JP2008255894A - Heating device for intake system component - Google Patents

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守 立石
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve reliability against melting by heat in a compact structure. <P>SOLUTION: An electronic heater 6 for heating a valve element 10 or the like of a PCV valve 1 is provided in the PCV valve 1 of an engine. The electronic heater 6 is composed of a coil 22 winding wire material 22a on an outer circumference of a cylindrical resin bobbin 21. Brass wire selected under a condition where both of volumetric resistance rate and resistance temperature coefficient are relatively high as material properties is used for the wire material 22a. The resistance temperature coefficient of the brass wire selected for the wire material 22a has a value allowing continuous electricity supply of at least 60 minutes to the electric heater 6. The PCV valve 1 is provided with a housing 3 composed of resin and the electric heater 6 is formed integrally with a main housing 4 thereof. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、エンジンの吸気系部品に設けられて同部品を加熱する吸気系部品の加熱装置に関する。   The present invention relates to an intake system component heating device that is provided on an intake system component of an engine and heats the component.

従来、この種の技術して、例えば、下記の特許文献1〜6に記載される技術が知られている。特に、特許文献1には、内部に弁室を郭定するバルブケースを備え、そのバルブケースの外周部に電気ヒータを有するPCVバルブが記載されている。ここで、電気ヒータとして、PTCヒータが用いられている。このPCVバルブは、電気ヒータがブローバイガスが流れる弁室の中に曝されないことから、ガス中に含まれる油等が焼損するおそれがなく、小型で簡易なものとなっている。   Conventionally, as this type of technique, for example, techniques described in Patent Documents 1 to 6 below are known. In particular, Patent Document 1 describes a PCV valve that includes a valve case that defines a valve chamber therein and has an electric heater on the outer periphery of the valve case. Here, a PTC heater is used as the electric heater. This PCV valve is small and simple because the electric heater is not exposed to the valve chamber through which the blow-by gas flows, so that oil contained in the gas is not burned out.

実開昭61−122313号公報Japanese Utility Model Publication No. 61-122313 実開平04−117129号公報Japanese Utility Model Publication No. 04-117129 特開2001−214995号公報JP 2001-214995 A 実開昭60−098709号公報Japanese Utility Model Publication No. 60-098709 実開平05−087212号公報Japanese Utility Model Publication No. 05-087212 特開平10−205359号公報JP-A-10-205359

ところで、特許文献1に記載のPCVバルブにつき、PTCヒータの代わりにボビンに線材を巻き付けてなるコイル式ヒータを用いることが考えられる。この場合、線材を銅線で構成したとすると、銅線の線径を小さくしなければコイルを広範囲に薄く形成することができない。また、線材をニクロム線で構成したとすると、狭い範囲で局部的にコイルを薄くできるものの、自己温度を制御できないことから、コイルの発熱溶損が懸念され、連続通電ができないという問題があった。   By the way, about the PCV valve of patent document 1, it is possible to use the coil type heater formed by winding a wire around a bobbin instead of the PTC heater. In this case, if the wire is made of copper wire, the coil cannot be formed thinly over a wide range unless the wire diameter of the copper wire is reduced. Also, if the wire is made of nichrome wire, the coil can be thinned locally in a narrow range, but the self-temperature cannot be controlled. .

この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、広範囲をコンパクトで発熱溶損に対する信頼性を向上させた吸気系部品の加熱装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a heating device for an intake system component that is compact in a wide range and has improved reliability against heat-induced melting damage.

上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、エンジンの吸気系部品に設けられ、吸気系部品の可動部を加熱するための加熱部材をホルダに組み付けてなる吸気系部品の加熱装置であって、ホルダは筒形をなし、加熱部材は、ホルダの外周に線材を巻き付けてなるコイルであり、線材は、その材質特性として体積抵抗率及び抵抗温度係数が共に相対的に大きいことを条件として選定されたことを趣旨とする。   In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is the heating of the intake system component, which is provided in the intake system component of the engine and is assembled to the holder with a heating member for heating the movable part of the intake system component. It is a device, the holder has a cylindrical shape, the heating member is a coil formed by winding a wire around the holder, and the wire has a relatively large volume resistivity and resistance temperature coefficient as its material characteristics. The purpose is to be selected on the condition.

上記発明の構成によれば、コイルを構成する線材の材質特性として、体積抵抗率が相対的に大きいことから、所定の発熱量を得るためのコイルの巻数が少なくなる。併せて、その線材の材質特性として、抵抗温度係数が相対的に大きいことから、自己温度を制御可能である。   According to the configuration of the above invention, since the volume resistivity is relatively large as the material property of the wire constituting the coil, the number of turns of the coil for obtaining a predetermined calorific value is reduced. In addition, since the resistance temperature coefficient is relatively large as a material characteristic of the wire, the self-temperature can be controlled.

上記目的を達成するために、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、線材は、黄銅線より構成され、ホルダは、樹脂より構成されたことを趣旨とする。   In order to achieve the above object, the invention described in claim 2 is that, in the invention described in claim 1, the wire is made of brass wire and the holder is made of resin.

上記発明の構成によれば、黄銅線を線材に使用することで、請求項1に記載の発明の作用が得られる。ホルダが樹脂より構成されるので、ホルダが軽量化される。   According to the structure of the said invention, the effect | action of the invention of Claim 1 is acquired by using a brass wire for a wire. Since the holder is made of resin, the weight of the holder is reduced.

上記目的を達成するために、請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の発明において、線材の抵抗温度係数は、加熱部材が少なくとも60分の連続通電を許容する値に設定されたことを趣旨とする。   In order to achieve the above object, according to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the resistance temperature coefficient of the wire is set to a value that allows the heating member to be continuously energized for at least 60 minutes. The intent is that

上記発明の構成によれば、請求項1又は2に記載の発明の作用に加え、線材の抵抗温度係数の値を特定することにより、加熱部材は自己温度を制御可能であり、少なくとも60分の連続通電が可能となる。   According to the configuration of the invention, in addition to the action of the invention according to claim 1 or 2, by specifying the value of the resistance temperature coefficient of the wire, the heating member can control the self temperature, and at least 60 minutes. Continuous energization is possible.

上記目的を達成するために、請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3の何れかに記載の発明において、吸気系部品は、樹脂より構成されたことを趣旨とする。   In order to achieve the above object, the invention according to claim 4 is the invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the intake system component is made of resin.

上記発明の構成によれば、請求項1乃至3の何れかに記載の発明の作用に加え、吸気系部品を樹脂成形する際に、ホルダに組み付けてなるコイルを、吸気系部品にインサート成形することが可能となる。   According to the configuration of the above invention, in addition to the operation of the invention according to any one of claims 1 to 3, when the intake system component is resin-molded, the coil assembled to the holder is insert-molded into the intake system component. It becomes possible.

請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4の何れかに記載の吸気系部品の加熱装置を制御する制御装置であって、エンジンの運転状態と材質特性に基づいて加熱部材に対する通電を制御する制御手段を備えたことを趣旨とする。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a control device for controlling a heating device for an intake system component according to any one of the first to fourth aspects, wherein the heating member is energized based on an operating state of the engine and material characteristics. The purpose is to provide control means for controlling.

上記発明の構成によれば、請求項1乃至4の何れかに記載の発明の作用に加え、エンジンの運転状態と材質特性に基づいて加熱部材に対する通電が制御されるので、特定材質からなる加熱部材につき、その動作環境条件に応じて加熱部材の温度が調整されることとなる。   According to the configuration of the above invention, in addition to the operation of the invention according to any one of claims 1 to 4, the energization to the heating member is controlled based on the operating state of the engine and the material characteristics. About the member, the temperature of a heating member will be adjusted according to the operating environment conditions.

請求項1に記載の発明によれば、コイルの層数を減らして全体をコンパクトにすることができ、発熱溶損に対する信頼性を向上させることができる。   According to the first aspect of the present invention, it is possible to reduce the number of layers of the coil to make the whole compact, and it is possible to improve the reliability against heat-induced melting damage.

請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の効果に加え、ホルダの分だけ全体を軽量化することができる。   According to the invention described in claim 2, in addition to the effect of the invention described in claim 1, the entire weight can be reduced by the amount of the holder.

請求項3に記載の発明によれば、請求項1又は2に記載の発明の効果に加え、吸気系部品の凍結防止に有効となる。   According to the invention described in claim 3, in addition to the effect of the invention described in claim 1 or 2, it is effective for preventing freezing of the intake system components.

