JP2006258075A - 内燃機関のスロットル制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 始動時のスロットルバルブの氷結を確実に防止できるようにする。
【解決手段】 ＩＧスイッチオフ後（エンジン停止後）の経過時間が融解時期判定値ｆｓ（ＴＨＡmin ）を越えたか否かによって、エンジン停止後の吸気管内の温度上昇によってスロットルバルブに付着していた氷が融解して水になる融解時期になったか否かを判定する。そして、融解時期になったと判定された時点ｔ1 で、スロットルの開弁動作と閉弁動作を交互に実行してスロットルバルブを複数回開閉駆動する。これにより、エンジン停止後にスロットルバルブに付着していた氷が融解して水になる融解時期に、スロットルバルブを開閉駆動してスロットルバルブに付着している水を振り落とし、その後、エンジン停止中に吸気管内の温度が氷点以下に低下してもスロットルバルブに氷結が生じることを防止することができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、内燃機関の吸気管に設けられたスロットルバルブをモータ等の電気アクチュエータで開閉駆動する内燃機関のスロットル制御装置に関するものである。

極低温の環境下においては、内燃機関の運転中に吸気管内の吸入空気に含まれる水分（例えば、吸気管内に導入されるブローバイガスに含まれる水分等）が凍ってスロットルバルブに氷結が生じることがあり、この氷結が原因でスロットルバルブを正常動作できなくなるおそれがある。

そこで、例えば、特許文献１（特開２０００−３２０３４８号公報）に記載されているように、内燃機関の始動時や燃料カット制御時等のようにスロットル開度が変動しても出力トルクにあまり影響を及ぼさない運転状態のときに、スロットルバルブを揺動してスロットルバルブの氷結を排除するようにしたものがある。
特開２０００−３２０３４８号公報（第２頁等）

しかし、上記特許文献１のように、燃料カット制御時等にスロットルバルブを揺動してスロットルバルブの氷結を排除する技術では、スロットルバルブに氷が強固に付着している場合には、スロットルバルブを揺動させても、スロットルバルブに付着した氷を排除することは困難である。このため、次のような問題が発生する可能性がある。

本発明者らの研究によると、内燃機関の停止後の吸気管内の温度は、内燃機関の残熱で上昇した後に低下して外気温に近付いていくため、図９（スロットルボディを縦型に配置した場合）及び図１０（スロットルボディを横型に配置した場合）に示すように、極低温の環境下においては、内燃機関の運転中にスロットルバルブ１に氷結が生じた場合、内燃機関の停止後に、吸気管２内の温度上昇によってスロットルバルブ１に付着していた氷が融解して水になり、その水が、スロットルバルブ１とスロットルボディ３の内壁（吸気管２の内壁）との間に溜まった状態で、吸気管２内の温度低下によって再び氷結することがある。これにより、スロットルバルブ１がスロットルボディ３の内壁に凍り付いて、次の始動時にスロットルバルブ１が正常動作できなくなるという問題が発生する可能性がある。

また、上記特許文献１のように、スロットルバルブを揺動してスロットルバルブの氷結を排除する技術では、スロットルバルブに付着した氷塊をスロットルボディの内壁に叩き付けることになるため、その衝撃によってスロットルバルブの駆動機構（ギヤ等）やスロットルボディが損傷して耐久性が低下したり、氷塊の衝突音が運転者に騒音として聞こえてしまうおそれがある。

本発明は、これらの事情を考慮してなされたものであり、従って本発明の目的は、スロットル装置の耐久性低下や氷塊の衝突音による騒音の発生を防止しながら、始動時のスロットルバルブの氷結を防止することができて、始動当初からスロットルバルブを正常動作させることができる内燃機関のスロットル制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、内燃機関の吸気管に設けられたスロットルバルブをモータ、ソレノイド等の電気アクチュエータで開閉駆動する内燃機関のスロットル制御装置において、機関停止後スロットル開閉制御手段によって内燃機関の停止後の所定時期にスロットルバルブを開閉駆動するようにしたものである。

このようにすれば、内燃機関の停止直後にスロットルバルブが氷結している場合でも、内燃機関の停止後の内燃機関の残熱によって吸気管内の温度が上昇してスロットルバルブの氷が徐々に融解していくため、内燃機関の停止後にスロットルバルブに付着していた氷が融解してほぼ水になる時期又はそれ以降の適宜の時期に、スロットルバルブを開閉駆動してスロットルバルブに付着している水を簡単に振り落とすことができる。このため、その後、内燃機関の停止中に吸気管内の温度が氷点以下に低下しても、スロットルバルブに氷結が生じることを防止することができ、次の始動時にスロットルバルブを正常動作させることができる。しかも、従来とは異なり、スロットルバルブに付着した氷塊が吸気管の内壁（スロットルボディの内壁）に叩き付けられることがなくなり、スロットル装置の損傷・耐久性低下や氷塊の衝突音による騒音の発生を防止することができる。

