ（図示せず）及び中間位置保持シャフト７が設けられている。バルブ駆動シャフト３が周方向の一方へ向けて回動されると、第２レバーが全開ストッパに当接する。第２レバーが全開ストッパに当接することによって、バルブ駆動シャフト３の周方向の一方へ向けた回動が規制される。第２レバーが全開ストッパに当接しているときに、スロットルバルブ２は、全開位置に配置される。

これと同様に、バルブ駆動シャフト３が周方向の他方へ向けて回動された際に、第２レバーが全閉ストッパ６に当接する。第２レバーが全閉ストッパ６に当接することによって、バルブ駆動シャフト３の周方向の他方へ向けた回動が規制される。第２レバーが全閉ストッパ６に当接しているときに、スロットルバルブ２は、全閉位置に配置される。つまり、全閉ストッパ６は、スロットルバルブ２の閉方向の動作範囲の限界点を規定している。

中間位置保持シャフト７は、バルブ駆動シャフト３の軸方向外側へ向けて延長するように、バルブ駆動シャフト３の軸方向に沿って配置されている。中間位置保持シャフト７の一端部（図の左端部）、中間部及び他端部（図の右端部）には、それぞれ第３レバー、第４レバー及び第５レバー（いずれも図示せず）が設けられている。第３レバーは、バルブ駆動シャフト３の第２レバーと当接可能となっている。つまり、第２レバー及び第３レバーが互いに当接されることによって、バルブ駆動シャフト３及び中間位置保持シャフト７が互いに接続される。

また、中間位置保持シャフト７には、第４レバーを介して、バルブリターンスプリング８が接続されている。さらに、中間位置保持シャフト７は、バルブリターンスプリング８によって、周方向の一方（図の矢示Ａと同方向）へ向けて回動するように引っ張られている。中間位置保持シャフト７の他端部に隣接する箇所には、中間ストッパ９が設けられている。

中間位置保持シャフト７がバルブリターンスプリング８によって引っ張られていることにより、第５レバーが中間ストッパ９に当接している。また、第５レバーが中間ストッパ９に当接することによって、中間位置保持シャフト７の周方向の一方へ向けた回動が規制される。

ここで、バルブリターンスプリング８の引張力は、退避走行用スプリング４の引張力よりも大きく設定されている。これにより、モータ５に電力が供給されていないときには、退避走行用スプリング４の引張力によって、第２レバー及び第３レバーが互いに当接される。即ち、バルブ駆動シャフト３及び中間位置保持シャフト７が互いに接続される。

これとともに、バルブリターンスプリング８の引張力により中間位置保持シャフト７が中間ストッパ９に当接する。これによって、バルブ駆動シャフト３の周方向の一方（図の矢示Ａ）へ向けた回動が規制される。この状態において、スロットルバルブ２は、全閉位置と全開位置との間の位置である中間位置に配置される。

これに対して、モータ５に電力が供給されて、モータ５が正転（又は逆転）した際には、バルブリターンスプリング８に周方向の一方へ向けた駆動力が加わる。そして、その駆動力がバルブリターンスプリング８の引張力を上回った際には、中間位置保持シャフト７及び中間ストッパ９によるバルブ駆動シャフト３の回動の規制が解除される。この結果、バルブ駆動シャフト３が周方向の一方へ向けて回動されるとともに、スロットルバルブ２が開方向へ向けて回動される。また、スロットルバルブ２が開方向へ向けて回動されているときには、スロットル開度ＴＰが増加する。

また、モータ５に電力が供給されて、モータ５が逆転（又は正転）した際には、バルブリターンスプリング８に周方向の他方へ向けた駆動力が加わる。そして、その駆動力が退避走行用スプリング４の引張力を上回った際には、バルブ駆動シャフト３が周方向の他方へ向けて回動される。この結果、バルブ駆動シャフト３の周方向の他方への回動に伴って、スロットルバルブ２が閉方向へ向けて回動される。また、スロットルバルブ２が閉方向へ向けて回動されているときには、スロットル開度ＴＰが減少する。

