JP2009062833A - 吸気渦流制御弁の基準開度位置学習装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関における吸気渦流制御弁の基準開度位置を高精度に学習する。
【解決手段】イグニッション・オフへの切り替え時に電動モータへの通電駆動により吸気渦流制御弁を全閉位置に保持し、その後に電動モータへの通電を停止する。この通電停止後に(S142でyes)、開度センサにより検出される吸気渦流制御弁の開度データθxを学習値θgとする(S144)。電動モータへの通電停止時には内燃機関運転は停止しているので内燃機関の運転振動、吸気流の流動抵抗や圧力振動などが吸気渦流制御弁に影響しない。したがって電動モータの保持力が消失しても吸気渦流制御弁は全閉位置状態から外れることはない。更に電動モータ駆動はデューティ制御にて行われているが、開度データθx学習時には電動モータへの通電は停止されているので、開度センサにより吸気渦流制御弁の開度データθxは高精度に検出でき、基準開度位置である全閉位置を高精度に学習できる。
【選択図】図５

Description

本発明は、内燃機関の吸気経路に配置されて気筒内での吸気渦流を調節する吸気渦流制御弁の基準開度位置を学習する基準開度位置学習装置に関する。

気筒内にスワール流やタンブル流などの吸気渦流を発生させて燃焼効率を向上する渦流発生装置が知られている（例えば特許文献１〜３参照）。これらの渦流発生装置は、中心軸あるいは偏心軸にて弁体を回転させる吸気渦流制御弁の開度を調節することにより、吸気経路での吸気流の偏りを形成し、このことにより気筒内に渦流を発生させている。

この吸気渦流制御弁の弁開度は開度センサにより検出されると共に、前記軸を回転させる電動モータにより気筒内での渦流の程度を調節することが可能となっている。したがって、この開度センサにおける位置検出精度を維持することが高精度な渦流制御上重要である。

特許文献１，２では基準開度位置として全閉位置を学習することにより検出精度を維持させている。
特開２０００−７３８４３号公報（第４−６頁、図５−７） 特開２００１−３２９８４８号公報（第３−４頁、図１） 特開２００２−２６６６４７号公報（第３−５頁、図１−４）

上述のごとく特許文献１，２での全閉位置の学習時においては、弁体には種々の外乱が生じている。例えば内燃機関の運転振動、吸気流の流動抵抗や圧力振動などによる振動が弁体にかかる。したがって吸気渦流制御弁を全閉位置にした場合も、制御上はこのような外乱に抗して電動モータへの駆動電流を制御して全閉状態を維持している。

しかし、このような状況では内燃機関の運転状態や車両の走行状態により外乱の影響も変化するために、吸気渦流制御弁の開度に振動を生じ、高精度な全閉位置の学習ができるとは限らない。

更に、開度を維持するための電動モータもデューティ制御にて駆動されている場合には、内燃機関の運転状態、車両の環境変化あるいは電動モータ自身のばらつきにより、その出力トルクに微振動が生じることがある。このような微振動によって吸気渦流制御弁の開度検出精度が低下し、高精度な基準開度位置の学習ができない場合がある。

本発明は吸気渦流制御弁の基準開度位置を高精度に学習することを目的とするものである。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の吸気渦流制御弁の基準開度位置学習装置は、内燃機関の吸気経路に配置されて電動アクチュエータにより気筒内での吸気渦流を調節する吸気渦流制御弁における基準開度位置を、開度センサにより検出される前記吸気渦流制御弁の開度値に基づいて学習する基準開度位置学習装置であって、オンからオフへのイグニッション切り替え時に、前記電動アクチュエータへの通電駆動により前記吸気渦流制御弁を基準開度位置に保持する基準開度位置保持手段と、前記基準開度位置保持手段による前記吸気渦流制御弁に対する基準開度位置保持動作の後に、前記電動アクチュエータへの通電を停止する通電停止手段と、前記通電停止手段による通電停止後に、前記開度センサにより検出される前記吸気渦流制御弁の開度値により基準開度位置を学習する基準開度位置学習手段とを備えたことを特徴とする。