この場合、請求項２のように、内燃機関の停止後にスロットルバルブに付着していた氷が融解して水になる融解時期を融解時期判定手段により判定し、この融解時期にスロットルバルブを開閉駆動するようにすると良い。このようにすれば、内燃機関の停止後にスロットルバルブに付着していた氷が融解して水になる融解時期に確実にスロットルバルブを開閉駆動することができる。

一般に、内燃機関の停止後にスロットルバルブに付着していた氷塊が融解して水になる融解時期は、内燃機関の停止後の吸気管内の温度上昇挙動を左右する停止直後の内燃機関の温度と外気温とによって変化するため、請求項３のように、外気温、吸気温、水温、油温のうちの少なくとも１つに基づいて融解時期を判定するようにすると良い（吸気温は外気温の代わりの温度情報であり、水温と油温は内燃機関の温度情報である）。このようにすれば、融解時期を精度良く判定することができる。

また、請求項４のように、内燃機関の停止後の所定時期にスロットルバルブを複数回開閉駆動するようにしても良い。このようにすれば、スロットルバルブを１回開閉駆動しただけではスロットルバルブに付着している水を振り落としきれない場合でも、スロットルバルブを複数回開閉駆動することでスロットルバルブに付着している水を確実に振り落とすことができる。

この場合、請求項５のように、内燃機関の停止後の所定時期にスロットルバルブを開閉駆動する際の駆動回数を外気温、吸気温、水温、油温のうちの少なくとも１つに基づいて設定すると良い。このようにすれば、外気温（吸気温）や内燃機関の温度（水温、油温）に応じて氷の融解速度や融解水量が変化するのに対応してスロットルバルブの駆動回数を適正値に設定することができ、スロットルバルブの駆動回数を無駄に多くすることなく、スロットルバルブに付着している水を確実に振り落とすことができる。

また、請求項６のように、内燃機関の停止後から所定時期までスロットルバルブを開放又は開閉駆動した後にスロットルバルブを閉じるようにしても良い。このようにすれば、内燃機関の停止後にスロットルバルブに付着していた氷が融解して水になる時期まで、スロットルバルブを開放してスロットルバルブに付着している水を簡単に流し落とすことができる（又はスロットルバルブを開閉駆動してスロットルバルブに付着している水を簡単に振り落とすことができる）。

この場合、請求項７のように、スロットルバルブを開放又は開閉駆動から閉鎖に切り換える前記所定時期を、融解時期判定手段で判定した融解時期とすると良い。これにより、内燃機関の停止後にスロットルバルブに付着していた氷が融解して水になる融解時期まで確実にスロットルバルブを開放又は開閉駆動することができる。更に、請求項８のように、外気温、吸気温、水温、油温のうちの少なくとも１つに基づいて融解時期を判定すれば、融解時期を精度良く判定することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を２つの実施例１，２を用いて説明する。

本発明の実施例１を図１乃至図５に基づいて説明する。
まず、図１に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。内燃機関であるエンジン１１の吸気管１２には、モータ１３等の電気アクチュエータによって開度調節されるスロットルバルブ１４と、このスロットルバルブ１４の開度（スロットル開度）を検出するスロットル開度センサ１５とが設けられている。このスロットルバルブ１４は、モータ１３への通電がオフされたときに、スロットル開度がリターンスプリング等によって初期値（例えば全閉位置よりも少し開側に設定されたオープナ位置）に戻るようになっている。本実施例１では、図３に示すように、スロットルバルブ１４を内蔵するスロットルボディ１０を上下方向に配置した縦型配置となっている。

また、図１に示すように、スロットルバルブ１４の下流側には、サージタンク１６が設けられ、このサージタンク１６に、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ１７や、吸気温を検出する吸気温センサ１８が設けられている。また、サージタンク１６には、エンジン１１の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド１９が接続され、各気筒の吸気マニホールド１９の吸気ポート近傍に、それぞれ燃料を噴射する燃料噴射弁２０が取り付けられている。また、エンジン１１のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ２１が取り付けられ、各点火プラグ２１の火花放電によって筒内の混合気に着火される。

更に、エンジン１１のシリンダヘッドとサージタンク１６との間に、ブローバイガス（シリンダとピストンの隙間からクランクケースに抜けるガス）を吸気系に導入するための第１のブローバイガス配管２２が接続され、エンジン１１のシリンダヘッドと吸気管１２のうちのスロットルバルブ１４の上流側との間に、第２のブローバイガス配管２３が接続されている。

また、エンジン１１のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ２４や、エンジン１１のクランク軸が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ（図示せず）が取り付けられている。

これら各種センサの出力は、エンジン制御回路（以下「ＥＣＵ」と表記する）２５に入力される。このＥＣＵ２５は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された各種のエンジン制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて燃料噴射弁２０の燃料噴射量や点火プラグ２１の点火時期を制御すると共に、実スロットル開度を目標スロットル開度に一致させるようにスロットルバルブ１４のモータ１３を制御する。

