JP2005325751A - Throttle valve and control device of internal combustion engine having this throttle valve - Google Patents

Throttle valve and control device of internal combustion engine having this throttle valve Download PDF

Info

Publication number
JP2005325751A
JP2005325751A JP2004143939A JP2004143939A JP2005325751A JP 2005325751 A JP2005325751 A JP 2005325751A JP 2004143939 A JP2004143939 A JP 2004143939A JP 2004143939 A JP2004143939 A JP 2004143939A JP 2005325751 A JP2005325751 A JP 2005325751A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
throttle valve
internal combustion
combustion engine
value
throttle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2004143939A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Nakamura
貴志 中村
Masahiro Ito
真洋 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2004143939A priority Critical patent/JP2005325751A/en
Publication of JP2005325751A publication Critical patent/JP2005325751A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To perform normal operation of a throttle valve at a low temperature, by precisely detecting a deposit state and a freezing state of frost of the throttle valve. <P>SOLUTION: An ECU executes a program including a step (S100) of detecting a temperture state of an engine from an intake air temperature sensor and a water temperature sensor, a step (S110) of determining whether or not to be a low temperature condition reaching icing on the basis of the temperature state, a step (S130) of determining whether predetermined time passes after starting idling or the predetermined time passes from reversal operation of the last time when a measured air flow rate is a specified value or less to the minus side more than a flow rate generated to throttle opening when the throttle valve is a normal state (YES in S120), and a step (S140) of reversing the throttle valve by substantially 180 degrees when the predetermined time passes after starting the idling or the predetermined time passes after executing the reversal operation of the last time (YES in S130). <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、スロットルバルブおよびそのスロットルバルブを備えた内燃機関の制御装置に関し、特に、低温時であっても正常に動作できる、スロットルバルブおよびそのスロットルバルブを備えた内燃機関を制御する装置に関する。   The present invention relates to a throttle valve and a control device for an internal combustion engine including the throttle valve, and more particularly to a throttle valve and a device for controlling the internal combustion engine including the throttle valve that can operate normally even at low temperatures.

極低温の環境下においては、エンジン運転中でも、吸気管内の吸入空気に含まれる水分が凍ってスロットルバルブやその周辺部に氷結が生じることがあり、最悪の場合には、定常走行中にスロットルバルブの軸回りが氷結してスロットルバルブが開いた状態で動かなくなってしまうおそれがある。   Under extremely cold conditions, even when the engine is running, the water contained in the intake air in the intake pipe may freeze and freeze in the throttle valve and its surroundings. In the worst case, the throttle valve during steady running There is a risk that the shaft will freeze and the throttle valve will stop moving.

この対策として、エンジンで温められた冷却水(温水)を利用してスロットルバルブの周辺部を温めることで、スロットルバルブの氷結を防止するようにしたものがある。しかし、このような温水加熱装置を設けると、スロットルシステムや冷却水循環システムの構成が複雑化してコストアップしてしまう。しかも、高温環境下においては、もともと高い吸気温を温水加熱装置によってさらに昇温させてしまうため、筒内空気充填量が低下したり、あるいは、ノッキング限界が低下して点火時期を遅角する必要が生じたりして、エンジンの出力低下を招くという欠点もある。   As a countermeasure against this, there is one in which the periphery of the throttle valve is heated using cooling water (hot water) warmed by the engine to prevent icing of the throttle valve. However, if such a hot water heating device is provided, the configuration of the throttle system and the cooling water circulation system becomes complicated and the cost increases. In addition, in a high temperature environment, the high intake air temperature is further raised by the hot water heating device, so the cylinder air charge amount must be reduced, or the knocking limit must be reduced to retard the ignition timing. May occur, leading to a decrease in engine output.

このような事情を考慮して、特開2003−262178号公報(特許文献1)は、温水や電気ヒータ等の加熱装置を用いずに、かつ、ドライバビリティに悪影響を及ぼすことなく、スロットルバルブの氷結防止効果を高めることができる内燃機関の制御装置を開示する。この公報に開示された内燃機関の制御装置は、内燃機関の吸気通路に設けられたスロットルバルブの開度を目標スロットル開度に制御する内燃機関の制御装置であって、内燃機関の運転中に所定のスロットル氷結防止制御実行条件が成立したときに目標スロットル開度を含む開度範囲でスロットルバルブを強制的に開閉駆動するスロットル氷結防止制御部と、スロットル氷結防止制御部によるスロットルバルブの強制駆動によって発生する内燃機関の出力変動を打ち消す方向にスロットル開度以外の制御パラメータを補正する出力変動防止制御部とを備える。   In consideration of such circumstances, Japanese Patent Laid-Open No. 2003-262178 (Patent Document 1) does not use a heating device such as hot water or an electric heater and does not adversely affect drivability. Disclosed is an internal combustion engine control device capable of enhancing the effect of preventing freezing. The control device for an internal combustion engine disclosed in this publication is a control device for an internal combustion engine that controls the opening degree of a throttle valve provided in an intake passage of the internal combustion engine to a target throttle opening degree, during operation of the internal combustion engine. A throttle anti-icing control unit that forcibly opens and closes the throttle valve in an opening range including the target throttle opening when a predetermined throttle anti-icing control execution condition is satisfied, and a throttle valve forcible drive by the throttle anti-icing control unit And an output fluctuation prevention control unit that corrects control parameters other than the throttle opening in a direction to cancel the output fluctuation of the internal combustion engine generated by the engine.

この内燃機関の制御装置によると、スロットルバルブを強制的に開閉駆動する際の強制駆動量をある程度大きくしてスロットルバルブの氷結防止効果を高めながら、そのスロットルバルブの強制駆動によって発生する内燃機関の出力変動をスロットル開度以外の制御パラメータを補正することによって打ち消すことができる。これにより、ドライバビリティに悪影響を及ぼすことなく、スロットルバルブの氷結を効果的に防止することができ、走行中にスロットルバルブが氷結して動かなくなってしまうことを未然に防止することができる。しかも、温水や電気ヒータ等の加熱装置を用いる必要がないので、低コスト化することができるとともに、加熱装置による吸気温上昇によって内燃機関の出力が低下することも回避できる。
特開2003−262178号公報
According to this control device for an internal combustion engine, the amount of forced drive when the throttle valve is forcibly opened / closed is increased to some extent to enhance the anti-icing effect of the throttle valve, while the internal combustion engine generated by the forced drive of the throttle valve The output fluctuation can be canceled by correcting control parameters other than the throttle opening. As a result, it is possible to effectively prevent icing of the throttle valve without adversely affecting drivability, and it is possible to prevent the throttle valve from icing and moving during driving. In addition, since it is not necessary to use a heating device such as hot water or an electric heater, the cost can be reduced, and a decrease in the output of the internal combustion engine due to an increase in intake air temperature by the heating device can be avoided.
JP 2003-262178 A

しかしながら、特許文献1に開示された内燃機関の制御装置では、吸気温が所定温度以下(スロットルバルブの氷結が発生する温度)であることや、スロットル開度がほぼ定常状態であることが満足されると、周期的にスロットルバルブの開度を変化(以下、揺動という)させていた。温度を主たる条件としているため、実際には氷結している可能性が低い場合であっても、スロットルバルブを揺動させていたので、無駄なエネルギ消費を招いてしまう。   However, in the control apparatus for an internal combustion engine disclosed in Patent Document 1, it is satisfied that the intake air temperature is equal to or lower than a predetermined temperature (the temperature at which icing of the throttle valve occurs) and that the throttle opening is almost in a steady state. Then, the opening degree of the throttle valve was periodically changed (hereinafter referred to as swinging). Since the temperature is the main condition, even if the possibility of actual icing is low, the throttle valve is swung, which causes unnecessary energy consumption.