請求項4に記載の発明によれば、請求項1乃至3の何れかに記載の発明の効果に加え、吸気系部品と一体化させることができる。   According to the invention described in claim 4, in addition to the effect of the invention described in any one of claims 1 to 3, it can be integrated with intake system components.

請求項5に記載の発明によれば、請求項1乃至4の何れかに記載の発明の加熱装置につき、加熱部材の発熱溶損に対する信頼性を更に向上させることができる。   According to the fifth aspect of the present invention, in the heating device according to any one of the first to fourth aspects, it is possible to further improve the reliability of the heating member against heat dissipation.

[第1実施形態]
以下、本発明における吸気系部品の加熱装置をPCVバルブに具体化した第1実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
[First Embodiment]
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment in which an intake system component heating device according to the present invention is embodied as a PCV valve will be described in detail with reference to the drawings.

図1に、本実施形態のPCVバルブ1を断面図により示す。この実施形態では、PCVバルブ1が本発明の吸気系部品に相当する。周知のように、PCVバルブ1は、エンジンの燃焼室からクランクケースへ漏れ出たブローバイガスを再びエンジンの吸気系へ戻して大気への放出を防止するブローバイガス還元装置に設けられる。図1に示すように、PCVバルブ1は、中空形状をなす樹脂製のハウジング3を備える。このハウジング3は、互いに組み付けられたメインハウジング4とサブハウジング5から構成される。   FIG. 1 is a sectional view showing a PCV valve 1 according to this embodiment. In this embodiment, the PCV valve 1 corresponds to an intake system component of the present invention. As is well known, the PCV valve 1 is provided in a blow-by gas reducing device that returns blow-by gas leaked from the combustion chamber of the engine to the crankcase to the intake system of the engine and prevents it from being released into the atmosphere. As shown in FIG. 1, the PCV valve 1 includes a resin housing 3 having a hollow shape. The housing 3 includes a main housing 4 and a sub housing 5 that are assembled with each other.

メインハウジング4は、その上部に形成されたコネクタ部4aと、内部に一体的に設けられた電気ヒータ6とを含む。メインハウジング4の外周には、シールリング8が装着される。サブハウジング5は、その一端部外周5aをメインハウジング4の他端部内周4cに圧入して超音波溶着することで、メインハウジング4に組み付けられる。サブハウジング5の他端部は、パイプ継手5bをなす。このパイプ継手5bには、パイプが接続され、そのパイプがエンジンの吸気系に接続される。ハウジング3は、メインハウジング4の一端部外周の雄ネジ4bがエンジン本体の取付孔の雌ネジに締め付けられることで、その取付孔に取り付けられる。   The main housing 4 includes a connector portion 4a formed at an upper portion thereof, and an electric heater 6 provided integrally therewith. A seal ring 8 is attached to the outer periphery of the main housing 4. The sub-housing 5 is assembled to the main housing 4 by press-fitting one end outer periphery 5 a into the other end inner periphery 4 c of the main housing 4 and ultrasonically welding the sub housing 5. The other end of the sub housing 5 forms a pipe joint 5b. A pipe is connected to the pipe joint 5b, and the pipe is connected to the intake system of the engine. The housing 3 is attached to the mounting hole by tightening the male screw 4b on the outer periphery of one end of the main housing 4 to the female screw of the mounting hole of the engine body.

メインハウジング4の中空部は弁室4dを構成する。弁室4dは、その軸線方向の一端に入口4eを含む。この入口4eは、メインハウジング4の一端壁に形成されてエンジン本体の側へ連通する。サブハウジング5は、メインハウジング4の弁室4dに連通する中空部5cを含む。弁室4dと中空部5cは、互いにブローバイガスの通路を構成する。メインハウジング4とサブハウジング5との間には、円環状をなす弁座9が挟まれて設けられる。弁座9は、伝熱性の良い伝熱部材(例えば、金属)により形成される。この弁座9に対応して、弁室4dの中には、その軸線方向へ移動可能に弁体10が設けられる。この弁体10は、耐久性向上の観点から鉄等の磁性体で棒状に構成され、弁座9を貫通可能に設けられる。弁体10は、その先端部が段階的に縮径した形状をなす。従って、弁体10が軸線方向へ移動変位することにより、弁座9と弁体10との間の隙間の大きさ(開度)が変わる。この弁座9と弁体10との隙間が、弁室4dの軸線方向の他端に位置する弁室4dのガス流量調節部13を構成する。   The hollow portion of the main housing 4 constitutes a valve chamber 4d. The valve chamber 4d includes an inlet 4e at one end in the axial direction thereof. The inlet 4e is formed in one end wall of the main housing 4 and communicates with the engine body. The sub housing 5 includes a hollow portion 5 c that communicates with the valve chamber 4 d of the main housing 4. The valve chamber 4d and the hollow portion 5c constitute a blow-by gas passage. An annular valve seat 9 is sandwiched between the main housing 4 and the sub-housing 5. The valve seat 9 is formed of a heat transfer member (for example, metal) having a good heat transfer property. Corresponding to the valve seat 9, a valve body 10 is provided in the valve chamber 4d so as to be movable in the axial direction. The valve body 10 is formed in a rod shape from a magnetic material such as iron from the viewpoint of improving durability, and is provided so as to be able to penetrate the valve seat 9. The valve body 10 has a shape in which the tip portion has a diameter reduced stepwise. Accordingly, when the valve body 10 is moved and displaced in the axial direction, the size (opening degree) of the gap between the valve seat 9 and the valve body 10 changes. The gap between the valve seat 9 and the valve body 10 constitutes the gas flow rate adjusting unit 13 of the valve chamber 4d located at the other end in the axial direction of the valve chamber 4d.

弁体10は、その基端部、すなわち入口4eの付近に位置する入口側端部がフランジ10aをなす。このフランジ10aは、その外周面が弁室4dの内周面を摺動可能に設けられる。フランジ10aは、その一部にブローバイガスの通過を許容する切欠を含む。弁座9とフランジ10aとの間には、圧縮スプリング11が設けられる。このスプリング11は、弁体10を弁室4dの入口4eの方向へ付勢する。また、弁体10の先端部分は、弁座9を貫通してサブハウジング5の中空部5cに侵入可能に設けられる。サブハウジング5の中空部5cには、別の圧縮スプリング12が、弁体10の先端に接触可能に設けられる。   As for the valve body 10, the base end part, ie, the inlet side edge part located in the vicinity of the inlet 4e, makes the flange 10a. The flange 10a is provided so that its outer peripheral surface can slide on the inner peripheral surface of the valve chamber 4d. The flange 10a includes a notch that allows passage of blow-by gas in a part thereof. A compression spring 11 is provided between the valve seat 9 and the flange 10a. The spring 11 urges the valve body 10 toward the inlet 4e of the valve chamber 4d. The distal end portion of the valve body 10 is provided so as to penetrate the valve seat 9 and enter the hollow portion 5 c of the sub housing 5. In the hollow portion 5 c of the sub housing 5, another compression spring 12 is provided so as to be able to contact the tip of the valve body 10.

図1に示すPCVバルブ1が、エンジン本体に取り付けられた状態において、エンジン運転時には、サブハウジング5の中空部5cに、エンジンの吸気系からパイプを介して吸気負圧が作用する。また、エンジン本体の内部に充満したブローバイガスは、入口4eからメインハウジング4の弁室4dに侵入し、そのガス圧力が弁体10に作用する。このとき、吸気負圧とガス圧力がスプリング11の付勢力に抗して弁体10に作用することにより、弁体10が弁座9へ向けて軸線方向へ移動し、弁座9と弁体10との間の隙間、すなわちガス流量調節部13の大きさが変わる。これにより、メインハウジング4の弁室4dからサブハウジング5の中空部5cへ抜ける、すなわちPCVバルブ1で計量されるブローバイガスの流量が調節される。弁体10は、その先端がサブハウジング5の中空部5cの中のスプリング12に当接することで、その移動が規制される。つまり、弁体10は、ブローバイガス流量を調節するために作動する。   In the state where the PCV valve 1 shown in FIG. 1 is attached to the engine main body, intake negative pressure acts on the hollow portion 5c of the sub-housing 5 from the intake system of the engine through a pipe during engine operation. The blow-by gas filled in the engine body enters the valve chamber 4d of the main housing 4 from the inlet 4e, and the gas pressure acts on the valve body 10. At this time, when the intake negative pressure and the gas pressure act on the valve body 10 against the biasing force of the spring 11, the valve body 10 moves in the axial direction toward the valve seat 9, and the valve seat 9 and the valve body 10, that is, the size of the gas flow rate adjusting unit 13 changes. As a result, the flow rate of the blow-by gas passing through the valve chamber 4d of the main housing 4 to the hollow portion 5c of the sub-housing 5 is adjusted. The movement of the valve body 10 is regulated by the front end of the valve body 10 coming into contact with the spring 12 in the hollow portion 5 c of the sub-housing 5. That is, the valve body 10 operates to adjust the blow-by gas flow rate.