車両の室内のアクセルペダル１１には、アクセルリターンスプリング１２が接続されている。アクセルペダル１１は、アクセルリターンスプリング１２によって、アクセルペダル１１の戻り方向（図の時計回り方向）に付勢されている。このため、アクセルペダル１１が操作されていない状態（アクセルＯＦＦの状態）では、アクセルペダル１１は、アクセルリターンスプリング１２の付勢力によって、アクセル全閉ストッパ（図示せず）と当接する。アクセルペダル１１は、アクセル全閉ストッパと当接することによって、戻り方向への回動が規制される。

また、アクセルペダル１１には、アクセル開度センサ２２が設けられている。アクセル開度センサ２２によって、ドライバによるアクセルペダル１１の操作量（踏み込み量）が、アクセル開度ＡＰとして電気信号に変換される。さらに、車両には、大気圧センサ２３が設けられている。この大気圧センサ２３によって、大気圧が、大気圧ＢＰとして電気信号に変換される。

圧力センサ２０、スロットル開度センサ２１、アクセル開度センサ２２及び大気圧センサ２３や、その他のセンサ（例えば冷却水温センサ、回転速度センサ等）の各センサにより生成された電気信号は、スロットルバルブ制御部としてのＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ：電子制御ユニット）３０に送られる。

ＥＣＵ３０は、モータ５の駆動や燃料噴射タイミング等を含めた内燃機関の運転を制御する。また、ＥＣＵ３０は、各センサからの電気信号に基づいて、例えば、吸気通路圧力、スロットル開度、アクセル開度、大気圧、冷却水温、回転速度等の内燃機関の運転に必要な物理量を監視している。これに加えて、ＥＣＵ３０は、イグニッションスイッチ（図示せず）のＯＮ・ＯＦＦの状態を監視している。

さらに、ＥＣＵ３０は、内燃機関の通常運転時においては、アクセルペダル１１の操作量に応じて、モータ５に電力を供給する（駆動信号を送る）。そして、ＥＣＵ３０は、モータ５を正転又は逆転させることによって、スロットルバルブ２の位置を変位させる。即ち、ＥＣＵ３０は、モータ５の駆動を制御することによって、スロットルバルブ２の開閉を制御する。なお、スロットル開度ＴＰは、スロットル開度センサ２１を介してＥＣＵ３０にフィードバックされる。

ここで、ＥＣＵ３０は、スロットルバルブ２の開閉制御の一環として、位置学習処理及び学習許可判定処理（学習開始判定処理）を行う。位置学習処理とは、スロットルバルブ２の全開位置及び全閉位置を、それぞれ全開基準位置及び全閉基準位置として学習（記憶）するための処理である。学習許可判定処理とは、位置学習処理を実行するか否かを判定するための処理である。また、学習許可判定処理は、位置学習処理の一過程で、ＥＣＵ３０により実行される処理（サブルーチン）である。

具体的に、ＥＣＵ３０は、学習許可判定処理において、第１学習許可条件と、第２学習許可条件（通常の学習許可条件）と、学習開始条件としての第３学習許可条件とがいずれも成立しているか否かを判断する。第１学習許可条件とは、イグニッションスイッチがＯＦＦ状態、即ち内燃機関が機関停止状態（エンスト状態）のときに、ＥＣＵ３０によって成立したと判断される条件である。

第２学習許可条件とは、例えば、前回の学習時を基準とした冷却水温の温度差、又は前回の学習時からの経過時間等に基づいて、ＥＣＵ３０によって成立したと判断される条件である。第３学習許可条件とは、ＥＣＵ３０に予め登録された所定値（固定値、所定の学習開始基準値）ｋＭＰを、吸気通路圧力ＭＰが超えたことにより、ＥＣＵ３０によって成立したと判断される条件である。なお、所定値ｋＭＰは、真空圧と大気圧との間の値であり、スロットル開度センサ２１によるスロットル開度ＴＰに負圧による誤差が含まれなくなるような値となっている。