PCV(Positive Crankcase Ventilation)装置(ブローバイガス還元装置)において、PCV管路を通って、ブローバイガスがスロットルバルブのさらに上流側に供給されると、以下のような問題が発生する。すなわち、ブローバイガスは多湿のガスである一方、低温雰囲気においては、スロットルバルブおよびスロットルボアは冷えた状態であるので、ブローバイガスがスロットルバルブおよびスロットルボアに直接当って結露が発生し、霜となって堆積する。   In a PCV (Positive Crankcase Ventilation) device (blow-by gas reduction device), when blow-by gas is supplied further upstream of the throttle valve through the PCV pipe, the following problems occur. That is, while the blow-by gas is a humid gas, in a low temperature atmosphere, the throttle valve and the throttle bore are in a cold state, so the blow-by gas directly hits the throttle valve and the throttle bore, resulting in dew condensation and frost. And accumulate.

特に、スロットルバルブよりも下流側のPCV管路が何らかの原因で閉塞するという異常が発生した場合であって、エンジンが軽負荷であってスロットルバルブの開度が小さく、スロットルバルブのクリアランスが小さい状態になると、下流側へのPCV管路が閉塞しているので、還元された多湿のブローバイガスは、スロットルバルブよりも上流側のPCV管路を通って、低温雰囲気において冷えた状態のスロットルバルブに直接当たる。このとき、結露が発生し、霜となって堆積する場合があり、特に、スロットルバルブのクリアランスが小さいので、霜の堆積が少ない場合であっても、スロットルバルブが固着することや、クリアランスを霜で覆ってしまい吸気管路が閉塞すること、が発生する可能性が高くなる。   In particular, when an abnormality occurs in which the PCV pipe downstream from the throttle valve is blocked for some reason, the engine is lightly loaded, the throttle valve opening is small, and the throttle valve clearance is small. Then, since the PCV pipe line to the downstream side is blocked, the reduced humid blow-by gas passes through the PCV pipe line upstream from the throttle valve and becomes a throttle valve cooled in a low temperature atmosphere. Direct hit. At this time, condensation may occur and accumulate as frost. In particular, since the clearance of the throttle valve is small, even if the accumulation of frost is small, the throttle valve may stick or the clearance may be frosted. This increases the possibility that the intake pipe will be blocked due to the cover.

さらに詳しくは、高湿のガスが流入することにより、スロットルバルブの表面に霜状の水分が付着したり、付着した霜状の水分がスロットルバルブとスロットルボアとの間のクリアランスを塞いでしまい、回転数低下あるいはエンジンストールを招く可能性があるということである。   More specifically, when a humid gas flows in, frosty water adheres to the surface of the throttle valve, or the attached frosty water blocks the clearance between the throttle valve and the throttle bore, This means that there may be a decrease in engine speed or engine stall.

このような状況のもとで、特許文献1のように、スロットルバルブの氷結が発生する温度であることや、スロットル開度がほぼ定常状態であることが満足されると、スロットルバルブを揺動させると以下のような問題がある。すなわち、特許文献1に開示された揺動開始条件では、実際には霜の堆積も氷結もしていないのにスロットルバルブを揺動することによる無駄なエネルギ消費を招くのみならず、霜の発生を温度のみで的確に検知できないので、霜が堆積してスロットルバルブが氷結してしまってからスロットルバルブを揺動させることも考えられ、これでは揺動のタイミングが遅すぎて、スロットルバルブを揺動させても、堆積した霜も、さらに成長した氷結も取り去ることができない。   Under such circumstances, when the temperature of the throttle valve freezes or the throttle opening is almost in a steady state as in Patent Document 1, the throttle valve is swung. If you do, there are the following problems. That is, in the swing start condition disclosed in Patent Document 1, not only frost is actually accumulated nor frozen, but not only is unnecessary energy consumption caused by swinging the throttle valve, but also generation of frost is caused. Since it cannot be accurately detected only by temperature, it may be possible to swing the throttle valve after frost accumulates and the throttle valve freezes. This causes the swing timing to be too late, causing the throttle valve to swing. Even so, the accumulated frost and further freezing cannot be removed.

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、低温時におけるスロットルバルブの正常動作を実現する、スロットルバルブおよびそのスロットルバルブを備えた内燃機関の制御装置を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a throttle valve and a control device for an internal combustion engine including the throttle valve, which realize normal operation of the throttle valve at a low temperature. Is to provide.

第1の発明に係るスロットルバルブは、内燃機関の吸気管路に設けられ、内燃機関への吸気量を制御する。このスロットルバルブは、回転軸に支持された弁体と、弁体の外形に合致する形状を有するボアと、回転軸を略180度以上回転させるための回転手段とを含む。   A throttle valve according to a first aspect of the present invention is provided in an intake pipe of an internal combustion engine and controls an intake amount to the internal combustion engine. This throttle valve includes a valve body supported by a rotating shaft, a bore having a shape matching the outer shape of the valve body, and a rotating means for rotating the rotating shaft by approximately 180 degrees or more.

第1の発明によると、たとえば、PCV装置におけるスロットルバルブよりも下流側のPCV管路が何らかの原因で閉塞するという異常が発生するとブローバイガスがスロットルバルブよりも上流側に還流され、多湿のブローバイガスが冷えた状態のスロットルバルブに直接当たって結露が発生し霜となって堆積する場合がある。このような場合、スロットルバルブに結露が付き始めたり、スロットルバルブに霜が堆積し始めたり、スロットルバルブが氷結し始めたり、スロットルバルブの開度が小さくクリアランスが小さいときには吸気管路(空気通路)が閉塞し始めたりすると、回転軸を中心に略180度以上(360度であってもよい)回転可能なスロットルバルブを略180度回転させる。すなわち、スロットルバルブを上流側から見て表裏を逆にする。このようにすると、ブローバイガスによりスロットルバルブの弁体の表面に付着した霜状の水分がさらに成長しないようになるので、スロットルバルブが氷結することを抑制できる。また、堆積した霜、さらに氷結した霜を吸入空気で内燃機関側に吹き飛ばす可能性もある。その結果、低温時におけるスロットルバルブの正常動作を実現する、スロットルバルブを提供することができる。   According to the first invention, for example, when an abnormality occurs in which the PCV pipe downstream of the throttle valve in the PCV device is blocked for some reason, the blow-by gas is returned to the upstream side of the throttle valve, and the humid blow-by gas There is a case where dew condensation occurs and directly accumulates as frost by directly hitting the cooled throttle valve. In such a case, when the throttle valve starts to condense, frost begins to accumulate on the throttle valve, the throttle valve begins to freeze, or when the throttle valve opening is small and the clearance is small, the intake pipe (air passage) When the valve starts to close, the throttle valve that can rotate about 180 degrees or more (or 360 degrees) may be rotated about 180 degrees around the rotation axis. That is, the front and back are reversed when the throttle valve is viewed from the upstream side. In this way, frost-like moisture adhering to the surface of the valve body of the throttle valve is not further grown by the blow-by gas, so that the throttle valve can be prevented from freezing. Moreover, there is a possibility that the accumulated frost and the frozen frost may be blown off to the internal combustion engine side by the intake air. As a result, it is possible to provide a throttle valve that realizes normal operation of the throttle valve at a low temperature.

第2の発明に係る内燃機関の制御装置は、内燃機関の吸気管路に設けられたスロットルバルブの開度を制御する。この内燃機関の制御装置が制御するスロットルバルブは、回転軸に支持された弁体と、弁体の外形に合致する形状を有するボアと、回転軸を略180度以上回転させるための回転手段とを含む。この内燃機関の制御装置は、スロットルバルブに霜および氷の少なくともいずれかが付着することによる、スロットルバルブの作動不良の発生または発生の可能性を検知するための検知手段と、検知手段により、スロットルバルブの作動不良の発生または発生の可能性が検知されると、弁体を略180度反転させるように、回転手段を制御するための制御手段とを含む。   A control device for an internal combustion engine according to a second invention controls the opening of a throttle valve provided in an intake pipe of the internal combustion engine. The throttle valve controlled by the control device of the internal combustion engine includes a valve body supported by a rotating shaft, a bore having a shape that matches the outer shape of the valve body, and a rotating means for rotating the rotating shaft by approximately 180 degrees or more. including. The control device for an internal combustion engine includes a detecting means for detecting occurrence or possibility of occurrence of malfunction of the throttle valve due to at least one of frost and ice adhering to the throttle valve, and a throttle by means of the detecting means. And a control means for controlling the rotating means so as to reverse the valve body by approximately 180 degrees when the occurrence of the valve malfunction or the possibility of occurrence thereof is detected.