イグニッションをオンからオフへの切り替え時に、基準開度位置保持手段が電動アクチュエータへの通電駆動により吸気渦流制御弁を基準開度位置に保持し、その後に、通電停止手段が電動アクチュエータへの通電を停止している。この通電停止後に、基準開度位置学習手段が開度センサにより検出される吸気渦流制御弁の開度値により基準開度位置を学習している。

このように電動アクチュエータへの通電停止時には内燃機関運転は停止しているので吸気渦流制御弁の弁体には外乱は作用していない。したがって電動アクチュエータの保持力が消失しても、弁体は基準開度位置状態から外れることはない。

そして通電時に弁体の開度検出に影響するような電動アクチュエータの駆動力振動が生じるような状態であったとしても、学習時には電動アクチュエータへの通電は停止されているので、開度検出には影響しない。

このため開度センサにより検出される吸気渦流制御弁の開度値により基準開度位置を高精度に学習することができる。
請求項２に記載の吸気渦流制御弁の基準開度位置学習装置では、請求項１において、前記電動アクチュエータはＤＣモータであり、駆動電流のデューティ制御により、前記吸気渦流制御弁の開度調節を実行することを特徴とする。

特に電動アクチュエータとしてＤＣモータを用いて上述のごとくデューティ制御により駆動電流を調節している場合には、吸気渦流制御弁を基準開度位置に保持していてもデューティ制御に伴い電動アクチュエータのトルク振動により弁体に微振動を生じるおそれがある。しかし学習時は電動アクチュエータへの通電停止状態であるので、電動アクチュエータによる微振動は開度検出に影響せず、高精度な学習が可能となる。

請求項３に記載の吸気渦流制御弁の基準開度位置学習装置では、請求項１又は２において、前記基準開度位置は全閉位置であり、前記基準開度位置保持手段は、前記電動アクチュエータへの通電駆動により前記吸気渦流制御弁を全閉位置のシート部に押圧する付勢力を発生させることにより、前記吸気渦流制御弁を前記基準開度位置に保持することを特徴とする。

このように基準開度位置としては全閉位置を選択することができる。全閉位置を高精度に学習できることにより、吸気渦流についても高精度な調節が可能となる。更に、基準開度位置への保持は、吸気渦流制御弁を全閉位置のシート部に押圧する付勢力を発生させることにより、弁体をシート部に押しつけることで、吸気渦流制御弁を基準開度位置に容易にかつ精度良く保持させることができる。

請求項４に記載の吸気渦流制御弁の基準開度位置学習装置では、請求項１〜３のいずれかにおいて、前記吸気渦流制御弁は、駆動軸が弁体中心から外れた位置に配置された片持ち状に形成されていることを特徴とする。

特に駆動軸が弁体中心から外れた位置、すなわち偏心した位置に、駆動軸が弁体を片持ち状にして形成されている場合には、吸気渦流制御弁の開度は、吸気流による外乱を受け易くなる。しかし学習時は内燃機関の停止時であるので吸気流による外乱に影響されずに高精度な学習が可能となる。

請求項５に記載の吸気渦流制御弁の基準開度位置学習装置では、請求項４において、前記弁体は、吸気流の下流側から吸気経路に設けられたシート部に着座することにより全閉となる構成であることを特徴とする。

このように駆動軸に片持ち状に支持されている弁体が吸気流の下流側からシート部に着座する構成、すなわち吸気流にて弁体が開く方向に押される構成では、吸気流による外乱の影響は大きくなるが、学習時は内燃機関の停止時であるので吸気流による外乱に影響されずに高精度な学習が可能となる。

請求項６に記載の吸気渦流制御弁の基準開度位置学習装置では、請求項１〜５のいずれかにおいて、前記電動アクチュエータはウォームギヤを介して前記吸気渦流制御弁の駆動軸を揺動駆動していることを特徴とする。

このようにウォームギヤを介して電動アクチュエータが吸気渦流制御弁の駆動軸を揺動駆動している場合には、特に学習時において基準開度位置での保持を、より確実なものとすることができ、一層高精度な学習が可能となる。