ところで、極低温の環境下においては、エンジン運転中に吸気管１２内の吸入空気に含まれる水分（例えば、吸気管１２内に導入されるブローバイガスに含まれる水分等）が凍ってスロットルバルブ１４に氷結が生じることがある。エンジン運転中にスロットルバルブ１４に氷結が生じた場合、エンジン停止後に、エンジン１１の残熱による吸気管１２内（スロットルボディ１０内）の温度上昇によってスロットルバルブ１４に付着している氷が融解して水になり、その水が、スロットルバルブ１４と吸気管１２の内壁（スロットルボディ１０の内壁）との間に溜まった状態で、吸気管１２内の温度低下によって再び氷結すると、スロットルバルブ１４が吸気管１２の内壁（スロットルボディ１０の内壁）に凍り付いて、次の始動時にスロットルバルブ１４が正常動作できなくなる可能性がある。

この対策として、ＥＣＵ２５は、後述する図４及び図５のエンジン停止後スロットル開閉制御プログラムを実行することで、次のようにしてエンジン停止後スロットル開閉制御を実行する。尚、エンジン停止後スロットル開閉制御を実行するために、ＩＧスイッチ２６（イグニッションスイッチ）のオフ後も、暫くの間、ＥＣＵ２５への通電が継続されるようになっている。

図２に示すように、ＩＧスイッチ２６がオフされてエンジン１１が停止された後、所定のエンジン停止後スロットル開閉制御の実行条件が成立した場合、ＩＧスイッチオフ後の経過時間が所定の融解時期判定値ｆｓ（ＴＨＡmin ）を越えたか否かによって、エンジン停止後の吸気管１２内の温度上昇によってスロットルバルブ１４に付着していた氷が融解して水になる融解時期になったか否かを判定する。

そして、融解時期になったと判定された時点ｔ1 で、スロットル開弁制御を開始する。このスロットル開弁制御では、目標スロットル開度ＴＡＮＧを徐々に増加させて最終的に最大値ｋＴＡＮＧＨＩ（例えば全開位置）に維持することで、実スロットル開度を徐々に増加させて最終的に最大値ｋＴＡＮＧＨＩに維持する。

この後、スロットル開弁制御の実行時間が所定値ｋＴＯＰＮに達した時点ｔ2 で、スロットル開弁制御を終了して、スロットル閉弁制御を開始する。このスロットル閉弁制御では、目標スロットル開度ＴＡＮＧを徐々に減少させて初期値ｋＴＡＮＧＬＯＷ（例えばオープナ位置）の手前でスロットルバルブ１４のモータ１３への通電をオフすることで、実スロットル開度を徐々に減少させて最終的にリターンスプリング等によって初期値ｋＴＡＮＧＬＯＷに維持する。

この後、スロットル閉弁制御の実行時間が所定値ｋＴＣＬＳに達した時点ｔ3 で、スロットル閉弁制御を終了して、スロットル開弁制御を開始する。
このようにして、ＩＧスイッチオフ後の経過時間が所定の終了判定値ｆｅ（ＴＨＡmin ）に達する前は、スロットル開弁制御とスロットル閉弁制御とを交互に実行してスロットルバルブ１４を開閉駆動する処理を繰り返し、ＩＧスイッチオフ後の経過時間が終了判定値ｆｅ（ＴＨＡmin ）に達した時点ｔ4 で、エンジン停止後スロットル開閉制御を終了する。

これにより、図３に示すように、スロットルバルブ１４に氷が強固に付着している場合でも、エンジン停止後の吸気管１２内の温度上昇によってスロットルバルブ１４に付着していた氷が融解して水になる融解時期に、スロットルバルブ１４を開閉駆動してスロットルバルブ１４に付着している水を簡単に振り落とすことができる。これにより、その後、吸気管１２内の温度が低下したときにスロットルバルブ１４に氷結が生じることを防止することができ、次の始動時にスロットルバルブ１４を確実に正常動作させることができる。

以下、ＥＣＵ２５が実行する図４及び図５のエンジン停止後スロットル開閉制御プログラムの処理内容を説明する。
図４及び図５のエンジン停止後スロットル開閉制御プログラムは、エンジン停止後（ＩＧスイッチ２６のオフ後）に実行され、特許請求の範囲でいう機関停止後スロットル開閉制御手段としての役割を果たす。本プログラムが起動されると、まず、ステップ１０１で、エンジン停止後スロットル開閉制御の実行条件が成立しているか否かを判定する。ここで、エンジン停止後スロットル開閉制御の実行条件は、例えば、次の(1) と(2) の条件を両方とも満たすことである。

(1) 吸気温最小値ＴＨＡmin （エンジン停止前の所定期間に吸気温センサ１８で検出した吸気温の最小値）が所定の氷結判定値ｋＴＨＡ以下であること
(2) バッテリ電圧が所定値ｋＶＢ以上であること
上記(1) の条件は、水が凍結する寒冷状態であるか否かを判定する条件であり、上記(2) の条件は、エンジン停止中にスロットルバルブ１４を開閉駆動するのに必要なバッテリ容量があるか否かを判定する条件である。