第2の発明によると、たとえば、PCV装置におけるスロットルバルブよりも下流側のPCV管路が何らかの原因で閉塞するという異常が発生するとブローバイガスがスロットルバルブよりも上流側に還流され、多湿のブローバイガスが冷えた状態のスロットルバルブに直接当たって結露が発生し霜となって堆積する場合がある。このような場合、スロットルバルブに結露が付き始めたり、スロットルバルブに霜が堆積し始めたり、スロットルバルブが氷結し始めたり、スロットルバルブの開度が小さくクリアランスが小さいときには吸気管路(空気通路)が閉塞し始めたりすると、検知手段により、スロットルバルブに霜および氷の少なくともいずれかが付着することによる、スロットルバルブの作動不良の発生または発生の可能性が検知される。このような場合、回転軸を中心に略180度以上(360度であってもよい)回転可能なスロットルバルブを略180度回転させる。このようにすると、ブローバイガスによりスロットルバルブの弁体の表面に付着した霜状の水分がさらに成長しないようになるので、スロットルバルブが氷結することを抑制できる。また、堆積した霜、さらに氷結した霜を吸入空気で内燃機関側に吹き飛ばす可能性もある。その結果、低温時におけるスロットルバルブの正常動作を実現する、内燃機関の制御装置を提供することができる。なお、スロットルの作動不良とは、スロットルバルブやその支軸に霜が付着して所望の開度が得られないこと、スロットルバルブおよびその近傍に霜が付着して、特にスロットルバルブの開度が小さくクリアランスが小さいときには吸気管路(空気通路)が閉塞すること、のいずれの場合をも含む。   According to the second invention, for example, when an abnormality occurs in which the PCV pipe downstream of the throttle valve in the PCV device is blocked for some reason, the blow-by gas is returned to the upstream side of the throttle valve, and the humid blow-by gas There is a case where dew condensation occurs and directly accumulates as frost by directly hitting the cooled throttle valve. In such cases, when the throttle valve starts to condense, frost begins to accumulate on the throttle valve, the throttle valve begins to freeze, or when the throttle valve opening is small and the clearance is small, the intake pipe (air passage) When the valve starts to be closed, the detection means detects the occurrence or the possibility of occurrence of malfunction of the throttle valve due to at least one of frost and ice adhering to the throttle valve. In such a case, the throttle valve that can rotate approximately 180 degrees or more (or 360 degrees) about the rotation axis is rotated approximately 180 degrees. In this way, frost-like moisture adhering to the surface of the valve body of the throttle valve is not further grown by the blow-by gas, so that the throttle valve can be prevented from freezing. Further, there is a possibility that the accumulated frost and further the frozen frost are blown off to the internal combustion engine side by the intake air. As a result, it is possible to provide a control device for an internal combustion engine that realizes normal operation of the throttle valve at a low temperature. Note that the malfunction of the throttle means that frost adheres to the throttle valve and its support shaft and a desired opening cannot be obtained, frost adheres to the throttle valve and its vicinity, When the clearance is small and the clearance is small, the intake pipe (air passage) is blocked.

第3の発明に係る内燃機関の制御装置においては、第2の発明の構成に加えて、検知手段は、スロットルバルブの開閉状態に対応した、内燃機関の目標状態を表わす物理量の値を第1の値として検知するための手段と、物理量の実測値を第2の値として検知するための手段と、第1の値と第2の値とを比較するための比較手段と、比較の結果に基づいて、スロットルバルブの作動不良の発生または発生の可能性を検知するための手段を含む。   In the internal combustion engine control apparatus according to the third aspect of the invention, in addition to the configuration of the second aspect of the invention, the detection means sets the value of the physical quantity representing the target state of the internal combustion engine corresponding to the open / close state of the throttle valve to the first value. Means for detecting the measured value of the physical quantity as a second value, comparing means for comparing the first value and the second value, and the result of the comparison And means for detecting the occurrence or possible occurrence of throttle valve malfunction.

第3の発明によると、スロットルバルブに霜も堆積しておらず、氷結もしていないと、スロットルバルブが正常であるときの開閉状態に対応した、内燃機関の目標状態を表わす物理量の実測値(これは、たとえば第2の値としての流入空気量や内燃機関回転数等)は正常な値になるが、スロットルバルブに霜が堆積していたり、氷結していると、第2の値は正常な値でなくなる。スロットルバルブの開閉状態に対応した、内燃機関のスロットルバルブが正常な状態における目標状態を表わす物理量の値を第1の値として検知しておいて、この第1の値よりも実測値である第2の値とを比較して、たとえば、第2の値のほうが第1の値よりも低いと、スロットルバルブに霜および氷の少なくともいずれかが付着することによる、スロットルバルブの作動不良の発生または発生の可能性を検知することができる。   According to the third aspect of the present invention, when no frost is accumulated on the throttle valve and no icing is formed, an actual measured value of a physical quantity representing the target state of the internal combustion engine corresponding to the open / closed state when the throttle valve is normal ( This is because, for example, the inflow air amount as the second value and the internal combustion engine speed, etc., are normal values, but the second value is normal when frost is accumulated or frozen on the throttle valve. It is not a correct value. A physical quantity value representing a target state when the throttle valve of the internal combustion engine is in a normal state corresponding to the opening / closing state of the throttle valve is detected as a first value, and is a measured value that is an actually measured value rather than the first value. If the second value is lower than the first value, for example, the occurrence of malfunction of the throttle valve due to the adhesion of at least one of frost and ice to the throttle valve or The possibility of occurrence can be detected.

第4の発明に係る内燃機関の制御装置においては、第3の発明の構成に加えて、検知手段は、比較の結果、第2の値が第1の値よりも低いときに、スロットルバルブの作動不良の発生または発生の可能性を検知するための手段を含む。   In the control apparatus for an internal combustion engine according to the fourth aspect of the invention, in addition to the configuration of the third aspect of the invention, the detection means detects the throttle valve when the second value is lower than the first value as a result of comparison. Means for detecting the occurrence or potential for malfunctions.

第4の発明によると、第2の値(流入空気量や内燃機関回転数)のほうが第1の値よりも低いと、スロットルバルブに霜および氷の少なくともいずれかが付着することによる、スロットルバルブの作動不良の発生または発生の可能性を検知することができる。すなわち、スロットルバルブに霜が堆積していたり、氷結していると、スロットルバルブが開くような制御信号を受けてもその開度まで開かない。また、スロットルバルブの表面に霜が付いた状況では、スロットルバルブ開度は目標位置にあっても、吸入空気量が目標を満たさない。このため、スロットルバルブが正常な状態であるときよりも流入空気量や内燃機関回転数が低くなる。これに基づいて、スロットルバルブに霜および氷の少なくともいずれかが付着することによる、スロットルバルブの作動不良の発生または発生の可能性を検知することができる。   According to the fourth invention, when the second value (inflow air amount or internal combustion engine speed) is lower than the first value, at least one of frost and ice adheres to the throttle valve. It is possible to detect the occurrence or the possibility of occurrence of malfunctions. That is, if frost is accumulated on the throttle valve or is frozen, it will not open to its opening even when a control signal for opening the throttle valve is received. In a situation where the surface of the throttle valve is frosted, the intake air amount does not satisfy the target even if the throttle valve opening is at the target position. For this reason, the inflow air amount and the internal combustion engine speed are lower than when the throttle valve is in a normal state. Based on this, it is possible to detect the occurrence or the possibility of occurrence of malfunction of the throttle valve due to at least one of frost and ice adhering to the throttle valve.

第5の発明に係る内燃機関の制御装置においては、第3または4の発明の構成に加えて、物理量は、内燃機関への流入空気量であるものである。   In the control device for an internal combustion engine according to the fifth invention, in addition to the configuration of the third or fourth invention, the physical quantity is the amount of air flowing into the internal combustion engine.

