JP2016125383A - Engine control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンに空気を導入するための吸気通路と、当該吸気通路を開閉するスロットル弁と、当該スロットル弁を駆動するスロットル弁駆動手段と、当該スロットル弁駆動手段を制御する制御手段とを備え、エンジン停止時にスロットル弁が予め設定された第1基準開度開弁した状態とされるエンジンに設けられるエンジンの制御装置に関する。 The present invention includes an intake passage for introducing air into an engine, a throttle valve that opens and closes the intake passage, a throttle valve drive means that drives the throttle valve, and a control means that controls the throttle valve drive means. The present invention relates to an engine control device provided in an engine in which a throttle valve is in a state where a first reference opening that is set in advance is opened when the engine is stopped.
従来から、仮にスロットル弁が故障した場合でもエンジンを始動できるように、エンジン停止時にスロットル弁を所定量開弁させておくよう構成したものが知られている。また、スロットル弁の周囲が氷結してエンジン始動時にスロットル弁が適正に作動しなくなるのを防止するための構成が検討されている。 Conventionally, there has been known a configuration in which a throttle valve is opened by a predetermined amount when the engine is stopped so that the engine can be started even if the throttle valve fails. In addition, a configuration for preventing the throttle valve from icing around the throttle valve and preventing the throttle valve from properly operating when the engine is started has been studied.
例えば、特許文献1には、エンジン停止時にスロットル弁が所定量開弁した状態とされるものにおいて、スロットル弁周囲の氷を除去するために、エンジン始動時に、スロットル弁を閉弁方向に駆動した後開弁方向に駆動するものが開示されている。
For example, in
上記特許文献1に開示されている装置のように、エンジン始動時にスロットル弁に開閉動作を行わせればその振動、衝撃によってスロットル弁周囲の氷を除去することができる。しかしながら、スロットル弁の周囲全体が氷結している場合には、スロットル弁の開閉動作自体を十分に行わせることができず氷を適切に除去することができないおそれがある。
If the throttle valve is opened and closed when the engine is started as in the device disclosed in
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、スロットル弁周囲の氷をより確実に除去することのできるエンジンの制御装置を提供する。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an engine control device that can more reliably remove ice around a throttle valve.
上記課題を解決するために、本発明は、エンジンに空気を導入するための吸気通路と、当該吸気通路を開閉するスロットル弁と、当該スロットル弁を駆動するスロットル弁駆動手段と、当該スロットル弁駆動手段を制御する制御手段とを備え、エンジン停止時にスロットル弁が予め設定された第1基準開度開弁した状態とされるエンジンに設けられるエンジンの制御装置であって、上記スロットル弁は、上記吸気通路のうち鉛直方向に対して傾斜する傾斜通路に設けられており、上記制御手段は、エンジンの始動時に、上記スロットル弁駆動手段によって上記スロットル弁を上記第1基準開度よりも開弁側の第2基準開度まで開弁させた後全閉にさせる凍結解除制御を実施することを特徴とするエンジンの制御装置を提供する(請求項1)。 In order to solve the above problems, the present invention provides an intake passage for introducing air into an engine, a throttle valve for opening and closing the intake passage, a throttle valve driving means for driving the throttle valve, and a throttle valve drive Control means for controlling the means, and an engine control device provided in the engine in which the throttle valve is in a state of opening a first reference opening set in advance when the engine is stopped, wherein the throttle valve The control means is provided in an inclined passage that is inclined with respect to the vertical direction of the intake passage, and the control means opens the throttle valve with respect to the first reference opening by the throttle valve driving means when the engine is started. An engine control device is provided that performs freeze release control for opening the valve to the second reference opening and then fully closing the valve (claim 1).
この装置では、吸気通路のうちスロットル弁が設けられる傾斜通路が鉛直方向に対して傾斜しているため、吸気通路に存在する水を吸気通路の一方側(下方側)に寄せて流下させることができる。従って、この水ひいては氷がスロットル弁の周囲全体に付着するのを抑制することができ、エンジン始動時においてスロットル弁をより適切に開閉させてこの開閉動作によってスロットル弁周囲の氷を除去することができる。 In this device, since the inclined passage provided with the throttle valve in the intake passage is inclined with respect to the vertical direction, the water present in the intake passage can be caused to flow toward one side (lower side) of the intake passage. it can. Therefore, it is possible to prevent the water and thus ice from adhering to the entire periphery of the throttle valve. When the engine is started, the throttle valve is more appropriately opened and closed, and the ice around the throttle valve can be removed by this opening and closing operation. it can.
