JP3632509B2 - Internal throttle prevention device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の燃焼室へと空気を導く吸気通路に設けられたスロットルバルブの固着を防止する内燃機関のスロットル固着防止装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車用のエンジンにおいては、気温が低下したときに、エンジンのスロットルバルブが固着することがある。例えば、エンジンの暖機運転時に吸気温度が低温でかつ湿度が高い場合は、吸気中の水蒸気及び燃料が吸気通路やスロットルバルブに氷結し、このスロットルバルブが固着してしまう。
【0003】
このため、例えば特開昭59−188050号公報に記載のスロットル制御装置においては、スロットルバルブを開閉させるためのアクチュエータを備えることを前提とし、低温時には、スロットルバルブをそのときの運転状態に応じた目標スロットル開度近傍で揺動させ、これによってスロットルバルブの氷結及び固着を防止していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のスロットル制御装置では、目標スロットル開度近傍に付着した氷のみしか排除できず、目標スロットル開度が大きく変化すると、スロットルバルブが排除されなかった氷に乗り上げるという状態を招く。そして、氷結が進み成長した氷にスロットルバルブが乗り上げると、スロットルバルブの固着程度が大きくなって、アクチュエータの駆動力によってスロットルバルブを揺動させることができなくなり、エンジンの過回転や停止を招く。
【0005】
そこで、本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであって、スロットルバルブ周辺の氷結が進んでいても、スロットルバルブの固着を解消することが可能な内燃機関のスロットル固着防止装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、内燃機関の燃焼室へと空気を導く吸気通路に設けられたスロットルバルブの固着を防止する内燃機関のスロットル固着防止装置であって、前記スロットルバルブの固着程度が大きいか否かを判定する固着程度判定手段と、前記固着程度判定手段によって固着程度が大きいと判定されると、前記吸気通路の振動を増大させる振動制御手段とを備え、前記内燃機関の始動に際し、前記固着程度判定手段によって固着程度が大きいと判定されると、前記振動制御手段は、前記内燃機関に初爆が発生してから完爆に至るまでの期間を長期化することによって前記吸気通路の振動を増大させている。
【0007】
本発明によれば、スロットルバルブの固着程度が大きい場合は、吸気通路の振動を増大させている。この振動によってスロットルバルブの氷結が排除されて、スロットルバルブの固着が解消され、スロットルバルブの開閉制御が可能になる。
【0011】
初爆とは、内燃機関の各気筒のいずれかにおいて最初に生じた燃焼のことであり、完爆とは、内燃機関の全ての気筒で連続して燃焼が生じていることである。内燃機関の始動に際しては、初爆から完爆までの期間を長期化することによって内燃機関の振動を増大させることができる。
【0012】
一実施形態では、前記内燃機関の始動後に、前記固着程度判定手段によって固着程度が大きいと判定されると、前記振動制御手段は、前記内燃機関の出力トルクを変動させることによって前記吸気通路の振動を増大させている。
【0013】
内燃機関の始動後には、内燃機関の出力トルクを変動させることによって吸気通路の振動を増大させることができる。
例えば、燃料噴射をカット、燃料噴射量の増減、点火プラグの点火時期の変更、吸排気バルブの開閉タイミングの変更、EGR量の変更によって、エンジンの出力トルクを変動させることができる。
【0014】
一実施形態では、前記振動制御手段によって前記吸気通路の振動を増大させるに際し、前記内燃機関の出力軸に連結された変速機のシフト位置を中立位置に変更するシフト位置変更手段を備えている。
【0015】
内燃機関の出力軸に連結された変速機のシフト位置を中立位置に変更すると、出力トルクの変動により実現できる内燃機関の回転変動幅を大きくすることができ、また、内燃機関の出力トルクの変動が外部に伝わり難くなる。
【0016】
一実施形態では、前記内燃機関の始動後に、前記固着程度判定手段によって固着程度が大きいと判定されると、前記振動制御手段は、前記内燃機関の出力軸に連結された変速機のシフト位置を変更することによって前記吸気通路の振動を増大させている。
【0017】
内燃機関の出力軸に連結された変速機のシフト位置を変更すると、変速機の回転状態が変化し、これによって吸気通路の振動を増大させることができる。
【0018】
一実施形態では、前記振動制御手段は、前記内燃機関の出力軸に連結された変速機のシフト位置をハイギヤード側に変更することによって前記吸気通路の振動を増大させている。
【0019】
一実施形態では、前記振動制御手段は、前記内燃機関の出力軸に連結された変速機のシフト位置をローギヤード側に変更することによって前記吸気通路の振動を増大させている。
一実施形態では、前記吸気通路が暖機されたか否かを判定する暖機判定手段と、前記暖機判定手段によって前記吸気通路が暖機されたと判定されるまで、前記スロットルバルブの開度が前記固着程度判定手段によって固着程度が大きいと判定されたときの前記スロットルバルブの開度近傍に入るのを禁止する禁止手段を備えている。
ここでは、固着が一旦発生すると、吸気通路が暖機されて固着が発生し得ない状態となるまで、固着が発生したときのスロットルバルブの開度近傍に該スロットルバルブの開度が入るのを禁止しており、これによってスロットルバルブが繰り返し固着するのを防止している。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。