上記(1) と(2) の条件を両方とも満たせば、エンジン停止後スロットル開閉制御の実行条件が成立するが、上記(1) と(2) の条件のうち一方でも満たさない条件があれば、エンジン停止後スロットル開閉制御の実行条件が不成立となる。

このステップ１０１で、エンジン停止後スロットル開閉制御の実行条件が不成立と判定された場合には、ステップ１０２以降のエンジン停止後スロットル開閉制御に関する処理を実行することなく、図５のステップ１２１に進み、スロットルバルブ１４のモータ１３への通電をオフ状態に維持すると共に、目標スロットル開度ＴＡＮＧを初期値ｋＴＡＮＧＬＯＷに維持して、本プログラムを終了する。

一方、図４のステップ１０１で、エンジン停止後スロットル開閉制御の実行条件が成立していると判定された場合には、ステップ１０２以降のエンジン停止後スロットル開閉制御に関する処理を次のようにして実行する。まず、ステップ１０２で、スロットル開閉切換フラグＸＳＯＣを、スロットル開弁制御を意味する「１」にセットする。

この後、ステップ１０３に進み、ＩＧスイッチオフ後（エンジン停止後）の経過時間をカウントするＩＧオフ後経過時間カウンタＣＯＦＦのカウント値をカウントアップした後、ステップ１０４に進み、ＩＧオフ後経過時間カウンタＣＯＦＦのカウント値が融解時期判定値ｆｓ（ＴＨＡmin ）を越えたか否かによって、エンジン停止後の吸気管１２内の温度上昇によってスロットルバルブ１４に付着していた氷が融解して水になる融解時期になったか否かを判定する。

ここで、融解時期判定値ｆｓ（ＴＨＡmin ）は、ＩＧスイッチのオフからスロットルバルブ１４に付着していた氷が融解して水になるまでに要する時間に相当する値であり、吸気温最小値ＴＨＡmin に応じてマップ又は数式等により設定される。このステップ１０４の処理が特許請求の範囲でいう融解時期判定手段としての役割を果たす。

このステップ１０４で、ＩＧオフ後経過時間カウンタＣＯＦＦのカウント値が融解時期判定値ｆｓ（ＴＨＡmin ）以下であると判定された場合には、まだ融解時期ではないと判断して、ステップ１０５に進み、目標スロットル開度ＴＡＮＧを初期値ｋＴＡＮＧＬＯＷに維持したまま、ステップ１０３に戻り、ＩＧオフ後経過時間カウンタＣＯＦＦのカウント値をカウントアップする処理を繰り返す。

その後、ステップ１０４で、ＩＧオフ後経過時間カウンタＣＯＦＦのカウント値が融解時期判定値ｆｓ（ＴＨＡmin ）を越えと判定されたときに、スロットルバルブ１４に付着していた氷が融解して水になる融解時期になったと判断して、ステップ１０６に進み、スロットル開閉切換フラグＸＳＯＣが「１」にセットされているか否かを判定する。

このステップ１０６で、スロットル開閉切換フラグＸＳＯＣが「１」にセットされていると判定された場合には、スロットル開弁制御を次のようにして実行する。まず、ステップ１０７で、スロットル開弁制御の実行時間をカウントする開弁制御時間カウンタＣＯＰＮのカウント値をカウントアップすると共に、後述する閉弁制御時間カウンタＣＣＬＳのカウント値を「０」にリセットする。

この後、ステップ１０８に進み、開弁制御時間カウンタＣＯＰＮのカウント値が所定値ｋＴＯＰＮよりも小さいか否かを判定し、開弁制御時間カウンタＣＯＰＮのカウント値が所定値ｋＴＯＰＮよりも小さいと判定された場合には、ステップ１０９に進み、仮の目標スロットル開度ＴＴＡＮＧを所定値ΔＯＰＮだけ増加させる。
ＴＴＡＮＧ＝ＴＴＡＮＧ＋ΔＯＰＮ

この後、ステップ１１０に進み、仮の目標スロットル開度ＴＴＡＮＧが最大値ｋＴＡＮＧＨＩよりも小さいか否かを判定し、仮の目標スロットル開度ＴＴＡＮＧが最大値ｋＴＡＮＧＨＩよりも小さいと判定された場合には、ステップ１１２に進み、目標スロットル開度ＴＡＮＧを仮の目標スロットル開度ＴＴＡＮＧに設定する。
ＴＡＮＧ＝ＴＴＡＮＧ

その後、上記ステップ１１０で、仮の目標スロットル開度ＴＴＡＮＧが最大値ｋＴＡＮＧＨＩ以上であると判定された場合には、ステップ１１１に進み、仮の目標スロットル開度ＴＴＡＮＧを最大値ｋＴＡＮＧＨＩでガード処理した後（ＴＴＡＮＧ＝ｋＴＡＮＧＨＩ）、ステップ１１２に進み、目標スロットル開度ＴＡＮＧを仮の目標スロットル開度ＴＴＡＮＧに設定する。
ＴＡＮＧ＝ＴＴＡＮＧ