第5の発明によると、スロットルバルブの開度に強い関連を有する流入空気量をエアフローメータで検知して、スロットルバルブに霜および氷の少なくともいずれかが付着することによる、スロットルバルブの作動不良の発生または発生の可能性を検知することができる。   According to the fifth aspect of the present invention, the malfunction of the throttle valve is caused by detecting the amount of inflow air having a strong relationship with the opening degree of the throttle valve with the air flow meter and attaching at least one of frost and ice to the throttle valve. Occurrence or the possibility of occurrence can be detected.

第6の発明に係る内燃機関の制御装置においては、第3または4の発明の構成に加えて、物理量は、内燃機関の回転数であるものである。   In the control device for an internal combustion engine according to the sixth invention, in addition to the configuration of the third or fourth invention, the physical quantity is the rotational speed of the internal combustion engine.

第6の発明によると、スロットルバルブの開度に強い関連を有する内燃機関回転数を回転数センサで検知して、スロットルバルブに霜および氷の少なくともいずれかが付着することによる、スロットルバルブの作動不良の発生または発生の可能性を検知することができる。   According to the sixth aspect of the invention, the operation of the throttle valve is performed by detecting the rotational speed of the internal combustion engine having a strong relationship with the opening degree of the throttle valve by the rotational speed sensor and attaching at least one of frost and ice to the throttle valve. It is possible to detect the occurrence or possibility of occurrence of defects.

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.

<第1の実施の形態>
図1および図2を参照して、本実施の形態に係るエンジン制御システムが制御する、PCV装置が実装されたエンジン100の断面について説明する。図1がエンジン100の軽負荷時の状態を、図2がエンジン100の高負荷時の状態を、それぞれ示している。
<First Embodiment>
With reference to FIGS. 1 and 2, a cross section of engine 100 mounted with a PCV device, which is controlled by the engine control system according to the present embodiment, will be described. FIG. 1 shows a state when the engine 100 is lightly loaded, and FIG. 2 shows a state when the engine 100 is heavily loaded.

図1および図2に示すように、このエンジン100は、主として、シリンダ104と、ピストン106と、クランクケース102と、シリンダヘッド116とから構成される。ブローバイガスは、ピストンリングとシリンダ104との隙間からクランクケース102へ漏れる混合ガスのことであって、このブローバイガスには多量の炭化水素が含まれており、かつ強酸性であるため、あまり多いとエンジンオイルの劣化やエンジン内部の錆の原因になる。また、炭化水素が含まれているため、このまま大気に解放することは環境によくない。そのため、ブローバイガスはPCV管路122A(軽負荷時)、PCV管路122AおよびPCV管路122B(高負荷時)を通して、吸気マニホールドの負圧を利用して強制的に吸気系統へ戻されることになる。このブローバイガスおよび新気の流れを矢印で示す。   As shown in FIGS. 1 and 2, the engine 100 mainly includes a cylinder 104, a piston 106, a crankcase 102, and a cylinder head 116. The blow-by gas is a mixed gas that leaks from the gap between the piston ring and the cylinder 104 to the crankcase 102. The blow-by gas contains a large amount of hydrocarbons and is very acidic, so it is too much. This can cause deterioration of engine oil and rust inside the engine. Moreover, since it contains hydrocarbons, it is not good for the environment to release it to the atmosphere as it is. Therefore, the blow-by gas is forcibly returned to the intake system using the negative pressure of the intake manifold through the PCV line 122A (at light load), the PCV line 122A and the PCV line 122B (at high load). Become. The flow of this blow-by gas and fresh air is indicated by arrows.

吸気系にはスロットルバルブ118が設けられている。スロットルバルブ118にてエンジン100へ供給される吸気の量が調整され、吸気管112を、その量が調整された吸気が通って吸気バルブ108からエンジン100の内部の燃焼室に供給される。供給された吸気により燃料が燃焼され、排気バルブ110および排気管114を介して燃焼ガスがエンジン外部に排出される。   A throttle valve 118 is provided in the intake system. The amount of intake air supplied to engine 100 is adjusted by throttle valve 118, and the intake air whose amount has been adjusted passes through intake pipe 112 and is supplied from intake valve 108 to a combustion chamber inside engine 100. Fuel is combusted by the supplied intake air, and combustion gas is discharged to the outside of the engine through the exhaust valve 110 and the exhaust pipe 114.

ピストンリングとシリンダ104との隙間で発生したブローバイガスは、シリンダヘッド内116内を通り、軽負荷時にはPCV管路122Aを通って、高負荷時にはPCV管路122AおよびPCV管路122Bを通って吸気管112へと導かれる。PCV管路122Aには、PCVバルブ123が設けられている。このPCVバルブ123は、吸気マニホールドの負圧の強さで流量を規制する流量調節弁である。すなわち、図1および図2に示すように、PCV管路122Aは、PCVバルブ123によりその流量が調節されてスロットルバルブ118の下流側にブローバイガスを還元する。PCV管路122Bは、エンジン100の高負荷時において、スロットルバルブ118の上流側にブローバイガスを還元する。   Blow-by gas generated in the gap between the piston ring and the cylinder 104 passes through the inside of the cylinder head 116, passes through the PCV conduit 122A at a light load, and intakes through the PCV conduit 122A and the PCV conduit 122B at a high load. Guided to tube 112. A PCV valve 123 is provided in the PCV conduit 122A. The PCV valve 123 is a flow rate regulating valve that regulates the flow rate with the strength of the negative pressure of the intake manifold. That is, as shown in FIGS. 1 and 2, the flow rate of the PCV conduit 122 </ b> A is adjusted by the PCV valve 123 to reduce the blow-by gas downstream of the throttle valve 118. PCV pipe line 122B reduces blow-by gas upstream of throttle valve 118 when engine 100 is under a high load.

このような作動をする場合において、以下のような異常が発生した場合を想定する。下流側のPCV管路122Aが何らかの原因で閉塞するという異常が発生したとする。エンジン100が軽負荷であるとスロットルバルブ118の開度が小さく、スロットルバルブ118と吸気管112とのクリアランスが小さい状態になる。このような状態において、下流側のPCV管路122Aが閉塞すると、還元された多湿のブローバイガスは、PCV管路122Bを通って、低温雰囲気において冷えた状態のスロットルバルブ118に直接当って結露が発生し、霜となって堆積する場合がある。特に、このときに、スロットルバルブ118と吸気管112とのクリアランスが小さいので、霜の堆積が少ない場合であっても、スロットルバルブ118が固着することや、クリアランスを霜で覆ってしまい吸気管路が閉塞すること、が発生する可能性が高くなる。本発明は、このような問題を解決するスロットルバルブおよび制御装置を提供する。   When such an operation is performed, a case where the following abnormality occurs is assumed. Assume that an abnormality occurs in which the downstream PCV pipe line 122A is blocked for some reason. When the engine 100 is lightly loaded, the opening of the throttle valve 118 is small, and the clearance between the throttle valve 118 and the intake pipe 112 is small. In such a state, when the downstream PCV pipe 122A is blocked, the reduced humid blow-by gas directly passes through the PCV pipe 122B and directly hits the throttle valve 118 that has been cooled in a low temperature atmosphere to cause condensation. It may occur and accumulate as frost. In particular, since the clearance between the throttle valve 118 and the intake pipe 112 is small at this time, even if the accumulation of frost is small, the throttle valve 118 is fixed or the clearance is covered with frost and the intake pipe line Is likely to occur. The present invention provides a throttle valve and a control device that solve such problems.

図3を参照して、本実施の形態に係るスロットルバルブであって、エンジン制御システムで制御されるエンジン100のスロットルバルブ118について説明する。   With reference to FIG. 3, the throttle valve 118 according to the present embodiment, which is controlled by the engine control system, of engine 100 will be described.