上記した電気ヒータ6は、少なくとも弁体10及び弁座9を加熱するために設けられる。この実施形態で、電気ヒータ6は、PCVバルブ1の可動部である弁体10及び弁座9を加熱するための本発明の加熱装置に相当する。ここで、電気ヒータ6の構成について詳しく説明する。図2に、電気ヒータ6を平面図により示す。図3に、図2のA−A線断面図を示す。図4に、電気ヒータ6の正面図を示す。この電気ヒータ6は、メインハウジング4の内部に設けられる。電気ヒータ6は、軸線方向両端に大小のフランジ21a,21bを有する円筒形状をなすボビン21と、ボビン21の外周に巻き付けられて配置された線材22aよりなるコイル22と、大フランジ21aに設けられる一対の接続端子23とを含む。ボビン21は、本発明のホルダに相当し、非磁性体としての樹脂より構成される。コイル22は、通電により発熱可能である。コイル22の線材22aは、この実施形態では、黄銅線により形成され、その線径は、例えば「0.15 mm」である。各接続端子23の基端部はコイル22に電気的に接続される。各接続端子23の先端部は、図1に示すように、コネクタ部4aの中に突出して配置される。   The above-described electric heater 6 is provided to heat at least the valve body 10 and the valve seat 9. In this embodiment, the electric heater 6 corresponds to the heating device of the present invention for heating the valve body 10 and the valve seat 9 which are movable parts of the PCV valve 1. Here, the configuration of the electric heater 6 will be described in detail. FIG. 2 is a plan view showing the electric heater 6. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 4 shows a front view of the electric heater 6. The electric heater 6 is provided inside the main housing 4. The electric heater 6 is provided on a cylindrical bobbin 21 having large and small flanges 21a and 21b at both ends in the axial direction, a coil 22 composed of a wire 22a wound around the outer periphery of the bobbin 21, and a large flange 21a. A pair of connection terminals 23. The bobbin 21 corresponds to the holder of the present invention, and is made of a resin as a nonmagnetic material. The coil 22 can generate heat when energized. In this embodiment, the wire 22a of the coil 22 is formed of a brass wire, and the wire diameter thereof is, for example, “0.15 mm”. The base end portion of each connection terminal 23 is electrically connected to the coil 22. As shown in FIG. 1, the tip of each connection terminal 23 is disposed so as to protrude into the connector portion 4a.

電気ヒータ6は、メインハウジング4に対しインサート成形されている。すなわち、メインハウジング4を樹脂成形するときに、上記のように構成した電気ヒータ6を、金型内にインサート品として装填した後、金型に溶融樹脂を注入する。これにより、電気ヒータ6を溶融樹脂で包んで固化させ、一体化した複合部品としてのメインハウジング4を作製している。ここで、図1に示すように、電気ヒータ6は、メインハウジング4の中心部に配置されており、電気ヒータ6のボビン21の中空部21dが、メインハウジング4の弁室4dの大部分を構成している。これにより、ボビン21の内周面が弁室4dの内周面の大部分を構成している。また、弁座9は、ボビン21の大フランジ21aに内包され、大フランジ21aの内周面に接触した状態でメインハウジング4に一体的に成形される。更に、電気ヒータ6は、出口13から入口4eの近傍までの弁室4dを囲むように設けられる。より詳しくは、電気ヒータ6は、図1に示すように、弁体10がスプリング11の付勢力により初期位置に配置された状態では、少なくとも出口13から弁体10のフランジ10aまでの弁室4dを囲むように設けられる。   The electric heater 6 is insert-molded with respect to the main housing 4. That is, when the main housing 4 is resin-molded, the electric heater 6 configured as described above is loaded as an insert into the mold, and then the molten resin is injected into the mold. Thereby, the electric heater 6 is wrapped and solidified with a molten resin, and the main housing 4 as an integrated composite part is produced. Here, as shown in FIG. 1, the electric heater 6 is arranged at the center of the main housing 4, and the hollow portion 21 d of the bobbin 21 of the electric heater 6 covers most of the valve chamber 4 d of the main housing 4. It is composed. Thereby, the inner peripheral surface of the bobbin 21 constitutes most of the inner peripheral surface of the valve chamber 4d. The valve seat 9 is included in the large flange 21a of the bobbin 21, and is integrally formed with the main housing 4 in a state where the valve seat 9 is in contact with the inner peripheral surface of the large flange 21a. Furthermore, the electric heater 6 is provided so as to surround the valve chamber 4d from the outlet 13 to the vicinity of the inlet 4e. More specifically, as shown in FIG. 1, the electric heater 6 has a valve chamber 4d at least from the outlet 13 to the flange 10a of the valve body 10 in a state where the valve body 10 is disposed at the initial position by the biasing force of the spring 11. Is provided so as to surround.

図1に示すコネクタ部4aには、外部コネクタ(図示略)が接続される。外部コネクタは、接続端子23に対し電気的に接続可能に構成される。外部コネクタは、電気ヒータ6を制御するために外部配線(図示略)を介してコントローラ(図示略)に接続される。   An external connector (not shown) is connected to the connector portion 4a shown in FIG. The external connector is configured to be electrically connectable to the connection terminal 23. The external connector is connected to a controller (not shown) via external wiring (not shown) in order to control the electric heater 6.

この実施形態で、線材22aが黄銅線から構成されるのは、その材質特性によるものである。すなわち、線材22aの線種は、その材質特性として体積抵抗率及び抵抗温度係数が共に相対的に大きいことを条件として選定されている。ここで、従来からコイルの線材として使用されてきた黄銅線を含む4種類の線種(銅線、銅ニッケル線、黄銅線及びニクロム線)について、それらの材質特性を以下に比較して説明する。   In this embodiment, the wire 22a is made of a brass wire because of its material characteristics. That is, the wire type of the wire 22a is selected on the condition that both the volume resistivity and the resistance temperature coefficient are relatively large as material properties. Here, the material characteristics of four types of wires (copper wire, copper nickel wire, brass wire, and nichrome wire) including brass wires that have been conventionally used as coil wires will be described in comparison with the following. .

図5に、計測に用いた加熱装置の構成を断面図により示す。この計測では、樹脂製ボビン31の外周に各線種の線材32aを2層に巻き付けてコイル32を構成した。加熱部材となるコイル32の軸線方向の長さを「16 mm」とした。コイル32への通電によるヒータ熱容量は「5 W」とした。   In FIG. 5, the structure of the heating apparatus used for measurement is shown with sectional drawing. In this measurement, the coil 32 was formed by winding the wire 32 a of each wire type around the outer periphery of the resin bobbin 31 in two layers. The length of the coil 32 serving as a heating member in the axial direction was set to “16 mm”. The heater heat capacity by energizing the coil 32 was set to “5 W”.

この計測結果を図6に比較して表に示す。この表では、「銅線」、「銅ニッケル線」、「黄銅線」及び「ニクロム線」につき、「線径」、「発熱部体格」すなわちコイル32の「外径」、「温度特性」及び「コスト」を比較して示す。この表において、「線径」は、最小値である「φ0.15前後」を目安とすると、「銅線」と「黄銅線」がそれぞれ「φ0.15」となり、「銅ニッケル線」が「φ0.2」となり、「ニクロム線」が太めの「φ0.4」となる。「線径」が細いと断線し易く、太いと巻線が困難となる。   The measurement results are shown in the table in comparison with FIG. In this table, for “copper wire”, “copper nickel wire”, “brass wire” and “nichrome wire”, “wire diameter”, “heat generating body size”, that is, “outer diameter” of coil 32, “temperature characteristics” and "Cost" is shown in comparison. In this table, when the “wire diameter” is a minimum value of “around φ0.15” as a guide, “copper wire” and “brass wire” are “φ0.15” and “copper nickel wire” is “ φ0.2 ”, and“ Nichrome wire ”becomes thicker“ φ0.4 ”. If the “wire diameter” is thin, it is easy to break, and if it is thick, winding becomes difficult.