これらのステップ１０８〜１１２の処理により、目標スロットル開度ＴＡＮＧを所定値ΔＯＰＮずつ増加させて最終的に最大値ｋＴＡＮＧＨＩに維持することで、実スロットル開度を所定値ΔＯＰＮずつ増加させて最終的に最大値ｋＴＡＮＧＨＩに維持する。

その後、上記ステップ１０８で、開弁制御時間カウンタＣＯＰＮのカウント値が所定値ｋＴＯＰＮ以上であると判定されたときに、ステップ１１３に進み、スロットル開閉切換フラグＸＳＯＣを、スロットル閉弁制御を意味する「０」にリセットする。

その後、上記ステップ１０６で、スロットル開閉切換フラグＸＳＯＣが「０」と判定された場合には、スロットル閉弁制御を次のようにして実行する。まず、図５のステップ１１４で、スロットル閉弁制御の実行時間をカウントする閉弁制御時間カウンタＣＣＬＳのカウント値をカウントアップすると共に、開弁制御時間カウンタＣＯＰＮのカウント値を「０」にリセットする。

この後、ステップ１１５に進み、閉弁制御時間カウンタＣＣＬＳのカウント値が所定値ｋＴＣＬＳよりも小さいか否かを判定し、閉弁制御時間カウンタＣＣＬＳのカウント値が所定値ｋＴＣＬＳよりも小さいと判定された場合には、ステップ１１６に進み、目標スロットル開度ＴＡＮＧを所定値ΔＣＬＳだけ減少させる。
ＴＡＮＧ＝ＴＡＮＧ−ΔＣＬＳ

この後、ステップ１１７に進み、目標スロットル開度ＴＡＮＧが初期値ｋＴＡＮＧＬＯＷに所定値ΔＯＦＦを加算した値以下であるか否かを判定し、目標スロットル開度ＴＡＮＧが初期値ｋＴＡＮＧＬＯＷに所定値ΔＯＦＦを加算した値以下になったと判定されたときに、ステップ１１８に進み、スロットルバルブ１４のモータ１３への通電をオフすると共に、目標スロットル開度ＴＡＮＧを初期値ｋＴＡＮＧＬＯＷに設定する。

これらのステップ１１６〜１１８の処理により、目標スロットル開度ＴＡＮＧを徐々に減少させて初期値ｋＴＡＮＧＬＯＷの手前でスロットルバルブ１４のモータ１３への通電をオフすることで、実スロットル開度を徐々に減少させて最終的にリターンスプリング等によって初期値ｋＴＡＮＧＬＯＷに維持する。

その後、上記ステップ１１５で、閉弁制御時間カウンタＣＣＬＳのカウント値が所定値ｋＴＣＬＳ以上であると判定されたときに、ステップ１１９に進み、スロットル開閉切換フラグＸＳＯＣを「１」にセットする。

次のステップ１２０で、ＩＧオフ後経過時間カウンタＣＯＦＦのカウント値が終了判定値ｆｅ（ＴＨＡmin ）以上であると判定されるまでは、上記ステップ１０３〜１１９の処理を繰り返して、スロットル開弁制御とスロットル閉弁制御とを交互に実行する。ここで、終了判定値ｆｅ（ＴＨＡmin ）は、スロットルバルブ１４の駆動回数を設定するための判定値であり、吸気温最小値ＴＨＡmin に応じてマップ又は数式等により設定される。本実施例１では、スロットルバルブ１４が２回以上開閉駆動されるように終了判定値ｆｅ（ＴＨＡmin ）が設定される。

その後、ステップ１２０で、ＩＧオフ後経過時間カウンタＣＯＦＦのカウント値が終了判定値ｆｅ（ＴＨＡmin ）以上であると判定されたときに、ステップ１２１に進み、スロットルバルブ１４のモータ１３への通電をオフすると共に、目標スロットル開度ＴＡＮＧを初期値ｋＴＡＮＧＬＯＷに設定して、本プログラムを終了する。

以上説明した本実施例１では、ＩＧスイッチオフ後の経過時間が融解時期判定値ｆｓ（ＴＨＡmin ）を越えたか否かによって、エンジン停止後の吸気管１２内の温度上昇によってスロットルバルブ１４に付着していた氷が融解して水になる融解時期になったか否かを判定し、融解時期になったときに、スロットル開弁制御とスロットル閉弁制御とを交互に実行して、スロットルバルブ１４を開閉駆動する。これにより、スロットルバルブ１４が氷結している場合でも、エンジン停止後の融解時期にスロットルバルブ１４を開閉駆動してスロットルバルブに付着している水を簡単に振り落とすことができる。このため、その後、エンジン停止中に吸気管１２内の温度が氷点以下に低下しても、スロットルバルブ１４に氷結が生じることを防止することができ、次の始動時にスロットルバルブ１４を確実に正常動作させることができる。しかも、従来とは異なり、スロットルバルブ１４に付着した氷塊が吸気管１２の内壁（スロットルボディ１０の内壁）に叩き付けられることがなくなり、スロットル装置の損傷・耐久性低下や氷塊の衝突音による騒音の発生を防止することができる。