しかも、この装置では、エンジン始動時に、まず、スロットル弁を開弁させ、その後、全閉としている。そのため、エンジン停止中にスロットル弁と吸気通路(傾斜通路)の内側面との間の部分に生成された氷をより確実に除去することができる。具体的には、この装置では、まずスロットル弁を開弁させることで、上記部分に存在する氷の塊からスロットル弁側の氷を剥がし取ることができる。そして、その後スロットル弁を全閉にすることで、吸気通路の内側面に残っている氷にスロットル弁をぶつけてこの氷を砕き、スロットル弁周囲の氷をより確実に除去することができる。特に、スロットル弁を全閉位置まで動かしているため、第1基準開度位置と全閉位置との間に生成された氷を除去して、スロットル弁の適正な動作を確保することができる。 Moreover, in this device, when the engine is started, the throttle valve is first opened and then fully closed. Therefore, it is possible to more reliably remove the ice generated in the portion between the throttle valve and the inner surface of the intake passage (inclined passage) while the engine is stopped. Specifically, in this apparatus, the throttle valve side ice can be peeled off from the ice lump existing in the portion by first opening the throttle valve. Then, the throttle valve is then fully closed, so that the ice can be crushed by hitting the throttle valve against the ice remaining on the inner surface of the intake passage, and the ice around the throttle valve can be more reliably removed. In particular, since the throttle valve is moved to the fully closed position, ice generated between the first reference opening position and the fully closed position can be removed to ensure proper operation of the throttle valve.
本発明において、上記スロットル弁は、全閉状態において上記傾斜通路の流路と略直交する面に沿って配設されており、上記スロットル弁の開弁方向は、全閉状態において下端となる部分が下方に移動する方向に設定されているのが好ましい(請求項2)。 In the present invention, the throttle valve is disposed along a surface substantially orthogonal to the flow path of the inclined passage in the fully closed state, and the opening direction of the throttle valve is a portion that is the lower end in the fully closed state Is preferably set in the direction of moving downward (claim 2).
この構成によれば、エンジン始動時にスロットル弁を開弁させた際に、上記塊から剥がし取られた氷を吸気通路の下方に落とすことができるため、より一層確実にスロットル弁の周囲から氷を除去することができる。 According to this configuration, when the throttle valve is opened when the engine is started, the ice peeled off from the lump can be dropped below the intake passage, so that the ice can be more reliably removed from the periphery of the throttle valve. Can be removed.
本発明において、上記制御手段は、冷間始動時にのみ、上記凍結解除制御を実施するのが好ましい(請求項3)。 In the present invention, the control means preferably performs the freeze release control only during a cold start.
このようにすれば、冷間始動時であってスロットル弁の周囲が氷結しているおそれがある場合に、スロットル弁周囲の氷を除去してスロットル弁の適正な動作を確保することができる。また、スロットル弁の周囲が氷結していない場合には、上記凍結解除制御が実施されないので、スロットル弁の開閉動作に伴って吸気量が変動するのを回避することができる。 In this way, it is possible to ensure proper operation of the throttle valve by removing the ice around the throttle valve when there is a risk of icing around the throttle valve at the time of cold start. In addition, when the surroundings of the throttle valve are not frozen, the above-described freeze release control is not performed, so that the intake air amount can be prevented from fluctuating with the opening / closing operation of the throttle valve.
上記とは別の構成として、上記制御手段は、上記スロットル弁が凍結している場合にのみ、上記凍結解除制御を実施するように構成してもよい(請求項4)。 As a configuration different from the above, the control means may be configured to perform the freeze release control only when the throttle valve is frozen (Claim 4).
このようにしても、スロットル弁周囲の氷を除去してスロットル弁の適正な動作を確保することができるとともに、スロットル弁の周囲が氷結していない場合に吸気量が変動するのを回避することができる。 Even in this case, it is possible to remove the ice around the throttle valve to ensure proper operation of the throttle valve, and to avoid fluctuations in the intake air amount when the circumference of the throttle valve is not frozen. Can do.
上記構成において、上記制御手段は、少なくともエンジンの完爆後は上記凍結解除制御を停止するのが好ましい(請求項5)。 In the above configuration, it is preferable that the control means stops the freeze release control at least after a complete explosion of the engine.
このようにすれば、エンジン始動時においてスロットル弁周囲の氷を除去しつつ、エンジンの完爆後すなわちエンジンのすべての気筒で1回ずつ燃焼が行われた後に吸気量が変動して各気筒の燃焼が不安定になるのを回避することができる。 In this way, the ice around the throttle valve is removed when the engine is started, and the intake air amount fluctuates after the engine complete explosion, that is, after combustion is performed once in all the cylinders of the engine. It is possible to avoid instability of combustion.
本発明において、上記制御手段は、上記凍結解除制御の実施中、上記スロットル弁を閉弁方向に駆動する駆動力の方が開弁方向に駆動する駆動力よりも大きくなるように、上記スロットル弁駆動手段を制御するのが好ましい(請求項6)。 In the present invention, the control means is configured so that the driving force for driving the throttle valve in the valve closing direction is larger than the driving force for driving in the valve opening direction during execution of the freeze release control. It is preferable to control the driving means (claim 6).