請求項７に記載の吸気渦流制御弁の基準開度位置学習装置では、請求項１〜６のいずれかにおいて、前記通電停止手段は、前記基準開度位置保持手段による前記吸気渦流制御弁に対する基準開度位置保持動作の後であって、内燃機関のクランク軸の回転停止後に、前記電動アクチュエータへの通電を停止することを特徴とする。

特に電動アクチュエータへの通電停止は、基準開度位置保持動作の後にて、更に内燃機関のクランク軸の回転停止後とすることにより、イグニッション・オフ後の慣性回転時の内燃機関振動や吸気流の外乱を確実に排除できる。したがって学習時での基準開度位置保持を、より確実なものとすることができ、一層高精度な学習が可能となる。

請求項８に記載の吸気渦流制御弁の基準開度位置学習装置では、請求項１〜６のいずれかにおいて、前記基準開度位置学習手段は、前記通電停止手段による通電停止後であって、内燃機関のクランク軸の回転停止後に、前記開度センサにより検出される前記吸気渦流制御弁の開度値により基準開度位置を学習することを特徴とする。

特に基準開度位置の学習は、電動アクチュエータへの通電停止後にて、更に内燃機関のクランク軸の回転停止後とすることにより、イグニッション・オフ後の慣性回転時の内燃機関振動や吸気流の外乱を確実に排除できる。したがって学習時での基準開度位置保持を、より確実なものとすることができ、一層高精度な学習が可能となる。

［実施の形態１］
図１は、内燃機関の吸気経路にてスロットルバルブと各気筒との間に配置された吸気渦流制御弁２、吸気渦流制御弁駆動機構４、開度センサ６及び開度センサ６の検出結果により吸気渦流制御弁駆動機構４を制御する電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと略す）８の構成を示すブロック図である。この内燃機関は車両駆動用として車両に搭載されているガソリンエンジンである。

吸気渦流制御弁２は、各気筒に設けられ、それぞれ吸気上流側のスロットルバルブから気筒への吸気経路の一部を形成しているボディ２ａを備えている。このボディ２ａの内部には弁体１０が配置され、この弁体１０に対して偏心した位置、ここでは弁体１０の下端に駆動軸１２が設けられている。この駆動軸１２はボディ２ａを貫通することで弁体１０を片持ち状にて揺動可能に支持している。

更に駆動軸１２は吸気渦流制御弁駆動機構４のウォームギヤ機構４ａに連結されている。電動モータ４ｂ（ここではＤＣモータ）はウォームギヤ機構４ａに設けられたウォームギヤ側を回転駆動し、このウォームギヤの回転により回転されるヘリカルギヤ側の回転が直接、あるいは他のギヤの噛合によって減速されて、駆動軸１２の揺動駆動力となる。このことにより駆動軸１２にて片持ち状に支持されている弁体１０の先端は、ボディ２ａのシート部２ｂに当接した位置、すなわち全閉位置から、破線で示した全開位置の間の角度θにて開度が調節可能とされている。

右側面から見た縦断面図である図２に示すごとく、弁体１０には上端部に切り欠き状の凹部１０ａが設けられている。したがって図１にて実線にて示したごとく弁体１０がシート部２ｂに当接した全閉位置であっても、この凹部１０ａを貫通して吸気はスロットルバルブから各気筒に供給可能である。そしてこの全閉状態が最も強い渦流を気筒内に生じさせる状態であり、破線で示した全開状態が渦流がほとんど生じない状態あるいは全く生じない状態である。この全閉と全開との間での開度調節により、各気筒の燃焼室内にて吸気のスワールやタンブルなどの渦流の程度を調節することができる。

この渦流の程度は、ＥＣＵ８が、運転状態、ここではアクセル開度ＡＣＣＰ及び内燃機機関回転数ＮＥに基づいて吸気渦流制御弁２の目標開度θｔを設定し、開度センサ６にて検出される開度値θｘがこの目標開度θｔとなるように電動モータ４ｂに対して駆動電流量Ｉｘの制御を実行する。この駆動電流量Ｉｘの通電制御は、実際にはデューティ制御によって行われる。尚、ＥＣＵ８は、この他にイグニッション・スイッチ信号などの信号を入力している。