図3に示すように、このスロットルバルブ118は、スロットルバルブ118のボアの内径と同じ直径を有する円板状の弁体118Aと、弁体118Aを全閉状態(スロットル開度0度であって弁体118Aがほぼ垂直になる状態)から全開状態(スロットル開度略90度であって弁体118Aがほぼ水平になる状態)までを含んで略180度以上(360度であってもよい)回転作動させるためのモータ118Bと、弁体118Aの開度を検知するスロットルポジションセンサ118Cと、モータ118Bの回転軸に設けられたギヤによる回転力を減速して弁体118Aの回転軸に設けられたギヤに回転力を伝達する減速ギヤ118Dおよび減速ギヤ118Eとを含む。   As shown in FIG. 3, the throttle valve 118 has a disc-like valve body 118A having the same diameter as the bore of the throttle valve 118, and the valve body 118A is fully closed (the throttle opening is 0 degrees). 180 degrees or more (or 360 degrees may be included), including from a fully open state (a state where the valve body 118A is substantially vertical) to a fully opened state (a state where the throttle body 118A is substantially horizontal). A motor 118B for rotating operation, a throttle position sensor 118C for detecting the opening degree of the valve body 118A, and a rotational force by a gear provided on the rotation shaft of the motor 118B are decelerated and provided on the rotation shaft of the valve body 118A. Including a reduction gear 118D and a reduction gear 118E that transmit the rotational force to the other gears.

モータ118Bは、たとえばDCモータにより構成される。また、図3に示すように、本実施の形態に係るスロットルバルブ118は、スロットルバルブ118の弁体118Aを0度から略180度以上の間で回転させるために、弁体118Aの回転支軸に設けられた減速ギヤ118Eは少なくとも略180度分の(1/2周分の)ギヤが刻まれている。(図3においては、最大の360度分ギヤが刻まれている)。また、スロットルバルブ118は、モータ118Bによる弁体118Aを開こうとする力に反する力を発生させるリターンスプリングが設けられている。このリターンスプリングにより、スロットルバルブ118の弁体118Aは常に閉じる方向に力が作用している。モータ118Bは減速ギヤ118Dおよび減速ギヤ118Eを介してこのリターンスプリングの力に抗して、スロットルバルブ118の弁体118Aを所定の開度だけ開くことになる。   The motor 118B is constituted by a DC motor, for example. Further, as shown in FIG. 3, the throttle valve 118 according to the present embodiment is configured so that the valve body 118A of the throttle valve 118 rotates between 0 degrees and approximately 180 degrees or more in order to rotate the valve body 118A. The reduction gear 118E provided in the is engraved with gears of at least about 180 degrees (1/2 circumference). (In FIG. 3, the maximum 360 degree gear is carved). Further, the throttle valve 118 is provided with a return spring that generates a force that is contrary to the force for opening the valve body 118A by the motor 118B. By this return spring, a force acts in the direction in which the valve body 118A of the throttle valve 118 is always closed. The motor 118B opens the valve body 118A of the throttle valve 118 by a predetermined opening against the force of the return spring via the reduction gear 118D and the reduction gear 118E.

また、ECUからモータ118Bへ、反転信号(反転フラグ)が制御信号として送信される。この信号をECUから受信したモータ118Bは、スロットルバルブ118の弁体118Aの表裏を逆にする(略180度弁体118Aを回転させる)。   Further, an inversion signal (inversion flag) is transmitted as a control signal from the ECU to the motor 118B. Upon receiving this signal from the ECU, the motor 118B reverses the front and back of the valve body 118A of the throttle valve 118 (rotates the valve body 118A by approximately 180 degrees).

図4を参照して、本実施の形態に係るエンジン制御システムの制御ブロック図について説明する。   A control block diagram of the engine control system according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

図4に示すように、本実施の形態に係るエンジン制御システムは、エンジン100を制御する。特に、以下においては、エンジン100への吸入空気量を制御するスロットルバルブ118の開度の制御およびスロットルバルブ118の氷結を防止する制御について説明する。   As shown in FIG. 4, the engine control system according to the present embodiment controls engine 100. In particular, hereinafter, the control of the opening degree of the throttle valve 118 that controls the amount of intake air to the engine 100 and the control that prevents the throttle valve 118 from freezing will be described.

図4に示すように、このエンジン制御システムは、エンジン100およびスロットルバルブ118を制御するECU(Electronic Control Unit)1000と、エンジン100
に吸入される吸入空気の吸気温を検知する吸気温センサ1010と、エンジン100の冷却水の水温を検知する水温センサ1020と、エンジン100の回転数を検知するエンジン回転数センサ1030と、エンジン100へ吸入される吸入空気量を検知する吸入空気量センサ1040とを含む。吸気温センサ1010、水温センサ1020、エンジン回転数センサ1030および吸入空気量センサ1040はECU1000に接続され、それぞれが検知した物理量(吸気温、水温、エンジン回転数、吸入空気量)を表わす信号をECU1000に送信する。
As shown in FIG. 4, this engine control system includes an ECU (Electronic Control Unit) 1000 that controls engine 100 and throttle valve 118, and engine 100.
An intake air temperature sensor 1010 for detecting the intake air temperature of the intake air sucked into the engine 100, a water temperature sensor 1020 for detecting the coolant temperature of the engine 100, an engine speed sensor 1030 for detecting the engine speed, and the engine 100 And an intake air amount sensor 1040 for detecting the amount of intake air taken into the air. The intake air temperature sensor 1010, the water temperature sensor 1020, the engine speed sensor 1030, and the intake air amount sensor 1040 are connected to the ECU 1000, and signals representing the detected physical quantities (intake air temperature, water temperature, engine speed, intake air amount) are sent to the ECU 1000. Send to.

また、アクセルペダルの開度を検知するアクセル開度センサ1050が設けられ、ECU1000にアクセルペダルの開度を表わす信号が入力される。さらに、スロットルポジションセンサ118CからECU1000に、スロットルバルブ118の開度を表わす信号や反転信号(反転フラグ)が入力される。   An accelerator opening sensor 1050 for detecting the opening of the accelerator pedal is provided, and a signal indicating the opening of the accelerator pedal is input to the ECU 1000. Further, a signal indicating the opening of the throttle valve 118 and an inversion signal (inversion flag) are input from the throttle position sensor 118C to the ECU 1000.

ECU1000から、スロットルバルブ118のモータ118Bにスロットルバルブ118の弁体118Aの開度を示す信号が出力され、モータ118Bが回転することにより減速ギヤ118Dおよび減速ギヤ118Eを介して、弁体118Aが所定の開度分だけ開くように制御されたり、弁体118Aが略180度反転するように制御されたりする。   A signal indicating the opening degree of the valve body 118A of the throttle valve 118 is output from the ECU 1000 to the motor 118B of the throttle valve 118. When the motor 118B rotates, the valve body 118A is set to a predetermined value via the reduction gear 118D and the reduction gear 118E. Or the valve body 118A is controlled so as to reverse approximately 180 degrees.

上述したように、図4に示すスロットルバルブ118の吸入空気量センサ1040側(上流側)において、ブローバイガスが供給される。このブローバイガスは多湿の空気であって、冷間時などにおいてスロットルバルブ118が低温であると、結露して水分を発生させる。この水分は、霜状のものである場合が多い。   As described above, blow-by gas is supplied on the intake air amount sensor 1040 side (upstream side) of the throttle valve 118 shown in FIG. This blow-by gas is humid air, and when the throttle valve 118 is at a low temperature, such as when it is cold, condensation occurs to generate moisture. This moisture is often frosty.

ECU1000は、その内部に設けられたCPU(Central Processing Unit)および
駆動回路を含む。ECU1000は、各種センサから入力されたエンジン100の状態を表わす物理量に基づいて、スロットルバルブ118が氷結しないようにモータ118Bに反転信号(反転フラグ)を送信して、スロットルバルブ118の弁体118Aを強制的に反転動作させて氷結を防止する。
ECU 1000 includes a CPU (Central Processing Unit) and a drive circuit provided therein. ECU 1000 transmits an inversion signal (inversion flag) to motor 118B so that throttle valve 118 does not freeze based on a physical quantity representing the state of engine 100 input from various sensors, so that valve body 118A of throttle valve 118 is Force inverting to prevent icing.