図6の表において、「発熱部体格」は、「φ13」を目安とすると、「銅ニッケル線」及び「黄銅線」は、それぞれやや小さい「φ12.9」及び「φ12.7」となり、「ニクロム線」はやや大きい「φ13.6」となり、「銅線」は大きい「φ14.2」となる。コイル32の巻数を極力少なくすることで、発熱部体格(外径)を小さくするのが望ましい。   In the table of FIG. 6, the “heating part physique” has “φ13” as a guideline, and “copper nickel wire” and “brass wire” are slightly smaller “φ12.9” and “φ12.7”, respectively. The “Nichrome wire” has a slightly larger “φ13.6” and the “Copper wire” has a larger “φ14.2”. It is desirable to reduce the heat generating body size (outer diameter) by reducing the number of turns of the coil 32 as much as possible.

図6の表において、「温度特性」は、「銅線」及び「黄銅線」が「温度制御可能」となり、「銅ニッケル線」及び「ニクロム線」が「温度制御不可能」となった。コイル32が「温度制御不可能」であれば、外部から温度制御しなければ連続通電が困難になる。図7に、「銅線、黄銅線の場合」のヒータ電流とヒータ温度の関係をタイムチャートにより示す。図8に、「銅ニッケル線、ニクロム線の場合」のヒータ電流とヒータ温度の関係をタイムチャートにより示す。図7から明らかなように、「銅線、黄銅線の場合」、通電開始からヒータ温度が上昇するに連れてヒータ電流が漸減するのが分かる。また、ヒータ温度は、時間経過に伴ってサチュレートし、すなわち、自己温度を制御可能なことが分かる。このため、連続通電によってもコイル32は発熱溶損しないこととなる。これに対し、図8から明らかなように、「銅ニッケル線、ニクロム線の場合」、ここでも通電開始からヒータ温度が上昇するに連れてヒータ電流が漸減するのが分かる。一方、ヒータ温度は、時間経過に伴って上昇し続ける、すなわち、自己温度を制御不能なことが分かる。このことから、連続通電によってコイル32が発熱溶損するおそれがあることとなる。   In the table of FIG. 6, regarding “temperature characteristics”, “copper wire” and “brass wire” are “temperature controllable”, and “copper nickel wire” and “nichrome wire” are “temperature control impossible”. If the coil 32 is “temperature control impossible”, continuous energization becomes difficult unless the temperature is controlled from the outside. FIG. 7 is a time chart showing the relationship between the heater current and the heater temperature in the case of “copper wire and brass wire”. FIG. 8 is a time chart showing the relationship between the heater current and the heater temperature in the case of “copper nickel wire and nichrome wire”. As can be seen from FIG. 7, in the case of “copper wire and brass wire”, it can be seen that the heater current gradually decreases as the heater temperature rises from the start of energization. It can also be seen that the heater temperature saturates with time, that is, the self temperature can be controlled. For this reason, the coil 32 does not melt due to heat generation even by continuous energization. On the other hand, as is apparent from FIG. 8, it can be seen that the heater current gradually decreases as the heater temperature rises from the start of energization, in the case of “copper nickel wire and nichrome wire”. On the other hand, it can be seen that the heater temperature continues to rise with time, that is, the self-temperature cannot be controlled. For this reason, there is a possibility that the coil 32 may be heated and melted by continuous energization.

図6の表において、「コスト」は、「銅線」及び「黄銅線」が安価となり、「ニクロム線」がやや高価となり、「銅ニッケル線」が高価となることが分かる。製造コストの面から、極力安価にすることが望ましい。   In the table of FIG. 6, “cost” indicates that “copper wire” and “brass wire” are inexpensive, “nichrome wire” is slightly expensive, and “copper nickel wire” is expensive. In view of manufacturing cost, it is desirable to make it as cheap as possible.

図9に、各線種に関する計測結果を比較して表に示す。計測に供した線種は、2種類の「銅線」、「銅ニッケル線」、「黄銅線」及び「ニクロム線」であった。計測項目は、「線径」、「体積抵抗率」、「抵抗温度係数」、「ターン数」、「層(1層で巻けるターン数)」、「巻き外径」及び「抵抗値」であった。この計測では、コイル通電によるヒータ熱容量を「5 W(10.5 V)」とするために、同一の体格を有する樹脂製ボビンの外周に各線種の線材を巻き付けてコイルを構成した。   FIG. 9 is a table comparing the measurement results for each line type. The wire types used for the measurement were two types of “copper wire”, “copper nickel wire”, “brass wire”, and “nichrome wire”. The measurement items were “wire diameter”, “volume resistivity”, “resistance temperature coefficient”, “number of turns”, “layer (number of turns that can be wound in one layer)”, “winding outer diameter”, and “resistance value”. It was. In this measurement, in order to set the heater heat capacity by energization of the coil to “5 W (10.5 V)”, each wire type wire was wound around the outer periphery of a resin bobbin having the same physique to constitute a coil.

「線径」は細いと断線し易く、太いと巻線が困難となる。図9の表において、「線径」は、一方の「銅線」、「銅ニッケル線」及び「黄銅線」が「φ0.15〜φ0.20」であり、「φ0.10」となる「銅線」と「φ0.4」となる「ニクロム線」に比べて有利と言える。   If the “wire diameter” is thin, the wire is easily broken, and if it is thick, winding is difficult. In the table of FIG. 9, the “wire diameter” is “φ0.15-φ0.20” for one “copper wire”, “copper nickel wire”, and “brass wire”, and becomes “φ0.10”. It can be said that it is more advantageous than "Nichrome wire" which is "copper wire" and "φ0.4".

「体積抵抗率」は大きければ線材の「ターン数」を少なくすることができる。図9の表では、有利な線径を有する「銅線」、「銅ニッケル線」及び「黄銅線」において、「銅ニッケル線」及び「黄銅線」の「体積抵抗率」がそれぞれ「0.15(μΩm)」及び「0.06(μΩm)」であり、「ターン数」がそれぞれ「118」及び「167」となり、他方の「銅線」の「ターン数」が「553」となるのと比べて有利と言える。この場合、「黄銅線」では「ターン数」が「167」となり、「118」となる「銅ニッケル線」よりも多いが、「巻き外径」では、「φ12.66」となる「黄銅線」の方が、「φ12.86」となる「銅ニッケル線」よりも小さくて有利である。   If the “volume resistivity” is large, the “number of turns” of the wire can be reduced. In the table of FIG. 9, “volume resistivity” of “copper nickel wire” and “brass wire” is “0. 0” in “copper wire”, “copper nickel wire” and “brass wire” having advantageous wire diameters. 15 (μΩm) ”and“ 0.06 (μΩm) ”, the“ turn number ”is“ 118 ”and“ 167 ”, respectively, and the“ turn number ”of the other“ copper wire ”is“ 553 ”. It can be said that it is advantageous compared with. In this case, the “turn number” is “167” in the “brass wire”, which is larger than the “copper nickel wire” which is “118”, but the “brass wire” which is “φ12.66” in the “winding outer diameter”. "Is smaller and more advantageous than" copper nickel wire "which becomes" φ12.86 ".

「抵抗温度係数」は大きいほど自己温度を制御できる機能が高い。図9の表では、有利な「体積抵抗率」となる「銅ニッケル線」と「黄銅線」において、「銅ニッケル線」では「抵抗温度係数」が「490(×10-6/℃)」となり、「1700(×10-6/℃)」となる「黄銅線」の方が有利となる。この「1700(×10-6/℃)」という「抵抗温度係数」の値は、電気ヒータ6(コイル22)が少なくとも60分の連続通電を許容する値となる。 The larger the “resistance temperature coefficient”, the higher the function of controlling the self-temperature. In the table of FIG. 9, “copper nickel wire” and “brass wire” having advantageous “volume resistivity”, “resistance temperature coefficient” is “490 (× 10 −6 / ° C.)” for “copper nickel wire”. Therefore, the “brass wire” that is “1700 (× 10 −6 / ° C.)” is more advantageous. The value of “resistance temperature coefficient” of “1700 (× 10 −6 / ° C.)” is a value that allows the electric heater 6 (coil 22) to be continuously energized for at least 60 minutes.

上記した比較結果から、この実施形態では、電気ヒータ6のコイル22に使用される線材22aには、その材質特性として「体積抵抗率」及び「抵抗温度係数」が共に相対的に大きいことを条件として、線種として「黄銅線」が選定されている。   From the above comparison results, in this embodiment, the wire 22a used for the coil 22 of the electric heater 6 has a condition that both “volume resistivity” and “resistance temperature coefficient” are relatively large as material properties. As a line type, “brass wire” is selected.