図３〜５は、ＥＣＵ８により実行される全閉位置学習処理のための一連のフローチャートである。これらの処理は一定時間毎の割り込みで実行される。尚、個々の処理内容に対応するフローチャート中のステップを「Ｓ〜」で表す。

全閉位置学習開始判定処理（図３）が開始されると、まずイグニッション・スイッチ信号により、イグニッション・オフか否かが判定される（Ｓ１０２）。ここでイグニッション・オンであれば（Ｓ１０２でno）、イグニッション・オフ状態フラグＦｏｆｆにＯＦＦを設定して、本処理を一旦出る。

以後の制御周期にて、イグニッション・オンである限り（Ｓ１０２でno）、イグニッション・オフ状態フラグＦｏｆｆにＯＦＦを設定する処理（Ｓ１０４）が継続するのみである。

ドライバが内燃機関を停止するためにイグニッション・スイッチを切ることでイグニッション・オフとなると（Ｓ１０２でyes）、次に前回の制御周期にてイグニッション・オンであったか否かが判定される（Ｓ１０６）。前回はイグニッション・オンであったとすれば（Ｓ１０６でyes）、イグニッション・オフ状態フラグＦｏｆｆにＯＮを設定して（Ｓ１０８）、本処理を一旦出る。

以後の制御周期では、前回はイグニッション・オフとなるので（Ｓ１０６でno）、全閉位置学習開始判定処理（図３）における実質的処理は終了する。
全閉位置保持処理（図４）について説明する。まずイグニッション・オフ状態フラグＦｏｆｆ＝ＯＮであるか否かが判定される（Ｓ１２２）。前述した全閉位置学習開始判定処理（図３）にてイグニッション・オフ状態フラグＦｏｆｆ＝ＯＮに設定されていなければ（Ｓ１２２でno）、全閉保持フラグＦｋｐにＯＦＦを設定して（Ｓ１２４）、一旦本処理を出る。

以後の制御周期にて、イグニッション・オフ状態フラグＦｏｆｆ＝ＯＦＦである限り（Ｓ１２２でno）、全閉保持フラグＦｋｐにＯＦＦを設定する処理（Ｓ１２４）が継続するのみである。

全閉位置学習開始判定処理（図３）にてイグニッション・オフ状態フラグＦｏｆｆ＝ＯＮとされると（Ｓ１２２でyes）、次に全閉保持フラグＦｋｐ＝ＯＦＦか否かが判定される（Ｓ１２６）。初期においてはＦｋｐ＝ＯＦＦであることから（Ｓ１２６でyes）、ＥＣＵ８は全閉位置保持処理を開始する（Ｓ１２８）。すなわち、ＥＣＵ８は電動モータ４ｂに対してディーティ制御によって駆動電流量Ｉｘを調節して、駆動軸１２を回転させて図１に実線にて示したごとくの全閉位置（基準開度位置に相当）にとなるように弁体１０を移動させる。この時の駆動電流量Ｉｘのデューティは、内燃機関運転時に吸気渦流制御弁２を全閉にする場合と同じ処理である。すなわちスロットルバルブ側から流入する吸気流に抗して弁体１０の先端がシート部２ｂに当接して押圧できるトルクを生じるようにデューティが調節される。尚、既に弁体１０が全閉位置にある場合には、そのままのデューティにて弁体１０の先端がシート部２ｂに当接して押圧する状態を維持させる。

この全閉位置保持処理の開始設定（Ｓ１２８）の次に、全閉保持フラグＦｋｐにＯＮを設定し（Ｓ１３０）、一旦本処理を出る。
次の制御周期においては、Ｆｏｆｆ＝ＯＮ（Ｓ１２２でyes）、Ｆｋｐ＝ＯＮであることから（Ｓ１２６でno）、次に弁体１０が全閉位置にある状態を継続しているか否かが判定される（Ｓ１３２）。これは弁体１０の先端がシート部２ｂに当接した状態にあるかを判定する処理であり、開度センサ６にて検出される開度値θｘの変化が停止してから、予め設定した継続時間が経過したか否かにより判定する。