なお、ＥＣＵ３０は、演算処理部（ＣＰＵ）、記憶部（ＲＯＭ、ＲＡＭ等）、入出力回路及びバスラインを有している（いずれも図示せず）。ＥＣＵ３０の記憶部は、位置学習処理（バルブ位置学習手段）と、学習許可判定処理（学習許可判定手段、学習禁止手段）との各処理を実行するためのプログラムを格納している。

次に、動作について説明する。図２は、図１のＥＣＵ３０の位置学習処理に関する動作を示すフローチャートである。図３は、図１のＥＣＵ３０の学習許可判定処理に関する動作を示すフローチャートである。なお、図２，３に示す動作は、内燃機関の運転制御の一部として、ＥＣＵ３０よって繰り返し行われる。図２において、まず、ＥＣＵ３０は、学習許可判定処理を実行する（ステップＳ１０１）。

そして、図３において、ＥＣＵ３０は、学習許可判定処理を実行すると、イグニッションスイッチがＯＦＦ状態であるか否か、即ち第１学習許可条件が成立しているか否かを確認する（ステップＳ２０１）。このときに、ＥＣＵ３０は、イグニッションスイッチがＯＦＦ状態であることを確認した場合、第２学習許可条件が成立しているか否かを確認する（ステップＳ２０２）。

そして、ＥＣＵ３０は、第２学習許可条件が成立していることを確認した場合には、「ＭＰ＞ｋＭＰ」であるか否か、即ち第３学習許可条件が成立しているか否かを確認する（ステップＳ２０３）。このときに、ＥＣＵ３０は、吸気通路圧力ＭＰが所定値ｋＭＰを超過していることを確認した場合、第１〜第３学習許可条件のいずれも成立したと判断し、学習許可判定フラグを「１（許可）」に設定する（ステップＳ２０４）。これによって、ＥＣＵ３０による学習許可判定処理が終了する。

これに対して、ＥＣＵ３０は、イグニッションスイッチがＯＮ状態であることを確認した場合（ステップＳ２０１のＮＯ方向）、第２学習許可条件が成立していないことを確認した場合（ステップＳ２０２のＮＯ方向）、又は吸気通路圧力ＭＰが所定値ｋＭＰ以下であることを確認した場合（ステップＳ２０３のＮＯ方向）には、第１〜第３学習許可条件のいずれかが成立していないと判断し、学習許可判定フラグを「０（不許可）」に設定する（ステップＳ２０５）。これによって、ＥＣＵ３０による学習許可判定処理が終了する。

そして、図２に戻り、ＥＣＵ３０は、学習許可判定が成立したか否かを確認する（ステップＳ１０２）。このときに、ＥＣＵ３０は、学習許可判定が成立していないこと、即ち学習許可判定フラグが「０」であることを確認した場合、学習許可判定処理を繰り返して実行し、学習許可判定が成立するまで待機する。

これに対して、ＥＣＵ３０は、学習許可判定が成立したこと、即ち学習許可判定フラグが「１」であることを確認した場合、モータ５を駆動させ、スロットルバルブ２を全閉位置に配置して、その状態を保持したまま所定時間（例えば１秒間）待機する（ステップＳ１０３）。そして、ＥＣＵ３０は、スロットル開度センサ２１からのスロットル開度ＴＰを全閉基準位置として記憶する。即ち、ＥＣＵ３０は、全閉開度学習を行う（ステップＳ１０４）。

その後、ＥＣＵ３０は、モータ５を駆動させて、スロットルバルブ２を全開位置に配置して、その状態を保持したまま所定時間（例えば０．５秒）待機する（ステップＳ１０５）。所定時間経過すると、ＥＣＵ３０は、スロットル開度センサ２１からのスロットル開度ＴＰを全開基準位置として記憶する。即ち、ＥＣＵ３０は、全開開度学習を行う（ステップＳ１０６）。そして、ＥＣＵ３０は、モータ５への電力の供給を停止し（ステップＳ１０７）、同様の動作を繰り返す。