以上説明した本実施形態のPCVバルブ1によれば、電気ヒータ6のコイル22を構成する線材22aの種類として「黄銅線」が選定されている。この「黄銅線」は、材質特性として、「体積抵抗率」が相対的に大きい値(0.06(μΩm))であることから、所定の発熱量(5 W)を得るためのコイル22の巻数(ターン数)が比較的少なくなる。このため、コイル22の体格をコンパクトにすることができ、延いては電気ヒータ6をコンパクトにすることがきる。併せて、「黄銅線」は、材質特性として、「抵抗温度係数」が相対的に大きい値(1700(×10-6/℃))であることから、コイル22は自己温度を制御可能である。すなわち、コイル22による発熱と放熱のバランスにより最終的にヒータ温度がサチュレートすることとなる。このため、コイル22の発熱溶損を防止することができ、電気ヒータ6の発熱溶損に対する信頼性を向上させることができる。 According to the PCV valve 1 of the present embodiment described above, “brass wire” is selected as the type of the wire 22a constituting the coil 22 of the electric heater 6. Since this “brass wire” has a relatively large value (0.06 (μΩm)) as a material characteristic, the volume characteristic of the coil 22 for obtaining a predetermined calorific value (5 W). The number of turns (number of turns) is relatively small. For this reason, the physique of the coil 22 can be made compact, and the electric heater 6 can be made compact. In addition, since the “brass wire” has a relatively large value of “resistance temperature coefficient” (1700 (× 10 −6 / ° C.)) as a material characteristic, the coil 22 can control its own temperature. . That is, the heater temperature eventually saturates due to the balance between heat generation and heat dissipation by the coil 22. For this reason, the exothermic melting damage of the coil 22 can be prevented, and the reliability with respect to the exothermic melting damage of the electric heater 6 can be improved.

この実施形態では、ボビン21が樹脂より構成されるので、ボビン21が軽量化される。この意味で、ボビン22の軽量化の分だけ電気ヒータ6の全体を軽量化することができる。また、線材22aに「黄銅線」が使用されることで、その「抵抗温度係数」の値が所定値(1700(×10-6/℃))となり、電気ヒータ6(コイル22)は自己温度を制御可能なので、少なくとも60分の連続通電が可能となる。この意味で、PCVバルブ1の弁体10及び弁座9等を有効に加熱することができ、その部分の凍結防止に有効となる。 In this embodiment, since the bobbin 21 is made of resin, the bobbin 21 is reduced in weight. In this sense, the entire electric heater 6 can be reduced in weight by the weight reduction of the bobbin 22. Further, by using “brass wire” for the wire 22a, the value of the “resistance temperature coefficient” becomes a predetermined value (1700 (× 10 −6 / ° C.)), and the electric heater 6 (coil 22) has its own temperature. Therefore, continuous energization for at least 60 minutes is possible. In this sense, the valve body 10 and the valve seat 9 of the PCV valve 1 can be effectively heated, which is effective for preventing freezing of the portion.

更に、この実施形態では、PCVバルブ1のハウジング3が樹脂よりなるメインハウジング4及びサブハウジング5から構成されるので、メインハウジング4を樹脂成形する際に、電気ヒータ6をメインハウジング4にインサート成形することが可能となる。このため、メインハウジング4に電気ヒータ6を一体成形することができ、延いては電気ヒータ6をPCVバルブ1と一体化することができる。   Furthermore, in this embodiment, since the housing 3 of the PCV valve 1 is composed of a main housing 4 and a sub housing 5 made of resin, the electric heater 6 is insert-molded into the main housing 4 when the main housing 4 is resin-molded. It becomes possible to do. For this reason, the electric heater 6 can be integrally formed in the main housing 4, and by extension, the electric heater 6 can be integrated with the PCV valve 1.

この他、上記したPCVバルブ1によれば、エンジン本体2のブローバイガスは、メインハウジング4の入口4eから弁室4dに入り、ガス流量調節部13からサブハウジング5の中空部5cを介して外部へ流出する。ガス流量調節部13からのブローバイガスの流出量は、弁室4dの中を移動する弁体10と弁座9との開度によって決定される。ここで、電気ヒータ6が、ガス流量調節部13から入口4eの近傍まで、より詳しくは、ガス流量調節部13から弁体10のフランジ10aまで、弁室4dを囲むように設けられる。従って、ブローバイガスが流出するガス流量調節部13の弁座9に加え、弁室4dの中に位置する弁体10及びスプリング11がそれぞれ電気ヒータ6の発熱により暖められる。ここで、弁体10は弁室4dの中を軸線方向へ移動するが、弁体10及びそのフランジ10aの移動範囲である弁室4dのほとんどが電気ヒータ6により暖められるので、移動する弁体10を電気ヒータ6により確実に暖めることができる。このため、PCVバルブ1において、弁座9の凍結を効果的に防止することができると共に、弁体10とスプリング11の凍結をも効果的に防止することができる。   In addition, according to the PCV valve 1 described above, the blow-by gas of the engine body 2 enters the valve chamber 4d from the inlet 4e of the main housing 4, and is externally supplied from the gas flow rate adjusting unit 13 through the hollow portion 5c of the sub housing 5. Spill to The outflow amount of blow-by gas from the gas flow rate control unit 13 is determined by the opening degree of the valve body 10 and the valve seat 9 moving in the valve chamber 4d. Here, the electric heater 6 is provided from the gas flow rate adjusting unit 13 to the vicinity of the inlet 4e, more specifically, from the gas flow rate adjusting unit 13 to the flange 10a of the valve body 10 so as to surround the valve chamber 4d. Accordingly, in addition to the valve seat 9 of the gas flow rate control unit 13 from which blow-by gas flows out, the valve body 10 and the spring 11 positioned in the valve chamber 4d are each warmed by the heat generated by the electric heater 6. Here, the valve body 10 moves in the axial direction in the valve chamber 4d, but most of the valve chamber 4d, which is the moving range of the valve body 10 and its flange 10a, is warmed by the electric heater 6, so that the moving valve body 10 can be reliably warmed by the electric heater 6. For this reason, in the PCV valve 1, the valve seat 9 can be effectively prevented from freezing, and the valve body 10 and the spring 11 can also be effectively prevented from freezing.

この実施形態によれば、電気ヒータ6はボビン21を介してメインハウジング4に組み付けられるので、組み付け性が向上する。すなわち、電熱器であるコイル22をメインハウジング4に直に組み付ける必要がなく、コイル22を装着したボビン21をメインハウジング4にインサート成形することで電気ヒータ6をメインハウジング4に一体的に成形しているので、電気ヒータ6をメインハウジング4に対し容易に組み付けることができる。このため、電気ヒータ6を有するPCVバルブ1として、その生産性を向上させることができる。また、ボビン21が伝熱性の良い材料からなり、ボビン21の内周面が弁室4dの内周面の大部分を構成しているので、コイル22の発熱がボビン21を介して弁室4dに伝わり易く、その意味で、弁体10とスプリング11が電気ヒータ6の発熱により一層暖められ易くなる。このため、弁座9と弁体10とスプリング11の凍結防止効果を向上させることができる。   According to this embodiment, since the electric heater 6 is assembled to the main housing 4 via the bobbin 21, the assemblability is improved. That is, there is no need to directly assemble the coil 22 as an electric heater to the main housing 4, and the electric heater 6 is integrally formed with the main housing 4 by insert molding the bobbin 21 with the coil 22 mounted on the main housing 4. Therefore, the electric heater 6 can be easily assembled to the main housing 4. For this reason, the productivity of the PCV valve 1 having the electric heater 6 can be improved. Further, since the bobbin 21 is made of a material having good heat conductivity, and the inner peripheral surface of the bobbin 21 constitutes most of the inner peripheral surface of the valve chamber 4d, the heat generated in the coil 22 is generated via the bobbin 21 in the valve chamber 4d. In this sense, the valve body 10 and the spring 11 are more easily warmed by the heat generated by the electric heater 6. For this reason, the freeze prevention effect of the valve seat 9, the valve body 10, and the spring 11 can be improved.