尚、この継続時間は、内燃機関のクランク軸回転が停止して完全に吸気が弁体１０に当たらなくなるまでの待機時間も考慮して決定しても良い。この場合には内燃機関及び吸気渦流制御弁２の機種に対応して、予め実験やシミュレーションなどにより待機時間を決定し、この待機時間を用いてステップＳ１３２の判定を行う。

全閉位置保持処理開始（Ｓ１２８）によって駆動軸１２に閉弁側へトルクを付与した場合に、この開始時に弁体１０の先端がシート部２ｂに当接していなかった場合には、当接するまで開度値θｘが変化する。したがってステップＳ１３２ではnoと判定される。又、当接した状態にて継続時間が経過していない場合もステップＳ１３２でnoと判定される。こうして本処理を一旦出る。

開度値θｘの変化が停止してから、すなわち全閉位置状態となってから、継続時間を経過すると（Ｓ１３２でyes）、次に電動モータ４ｂへの通電停止を行って（Ｓ１３４）、一旦本処理を出る。このことにより完全に電動モータ４ｂから駆動軸１２へのトルク伝達は消失する。

以後は、ステップＳ１２２でyes、ステップＳ１２６でno、ステップＳ１３２でyesと判定されて、電動モータ４ｂの通電停止状態（Ｓ１３４）を継続するのみとなる。
全閉位置学習処理（図５）では、まず電動モータ４ｂが前記全閉位置保持処理（図４）のステップＳ１３４による通電停止状態にあるか否かが判定される（Ｓ１４２）。前記ステップＳ１３４による通電停止状態ではない場合には（Ｓ１４２でno）、このまま本処理を出る。

全閉位置保持処理（図４）のステップＳ１３４が実行されて電動モータ４ｂに対する通電が停止されていれば（Ｓ１４２でyes）、次に現在、開度センサ６から検出されている全閉（開度０％）での開度値θｘを全閉学習値θｇとして記憶する（Ｓ１４４）。

そしてＥＣＵ８を含めた内燃機関全体の電源供給用のメインリレーをオフする（Ｓ１４６）。このことによりＥＣＵ８も停止する。
図６は本実施の形態における処理の一例を示すタイミングチャートである。イグニッションスイッチ（ＩＧ・ＳＷ）がオンされることによりメインリレーがオンとなりＥＣＵ８が立ち上がる（ｔ０）。このことによりＥＣＵ８は電動モータ４ｂに対して弁体１０を全閉位置に維持させる。その後、スタータにより内燃機関のクランク軸が回転を開始し（ｔ１）、内燃機関が始動を完了して冷間アイドル時となる（ｔ２）。暖機が完了すると吸気渦流制御弁２は全開に制御され（ｔ３）、その後、車両走行が開始される（ｔ４〜）。

走行後、車両が停止し（ｔ５）、イグニッションスイッチがオフされと（ｔ６）、吸気渦流制御弁２は全閉とされる。そして全閉状態が待機時間を経過すると（ｔ７）、デューティが０％、すなわち電動モータ４ｂに対する通電が停止される。そしてメインリレー・オフまでに（ｔ７〜ｔ８）、開度センサ６により検出される開度値θｘが全閉学習値θｇとしてＥＣＵ８内の不揮発メモリに記録される。この記録後にメインリレーはオフされる（ｔ８）。

上述した構成において、請求項との関係は、ＥＣＵ８が基準開度位置学習装置に相当し、全閉位置学習開始判定処理（図３）及び全閉位置保持処理（図４）のステップＳ１２２〜Ｓ１２８が基準開度位置保持手段としての処理に相当する。全閉位置保持処理（図４）のステップＳ１２６，Ｓ１３０〜Ｓ１３４が通電停止手段としての処理に、全閉位置学習処理（図５）のステップＳ１４２，Ｓ１４４が基準開度位置学習手段としての処理に相当する。