図5に、ECU1000のメモリに記憶される、スロットル開度と流量との関係を表わすマップについて説明する。図5に示すマップは、流量特性曲線とも呼ばれ、スロットルバルブ118が正常である場合に、スロットル開度に対してどの程度の空気量が吸入空気量センサ1040により検知されるかを示すものである。   FIG. 5 illustrates a map representing the relationship between the throttle opening and the flow rate stored in the memory of ECU 1000. The map shown in FIG. 5 is also referred to as a flow characteristic curve, and shows how much air amount is detected by the intake air amount sensor 1040 with respect to the throttle opening when the throttle valve 118 is normal. is there.

すなわち、この図5に示すマップは、スロットルバルブ118が正常に動作している場合において、スロットル開度に対して、吸入空気がどの程度が流れるかを示すマップである。   That is, the map shown in FIG. 5 is a map showing how much intake air flows with respect to the throttle opening when the throttle valve 118 is operating normally.

スロットルバルブ118は、スロットルバルブ118の弁体118Aやボアの摩耗、オイルなどの付着物により流量特性曲線が経時的な変化を受ける。図5に示す流量特性曲線を、このようなスロットルバルブの弁体およびボアの摩耗やオイル等の付着物の影響を考慮してスロットル開度に対する流量を算出するように学習補正するようにしてもよい。   The flow characteristic curve of the throttle valve 118 changes over time due to wear of the valve body 118A of the throttle valve 118, wear of the bore, and deposits such as oil. The flow rate characteristic curve shown in FIG. 5 may be learned and corrected so as to calculate the flow rate with respect to the throttle opening in consideration of the influence of such throttle valve body and bore wear and oil and other deposits. Good.

図6を参照して、ECU1000で実行されるプログラムの制御構造について説明する。   A control structure of a program executed by ECU 1000 will be described with reference to FIG.

ステップ(以下、ステップをSと略す。)100にて、ECU1000は、吸気温センサ1010および水温センサ1020からエンジン100へ吸気される吸気の温度およびエンジン100の冷却水の水温を検知する。S110にて、ECU1000は、スロットルバルブ118がアイシングに至るような低温条件であるか否かを判断する。スロットルバルブ118のアイシングに至るような低温条件であると(S110にてYES)、処理はS120へ移される。もしそうでないと(S110にてNO)、処理はS150へ移される。   In step (hereinafter, step is abbreviated as S) 100, ECU 1000 detects the temperature of the intake air taken into engine 100 from intake air temperature sensor 1010 and water temperature sensor 1020 and the temperature of cooling water in engine 100. In S110, ECU 1000 determines whether or not the low temperature condition is such that throttle valve 118 reaches icing. If the temperature is low enough to cause icing of throttle valve 118 (YES in S110), the process proceeds to S120. If not (NO in S110), the process proceeds to S150.

S120にて、ECU1000は、空気流量が、流量マップ(図5)と比較してマイナス側に規定値以下であるか否かを判断する。すなわち、吸入空気量センサ1040にて検知された吸入空気量が、現在のスロットル開度指令信号に基づいて流れるであろう流量に対してマイナス側に規定値以下まで低下しているか否かが判断される。これは、スロットルバルブ118に霜および氷の少なくともいずれかが付着することによる、スロットルバルブ118の作動不良の発生または発生の可能性の有無を判断している。吸入空気量センサ1040にて検知された空気流量が図5に示すマップから算出された流量と比較してマイナス側に規定値以下まで低下していると(S120にてYES)、処理はS130へ移される。もしそうでないと(S120にてNO)、処理はS150へ移される。   In S120, ECU 1000 determines whether or not the air flow rate is equal to or less than a specified value on the minus side compared to the flow rate map (FIG. 5). That is, it is determined whether or not the intake air amount detected by the intake air amount sensor 1040 has decreased to a predetermined value or less on the negative side with respect to the flow rate that would flow based on the current throttle opening command signal. Is done. This determines whether or not malfunction of the throttle valve 118 has occurred or is likely to occur due to at least one of frost and ice adhering to the throttle valve 118. If the air flow rate detected by intake air amount sensor 1040 has decreased to a predetermined value or less on the negative side as compared to the flow rate calculated from the map shown in FIG. 5 (YES in S120), the process proceeds to S130. Moved. If not (NO in S120), the process proceeds to S150.

S130にて、ECU1000は、アイドリング(Nポジション)開始後またはスロットルバルブ118の弁体118Aの反転動作の実行後、所定時間が経過したか否かを判断する。アイドリング開始後またはスロットルバルブ118の弁体118Aの反転動作の実行後予め定められた時間が経過していると(S130にてYES)、処理は140へ移される。もしそうでないと(S130にてNO)、処理はS100へ戻される。   In S130, ECU 1000 determines whether or not a predetermined time has elapsed after the start of idling (N position) or after the reverse operation of valve body 118A of throttle valve 118 is executed. If a predetermined time has elapsed after the start of idling or the execution of the reversing operation of valve body 118A of throttle valve 118 (YES in S130), the process proceeds to 140. If not (NO in S130), the process returns to S100.

S140にて、ECU1000は、スロットルバルブ118の弁体118Aの表裏を反転するように作動させる。このとき、ECU1000はモータ118Bに反転信号(反転フラグ)を送信する。モータ118Bは、現在の角度より略180度回転させるように動作する。その後、処理はS100へ戻される。   In S140, ECU 1000 operates to reverse the front and back of valve body 118A of throttle valve 118. At this time, ECU 1000 transmits an inversion signal (inversion flag) to motor 118B. The motor 118B operates to rotate approximately 180 degrees from the current angle. Thereafter, the process returns to S100.

S150にて、ECU1000は、通常制御を実行する。   In S150, ECU 1000 executes normal control.

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係るエンジン制御システムの動作について説明する。   The operation of the engine control system according to the present embodiment based on the above-described structure and flowchart will be described.

エンジン100の作動中において、吸気温センサ1010や水温センサ1020にて検知された吸気温やエンジン冷却水温が検知される(S100)。これらの温度に基づいて、スロットルバルブ118にアイシングが至るような低温条件であると判断されると(S110にてYES)、吸入空気量センサ1040にて検知された空気流量が、図5に示す流量マップと比較してマイナス側に規定値以上であるか否かが判断される(S120)。実際に吸入空気量センサ1040にて検知された空気流量が図5に示すスロットル開度から求められた流量よりもマイナス側に規定値以下であると(S120にてYES)、実際にアイシングが発生していると判断され、S130の条件を満たすとスロットルバルブ118の弁体118Aの表裏を反転させる動作が行なわれる。   While the engine 100 is operating, the intake air temperature and the engine cooling water temperature detected by the intake air temperature sensor 1010 and the water temperature sensor 1020 are detected (S100). If it is determined based on these temperatures that the temperature is low enough to cause icing on throttle valve 118 (YES in S110), the air flow rate detected by intake air amount sensor 1040 is shown in FIG. It is determined whether or not the value is equal to or more than a specified value on the minus side compared to the flow rate map (S120). If the air flow rate actually detected by the intake air amount sensor 1040 is equal to or less than the specified value on the negative side of the flow rate obtained from the throttle opening shown in FIG. 5 (YES in S120), icing actually occurs. If it is determined that the valve body 118A of the throttle valve 118 satisfies the condition of S130, the operation of reversing the front and back of the valve body 118A of the throttle valve 118 is performed.

アイドリング開始後から予め定められた時間が経過しているかまたは前回のスロットルバルブ118の反転動作の実行後予め定められた時間が経過していると(S130にてYES)、スロットルバルブ118の弁体118Aの表裏が反転するように動作される。一方、アイドリング開始後から予め定められた時間が経過するまでや、前回のスロットルバルブ118の反転動作の実行後から予め定められた時間が経過するまでは(S130にてNO)、スロットルバルブ118の反転動作は行なわれない。これは、アイドリング領域においてスロットルバルブ118を反転動作させると、車両の挙動に与える影響が少ないため好ましいが、これを無制限に行なうことを避けたいため、S130における処理を行なっている。   When a predetermined time has elapsed since the start of idling or when a predetermined time has elapsed since the previous reversal operation of throttle valve 118 (YES in S130), the valve body of throttle valve 118 It is operated so that the front and back of 118A are reversed. On the other hand, until a predetermined time elapses after the start of idling or until a predetermined time elapses after execution of the reverse operation of the previous throttle valve 118 (NO in S130), the throttle valve 118 Inversion operation is not performed. This is preferable because the reverse operation of the throttle valve 118 in the idling region has a small influence on the behavior of the vehicle, but the processing in S130 is performed in order to avoid performing this indefinitely.