また、この実施形態によれば、弁室4dに設けられたスプリング11の一端が伝熱性の良い弁座9に接触し、その弁座9の周囲に電気ヒータ6の一部であるボビン21の大フランジ21aが配置される。また、スプリング11の他端が弁体10のフランジ10aに接触する。従って、電気ヒータ6の発熱が弁座9に直接伝わり、更に弁座9を介してスプリング11に伝わり、スプリング11を介して弁体10のフランジ10aに伝わることとなる。この意味で、弁座9の凍結防止効果を更に向上させることができ、それに加えてスプリング11と弁体10及びそのフランジ10aの凍結防止効果を向上させることができる。   Further, according to this embodiment, one end of the spring 11 provided in the valve chamber 4d is in contact with the valve seat 9 having good heat conductivity, and the bobbin 21 which is a part of the electric heater 6 is disposed around the valve seat 9. A large flange 21a is arranged. Further, the other end of the spring 11 contacts the flange 10 a of the valve body 10. Accordingly, the heat generated by the electric heater 6 is directly transmitted to the valve seat 9, further transmitted to the spring 11 through the valve seat 9, and transmitted to the flange 10 a of the valve body 10 through the spring 11. In this sense, the antifreezing effect of the valve seat 9 can be further improved, and in addition, the antifreezing effect of the spring 11, the valve body 10, and its flange 10a can be improved.

加えて、この実施形態では、ハウジング3を構成するメインハウジング4にガス通路を構成する弁室4dが設けられると共に、電気ヒータ6が予め一体に成形される。また、このメインハウジング4には、電気ヒータ6へ電気を供給するための接続端子23及びコネクタ部4aが設けられる。従って、電気ヒータ6に電気を供給するための接続端子やコネクタ部をメインハウジング4とは異なるサブハウジング5に設ける必要がない。このため、電気ヒータ6へ電気を供給するためにハウジング3を構成するメインハウジング4及びサブハウジング5の間に電気を導通させるための接続部、すなわち配線の半田付け等による接続部を設ける必要がなく、PCVバルブ1の製造を簡略化することができ、配線の接続不良を防止することができ、耐久性を向上させることができる。   In addition, in this embodiment, the main housing 4 constituting the housing 3 is provided with a valve chamber 4d constituting a gas passage, and the electric heater 6 is integrally formed in advance. Further, the main housing 4 is provided with a connection terminal 23 and a connector portion 4a for supplying electricity to the electric heater 6. Therefore, there is no need to provide a connection terminal or a connector for supplying electricity to the electric heater 6 in the sub housing 5 different from the main housing 4. For this reason, in order to supply electricity to the electric heater 6, it is necessary to provide a connecting portion for conducting electricity between the main housing 4 and the sub-housing 5 constituting the housing 3, that is, a connecting portion by wiring soldering or the like. In addition, the manufacture of the PCV valve 1 can be simplified, wiring connection failure can be prevented, and durability can be improved.

また、この実施形態では、電気ヒータ6が設けられたメインハウジング4が、入口4eからガス流量調節部13までの弁室4dを含むことから、入口4eからガス流量調節部13までの弁室4dと弁体10を電気ヒータ6により加熱することができる。この意味で、PCVバルブ1の主要部である弁体10及びガス流量調節部13を有効に加熱することができ、弁体10等の凍結を有効に防止することができる。また、電気ヒータ6が設けられたメインハウジング4にコネクタ部4aが設けられるので、凍結防止の対象となる弁室4dの周囲の樹脂容積がコネクタ部4aの分だけ大きくなり、その分だけ受熱効果が向上する。この意味で、凍結防止性能を向上させることができる。   Further, in this embodiment, the main housing 4 provided with the electric heater 6 includes the valve chamber 4d from the inlet 4e to the gas flow rate adjusting unit 13, so that the valve chamber 4d from the inlet 4e to the gas flow rate adjusting unit 13 is provided. And the valve body 10 can be heated by the electric heater 6. In this sense, it is possible to effectively heat the valve body 10 and the gas flow rate adjusting unit 13 which are the main parts of the PCV valve 1, and it is possible to effectively prevent the valve body 10 and the like from being frozen. Further, since the connector portion 4a is provided in the main housing 4 provided with the electric heater 6, the resin volume around the valve chamber 4d to be subject to freezing is increased by the amount of the connector portion 4a, and the heat receiving effect is increased by that amount. Will improve. In this sense, antifreezing performance can be improved.

更に、この実施形態に撚れば、ガス流量調節部13から下流側のガス通路としての中空部5cを構成するサブハウジング5が、メインハウジング4とは別部材で構成されることから、電気ヒータ6又はエンジン本体への取り付けの仕様が異なる機種の間でも、サブハウジング5を汎用的に共通使用することができる。具体的には、メインハウジング5の側の大きさや形状を電気ヒータ6の加熱能力やエンジン本体の形状又は大きさに応じて各種準備しなければならない場合でも、サブハウジング5は汎用的に共通使用することができ、2体式のハウジング3につき、その一方のメインハウジング4の設計変更のみで対応することができる。このため、サブハウジング5を汎用的に共通使用することで、複数タイプのPCVバルブの製造を簡略化することができる。   Furthermore, if this embodiment is twisted, the sub-housing 5 constituting the hollow portion 5c as the gas passage on the downstream side from the gas flow rate adjusting portion 13 is constituted by a member different from the main housing 4, so that the electric heater The sub-housing 5 can be commonly used even among models having different specifications for mounting to the engine 6 or the engine body. Specifically, even if various sizes and shapes on the side of the main housing 5 have to be prepared according to the heating capacity of the electric heater 6 and the shape or size of the engine body, the sub housing 5 is commonly used for general purposes. The two housings 3 can be dealt with only by changing the design of one of the main housings 4. For this reason, the common use of the sub-housing 5 can simplify the production of a plurality of types of PCV valves.

[第2実施形態]
次に、本発明における吸気系部品の加熱装置の制御装置を具体化した第2実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
[Second Embodiment]
Next, a detailed description will be given of a second embodiment in which the control device for a heating device for an intake system component according to the present invention is embodied with reference to the drawings.

この実施形態では、上記したPCVバルブ1の電気ヒータ6の制御装置について説明する。図10に、この制御装置を概略構成図により示す。エンジンを制御するために設けられた電子制御装置(ECU)51には、ヒータスイッチ52を介してPCVバルブ1の電気ヒータ6が接続される。また、ECU51には、エンジンの運転状態及び運転条件に係る各種信号が入力される。すなわち、ECU51には、イグニションスイッチ(図示略)の操作によるイグニション(IG)/ON・OFFに係る信号が入力される。ECU51には、車載バッテリの電圧(バッテリ電圧)に係る信号が入力される。ECU51には、エンジンの冷却水温度に係る信号が入力される。ECU51には、エンジンの吸気温度に係る信号が入力される。ECU51には、車両の外気温度に係る信号が入力される。ECU51には、エンジン回転速度に係る信号が入力される。ECU51には、車両の走行速度(車速)に係る信号が入力される。また、ECU51には、電気ヒータ6の温度(ヒータ温度)に係る信号が入力される。ECU51には、これらエンジンの運転状態を反映した各種信号と、電気ヒータ6のコイル22を構成する線材22aの材質特性とに基づいて電気ヒータ6のコイル22に対する通電を制御するようになっている。ECU51は、本発明の制御手段に相当する。   In this embodiment, a control device for the electric heater 6 of the PCV valve 1 will be described. FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing this control device. An electric heater 6 of the PCV valve 1 is connected to an electronic control unit (ECU) 51 provided for controlling the engine via a heater switch 52. Further, the ECU 51 receives various signals relating to the operating state and operating conditions of the engine. That is, the ECU 51 receives a signal related to ignition (IG) / ON / OFF by operation of an ignition switch (not shown). The ECU 51 receives a signal related to the voltage of the in-vehicle battery (battery voltage). The ECU 51 receives a signal related to the engine coolant temperature. A signal related to the intake air temperature of the engine is input to the ECU 51. The ECU 51 receives a signal related to the outside air temperature of the vehicle. A signal related to the engine speed is input to the ECU 51. A signal related to the traveling speed (vehicle speed) of the vehicle is input to the ECU 51. Further, the ECU 51 receives a signal related to the temperature of the electric heater 6 (heater temperature). The ECU 51 controls the energization of the coil 22 of the electric heater 6 based on various signals reflecting the operating state of the engine and the material characteristics of the wire 22a constituting the coil 22 of the electric heater 6. . The ECU 51 corresponds to the control means of the present invention.