以上説明した本実施の形態１によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．イグニッションをオンからオフへ切り替えた時に（Ｓ１２２でyes）、電動モータ４ｂへの通電駆動により吸気渦流制御弁２の弁体１０を全閉位置に保持し（Ｓ１２８）、その後に、電動モータ４ｂへの通電を停止している（Ｓ１３４）。この通電停止後に、開度センサ６により検出される吸気渦流制御弁２の開度値θｘにより全閉位置を学習している（Ｓ１４４）。

このように電動モータ４ｂへの通電停止時には内燃機関運転は停止しているので内燃機関の運転振動、吸気流の流動抵抗や圧力振動などによる振動が吸気渦流制御弁２の弁体１０に影響することはない。したがって弁体１０には外乱は作用せず、電動モータ４ｂの保持力が消失しても、弁体１０は全閉位置状態から外れることはない。

更にＤＣモータを採用している電動モータ４ｂの駆動はデューティ制御にて行われているため、電動モータ４ｂへの通電時には弁体１０の開度検出に影響するような電動モータ４ｂの駆動力振動が生じるおそれがある。しかしこのような構成であっても、吸気渦流制御弁２の開度値θｘ学習時には電動モータ４ｂへの通電は停止されているので、開度センサ６により吸気渦流制御弁２の開度値θｘは高精度に検出でき、このように高精度に検出された開度値θｘにより全閉位置を高精度に学習することができる。

（ロ）．吸気渦流制御弁２の駆動軸１２は、弁体１０中心から外れた位置、すなわち偏心した位置に形成されて、弁体１０を片持ち状にして支持している。このため吸気渦流制御弁２の開度は吸気流による外乱を受け易い。特に弁体１０が吸気流の下流側からシート部２ｂに着座する構成であるため、吸気流にて弁体１０が開く方向に押されて開度に影響するおそれがある。

しかし内燃機関の停止後に、吸気渦流制御弁２の開度値θｘの学習（Ｓ１４４）を実行していることから、内燃機関運転や吸気流は停止しており、吸気流にて弁体１０が開くことはなく高精度な学習が可能となる。

特に前述したごとくステップＳ１３２にて内燃機関のクランク軸の回転停止を待つための待機時間を設けることとすれば、学習時にはイグニッション・オフ後の慣性回転時の内燃機関振動や吸気流は完全に停止している。このため、より高精度な学習が可能となる。

（ハ）．電動モータ４ｂはウォームギヤ機構４ａを介して吸気渦流制御弁２の駆動軸１２を揺動駆動している。このため学習時において弁体１０の全閉位置保持が、より確実なものとすることができ、一層高精度な学習が可能となる。

［実施の形態２］
本実施の形態では、図７のブロック図に示すごとく吸気渦流制御弁１０２が構成されている。吸気渦流制御弁駆動機構１０４、開度センサ１０６及びＥＣＵ１０８の各構成は、前記実施の形態１にて示したごとくであり、図３〜５の各制御処理についても同じである。

吸気渦流制御弁１０２は、そのボディ１０２ａの内部に隔壁１０２ｂが吸気流方向に沿って形成されて、内部の吸気経路は２つに分割されている。隔壁１０２ｂの一方に弁体１１０が配置され、この弁体１１０に対しては偏心した位置に駆動軸１１２が設けられている。この駆動軸１１２はボディ１０２ａを貫通することで弁体１１０を揺動可能に支持している。

弁体１１０は、吸気渦流制御弁駆動機構１０４のウォームギヤ機構１０４ａを介して電動モータ１０４ｂにて回転される。この弁体１１０の内、駆動軸１１２にて区分される大面積側部分１１０ａは、ボディ１０２ａのシート部１０２ｃに当接した位置、すなわち全閉位置から、破線で示した全開位置までの間で揺動可能であり、この間の角度θにて吸気渦流制御弁１０２の開度が調節可能とされている。この開度調節により、隔壁１０２ｂの上下にて吸気の流速に差が生じて、各気筒の燃焼室内にて吸気のスワールやタンブルなどの渦流の程度を調節することができる。すなわち小開度側にて渦流が強まり、大開度側にて渦流が弱まるあるいは渦流が消滅する。