このようにすれば、スロットル弁を全閉にする際に、スロットル弁をより強い力で吸気通路の内側面に残っている氷にぶつけることができ、氷をより一層確実に粉砕、除去することができる。 In this way, when the throttle valve is fully closed, the throttle valve can be struck against the ice remaining on the inner surface of the intake passage with a stronger force, and the ice can be crushed and removed more reliably. Can do.
以上のように、本発明のエンジンの制御装置によれば、スロットル弁周囲の氷をより確実に除去することができる。 As described above, according to the engine control apparatus of the present invention, the ice around the throttle valve can be more reliably removed.
以下、本発明の実施形態に係るエンジンの制御装置について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, an engine control apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(1)全体構成
図1は、本発明に係るエンジンの制御装置が適用されたエンジンシステム100の概略構成図である。エンジンシステム100は、エンジン本体1を有し、車両に搭載されるものである。エンジン本体1は、例えばガソリンエンジンである。
(1) Overall Configuration FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an
エンジン本体1は、気筒11が設けられたシリンダブロック10と、シリンダブロック10上に配設されたシリンダヘッド12とを有する。エンジン本体1は、例えば、図1の紙面に直交する方向に並ぶ4つの気筒11を有する。各気筒11内には、コンロッドを介してクランクシャフトと連結されたピストン14が往復動可能に嵌挿されている。シリンダブロック10の下方にはクランクシャフトが収容されたクランクケース13が設けられており、このクランクケース13の下方にはオイルパン19が設けられている。
The
シリンダヘッド12には、各気筒11内にそれぞれ燃料を噴射するインジェクタ15、および、各気筒11内の混合気を点火するための点火プラグ(不図示)が取り付けられている。
The
また、シリンダヘッド12には、気筒11毎に、気筒11内に吸気を導入するための吸気ポート16および気筒11内から排気を排出するための排気ポート18がそれぞれ形成されている。吸気ポート16および排気ポート18には、これら各ポート、詳細には、シリンダヘッド12に形成されたこれら各ポート16,18の開口をそれぞれ開閉する吸気弁21および排気弁22がそれぞれ配設されている。
The
各吸気ポート16には、吸気通路30が接続されている。具体的には、吸気通路30の下流端には各気筒11に対応して分岐する分岐通路30a(図2参照)が形成されており、これら分岐通路30aと各吸気ポート16とが接続されている。
An
吸気通路30には、その上流側から順に、吸気をろ過するためのエアクリーナ31、吸気通路30を開閉するスロットルバルブ(スロットル弁)36、サージタンク33が配設されている。
In the
各排気ポート18には排気通路40が接続されている。吸気通路30と同様に、排気通路40の上流端には気筒11に対応して分岐する分岐通路が形成されており、これら分岐通路と各排気ポート18とが接続されている。
An
排気通路40には、排ガス中の有害成分を浄化する排気浄化装置が配設されている。本実施形態では、上流側から順に酸化触媒41とリーンNOx触媒42とが設けられている。
The
吸気通路30と排気通路40との間には、排気の一部を吸気に還流するための、EGR装置50が設けられている。EGR装置50は、EGR通路51と、EGR通路51を通過するガス(EGRガス)を冷却するためのEGRクーラ52と、EGR通路51を開閉するEGRバルブ53とを含む。EGR通路51は、吸気通路30のうちスロットルバルブ36よりも下流側の部分(本実施形態ではサージタンク33)と、排気通路40のうちの酸化触媒41よりも上流側の部分とを接続している。
Between the
また、エンジン本体1は、各気筒11から漏れ出たブローバイガスを吸気通路30に戻すための第1及び第2ベンチレーションホース65,66を備えている。第1ベンチレーションホース65は、吸気通路30のうちスロットルバルブ36よりも下流側の部分(本実施形態ではサージタンク33)とクランクケース13とを接続している。第1ベンチレーションホース65には、チェックバルブ(不図示)が設けられており、クランクケース13の圧力が吸気通路30の圧力よりも高い場合にのみ、第1ベンチレーションホース65を通ってブローバイガスが吸気通路30に流入する。第2ベンチレーションホース66は、吸気通路30のうちエアクリーナ31のすぐ下流側の部分とシリンダヘッド12の上部との間の部分とを接続している。
The
上記各装置は、図4に示されるECU(エンジン制御ユニット、制御手段)70によって統括的に制御される。ECU70は、周知のとおり、CPU、ROM、RAM等から構成されるマイクロプロセッサである。
Each of the above devices is centrally controlled by an ECU (engine control unit, control means) 70 shown in FIG. As is well known, the