吸入空気の上流側に弁体118Aの表側を向けて弁体118Aが全閉である状態を図7(A)に、吸入空気の上流側に弁体118Aの裏側を向けて弁体118Aが全閉である状態を図7(C)に、スロットルバルブ118が全開である状態を図7(B)に、それぞれ示す。   FIG. 7A shows a state in which the valve body 118A is fully closed with the front side of the valve body 118A facing the upstream side of the intake air, and the valve body 118A is fully oriented with the back side of the valve body 118A facing the upstream side of the intake air. The closed state is shown in FIG. 7C, and the throttle valve 118 is fully opened in FIG. 7B.

図7(A)に示す状態において、弁体118Aの表面に霜が堆積し始めていたと想定する。ECU1000から反転信号(反転フラグ)を受信すると、図7(B)に示す状態を経て、図7(C)に示す状態になる。この過程において、堆積しつつあった霜は、図7(B)の状態において、吸入空気で吹き飛ばされる可能性が高い。また、吹き飛ばされなかったとしても、堆積していない裏面が高湿のブローバイガスが当たる面に切り換わるので、表面にさらに霜が堆積することを回避できる。   In the state shown in FIG. 7A, it is assumed that frost has begun to accumulate on the surface of the valve body 118A. When an inversion signal (inversion flag) is received from ECU 1000, the state shown in FIG. 7C is obtained after the state shown in FIG. 7B. In this process, the frost that has been accumulated is likely to be blown off by the intake air in the state of FIG. Moreover, even if it is not blown away, the backside that has not been deposited is switched to the surface that is exposed to the high-humidity blowby gas, so that it is possible to avoid further accumulation of frost on the surface.

以上のようにして、本実施の形態に係るスロットルバルブおよびエンジン制御システムによると、ECUがスロットルバルブに霜および氷の少なくともいずれかが付着することによる、スロットルバルブの作動不良の発生または発生の可能性を、吸入空気量とマップにより求めた流量とを比較して検知する。スロットルバルブの作動不良の発生または発生の可能性を検知すると、回転軸を中心に略180度以上回転可能なスロットルバルブを略180度回転させる。このようにすると、ブローバイガスによりスロットルバルブの弁体の表面に付着した霜状の水分がさらに成長しないようになるので、スロットルバルブが氷結することを抑制できる。また、堆積した霜、さらに氷結した霜を吸入空気で内燃機関側に吹き飛ばす可能性もある。その結果、低温時におけるスロットルバルブの正常動作を実現することができる。   As described above, according to the throttle valve and the engine control system according to the present embodiment, it is possible that the malfunction of the throttle valve occurs or occurs when the ECU attaches at least one of frost and ice to the throttle valve. This is detected by comparing the amount of intake air with the flow rate obtained from the map. When the occurrence or the possibility of occurrence of malfunction of the throttle valve is detected, the throttle valve that can rotate about 180 degrees or more around the rotation shaft is rotated about 180 degrees. In this way, frost-like moisture adhering to the surface of the valve body of the throttle valve is not further grown by the blow-by gas, so that the throttle valve can be prevented from freezing. Further, there is a possibility that the accumulated frost and further the frozen frost are blown off to the internal combustion engine side by the intake air. As a result, normal operation of the throttle valve at low temperatures can be realized.

<第2の実施の形態>
以下、本発明の第2の実施の形態に係るエンジン制御システムについて説明する。なお、本実施の形態に係るエンジン制御システムは、ECU1000で実行されるプログラムの制御構造が異なるのみであって、その他の制御構造およびフローチャートは前述の第1の実施の形態と同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
<Second Embodiment>
Hereinafter, an engine control system according to a second embodiment of the present invention will be described. The engine control system according to the present embodiment differs only in the control structure of a program executed by ECU 1000, and the other control structures and flowcharts are the same as those in the first embodiment. Therefore, detailed description thereof will not be repeated here.

図8を参照して、本実施の形態に係るエンジン制御システムのECU1000で実行されるプログラムの制御構造について説明する。なお、図8に示すフローチャートの中で、前述の図6に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについての処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。   With reference to FIG. 8, a control structure of a program executed by ECU 1000 of the engine control system according to the present embodiment will be described. In the flowchart shown in FIG. 8, the same steps as those in the flowchart shown in FIG. The processing for them is the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated here.

S220にて、ECU1000は、エンジン回転数センサ1030にて検知された実際のエンジン回転数と、アイドリング時の目標回転数との乖離が、マイナス側に規定回転数以上あるか否かを判断する。これは、スロットルバルブ118に霜および氷の少なくともいずれかが付着することによる、スロットルバルブ118の作動不良の発生または発生の可能性の有無を判断している。すなわち、スロットルバルブ118が正常に動作していれば(氷結していなければ)、予め設定されたアイドリング時の目標回転数になるようにスロットルバルブ118を開くような制御信号がECU1000からモータ118Bに出力され、そのような開度を目標値としてスロットルポジションセンサ118にて検知された実測値と目標値との偏差がなくなるようにフィードバック制御される。   In S220, ECU 1000 determines whether or not the difference between the actual engine speed detected by engine speed sensor 1030 and the target engine speed at idling is equal to or greater than the specified engine speed on the minus side. This determines whether or not a malfunction of the throttle valve 118 has occurred or is likely to occur due to at least one of frost and ice adhering to the throttle valve 118. That is, if throttle valve 118 is operating normally (if it is not icing), a control signal for opening throttle valve 118 from ECU 1000 to motor 118B so as to reach a preset target rotational speed at idling. The output is output and feedback control is performed so that the deviation between the actual value detected by the throttle position sensor 118 and the target value is eliminated with the opening degree as a target value.

したがって、スロットルバルブ118が正常であれば、エンジン回転数とアイドリング時の目標回転数との乖離は大きくないはずである。ところが、スロットルバルブ118が氷結していると、ECU1000からモータ118Bに制御信号を出力しても、その制御信号に対応する分の開度を得ることができない。したがって、エンジン100の目標回転数に対して実測されるエンジン回転数が規定回転数以上低下したものとなる。これを検知してスロットルバルブ118が氷結している、氷結する可能性があるものと判断して、スロットルバルブ118の反転動作を実行する。   Therefore, if the throttle valve 118 is normal, the difference between the engine speed and the target speed at idling should not be large. However, if the throttle valve 118 is frozen, even if a control signal is output from the ECU 1000 to the motor 118B, an opening corresponding to the control signal cannot be obtained. Therefore, the engine speed actually measured with respect to the target engine speed of engine 100 is reduced by more than the specified engine speed. This is detected and it is determined that the throttle valve 118 is frozen or possibly frozen, and the reversing operation of the throttle valve 118 is executed.