そしてＥＣＵ１０８では、前記図３〜５の制御処理を実行する。このことで本実施の形態の構成においても、前記実施の形態１にて説明したごとくの効果を生じさせることができる。

［その他の実施の形態］
（ａ）．前記実施の形態２（図７）においては吸気渦流制御弁１０２は、駆動軸１１２が弁体１１０に対して偏心する位置に形成されていたが、駆動軸１１２を弁体１１０の中心に設けたバタフライ方式でも、内燃機関振動や吸気流による影響が生じる。更に電動モータ１０４ｂにおいてデューティ制御による微振動も生じる。このためバタフライ方式の吸気渦流制御弁においても、前記図３〜５の制御により吸気渦流制御弁の開度値θｘを学習することにより、前記実施の形態２と同様な効果が得られる。

（ｂ）．前記実施の形態２（図７）においては弁体１１０の大面積側部分１１０ａはシート部１０２ｃ側を吸気流の上流側としていたが、図８に示すごとく弁体２１０の大面積側部分２１０ａが駆動軸２１２の揺動により全閉時に当接するシート部２０２ｃを、吸気流の下流側に配置しても良い。このことによって吸気渦流制御弁２０２の弁体２１０を全閉位置に保持するための駆動電流のデューティは小さくて済むが、デューティ制御により微振動が生じることには変わりはない。更に内燃機関振動や吸気流による影響が生じる。したがって前記図３〜５の制御により吸気渦流制御弁２０２の開度値θｘを学習することにより、前記実施の形態２と同様な効果が得られる。

（ｃ）．前記各実施の形態においては、電動モータに対するデューティ制御にて駆動トルクを調節したが、デューティ制御でない電流量の連続的な調節による駆動トルク制御においても、デューティ制御での微振動は生じなくても、内燃機関振動や吸気流による影響は同じである。したがってこのような電流量の連続的な調節制御においても前記図３〜５の制御により吸気渦流制御弁の開度値θｘを学習することにより、前記各実施の形態と同様な効果が得られる。

（ｄ）．全閉位置保持処理（図４）のステップＳ１３２では、内燃機関のクランク軸回転が停止して完全に吸気が吸気渦流制御弁に当たらなくなるまでの待機時間を考慮した場合を説明したが、ステップＳ１３２ではこのような待機時間を考慮せずに、全閉位置学習処理（図５）側で考慮しても良い。例えば、図５の代わりに図９に示す全閉位置学習処理としても良い。この図９においてステップＳ２４２，Ｓ２４６，Ｓ２４８は、図５におけるステップＳ１４２，Ｓ１４４，Ｓ１４６と同じである。

図９ではステップＳ２４２でyesと判定されると、内燃機関のクランク軸回転が停止して完全に吸気が吸気渦流制御弁に当たらなくなるまでの待機時間が経過したか否かが判定される（Ｓ２４４）。この待機時間が経過していなければ（Ｓ２４４でno）、このまま一旦本処理を出る。したがって待機時間が経過した後に（Ｓ２４４でyes）、ステップＳ２４６，Ｓ２４８が実行されることになる。このため学習時にはイグニッション・オフ後の慣性回転時の内燃機関振動や吸気流は完全に停止しているので、より高精度な学習が可能となる。

（ｅ）．前記各実施の形態では電動アクチュエータとしてＤＣモータを用いたが、これ以外のモータ、例えばＡＣモータ、ステッピングモータ、サーボモータでも良い。
更にモータでなく、ソレノイド型の電動アクチュエータでも良い。この場合はソレノイドにて直線駆動されるロッドによって弁体を直接移動させても良く、あるいはウォームギヤ機構などのギヤを介して弁体を移動させても良い。

実施の形態１の吸気渦流制御弁、吸気渦流制御弁駆動機構、開度センサ及びＥＣＵの構成を示すブロック図。 実施の形態１の吸気渦流制御弁の右側面側縦断面図。 実施の形態１のＥＣＵが実行する全閉位置学習開始判定処理のフローチャート。 同じく全閉位置保持処理のフローチャート。 同じく全閉位置学習処理のフローチャート。 実施の形態１の制御の一例を示すタイミングチャート。 実施の形態２の吸気渦流制御弁、吸気渦流制御弁駆動機構、開度センサ及びＥＣＵの構成を示すブロック図。 他の実施の形態における吸気渦流制御弁の断面構成図。 他の実施の形態における全閉位置学習処理のフローチャート。