エンジンおよび車両には、その各部の状態量を検出するための複数のセンサが設けられており、各センサからの情報がECU70に入力されるようになっている。例えば、エンジン回転数を検出するためのエンジン回転数センサSN1や、運転者により操作される図外のアクセルペダルの開度を検出するアクセル開度センサSN2や、吸気通路30のうちエアクリーナ31の下流側部分に設けられてエンジンに吸入される空気(吸気)の温度を検出する吸気温度センサSN3や、エンジン本体1を冷却するエンジン冷却水の温度を検出する水温センサSN4等が設けられている。ECU70は、これらのセンサSN1〜SN4および車両に設けられたイグニッションスイッチSW1と電気的に接続されており、これらから入力される信号に基づいて、種々の判定や演算等を実行しつつ、エンジンの各部を制御する。
The engine and the vehicle are provided with a plurality of sensors for detecting the state quantities of the respective parts, and information from each sensor is input to the
(2)吸気通路およびスロットルバルブの詳細構造
図2は、吸気通路30の一部を示した概略斜視図であり、図3は、図2のIII−III線断面図である。
(2) Detailed Structure of Intake Passage and Throttle Valve FIG. 2 is a schematic perspective view showing a part of the
図2および図3に示すように、吸気通路30はエンジン本体1の一側面に接続されている。本実施形態では、吸気通路30は、エンジン本体1の一側面から下方に延びている。具体的には、上述のように、吸気通路30の下流端には各吸気ポート16にそれぞれ個別に連通する分岐通路30aが設けられており、これら分岐通路30aはそれぞれエンジン本体1の一側面から斜め下方に延びている。そして、分岐通路30aに連通するサージタンク33はこれら分岐通路30aの下方に位置し、サージタンク33から上流に延びる部分はサージタンク33の中央から下方に延びている。スロットルバルブ36は、このサージタンク33から下方に延びる部分に設けられている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図3に示すように、吸気通路30のうちスロットルバルブ36が配設された部分30bは、鉛直方向に対して傾斜しており、傾斜通路30bとなっている。具体的には、この部分30bは、下方に向かってエンジン本体1から離間する方向に傾いている。
As shown in FIG. 3, a
スロットルバルブ36は、所定の軸を中心として回動するいわゆるバタフライ弁であり、全閉状態において傾斜通路30bの流路と直交する面に沿って延びるように、かつ、スロットルバルブ36の中央を通る軸36aを有しこの軸36aが回転操作されることでこの軸36aを中心として回動するように構成されている。ここで、上記のように、傾斜通路30bは鉛直方向に対して傾斜している。そのため、図3に示すように、スロットルバルブ36は全閉状態において水平方向に対して傾斜する姿勢となる。また、本実施形態では、スロットルバルブ36の軸36aは、全閉時において水平に延びるように、すなわち、図3の紙面に直交する方向に延びるように設けられている。なお、スロットルバルブ36が傾斜通路30bの流路と直交するというのは、これらが厳密に直交するものに限らず、直交位置からわずかにずれているものも含む。
The
具体的には、傾斜通路30bは円管であり、スロットルバルブ36は円板状を有しているとともに円の中心をとおって水平方向に延びる軸36aを有する。
Specifically, the
上記のように構成されたスロットルバルブ36(スロットルバルブ36の軸36a)は、傾斜通路30bに設けられた電動モータ(スロットル弁駆動手段、以下、スロットル用モータという)38によって駆動される。スロットル用モータ38は、ECU70からの指令に基づいてスロットルバルブ36の軸36aを回動してスロットルバルブ36を開閉する。
The throttle valve 36 (the
本実施形態では、スロットルバルブ36の開弁方向は、図3の矢印に示すように、全閉時において下端となる部分(以下、単に下端部という)Aが、下方に移動する方向に設定されており、スロットルバルブ36は、傾斜通路30bの流路と直交する全閉位置と、この流路に沿って延びる全開位置との間で開閉される。
In the present embodiment, the opening direction of the
(3)スロットルバルブの制御
スロットル用モータ38(スロットルバルブ36)の制御内容について、図5(a)〜(c)を用いて説明する。図5(a)〜(c)は、スロットルバルブ36の動きを模式的に示したものである。なお、図5(a)の破線は、全閉状態のスロットルバルブを示している。
(3) Control of throttle valve The control contents of the throttle motor 38 (throttle valve 36) will be described with reference to FIGS. 5 (a) to 5 (c) schematically show the movement of the
ECU70には、機能的に、スロットル用モータ38(スロットルバルブ36)を制御するためのスロットルバルブ制御部71が設けられており、スロットル用モータ38(スロットルバルブ36)はこのスロットルバルブ制御部71により制御される。
The