ここで、図４は、スロットルバルブ２の位置学習処理の動作タイミングを説明するための説明図である。なお、図４では、イグニッションスイッチがＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替わった際に、内燃機関がアイドリング状態から機関停止状態となったときの吸気通路圧力ＭＰの変移と、スロットル位置学習におけるスロットル開度ＴＰとの関係を示す。また、図４では、イグニッションスイッチがＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替わった際にスロットル位置学習処理が開始されたときのスロットル開度ＴＰを破線で示す。さらに、図４では、吸気通路圧力ＭＰがｋＭＰを超過した際にスロットル位置学習処理が開始されたときのスロットル開度ＴＰを実線で示す。

また、ここでは、スロットル開度センサ２１は、出力特性の一例として、スロットルバルブ２が全開位置に配置されているときにスロットル開度ＴＰとして４．５Ｖを出力し、スロットルバルブ２が全閉位置に配置されているときにスロットル開度ＴＰとして０．３Ｖを出力するものとする。このような条件において、イグニッションスイッチがＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替わった際（図のｔ０）に、ＥＣＵ３０により位置学習処理が実行されて、スロットルバルブ２が全閉位置に配置された場合には、スロットル開度センサ２１は、スロットル開度ＴＰとして０．２Ｖを出力する。つまり、スロットルバルブ２が負圧によって閉方向へ押し付けられていることにより、スロットル開度センサ２１の出力電圧が０．１Ｖ低下してしまう。

これに対して、イグニッションスイッチがＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替わった後、吸気通路圧力ＭＰが所定値ｋＭＰを超過した際（図のｔ１）に、ＥＣＵ３０により位置学習処理が実行されて、スロットルバルブ２が全閉位置に配置された場合には、スロットル開度センサ２１は、スロットル開度ＴＰとして０．３Ｖを出力する。つまり、負圧が生じていない場合と同一の電圧値をスロットル開度センサ２１が出力する。

このように、実施の形態１の内燃機関の制御装置によれば、ＥＣＵ３０が、所定値ｋＭＰと吸気通路圧力ＭＰとの相互の関係に基づいて、第３学習許可条件が成立したか否かを判断する。そして、ＥＣＵ３０が、第３学習許可条件が成立したと判断したときに、スロットルバルブ２の全閉基準位置の学習を行う。この構成により、負圧によるスロットルバルブ２への押し付け力が軽減又は解消された状態で、スロットルバルブ２の位置学習が可能となる。これに加えて、ＥＣＵ３０による全閉基準位置の学習値にばらつきが発生することを抑えることができ、例えばアイドリング状態でも常に安定した流量制御をすることができる。

また、特許文献２に示すようなものとは異なり、クランキングの開始時期を基準としてスロットルバルブ２の位置学習が行われないことにより、内燃機関の始動性の低下を抑えることができる。

さらに、特許文献３に示すようなモータの余分な動作が不要となることにより、機械的耐久性の低下と消費電力とを抑えることができる。従って、実施の形態１の内燃機関の制御装置は、始動性及び機械的耐久性の低下と消費電力とを抑えつつ、スロットルバルブ２の全閉基準位置の学習精度を向上させることができる。

なお、実施の形態１では、吸気通路圧力ＭＰが所定値ｋＭＰを超えることにより、第３学習許可条件が成立したと、ＥＣＵ３０が判断した。しかしながら、この例に限定されるものではく、ＥＣＵ３０は、学習開始基準値と吸気通路圧力との相互の関係に基づいて、スロットルバルブ２の全閉基準位置の誤学習を回避可能であればよい。例えば、学習開始基準値として予め設定された値であってアイドリング状態での吸気通路圧力ＭＰからの偏差値を、機関停止状態の吸気通路圧力が超えることにより、第３学習許可条件が成立したと、ＥＣＵ３０が判断してもよい。