更に、本実施例１では、外気温（吸気温）に応じてエンジン停止後にスロットルバルブ１４に付着していた氷が融解して水になる融解時期が変化することを考慮して、吸気温最小値ＴＨＡmin に応じて設定した融解時期判定値ｆｓ（ＴＨＡmin ）を用いて融解時期を判定するようにしたので、外気温（吸気温）によって変化する融解時期を精度良く判定することができる。

また、本実施例１では、エンジン停止後の融解時期にスロットルバルブ１４を２回以上開閉駆動するようにしたので、スロットルバルブ１４を１回開閉駆動しただけではスロットルバルブ１４に付着している水を振り落としきれない場合でも、スロットルバルブ１４を２回以上開閉駆動することでスロットルバルブ１４に付着している水を確実に振り落とすことができる。但し、本発明は、スロットルバルブ１４の開閉駆動回数を１回のみとしても良く、この場合でも、ある程度の氷結防止効果を得ることができる。

更に、本実施例１では、吸気温最小値ＴＨＡmin に応じてエンジン停止後スロットル開閉制御の終了判定値ｆｅ（ＴＨＡmin ）を設定することで、吸気温最小値ＴＨＡmin に応じてスロットルバルブ１４の開閉駆動回数を設定するようにしたので、外気温（吸気温）に応じて氷の融解速度や融解水量が変化するのに対応してスロットルバルブ１４の駆動回数を適度な回数に設定することができ、スロットルバルブ１４の駆動回数を無駄に多くすることなく、スロットルバルブ１４に付着している水を確実に振り落とすことができる。

尚、外気温、吸気温、水温、油温のうちの１つ又は２つ以上に基づいてスロットルバルブ１４の駆動回数を設定するようにしても良い。
また、上記実施例１では、エンジン停止後に融解時期と判定されたときにスロットルバルブ１４を開閉駆動するようにしたが、エンジン停止後の経過時間が予め設定した所定時間になったときにスロットルバルブ１４を開閉駆動するようにしても良い。或は、吸気管１２内の温度（例えば吸気温センサ１８の検出値）が予め設定した所定値以上になったときにスロットルバルブ１４を開閉駆動するようにしても良い。

次に、図６乃至図８を用いて本発明の実施例２を説明する。
本実施例２では、図７に示すように、スロットルバルブ１４を内蔵するスロットルボディ１０をほぼ水平方向に配置した横型配置となっている。その他のシステム構成は、前記実施例１とほぼ同じである。

ＥＣＵ２５は、後述する図８のエンジン停止後スロットル開閉制御プログラムを実行することで、次のようにしてエンジン停止後スロットル開閉制御を実行する。図６に示すように、ＩＧスイッチ２６がオフされてエンジン１１が停止された時点ｔ1 で、スロットル開弁制御を開始する。このスロットル開弁制御では、目標スロットル開度ＴＡＮＧを徐々に増加させて最終的に最大値ｋＴＡＮＧＨＩに維持することで、実スロットル開度を徐々に増加させて最終的に最大値ｋＴＡＮＧＨＩに維持する。この場合、最大値ｋＴＡＮＧＨＩは、例えば、スロットルバルブ１４が水平方向に対して傾斜した姿勢となる位置に設定されている。

この後、ＩＧスイッチオフ後の経過時間が融解時期判定値ｆｓ（ＴＨＡmin ）を越えて、エンジン停止後の吸気管１２内の温度上昇によってスロットルバルブ１４に付着していた氷が融解して水になる融解時期になったと判定された時点ｔ2 で、スロットル開弁制御を終了して、スロットル閉弁制御を開始する。このスロットル閉弁制御では、目標スロットル開度ＴＡＮＧを徐々に減少させて初期値ｋＴＡＮＧＬＯＷ（例えばオープナ位置）の手前でスロットルバルブ１４のモータ１３への通電をオフすることで、実スロットル開度を徐々に減少させて最終的にリターンスプリング等によって初期値ｋＴＡＮＧＬＯＷに維持する。

これにより、図７に示すように、スロットルバルブ１４が氷結している場合でも、エンジン停止後の吸気管１２内の温度上昇によってスロットルバルブ１４に付着していた氷が融解して水になる融解時期まで、スロットルバルブ１４を開放して傾斜姿勢に維持することでスロットルバルブ１４に付着している水を簡単に流し落とすことができる。これにより、その後、吸気管１２内の温度が低下したときにスロットルバルブ１４に氷結が生じることを防止することができ、次の始動時にスロットルバルブ１４を確実に正常動作させることができる。