スロットルバルブ制御部71は、通常運転時(エンジン停止時およびエンジン始動時以外)は、エンジン回転数センサSN1により検出されたエンジン回転数とアクセル開度センサSN2により検出されたアクセル開度(エンジン負荷)等の運転条件に基づいて、スロットルバルブ36の開度が運転条件に応じた適切な開度となるようにスロットル用モータ38を制御する。
During normal operation (except when the engine is stopped and when the engine is started), the throttle
また、スロットルバルブ制御部71は、エンジン停止時は、図5(a)に示すように、スロットルバルブ36が予め設定された第1基準開度Xだけ開弁するようにスロットル用モータ38を制御する。本実施形態では、スロットルバルブ制御部71は、エンジン回転数が所定値以下になると、スロットルバルブ36の開弁開度が上記第1基準開度Xとなるようにスロットル用モータ38を制御し、スロットルバルブ36が上記第1基準開度X開弁した状態でエンジンを停止させる。
In addition, when the engine is stopped, the throttle
このように、エンジン停止時にスロットルバルブ36を所定量開弁させておくのは、仮にスロットルバルブ36が故障して動作しなくなった場合であっても、エンジン本体1に吸気を導入してエンジンの始動を可能にするためである。具体的には、アイドル運転に必要な空気量を確保できる程度に開弁させている。
In this way, when the engine is stopped, the
また、スロットルバルブ制御部71は、エンジン始動時は、スロットルバルブ36の周囲の氷を除去するための制御である凍結解除制御を実施する。
In addition, the throttle
具体的には、エンジン停止時に周囲の温度が低下すると吸気通路30内に存在する水、例えば、吸気通路30に導入されるEGRガスに含まれる水分や、吸気通路30に導入されるブローバイガスに含まれる水分がスロットルバルブ36の周囲で凍り、エンジン始動時にスロットルバルブ36を適切に作動させることができないおそれがある。
Specifically, when the ambient temperature decreases when the engine is stopped, water present in the
ここで、本実施形態では、上記のように、スロットルバルブ36が配設される傾斜通路30bが上下方向に延びるように、また、エンジン停止時にスロットルバルブ36が開弁するように構成されている。そのため、吸気通路30のうちスロットルバルブ36よりも上側(下流側)の部分に存在する水の多くはスロットルバルブ36と傾斜通路30bの内側面との間の隙間を通って流下する。しかしながら、表面張力によって一部の水がこの隙間付近に溜まって氷となり、スロットルバルブ36の動作を阻害する場合がある。特に、上記のようにエンジン停止時にスロットルバルブ36が第1基準開度X開弁していることで、第1基準開度X開弁した位置と全閉位置との間の領域に氷が生成されてスロットルバルブ36を全閉にすることができなくなる場合がある。
Here, in the present embodiment, as described above, the
そこで、本実施形態では、上記のようにエンジン始動時にスロットルバルブ36周囲の氷を除去するための凍結解除制御を実施して、その後の通常運転時においてスロットルバルブ36が適正に動作できるようにする。
Therefore, in the present embodiment, as described above, the freeze release control for removing ice around the
凍結解除制御は、スロットルバルブ36が第1基準開度Xよりも開き側に設定された第2基準開度Yまで開弁した後全閉位置まで閉弁するという始動時開閉動作を行うように、スロットル用モータ38を駆動する制御、すなわち、スロットルバルブ36を、図5(b)に示すように第2基準開度Yまで開弁させ、その後、図5(c)に示すように全閉位置まで閉弁させるという制御である。本実施形態では、エンジン始動の開始時(イグニッションキーをONにした時点であってイグニッションスイッチSW1から所定の信号が出力された時点、あるいは、アイドルストップ制御が実施される場合にはエンジンを再始動させるための所定の条件が成立した時点等)から、エンジンが完爆するまで、すなわち、各気筒11内でそれぞれ1回ずつ燃焼が行われるまでの間、スロットルバルブ36に上記始動時開閉動作を継続して行わせる。そのため、エンジンの始動開始時には、スロットルバルブ36は第1基準開度Xから第2基準開度Yまで開弁し、その後、全閉位置まで閉弁する。そして、これ以降は、スロットルバルブ36は、第2基準開度Yの位置と全閉位置との間で繰り返し開閉する。
The freeze release control is performed so that the
本実施形態では、スロットルバルブ制御部71は、凍結解除制御の実施時(始動時開閉動作の実施時)において、閉方向にスロットルバルブ36を駆動する駆動力の方が、開方向への駆動力よりも大きくなるように、スロットル用モータ38を駆動する。
In the present embodiment, the throttle
また、本実施形態では、スロットルバルブ制御部71は、エンジン始動時のうち冷間始動時にのみ、上記凍結解除制御を実施して、他の場合には、スロットルバルブ36を始動用に設定された所定の開度に制御する。具体的には、上記水温センサSN4で検出されたエンジン冷却水の温度が所定値以下の条件下でのエンジン始動時にのみ、スロットルバルブ制御部71は凍結解除制御を実施する。
In the present embodiment, the throttle
以上の凍結解除制御の流れを図6に示す。 The flow of the above freeze release control is shown in FIG.