符号の説明

２…吸気渦流制御弁、２ａ…ボディ、２ｂ…シート部、４…吸気渦流制御弁駆動機構、４ａ…ウォームギヤ機構、４ｂ…電動モータ、６…開度センサ、８…ＥＣＵ、１０…弁体、１０ａ…凹部、１２…駆動軸、１０２…吸気渦流制御弁、１０２ａ…ボディ、１０２ｂ…隔壁、１０２ｃ…シート部、１０４…吸気渦流制御弁駆動機構、１０４ａ…ウォームギヤ機構、１０４ｂ…電動モータ、１０６…開度センサ、１０８…ＥＣＵ、１１０…弁体、１１０ａ…大面積側部分、１１２…駆動軸、２０２…吸気渦流制御弁、２０２ｃ…シート部、２１０…弁体、２１０ａ…大面積側部分、２１２…駆動軸。

Claims (8)

1. 内燃機関の吸気経路に配置されて電動アクチュエータにより気筒内での吸気渦流を調節する吸気渦流制御弁における基準開度位置を、開度センサにより検出される前記吸気渦流制御弁の開度値に基づいて学習する基準開度位置学習装置であって、
   オンからオフへのイグニッション切り替え時に、前記電動アクチュエータへの通電駆動により前記吸気渦流制御弁を基準開度位置に保持する基準開度位置保持手段と、
   前記基準開度位置保持手段による前記吸気渦流制御弁に対する基準開度位置保持動作の後に、前記電動アクチュエータへの通電を停止する通電停止手段と、
   前記通電停止手段による通電停止後に、前記開度センサにより検出される前記吸気渦流制御弁の開度値により基準開度位置を学習する基準開度位置学習手段と、
   を備えたことを特徴とする吸気渦流制御弁の基準開度位置学習装置。
2. 請求項１において、前記電動アクチュエータはＤＣモータであり、駆動電流のデューティ制御により、前記吸気渦流制御弁の開度調節を実行することを特徴とする吸気渦流制御弁の基準開度位置学習装置。
3. 請求項１又は２において、前記基準開度位置は全閉位置であり、前記基準開度位置保持手段は、前記電動アクチュエータへの通電駆動により前記吸気渦流制御弁を全閉位置のシート部に押圧する付勢力を発生させることにより、前記吸気渦流制御弁を前記基準開度位置に保持することを特徴とする吸気渦流制御弁の基準開度位置学習装置。
4. 請求項１〜３のいずれかにおいて、前記吸気渦流制御弁は、駆動軸が弁体中心から外れた位置に配置された片持ち状に形成されていることを特徴とする吸気渦流制御弁の基準開度位置学習装置。
5. 請求項４において、前記弁体は、吸気流の下流側から吸気経路に設けられたシート部に着座することにより全閉となる構成であることを特徴とする吸気渦流制御弁の基準開度位置学習装置。
6. 請求項１〜５のいずれかにおいて、前記電動アクチュエータはウォームギヤを介して前記吸気渦流制御弁の駆動軸を揺動駆動していることを特徴とする吸気渦流制御弁の基準開度位置学習装置。
7. 請求項１〜６のいずれかにおいて、前記通電停止手段は、前記基準開度位置保持手段による前記吸気渦流制御弁に対する基準開度位置保持動作の後であって、内燃機関のクランク軸の回転停止後に、前記電動アクチュエータへの通電を停止することを特徴とする吸気渦流制御弁の基準開度位置学習装置。
8. 請求項１〜６のいずれかにおいて、前記基準開度位置学習手段は、前記通電停止手段による通電停止後であって、内燃機関のクランク軸の回転停止後に、前記開度センサにより検出される前記吸気渦流制御弁の開度値により基準開度位置を学習することを特徴とする吸気渦流制御弁の基準開度位置学習装置。

Images