以下、ＥＣＵ２５が実行する図８のエンジン停止後スロットル開閉制御プログラムの処理内容を説明する。本プログラムが起動されると、まず、ステップ２０１で、エンジン停止後スロットル開閉制御の実行条件が成立しているか否かを判定する。このエンジン停止後スロットル開閉制御の実行条件は、前記実施例１で説明したエンジン停止後スロットル開閉制御の実行条件と同じである。

このステップ２０１で、エンジン停止後スロットル開閉制御の実行条件が不成立と判定された場合には、ステップ２０２以降のエンジン停止後スロットル開閉制御に関する処理を実行することなく、ステップ２１０に進み、スロットルバルブ１４のモータ１３への通電をオフ状態に維持すると共に、目標スロットル開度ＴＡＮＧを初期値ｋＴＡＮＧＬＯＷに維持して、本プログラムを終了する。

一方、上記ステップ２０１で、エンジン停止後スロットル開閉制御の実行条件が成立していると判定された場合には、ステップ２０２以降のエンジン停止後スロットル開閉制御に関する処理を次のようにして実行する。まず、ステップ２０２で、ＩＧオフ後経過時間カウンタＣＯＦＦのカウント値をカウントアップした後、スロットル開弁制御を次のようにして実行する。まず、ステップ２０３で、仮の目標スロットル開度ＴＴＡＮＧを所定値ΔＯＰＮだけ増加させる。
ＴＴＡＮＧ＝ＴＴＡＮＧ＋ΔＯＰＮ

この後、ステップ２０４に進み、仮の目標スロットル開度ＴＴＡＮＧが最大値ｋＴＡＮＧＨＩよりも小さいか否かを判定し、仮の目標スロットル開度ＴＴＡＮＧが最大値ｋＴＡＮＧＨＩよりも小さいと判定された場合には、ステップ２０６に進み、目標スロットル開度ＴＡＮＧを仮の目標スロットル開度ＴＴＡＮＧに設定する。
ＴＡＮＧ＝ＴＴＡＮＧ

その後、上記ステップ２０４で、仮の目標スロットル開度ＴＴＡＮＧが最大値ｋＴＡＮＧＨＩ以上であると判定された場合には、ステップ２０５に進み、仮の目標スロットル開度ＴＴＡＮＧを最大値ｋＴＡＮＧＨＩで制限した後（ＴＴＡＮＧ＝ｋＴＡＮＧＨＩ）、ステップ２０６に進み、目標スロットル開度ＴＡＮＧを仮の目標スロットル開度ＴＴＡＮＧに設定する。
ＴＡＮＧ＝ＴＴＡＮＧ

これらのステップ２０３〜２０６の処理により、目標スロットル開度ＴＡＮＧを所定値ΔＯＰＮずつ増加させて最終的に最大値ｋＴＡＮＧＨＩに維持することで、実スロットル開度を所定値ΔＯＰＮずつ増加させて最終的に最大値ｋＴＡＮＧＨＩに維持する。

この後、ステップ２０７で、ＩＧオフ後経過時間カウンタＣＯＦＦのカウント値が融解時期判定値ｆｓ（ＴＨＡmin ）を越えたか否かを判定し、ＩＧオフ後経過時間カウンタＣＯＦＦのカウント値が融解時期判定値ｆｓ（ＴＨＡmin ）を越えと判定されたときに、スロットルバルブ１４に付着していた氷が融解して水になる融解時期になったと判断して、スロットル閉弁制御を次のようにして実行する。まず、ステップ２０８で、目標スロットル開度ＴＡＮＧを所定値ΔＣＬＳだけ減少させる。
ＴＡＮＧ＝ＴＡＮＧ−ΔＣＬＳ

この後、ステップ２０９に進み、目標スロットル開度ＴＡＮＧが初期値ｋＴＡＮＧＬＯＷに所定値ΔＯＦＦを加算した値以下であるか否かを判定し、目標スロットル開度ＴＡＮＧが初期値ｋＴＡＮＧＬＯＷに所定値ΔＯＦＦを加算した値以下になったと判定されたときに、ステップ２１０に進み、スロットルバルブ１４のモータ１３への通電をオフすると共に、目標スロットル開度ＴＡＮＧを初期値ｋＴＡＮＧＬＯＷに設定する。

これらのステップ２０８〜２１０の処理により、目標スロットル開度ＴＡＮＧを徐々に減少させて最小位置ｋＴＡＮＧＬＯＷの手前でスロットルバルブ１４のモータ１３への通電をオフすることで、実スロットル開度を徐々に減少させて最終的にリターンスプリング等によって初期値ｋＴＡＮＧＬＯＷに維持する。