スロットルバルブ制御部71は、まずステップS1にて、冷間始動時であるか否かを判定する。この判定がNOであって冷間始動でない場合は、ステップS5に進む。ステップS5では、スロットルバルブ制御部71は、スロットルバルブ36の開度をアイドル運転用(通常の始動用)に設定された所定のアイドル開度にする。
First, in step S1, the throttle
一方、ステップS1の判定がYESであって冷間始動時の場合は、ステップS2に進み、スロットルバルブ制御部71は、スロットル用モータ38によって、スロットルバルブ36を第2基準開度Yまで開弁させる。上記のように、エンジン始動開始時は、スロットルバルブ36は、第1基準開度Xから第2基準開度Yまで開弁する。
On the other hand, if the determination in step S1 is YES and the cold start is in progress, the process proceeds to step S2, and the throttle
ステップS2の後は、ステップS3に進む。ステップS3では、スロットルバルブ制御部71は、スロットル用モータ38によって、スロットルバルブ36を全閉まで閉じさせる。また、スロットルバルブ制御部71は、このときのスロットル用モータ38の駆動力を、ステップS2のときよりも大きくする。
After step S2, the process proceeds to step S3. In step S3, the
ステップS3の後は、ステップS4に進み、スロットルバルブ制御部71は、エンジンが完爆しているか否か、すなわち、全ての気筒11で1回ずつ燃焼が行われたか否かを判定する。本実施形態では、エンジン回転数が所定値を超えた時点でエンジンが完爆したと判定する。この判定がYESであれば、スロットルバルブ制御部71は、ステップS5に進む。
After step S3, the process proceeds to step S4, and the throttle
一方、ステップS4の判定がNOであってエンジンがまだ完爆していない場合は、スロットルバルブ制御部71は、ステップS2に戻り、ステップS2〜S4の処理を行う。すなわち、スロットルバルブ制御部71は、ステップS4の判定がYESとなるまでステップS2、S3の処理を繰り返し、スロットルバルブ36に対して、第2基準開度Yまで開弁した後全閉まで閉じるという始動時開閉動作を繰り返させる。なお、2回目以降のステップS2では、スロットルバルブ36は全閉位置から第2基準開度Xの位置まで開弁する。
On the other hand, if the determination in step S4 is NO and the engine has not yet completely exploded, the throttle
(4)作用
以上のように構成された本実施形態に係るエンジンの制御装置の作用について図7(a)〜(d)を用いて説明する。
(4) Operation The operation of the engine control apparatus according to the present embodiment configured as described above will be described with reference to FIGS.
まず、図7(a)は、エンジン停止時にスロットルバルブ36の周囲に氷Iが生成される様子を示した図である。なお、図7(a)において破線は、全閉状態におけるスロットルバルブ36を示している。
First, FIG. 7A is a diagram showing how ice I is generated around the
本実施形態では、上記のように、スロットルバルブ36が配設される傾斜通路30bは鉛直方向に傾斜している。そのため、吸気通路30内の水は、図7(a)に矢印で示したように、主として、傾斜通路30bの内側面のうち下側部分(図7(a)において左側の内側面)をつたって流下する。従って、スロットルバルブ36よりも上方から流下する水は、主として、この傾斜通路30bの内側面の下側部分とスロットルバルブ36との間の隙間に向かう。
In the present embodiment, as described above, the
本実施形態では、図7(a)の実線で示すように、エンジン停止時であって第1基準開度Xだけ開弁した状態においてスロットルバルブ36は、水平方向に対して傾斜通路30bの鉛直方向に対する傾斜方向と同じ方向に傾斜している。すなわち、スロットルバルブ36の下端部Aが傾斜通路30bの下側部分に対向するようになっている。そのため、スロットルバルブ36上の水も、スロットルバルブ36を流下して下端部Aに向かう。
In the present embodiment, as shown by the solid line in FIG. 7A, the
このようにして、スロットルバルブ36に向かって流下する水は、主として、スロットルバルブ36の下端部A付近を通る。このとき、表面張力によってスロットルバルブ36のうちこの下端部A付近に、一部の水がたまる。そして、スロットルバルブ36のうちこの下端部Aと傾斜通路30bの内側面の下側部分との間に氷が偏って生成される。
In this way, the water flowing down toward the
このように本実施形態では、氷がスロットルバルブ36の一方側に寄せて生成される。
As described above, in the present embodiment, ice is generated by moving toward one side of the
この状態で、冷間始動が行われると上記凍結解除制御が実施される。すなわち、スロットルバルブ36は図7(b)に破線で示す第1基準開度Xの位置から実線で示す第2基準開度Yの位置まで開弁させられる。このとき、下端部A付近に生成された氷の塊のうちスロットルバルブ36側の氷はスロットルバルブ36に引っ張られて、傾斜通路30bの内側面から剥がされる。また、スロットルバルブ36の変位に伴って加えられた衝撃によって氷の一部は砕かれる。そして、砕かれた氷の一部および剥がされた氷の一部は、スロットルバルブ36よりも下方に落下する。ここで、本実施形態では、第2基準開度Yまで開弁した状態で、スロットルバルブ36はその下端部Aがより下方を向く姿勢となる。そのため、このとき、スロットルバルブ36から多くの氷が落下する。
In this state, when a cold start is performed, the freeze release control is performed. That is, the