次に、ECU51が実行する電気ヒータ6の通電制御内容を、図11のフローチャートを参照して説明する。処理がこのルーチンに移行すると、先ず、ステップ100で、ECU51は、各種信号を読み込む。ここで、各種信号は、図10に示すようにECU51に入力される各種の信号を意味する。   Next, the energization control content of the electric heater 6 executed by the ECU 51 will be described with reference to the flowchart of FIG. When the process moves to this routine, first, in step 100, the ECU 51 reads various signals. Here, the various signals mean various signals input to the ECU 51 as shown in FIG.

その後、ステップ110で、ECU51は、電気ヒータ6に対する通電のための各種条件が成立したか否かを判断する。すなわち、この実施形態では、イグニション(IG)が「ON」であること、バッテリ電圧が所定値以上であること、冷却水温、吸気温度及び外気温度のそれぞれが所定値以下の低温であること、エンジン回転速度及び車速がそれぞれ所定値以下の低速であること、エンジン始動後の経過時間が所定値以下であること、ヒータ温度が所定値以下の低温であること、電気ヒータ6が通電開始されてからの経過時間が所定値以下であること、電気ヒータ6が通電停止されてからの経過時間が所定値以上であることの全てが成立した場合のみ、ECU51は、各種条件成立と判断する。ここで、電気ヒータ6に係る通電開始後の経過時間の基準となる所定値と、通電停止後の経過時間の基準となる所定値のそれぞれは、コイル22の線材22aの材質特性によって異なる。この実施形態では、上記各所定値が、線材22aの材質特性に応じて予め決定されている。   Thereafter, in step 110, the ECU 51 determines whether various conditions for energizing the electric heater 6 are satisfied. That is, in this embodiment, the ignition (IG) is “ON”, the battery voltage is equal to or higher than a predetermined value, each of the cooling water temperature, the intake air temperature, and the outside air temperature is a low temperature lower than the predetermined value, the engine The rotational speed and the vehicle speed are each a low speed equal to or lower than a predetermined value, the elapsed time after engine start is equal to or lower than a predetermined value, the heater temperature is a low temperature equal to or lower than a predetermined value, and the electric heater 6 is energized The ECU 51 determines that various conditions are satisfied only when the elapsed time is equal to or less than the predetermined value and all the elapsed time after the electric heater 6 is deenergized is equal to or greater than the predetermined value. Here, each of a predetermined value serving as a reference for the elapsed time after the start of energization of the electric heater 6 and a predetermined value serving as a reference for the elapsed time after the stop of energization differ depending on the material characteristics of the wire 22 a of the coil 22. In this embodiment, each said predetermined value is previously determined according to the material characteristic of the wire 22a.

そして、ステップ110の判断結果が肯定である場合、ステップ120で、ECU51は、電気ヒータ6に通電するためにヒータスイッチ52をONする。ステップ110の判断結果が否定である場合、ステップ130で、ECU51は、電気ヒータ6に対する通電を停止するためにヒータスイッチ52をOFFする。   If the determination result in step 110 is affirmative, the ECU 51 turns on the heater switch 52 to energize the electric heater 6 in step 120. If the determination result in step 110 is negative, in step 130, the ECU 51 turns off the heater switch 52 in order to stop energization of the electric heater 6.

以上説明したようにこの実施形態の制御装置によれば、エンジンの運転状態を反映した各種条件と線材22aの材質特性を反映した条件とに基づいて電気ヒータ6のコイル22に対する通電がECU51により制御される。従って、特定材質の線材22aから構成されるコイル22につき、その動作環境条件に応じてコイル22の温度が調整されることとなる。この意味で、コイル22が過熱することを未然に防止することができ、コイル22の発熱溶損に対する信頼性を更に向上させることができる。   As described above, according to the control device of this embodiment, the ECU 51 controls the energization of the coil 22 of the electric heater 6 based on various conditions reflecting the operating state of the engine and conditions reflecting the material characteristics of the wire 22a. Is done. Therefore, the temperature of the coil 22 is adjusted according to the operating environment condition for the coil 22 composed of the wire 22a made of a specific material. In this sense, it is possible to prevent the coil 22 from overheating, and to further improve the reliability of the coil 22 against heat loss.

[第3実施形態]
次に、本発明における吸気系部品の加熱装置をヒータ付きスロットル装置に具体化した第3実施形態につき図面を参照して説明する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment in which the heating device for intake system parts in the present invention is embodied as a throttle device with a heater will be described with reference to the drawings.

図12に、ヒータ付きスロットル装置を分解して断面図により示す。このスロットル装置は、ボア41を有する樹脂製スロットルボディ42と、ボア41を開閉するためにスロットルボディ42に設けられたスロットルバルブ43とを備える。スロットルバルブ43は、図示しない駆動機構により開閉するようになっている。このスロットル装置は、エンジンの吸気通路に設けられてエンジンの吸気量を調整するために使用される。スロットルボディ2の材料には、樹脂として、例えば「PPS]が使用される。   FIG. 12 is an exploded sectional view of the heater-equipped throttle device. The throttle device includes a resin throttle body 42 having a bore 41 and a throttle valve 43 provided in the throttle body 42 for opening and closing the bore 41. The throttle valve 43 is opened and closed by a drive mechanism (not shown). This throttle device is provided in the intake passage of the engine and is used to adjust the intake amount of the engine. As a material of the throttle body 2, for example, “PPS” is used as a resin.

スロットルボディ42は、スロットルバルブ43を含むバルブ部44と、スロットルバルブ43を含まないダクト部45とに分割して形成される。これらバルブ部44とダクト部45は、それぞれフランジ44a,45aを備え、そられフランジ44a,45aにて互いに接着剤により結合される。すなわち、バルブ部44とダクト部45は、フランジ44a,45aを接着して結合することで互いに組み付け可能に設けられる。また、ダクト部45には、円筒形をなす金属カラー46と、そのカラー46の外周に設けられたコイルヒータ47とが取り付けられる。コイルヒータ47は、金属カラー46の外周に、線材47aを波状に巻き付けて構成される。この実施形態で、コイルヒータ47の線材47aには、第1実施形態と同様の観点で選定された「黄銅線」が使用される。ダクト部45の接合面45bには、金属カラー46を取り付けるための周溝45cが形成される。この周溝45cに、金属カラー46の上部が差し込まれて取り付けられる。金属カラー47の下半分のスカート部46aの外周にコイルヒータ47が巻き付けられる。このスカート部46aが、ダクト部45から下方へ突出する。一方、バルブ部44の接合面44bには、ダクト部45の周溝45cに整合する周溝44cが形成される。この周溝44cに、金属カラー46のスカート部46aとコイルヒータ47が挿入可能に設けられる。このスカート部46a及びコイルヒータ47が周溝44cに挿入されて組み込まれた状態では、スロットルバルブ43の周囲に金属カラー46とコイルヒータ47が配置される。この実施形態で、スロットル装置(スロットルボディ43)は、本発明の吸気系部品に相当する。スロットルバルブ43は、本発明の可動部に相当する。金属カラー46は、例えば、アルミより構成され、本発明のホルダに相当する。コイルヒータ47は、本発明の加熱部材に相当する。   The throttle body 42 is formed by being divided into a valve portion 44 including the throttle valve 43 and a duct portion 45 not including the throttle valve 43. The valve portion 44 and the duct portion 45 are provided with flanges 44a and 45a, respectively, and are connected to each other by adhesives at the flanges 44a and 45a. That is, the valve portion 44 and the duct portion 45 are provided so as to be assembled together by bonding the flanges 44a and 45a together. In addition, a cylindrical metal collar 46 and a coil heater 47 provided on the outer periphery of the collar 46 are attached to the duct portion 45. The coil heater 47 is configured by winding a wire 47 a in a wave shape around the outer periphery of the metal collar 46. In this embodiment, “brass wire” selected from the same viewpoint as that of the first embodiment is used for the wire 47a of the coil heater 47. A circumferential groove 45 c for attaching the metal collar 46 is formed on the joint surface 45 b of the duct portion 45. The upper part of the metal collar 46 is inserted and attached to the circumferential groove 45c. A coil heater 47 is wound around the outer periphery of the lower half skirt portion 46 a of the metal collar 47. The skirt portion 46a protrudes downward from the duct portion 45. On the other hand, a circumferential groove 44 c that matches the circumferential groove 45 c of the duct portion 45 is formed on the joint surface 44 b of the valve portion 44. A skirt portion 46a of the metal collar 46 and a coil heater 47 are provided in the circumferential groove 44c so as to be insertable. In a state where the skirt portion 46 a and the coil heater 47 are inserted and incorporated in the circumferential groove 44 c, the metal collar 46 and the coil heater 47 are disposed around the throttle valve 43. In this embodiment, the throttle device (throttle body 43) corresponds to an intake system component of the present invention. The throttle valve 43 corresponds to the movable part of the present invention. The metal collar 46 is made of, for example, aluminum and corresponds to the holder of the present invention. The coil heater 47 corresponds to the heating member of the present invention.