実施の形態２．
実施の形態１では、吸気通路圧力ＭＰが所定値ｋＭＰを超えることにより、第３学習許可条件が成立したと、ＥＣＵ３０が判断した。これに対して、実施の形態２では、大気圧ＢＰからの吸気通路圧力ＭＰの偏差が、ＥＣＵ３０に予め設定された所定値（固定値、学習開始基準値）ｋＢＭＰ未満であるときに、第３学習許可条件が成立したと、ＥＣＵ３０がする。即ち、実施の形態２では、吸気通路圧力ＭＰに加えて大気圧ＢＰと、所定値ｋＢＭＰとの相互の関係により、第３学習許可条件が成立したと、ＥＣＵ３０が判断する。

また、実施の形態２における所定値ｋＢＭＰは、実施の形態１の所定値ｋＭＰと同様に、スロットル開度センサ２１によるスロットル開度ＴＰに、負圧による誤差が含まれなくなるような値となっている。例えば、所定値ｋＢＭＰは、２００ｍｍＨｇである。つまり、ＥＣＵ３０は、大気圧ＢＰからの吸気通路圧力ＭＰの偏差が、例えば２００ｍｍＨｇ未満となることによって、第３学習許可条件が成立したと判断する。他の構成は実施の形態１と同様である。

次に、実施の形態２のＥＣＵ３０の動作について説明する。実施の形態２のＥＣＵ３０の動作は、実施の形態１のＥＣＵ３０における第２学習許可条件が成立したと判断した際の動作（図３に示すステップＳ２０３）が異なっている。ここでは、実施の形態１との違いについてのみ説明する。

図５は、この発明の実施の形態２によるＥＣＵ３０の動作を示すフローチャートである。なお、図５では、ＥＣＵ３０の学習許可判定処理に関する動作を示す。図５において、ＥＣＵ３０は、第２学習許可条件が成立していることを確認した場合には、「｜ＢＰ−ＭＰ｜＜ｋＢＭＰ」であるか否か、即ち第３学習許可条件が成立しているか否かを確認する（ステップＳ３０３）。このときに、ＥＣＵ３０は、大気圧ＢＰからの吸気通路圧力ＭＰの偏差が所定値ｋＢＭＰ以上であることを確認した場合には、第１〜第３学習許可条件がいずれも成立したと判断し、学習許可判定フラグを「１（許可）」に設定する（ステップＳ２０４）。これによって、ＥＣＵ３０による学習許可判定処理が終了する。

これに対して、ＥＣＵ３０は、大気圧ＢＰからの吸気通路圧力ＭＰの偏差が、所定値ｋＢＭＰ未満であることを確認した場合（ステップＳ３０３のＮＯ方向）には、第３学習許可条件が成立していないと判断し、学習許可判定フラグを「０（不許可）」に設定する（ステップＳ２０５）。これによって、ＥＣＵ３０による学習許可判定処理が終了する。他の動作は実施の形態１と同様である。

ここで、例えば海抜の高低や気象条件等によって大気圧が変動し、大気圧の大きさに応じて、負圧によるスロットルバルブへの押し付け力が変動する。つまり、大気圧の変動の影響をスロットルバルブ２が受けた場合にも、誤学習が生じてしまうことがある。

これに対して、実施の形態２の内燃機関の制御装置では、大気圧ＢＰからの吸気通路圧力ＭＰの偏差が所定値ｋＢＭＰ未満となることによって、第３学習許可条件が成立したとＥＣＵ３０が判断する。この構成により、大気圧の変動によるスロットルバルブ２への影響が軽減又は解消された状態で、スロットルバルブ２の位置学習が可能となる。このため、スロットルバルブ２の位置学習の精度をより向上させることができる。

なお、実施の形態２では、大気圧ＢＰからの吸気通路圧力ＭＰの偏差が所定値ｋＢＭＰ未満であることにより、第３学習許可条件が成立したと、ＥＣＵ３０が判断した。しかしながら、この例に限るものではなく、ＥＣＵ３０が、吸気通路圧力ＭＰ及び大気圧ＢＰと学習開始基準値との相互の関係に基づいて、大気圧の変動によるスロットルバルブ２への影響を考慮した上で、スロットルバルブ２の全閉基準位置の誤学習を回避可能であればよい。