以上のようにして、本実施の形態に係るエンジン制御システムにおいても、前述の第1の実施の形態と同様の作用効果を発現させることができる。   As described above, also in the engine control system according to the present embodiment, the same operational effects as those of the first embodiment described above can be expressed.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明の実施の形態に係るエンジン制御システムで制御されるPCV装置を有するエンジンの断面図(その1)である。It is sectional drawing (the 1) of the engine which has a PCV apparatus controlled with the engine control system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るエンジン制御システムで制御されるPCV装置を有するエンジンの断面図(その2)である。It is sectional drawing (the 2) of an engine which has a PCV apparatus controlled with the engine control system which concerns on embodiment of this invention. スロットルバルブの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of a throttle valve. エンジン制御システムの制御ブロック図である。It is a control block diagram of an engine control system. スロットル開度と流量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a throttle opening and a flow volume. 本発明の第1の実施の形態に係るエンジン制御システムのECUで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control structure of the program performed by ECU of the engine control system which concerns on the 1st Embodiment of this invention. スロットルバルブ上流側から見たスロットルバルブの弁体の状態を表わす図である。It is a figure showing the state of the valve body of a throttle valve seen from the throttle valve upstream side. 本発明の第2の実施の形態に係るエンジン制御システムのECUで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control structure of the program performed by ECU of the engine control system which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

100 エンジン、102 クランクケース、104 シリンダ、106 ピストン、108 吸気バルブ、110 排気バルブ、112 吸気管、114 排気管、116 シリンダヘッド、118 スロットルバルブ、118A 弁体、118B モータ、118C スロットルポジションセンサ、118D,118E 減速ギヤ、122A,122B PCV管路、123 PCVバルブ。   100 Engine, 102 Crankcase, 104 Cylinder, 106 Piston, 108 Intake valve, 110 Exhaust valve, 112 Intake pipe, 114 Exhaust pipe, 116 Cylinder head, 118 Throttle valve, 118A Valve body, 118B Motor, 118C Throttle position sensor, 118D , 118E Reduction gear, 122A, 122B PCV line, 123 PCV valve.

Claims (6)

内燃機関の吸気管路に設けられ、内燃機関への吸気量を制御するスロットルバルブであって、
前記スロットルバルブは、
回転軸に支持された弁体と、
前記弁体の外形に合致する形状を有するボアと、
前記回転軸を略180度以上回転させるための回転手段とを含む、スロットルバルブ。
A throttle valve that is provided in an intake pipe of an internal combustion engine and controls an intake air amount to the internal combustion engine,
The throttle valve is
A valve body supported by a rotating shaft;
A bore having a shape matching the outer shape of the valve body;
A throttle valve including rotation means for rotating the rotation shaft by approximately 180 degrees or more.
内燃機関の吸気管路に設けられたスロットルバルブの開度を制御する内燃機関の制御装置であって、
前記スロットルバルブは、回転軸に支持された弁体と、前記弁体の外形に合致する形状を有するボアと、前記回転軸を略180度以上回転させるための回転手段とを含み、
前記制御装置は、
前記スロットルバルブに霜および氷の少なくともいずれかが付着することによる、前記スロットルバルブの作動不良の発生または発生の可能性を検知するための検知手段と、
前記検知手段により、前記スロットルバルブの作動不良の発生または発生の可能性が検知されると、前記弁体を略180度反転させるように、前記回転手段を制御するための制御手段とを含む、内燃機関の制御装置。
A control device for an internal combustion engine that controls the opening degree of a throttle valve provided in an intake pipe of the internal combustion engine,
The throttle valve includes a valve body supported by a rotating shaft, a bore having a shape that matches the outer shape of the valve body, and a rotating means for rotating the rotating shaft by approximately 180 degrees or more,
The control device includes:
Detecting means for detecting occurrence or possibility of occurrence of malfunction of the throttle valve due to adhesion of at least one of frost and ice to the throttle valve;
Control means for controlling the rotation means so as to reverse the valve body approximately 180 degrees when the detection means detects the occurrence or possibility of malfunction of the throttle valve. Control device for internal combustion engine.
前記検知手段は、
前記スロットルバルブの開閉状態に対応した、内燃機関の目標状態を表わす物理量の値を第1の値として検知するための手段と、
前記物理量の実測値を第2の値として検知するための手段と、
前記第1の値と前記第2の値とを比較するための比較手段と、
前記比較の結果に基づいて、前記スロットルバルブの作動不良の発生または発生の可能性を検知するための手段を含む、請求項2に記載の内燃機関の制御装置。
The detection means includes
Means for detecting a value of a physical quantity representing a target state of the internal combustion engine corresponding to an open / closed state of the throttle valve as a first value;
Means for detecting the measured value of the physical quantity as a second value;
A comparison means for comparing the first value and the second value;
The control device for an internal combustion engine according to claim 2, further comprising means for detecting occurrence or possibility of malfunction of the throttle valve based on the result of the comparison.
前記検知手段は、前記比較の結果、前記第2の値が前記第1の値よりも低いときに、前記スロットルバルブの作動不良の発生または発生の可能性を検知するための手段を含む、請求項3に記載の内燃機関の制御装置。   The detection means includes means for detecting the occurrence or possibility of malfunction of the throttle valve when the second value is lower than the first value as a result of the comparison. Item 4. The control device for an internal combustion engine according to Item 3. 前記物理量は、前記内燃機関への流入空気量である、請求項3または4に記載の内燃機関の制御装置。   The control device for an internal combustion engine according to claim 3 or 4, wherein the physical quantity is an amount of air flowing into the internal combustion engine. 前記物理量は、前記内燃機関の回転数である、請求項3または4に記載の内燃機関の制御装置。   The control device for an internal combustion engine according to claim 3 or 4, wherein the physical quantity is a rotational speed of the internal combustion engine.
JP2004143939A 2004-04-16 2004-05-13 Throttle valve and control device of internal combustion engine having this throttle valve Withdrawn JP2005325751A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004143939A JP2005325751A (en) 2004-04-16 2004-05-13 Throttle valve and control device of internal combustion engine having this throttle valve

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004121839 2004-04-16
JP2004143939A JP2005325751A (en) 2004-04-16 2004-05-13 Throttle valve and control device of internal combustion engine having this throttle valve

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005325751A true JP2005325751A (en) 2005-11-24

Family

ID=35472283

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004143939A Withdrawn JP2005325751A (en) 2004-04-16 2004-05-13 Throttle valve and control device of internal combustion engine having this throttle valve

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005325751A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7509939B2 (en) 2006-02-14 2009-03-31 Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha Throttle control apparatus for internal combustion engine
CN107762645A (en) * 2016-08-17 2018-03-06 福特环球技术公司 For removing the method and system of air throttle blocking
CN109209662A (en) * 2018-10-13 2019-01-15 潍柴西港新能源动力有限公司 A kind of control method of natural gas engine cold start-up revolving speed
WO2022267997A1 (en) * 2021-06-25 2022-12-29 长城汽车股份有限公司 Engine control method and apparatus, device, program, and storage medium

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7509939B2 (en) 2006-02-14 2009-03-31 Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha Throttle control apparatus for internal combustion engine
CN107762645A (en) * 2016-08-17 2018-03-06 福特环球技术公司 For removing the method and system of air throttle blocking
CN109209662A (en) * 2018-10-13 2019-01-15 潍柴西港新能源动力有限公司 A kind of control method of natural gas engine cold start-up revolving speed
WO2022267997A1 (en) * 2021-06-25 2022-12-29 长城汽车股份有限公司 Engine control method and apparatus, device, program, and storage medium

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10844762B2 (en) Method for variable position exhaust tuning valve diagnostics
US7509939B2 (en) Throttle control apparatus for internal combustion engine
JP6295996B2 (en) Internal combustion engine with a supercharger
RU142007U1 (en) VEHICLE ENGINE SYSTEM
US10125727B2 (en) Internal combustion engine
JP4655002B2 (en) Control device for internal combustion engine
EP2309111B1 (en) Abnormality-determining device for turbo-supercharger
US20070074708A1 (en) Blow-by gas recirculation system
WO2012107950A1 (en) Control device for internal combustion engine
JP4378641B2 (en) Throttle control device for internal combustion engine
JP6393298B2 (en) Engine blow-by gas supply device
US10626827B2 (en) Vehicle control device
JP2005325751A (en) Throttle valve and control device of internal combustion engine having this throttle valve
US10436078B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2013096357A (en) Control device of internal combustion engine
JP2005325753A (en) Control device of internal combustion engine
JP2009121298A (en) Anti-freezing control method for throttle valve for internal combustion engine
JP5018974B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2005307939A (en) Throttle valve, and internal combustion engine controller equipped with the throttle valve
JP6939272B2 (en) Control system and control method
JP4498699B2 (en) Electronic throttle freeze prevention control
JP4775592B2 (en) Control device for internal combustion engine
US8275539B2 (en) Control system and method for internal combustion engine
JPH07103077A (en) Exhaust reflux controller for internal combustion engine
JP5045510B2 (en) Control device for an internal combustion engine with a supercharger

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20070807