このように本実施形態では、スロットルバルブ36がエンジン停止時からさらに開弁させられることでスロットルバルブ36周囲から一部の氷が除去される。
Thus, in this embodiment, a part of ice is removed from the periphery of the
しかしながら、この状態では、まだ、傾斜通路30bの内側面に氷が残っている場合がある。すなわち、スロットルバルブ36と傾斜通路30bとの間に生成された氷のうち傾斜通路30bの内側面側の氷はこの内側面に凍りついた状態で残っている場合がある。
However, in this state, ice may still remain on the inner surface of the
本実施形態では、この状態で、スロットルバルブ36が図7(c)、(d)の実線に示すように、全閉に向かって閉じられる。なお、図7(c)はスロットルバルブ36が全閉に向かって閉じられている途中の様子を示し、図7(d)はスロットルバルブ36が全閉とされたときの様子を示している。また、これら図7(c)、(d)において破線は、第2基準開度Yだけ開弁した状態のスロットルバルブ36を示している。
In this embodiment, in this state, the
これら図7(c)、(d)に示すように、スロットルバルブ36が全閉に向かって閉じられる途中、スロットルバルブ36は、傾斜通路30bの内側面に残っている氷にぶつかる。そして、これにより、傾斜通路30bの内側面に残っていた氷は砕かれ、スロットルバルブ36の下方に落下する。
As shown in FIGS. 7C and 7D, while the
特に、図7(d)に示すように、スロットルバルブ36は、エンジン停止時の位置である第1基準開度Xの位置よりも閉じ側の位置である全閉位置まで駆動される。そのため、第1基準開度Xの位置と全閉位置との間の氷が砕かれ、スロットルバルブ36の可動領域から氷が除去される。
In particular, as shown in FIG. 7D, the
以上のように、本実施形態に係るエンジンシステム100では、傾斜通路30bが鉛直方向に対して傾斜していることで、氷がスロットルバルブ36の一方側に寄せて生成される。そのため、スロットルバルブ36の周囲全体に氷が付着するのを抑制することができ、エンジン始動時にスロットルバルブ36を適切に開閉させることができる。また、エンジン始動時に、まず、スロットルバルブ36を第2基準開度Yまで開弁させ、その後、全閉としていることで、スロットルバルブ36の可動領域から氷をより確実に除去することができ、スロットルバルブ36の適正な動作を確保することができる。
As described above, in the
(5)変形例
上記実施形態では、スロットルバルブ36の開弁方向をその下端部Aが下方に移動する方向とした場合について説明したが、スロットルバルブ36の開弁方向は下端部Aが上方に移動する方向としてもよい。ただし、この開弁方向を上記実施形態のように設定すれば、スロットルバルブ36を第2基準開度まで開弁させた際により多くの氷をスロットルバルブ36から落下させることができる。
(5) Modification In the above embodiment, the opening direction of the
また、スロットルバルブ36の開弁方向をその下端部Aが上方に移動する方向とする場合であっても、第1基準開度Xおよび第2基準開度Yは水平方向に対して傾斜するように設定されるのが好ましい。このようにすれば、エンジン停止時にスロットルバルブ36が第1基準開度Xの位置にある状態において、スロットルバルブ36上の水を傾斜通路30bの内側面の下側部分に集めることができ、スロットルバルブ36のうちこの下側部分と対向する部分に氷を偏らせることができる。また、スロットルバルブ36が第2基準開度Yの位置まで開弁した際に、スロットルバルブ36上の氷をより確実にスロットルバルブ36から下方に落下させることができる。
Even when the opening direction of the
また、上記凍結解除制御を実施する運転条件は、冷間始動時に限らない。例えば、スロットルバルブ36が凍結しているという条件下でのみ凍結解除制御を実施するよう構成してもよい。なお、スロットルバルブ36が凍結しているか否かは、例えば、吸気温度センサSN3により検出された吸気温度が所定値以下か否かにより判定されればよい(所定値以下であれば凍結していると判定する)。また、冷間始動であるか否か、および、スロットルバルブ36が凍結しているか否かによらず、凍結解除制御を常に実施してもよい。ただし、冷間始動時すなわちスロットルバルブ36が凍結している可能性が高いときやスロットルバルブ36が凍結している場合にのみ凍結解除制御を実施すれば、この凍結を解除してスロットルバルブ36の適正な動作を確保しつつ、スロットルバルブ36が凍結していな場合に、上記凍結解除制御の実施に伴うスロットルバルブ36の開閉動作によって吸気量が変動するのを回避することができる。
Further, the operating condition for performing the above-described freeze release control is not limited to the cold start. For example, the freeze release control may be performed only under the condition that the
また、上記実施形態では、上記スロットルバルブ36の始動時開閉動作をエンジンが完爆するまで継続させる場合について説明したが、この動作の実施期間はこれに限らず、少なくとも1回行われればよく、エンジンが完爆するよりも早い時点でこの動作を終了させてもよい。また、エンジン完爆後もこの動作を継続させてもよい。ただし、エンジンの完爆後は、スロットルバルブの開閉動作に伴う吸気量の変動によって燃焼が不安定になるため、燃焼安定性を確保するためには、始動時開閉動作はエンジンの完爆前に停止させるのが好ましい。
Further, in the above embodiment, the case where the opening / closing operation at the time of starting the
30 吸気通路
30b 傾斜通路
36 スロットルバルブ(スロットル弁)
38 スロットル用モータ(スロットル弁駆動手段)
70 ECU(制御手段)
100 エンジンの制御装置
30
38 Throttle motor (throttle valve drive means)
70 ECU (control means)
100 Engine control device
Claims (6)