また、実施の形態１，２では、ＥＣＵ３０が大気圧センサ２３を介して大気圧ＢＰを監視していた。しかしながら、この例に限るものではなく、例えば、イグニッションスイッチがＯＦＦ状態からＯＮ状態となった直後の機関停止時に吸気通路圧力ＭＰを計測して推定する等によって、的確に大気圧を取得可能であれば、大気圧センサ２３を省略してもよい。

さらに、実施の形態１，２では、学習許可判定処理において、第１学習許可条件、第２学習許可条件及び第３学習許可条件がいずれも成立している場合に、ＥＣＵ３０が位置学習処理を実行した。しかしながら、この例に限るものではなく、第１学習許可条件及び第３学習許可条件のみが成立する場合に、ＥＣＵ３０が位置学習処理を実行してもよい。

また、実施の形態１，２では、ＥＣＵ３０が、位置学習処理の際にモータ５を駆動させることによって、スロットルバルブ２を全閉位置に変位させた。しかしながら、この例に限るものではなく、例えば、バルブ駆動シャフト３におけるスロットルバルブ２とモータ５との間にクラッチを設けて、そのクラッチを開状態としたときに、スロットルバルブ２の閉方向へバルブ駆動シャフト３が回動するように、スプリングを設けるような構成としてもよい。この構成では、クラッチを開状態とし、モータ５からスロットルバルブ２への駆動力の伝達経路を遮断する（切り離す）ことによって、スロットルバルブ２を全閉位置に変位させることが可能となる。

この発明の実施の形態１による内燃機関の制御装置の構成を模式的に示す構成図である。 図１のＥＣＵの位置学習処理に関する動作を示すフローチャートである。 図１のＥＣＵの学習許可判定処理に関する動作を示すフローチャートである。 スロットルバルブの位置学習処理の動作タイミングを説明するための説明図である。 この発明の実施の形態２による内燃機関の制御装置の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 吸気管、２ スロットルバルブ、５ モータ（アクチュエータ）、６ 全閉ストッパ、１１ アクセルペダル、２０ 圧力センサ、２１ スロットル開度センサ、２２ アクセル開度センサ、２３ 大気圧センサ、３０ ＥＣＵ（スロットルバルブ制御部）。

Claims (4)

1. 吸気通路を開閉するスロットルバルブのスロットル開度と、アクセル開度と、吸気通路圧力とをそれぞれ監視するとともに、前記アクセル開度に応じて、前記スロットルバルブに接続されたアクチュエータを駆動させることによって前記スロットルバルブの開閉を制御し、所定の学習開始条件が成立したと判断したときに、前記アクチュエータを駆動させて前記スロットルバルブを閉方向の動作範囲の限界点に配置し、そのときの前記スロットル開度に基づいて、前記スロットルバルブの全閉位置を全閉基準位置として学習するスロットルバルブ制御部
   を備え、
   前記スロットルバルブ制御部は、機関停止中に、所定の学習開始基準値と前記吸気通路圧力との相互の関係に基づいて、前記学習開始条件が成立したか否かを判断する
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記スロットルバルブ制御部は、真空圧と大気圧との間で前記学習開始基準値として予め設定された固定値を、前記吸気通路圧力が超えることにより、前記学習開始条件が成立したと判断する
   ことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記スロットルバルブ制御部は、前記学習開始基準値として予め設定された値であってアイドリング状態での前記吸気通路圧力からの偏差値を、前記吸気通路圧力が超えることにより、前記学習開始条件が成立したと判断する
   ことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
4. 前記スロットルバルブ制御部は、大気圧をさらに監視し、前記大気圧からの前記吸気通路圧力の偏差が、前記学習開始基準値として予め設定された固定値未満となることにより、前記学習開始条件が成立したと判断する
   ことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。

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