コイルヒータ47に設けられた給電用のリード線48は、両フランジ44a,45aの間から外部へ導出される。このリード線48を通じてコイルヒータ47に通電することにより、コイルヒータ47が発熱する。コイルヒータ47の熱は、金属カラー46を介してバルブ部44及びダクト部45に伝わる。このようにして、バルブ部44及びダクト部45が加熱されることで、スロットルバルブ43の近傍のボア41が暖機される。この暖機は、スロットルバルブ43の凍結対策として使用される。   A power supply lead wire 48 provided in the coil heater 47 is led out from between the flanges 44a and 45a. When the coil heater 47 is energized through the lead wire 48, the coil heater 47 generates heat. The heat of the coil heater 47 is transmitted to the valve portion 44 and the duct portion 45 through the metal collar 46. In this way, the valve portion 44 and the duct portion 45 are heated, so that the bore 41 in the vicinity of the throttle valve 43 is warmed up. This warm-up is used as a countermeasure against freezing of the throttle valve 43.

従って、この実施形態でも、加熱装置であるコイルヒータ47につき、線材47aの種類として「黄銅線」が選定されることから、第1実施形態の電気ヒータ6と基本的に同様の作用効果を得ることができる。また、コイルヒータ47が線材47aにより構成されるので、同ヒータ47には、形状的な自由度が得られる。このため、コイルヒータ47を金属カラー46の外周にて自由に波状に変形させて広い範囲に配置することができる。これによって、コイルヒータ47によるスロットル装置の暖機効率を向上させることができる。   Therefore, also in this embodiment, since “brass wire” is selected as the type of the wire 47a for the coil heater 47 which is a heating device, basically the same effect as the electric heater 6 of the first embodiment is obtained. be able to. Further, since the coil heater 47 is composed of the wire 47a, the heater 47 can have a degree of freedom in shape. For this reason, the coil heater 47 can be freely deformed in a wave shape on the outer periphery of the metal collar 46 and disposed in a wide range. Thereby, the warm-up efficiency of the throttle device by the coil heater 47 can be improved.

なお、この発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することもできる。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and a part of the configuration can be changed as appropriate without departing from the spirit of the invention.

例えば、前記各実施形態では、線材22a,47aに、材質特性として体積抵抗率及び抵抗温度係数が共に相対的に大きいことを条件として選定された「黄銅線」を使用したが、線材に使用される線種は、「黄銅線」に限られるものではなく、材質特性として体積抵抗率及び抵抗温度係数が共に相対的に大きいという条件を満たすものであれば、他の線種を選定することもできる。   For example, in each of the above-described embodiments, the “brass wire” selected on the condition that both the volume resistivity and the resistance temperature coefficient are relatively large as the material properties is used for the wires 22a and 47a. The wire type is not limited to “brass wire”, and other wire types may be selected as long as the material properties satisfy both the volume resistivity and the temperature coefficient of resistance are relatively large. it can.

前記各実施形態では、吸気系部品としてPCVバルブ1とスロットル装置について説明したが、吸気系に使用され、可動部を有する部品であれば、PCVバルブ及びスロットル装置以外の吸気系部品であってもよい。     In each of the above embodiments, the PCV valve 1 and the throttle device have been described as the intake system components. However, any intake system components other than the PCV valve and the throttle device may be used as long as they are used in the intake system and have moving parts. Good.

また、前記第2実施形態では、吸気系部品であるPCVバルブ1の電気ヒータ6の制御装置について説明したが、吸気部品であるスロットル装置のコイルヒータ47の制御装置に具体化することもできる。   Moreover, in the said 2nd Embodiment, although the control apparatus of the electric heater 6 of the PCV valve 1 which is an intake system component was demonstrated, it can also be actualized in the control apparatus of the coil heater 47 of the throttle apparatus which is an intake component.

PCVバルブを示す断面図。Sectional drawing which shows a PCV valve | bulb. 電気ヒータを示す平面図。The top view which shows an electric heater. 図2のA−A線断面図。FIG. 3 is a sectional view taken along line AA in FIG. 2. 電気ヒータを示す正面図。The front view which shows an electric heater. 計測に用いた加熱装置の構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the heating apparatus used for the measurement. 計測結果を比較して示す表。Table showing comparison of measurement results. 銅線、黄銅線の場合のヒータ電流とヒータ温度の関係を示すタイムチャート。The time chart which shows the relationship between the heater electric current and heater temperature in the case of a copper wire and a brass wire. 銅ニッケル線、ニクロム線の場合のヒータ電流とヒータ温度の関係を示すタイムチャート。The time chart which shows the relationship between heater current and heater temperature in the case of copper nickel wire and nichrome wire. 計測結果を比較して示す表。Table showing comparison of measurement results. PCVバルブの電気ヒータの制御装置を示すブロック。The block which shows the control apparatus of the electric heater of a PCV valve. 電気ヒータの通電制御の内容を示すフローチャート。The flowchart which shows the content of the electricity supply control of an electric heater. ヒータ付きスロットル装置を分解して示す断面図。Sectional drawing which decomposes | disassembles and shows the throttle apparatus with a heater.

符号の説明Explanation of symbols

1 PCVバルブ(吸気系部品)
3 ハウジング
4 メインハウジング
6 電気ヒータ(加熱装置)
10 弁体(可動部)
21 ボビン(ホルダ)
22 コイル(加熱部材)
22a 線材
31 ボビン
32 コイル(加熱部材)
32a 線材
42 スロットルボディ
43 スロットルバルブ(可動部)
46 金属カラー(ホルダ)
47 コイルヒータ(加熱部材)
47a 線材
51 ECU(制御手段)
1 PCV valve (intake system parts)
3 Housing 4 Main housing 6 Electric heater (heating device)
10 Valve body (moving part)
21 Bobbin (holder)
22 Coil (heating member)
22a Wire 31 Bobbin 32 Coil (heating member)
32a Wire 42 Throttle body 43 Throttle valve (movable part)
46 Metal collar (holder)
47 Coil heater (heating member)
47a Wire 51 ECU (control means)

Claims (5)

エンジンの吸気系部品に設けられ、前記吸気系部品の可動部を加熱するための加熱部材をホルダに組み付けてなる吸気系部品の加熱装置であって、
前記ホルダは筒形をなし、前記加熱部材は、前記ホルダの外周に線材を巻き付けてなるコイルであり、前記線材は、その材質特性として体積抵抗率及び抵抗温度係数が共に相対的に大きいことを条件として選定されたことを特徴とする吸気系部品の加熱装置。
A heating device for an intake system component, which is provided in an intake system component of an engine and is assembled with a holder for heating a movable part of the intake system component,
The holder has a cylindrical shape, the heating member is a coil formed by winding a wire around the holder, and the wire has a relatively large volume resistivity and resistance temperature coefficient as its material characteristics. A heating device for intake system parts, characterized by being selected as a condition.
前記線材は、黄銅線より構成され、前記ホルダは、樹脂より構成されたことを特徴とする請求項1に記載の吸気系部品の加熱装置。 The heating device for an intake system component according to claim 1, wherein the wire is made of a brass wire, and the holder is made of a resin. 前記線材の抵抗温度係数は、前記加熱部材が少なくとも60分の連続通電を許容する値に設定されたことを特徴とする請求項1又は2に記載の吸気系部品の加熱装置。 3. The heating device for an intake system component according to claim 1, wherein the resistance temperature coefficient of the wire is set to a value that allows the heating member to continuously energize for at least 60 minutes. 前記吸気系部品は、樹脂より構成されたことを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の吸気系部品の加熱装置。 The heating device for an intake system component according to any one of claims 1 to 3, wherein the intake system component is made of resin. 請求項1乃至4の何れかに記載の吸気系部品の加熱装置を制御する制御装置であって、
前記エンジンの運転状態と前記材質特性に基づいて前記加熱部材に対する通電を制御する制御手段を備えたことを特徴とする吸気系部品の加熱装置の制御装置。
A control device for controlling a heating device for an intake system component according to any one of claims 1 to 4,
A control device for a heating device for an intake system component, comprising control means for controlling energization to the heating member based on an operating state of the engine and the material characteristics.
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