以上説明した本実施例２では、エンジン停止後の吸気管１２内の温度上昇によってスロットルバルブ１４に付着していた氷が融解して水になる融解時期まで、スロットルバルブ１４を開放して傾斜姿勢に維持するようにしたので、スロットルバルブ１４に付着している水を簡単に流し落とすことができる。これにより、その後、吸気管１２内の温度が低下したときにスロットルバルブ１４に氷結が生じることを防止することができ、次の始動時にスロットルバルブ１４を確実に正常動作させることができる。

尚、上記実施例２では、エンジン停止後に融解時期と判定されるまでスロットルバルブ１４を開放して傾斜姿勢に維持するようにしたが、エンジン停止後に融解時期と判定されるまでスロットルバルブ１４を開閉駆動する処理を繰り返すようにしても良い。

また、エンジン停止後の経過時間が予め設定した所定時間になるまでスロットルバルブ１４を開放又は開閉駆動するようにしても良い。或は、吸気管１２内の温度（例えば吸気温センサ１８の検出値）が予め設定した所定値以上になるまでスロットルバルブ１４を開放又は開閉駆動するようにしても良い。

また、上記各実施例１，２では、吸気温に基づいて融解時期を判定するようにしたが、外気温、吸気温、水温、油温のうちの１つ又は２つ以上に基づいて融解時期を判定するようにしても良い。

また、上記実施例１のエンジン停止後スロットル開閉制御を横型配置のスロットルボディを備えたシステムに適用して実施しても良い。また、上記実施例２のエンジン停止後スロットル開閉制御を縦型配置のスロットルボディを備えたシステムに適用して実施しても良い。更に、本発明は、ブローバイガス配管が省略されたシステム構成に適用して実施しても良い。

本発明の実施例１におけるエンジン制御システム全体の概略構成図である。 実施例１のエンジン停止後スロットル開閉制御の実行例を説明するためのタイムチャートである。 実施例１のスロットルバルブの氷結防止効果を説明するための図である。 実施例１のエンジン停止後スロットル開閉制御プログラムの処理の流れを示すフローチャート（その１）である。 実施例１のエンジン停止後スロットル開閉制御プログラムの処理の流れを示すフローチャート（その２）である。 実施例２のエンジン停止後スロットル開閉制御の実行例を説明するためのタイムチャートである。 実施例２のスロットルバルブの氷結防止効果を説明するための図である。 実施例２のエンジン停止後スロットル開閉制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 従来の縦型配置のスロットルバルブの氷結のメカニズムを説明するための図である。 従来の横型配置のスロットルバルブの氷結のメカニズムを説明するための図である。

符号の説明

１１…エンジン（内燃機関）、１２…吸気管、１３…モータ、１４…スロットルバルブ、１５…スロットル開度センサ、１８…吸気温センサ、２０…燃料噴射弁、２１…点火プラグ、２５…ＥＣＵ（機関停止後スロットル開閉制御手段，融解時期判定手段）、２６…ＩＧスイッチ

Claims (8)

1. 内燃機関の吸気管に設けられたスロットルバルブをモータ等の電気アクチュエータで開閉駆動する内燃機関のスロットル制御装置において、
   内燃機関の停止後の所定時期に前記スロットルバルブを開閉駆動する機関停止後スロットル開閉制御手段を備えていることを特徴とする内燃機関のスロットル制御装置。
2. 内燃機関の停止後に前記スロットルバルブに付着していた氷が融解して水になる融解時期を判定する融解時期判定手段を備え、
   前記所定時期は、前記融解時期判定手段で判定した融解時期であることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のスロットル制御装置。
3. 前記融解時期判定手段は、外気温、吸気温、水温、油温のうちの少なくとも１つに基づいて前記融解時期を判定することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関のスロットル制御装置。
4. 前記機関停止後スロットル開閉制御手段は、前記所定時期に前記スロットルバルブを複数回開閉駆動することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の内燃機関のスロットル制御装置。
5. 前記機関停止後スロットル開閉制御手段は、前記所定時期に前記スロットルバルブを開閉駆動する際の駆動回数を外気温、吸気温、水温、油温のうちの少なくとも１つに基づいて設定することを特徴とする請求項４に記載の内燃機関のスロットル制御装置。
6. 内燃機関の吸気管に設けられたスロットルバルブをモータ等の電気アクチュエータで開閉駆動する内燃機関のスロットル制御装置において、
   内燃機関の停止後から所定時期まで前記スロットルバルブを開放又は開閉駆動した後に前記スロットルバルブを閉じる機関停止後スロットル開閉制御手段を備えていることを特徴とする内燃機関のスロットル制御装置。
7. 内燃機関の停止後に前記スロットルバルブに付着していた氷が融解して水になる融解時期を判定する融解時期判定手段を備え、
   前記所定時期は、前記融解時期判定手段で判定した融解時期であることを特徴とする請求項６に記載の内燃機関のスロットル制御装置。
8. 前記融解時期判定手段は、外気温、吸気温、水温、油温のうちの少なくとも１つに基づいて前記融解時期を判定することを特徴とする請求項７に記載の内燃機関のスロットル制御装置。

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