上記スロットル弁は、上記吸気通路のうち鉛直方向に対して傾斜する傾斜通路に設けられており、
上記制御手段は、エンジンの始動時に、上記スロットル弁駆動手段によって上記スロットル弁を上記第1基準開度よりも開弁側の第2基準開度まで開弁させた後全閉にさせる凍結解除制御を実施することを特徴とするエンジンの制御装置。 An engine is provided with an intake passage for introducing air into the engine, a throttle valve for opening and closing the intake passage, a throttle valve driving means for driving the throttle valve, and a control means for controlling the throttle valve driving means, and stopping the engine An engine control device provided in an engine in which a throttle valve is sometimes opened in a preset first reference opening,
The throttle valve is provided in an inclined passage that is inclined with respect to a vertical direction in the intake passage,
The control means is a freeze release control for causing the throttle valve driving means to open the throttle valve to the second reference opening on the valve opening side with respect to the first reference opening and then to fully close the engine when starting the engine. The engine control apparatus characterized by implementing.
上記スロットル弁は、全閉状態において上記傾斜通路の流路と略直交する面に沿って配設されており、
上記スロットル弁の開弁方向は、全閉状態において下端となる部分が下方に移動する方向に設定されていることを特徴とするエンジンの制御装置。 The engine control device according to claim 1,
The throttle valve is disposed along a surface substantially orthogonal to the flow path of the inclined passage in the fully closed state,
The engine control device according to claim 1, wherein the opening direction of the throttle valve is set to a direction in which a lower end portion of the throttle valve moves downward in the fully closed state.
上記制御手段は、冷間始動時にのみ、上記凍結解除制御を実施することを特徴とするエンジンの制御装置。 The engine control apparatus according to claim 1 or 2,
The engine control apparatus, wherein the control means performs the freeze release control only during a cold start.
上記制御手段は、上記スロットル弁が凍結している場合にのみ、上記凍結解除制御を実施することを特徴とするエンジンの制御装置。 The engine control apparatus according to claim 1 or 2,
The engine control apparatus according to claim 1, wherein the control means performs the freeze release control only when the throttle valve is frozen.
上記制御手段は、少なくともエンジンの完爆後は上記凍結解除制御を停止することを特徴とするエンジンの制御装置。 The engine control apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The engine control apparatus according to claim 1, wherein the control means stops the freeze release control at least after the complete explosion of the engine.
上記制御手段は、上記凍結解除制御の実施中、上記スロットル弁を閉弁方向に駆動する駆動力の方が開弁方向に駆動する駆動力よりも大きくなるように、上記スロットル弁駆動手段を制御することを特徴とするエンジンの制御装置。 The engine control apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The control means controls the throttle valve driving means so that the driving force for driving the throttle valve in the valve closing direction is larger than the driving force for driving in the valve opening direction during execution of the freeze release control. An engine control device.
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- 2014-12-26 JP JP2014265169A patent/JP2016125383A/en active Pending
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