【0021】
図1は、本発明のスロットル固着防止装置の一実施形態を示す概略構成図である。図1において、自動車の内燃機関(以下エンジンと称す)1にはスロットルバルブ4が設けられている。このスロットルバルブ4は、スロットルセンサ6によってその開度を検出されつつ、電子制御アクチュエータとしてのスロットルアクチュエータ5によりその開度が調整され、これによってエンジン1に吸入される空気の量が調節される。
【0022】
エンジン1の気筒を構成するシリンダ8内には図の上下方向に往復動するピストン9が配設されており、同ピストン9はコンロッド10を介してクランク軸11に連結されている。ピストン9の上方にはシリンダ8及びシリンダヘッド12によって区画された燃焼室13が形成されている。燃焼室13は、吸気弁14及び排気弁15を介して吸気管2及び排気管3に連通している。
【0023】
エンジン1の吸気ポート17には電磁駆動式のインジェクタ18が設けられており、このインジェクタ18には図示しない燃料タンクから燃料(ガソリン)が供給される。吸気管2上流から供給される空気とインジェクタ18により供給される噴射燃料とが吸気ポート17にて混合され、その混合気が吸気弁14の開弁動作に伴い燃焼室13内(シリンダ8内)に流入する。そして、燃焼室13内に流入された混合気は、その中で圧縮され、点火プラグ19から点火火花が発せられることにより点火して爆発する。エンジン1は、この爆発によって回転トルクを得ることになる。燃焼後のガスは、排気ガスとして排気弁15を介して排気管3に排出される。
【0024】
また、シリンダ8(ウォータジャケット)にはエンジン水温を検出するための水温センサ21が配設されている。さらに、クランク軸11には、その回転状態に応じて720°CA(クランクアングル)毎にパルス信号を出力する基準位置センサ22と、一定のクランク角度(例えば30°CA)毎にパルス信号を出力する回転数センサ23が設けられている。
【0025】
更に、吸気管2の上流部には吸入空気量を検出するためのエアフローメータ24及び吸気温センサ32が配設されている。エアフローメータ24は、例えば熱線式(ホットワイヤー式)のものである。運転者により踏み込み操作されるアクセルペダル25には同アクセルペダル25の踏み込み量を検出するためのアクセルセンサ26が配設されている。
【0026】
自動変速機29は、エンジン1の負荷及び車速等に応じて変速比を1速(最も低速)〜5速(最も高速)の範囲で変更し、エンジン1のクランク軸11の回転速度及びトルクを変換して出力する。また、自動変速機29は、クランク軸11のトルクを伝達する流体継手(トルクコンバータ)、及び流体継手の入出力軸を直接連結するロックアップ機構を内蔵している。シフトセンサ28は、自動変速機29のシフト位置を検出する。
【0027】
シリンダヘッド12には、バルブタイミング可変機構33が設けられている。このバルブタイミング可変機構33は、ECU30の制御に応答して、吸気バルブ14の開閉タイミング、及び排気バルブ15の開閉タイミングを調節する。
【0028】
一方、ECU30は、周知のCPU、ROM、RAM、I/O回路等からなるマイクロコンピュータを中心に構成されている。そして、ECU30は、水温センサ21、基準位置センサ22、回転数センサ23、エアフローメータ24、アクセルセンサ26、シフトセンサ28及び吸気温センサ32の検出信号を入力し、これらの各種検出信号に基いてエンジン水温、クランク角度、エンジン回転数、吸入空気量、アクセル開度、シフト位置、吸気温を検知する。
【0029】
また、ECU30は、上記センサ群による各種検出出力に基いて、燃料噴射量(燃料噴射時間)、点火時期、目標スロットル開度、バルブタイミング、シフト位置等を算出して、インジェクタ18による燃料噴射、点火プラグ19による点火、スロットルアクチュエータ5によるスロットルバルブ4の開度、バルブタイミング可変機構27による吸排気バルブの開閉タイミング、自動変速機29のシフト位置を制御する。
【0030】
さて、この様な構成の装置においては、氷結によるスロットルバルブ4の固着程度を判定し、この固着程度が大きいときには、振動を吸気管2に発生させることによって氷結を排除してスロットルバルブ4の固着を解消している。このスロットルバルブ4の固着解消のための振動制御を図2及び図3に示すフローチャートに従って次に述べる。
【0031】
図2及び図3に示すフローチャートの処理は、例えば4msec毎に繰り返される。その度に、ECU30は、計数値ctiを1ずつ歩進して(ステップ101)、計数値ctiが15に達したか否かを判定し(ステップ102)、計数値ctiが15に達すると(ステップ102,Yes)、計数値ctiを0に戻す(ステップ103)。つまり、4msec毎に、計数値ctiが0〜15の範囲で繰り返し1ずつ歩進される。
【0032】
ECU30は、イグニッションキー31がオンにされスタータモータ(図示せず)が作動している状態で、エンジン1の回転数が400rpm以下であると、始動モードであると判定し(ステップ104,Yes)、固着判定フラグxkochakがオフであるか否かを判定する(ステップ105)。このとき、スタータモータの始動開始直後であるから、固着判定フラグxkochakがオフに設定されており(ステップ105,Yes)、ECU30は、計数値ctiが8未満であるか否か、つまり計数値ctiが0〜15まで繰り返し歩進される周期Tの前半であるか後半であるかを判定する(ステップ106)。
【0033】
周期Tの前半であれば(ステップ106,Yes)、ECU30は、予め設定された関数F_hi(thw)に基き、水温センサ21によって検出された冷却水の水温thwに対応するスロットルバルブ4の仮目標開度t_tangleを求める(ステップ107)。
【0034】
また、周期Tの後半であれば(ステップ106,No)、ECU30は、予め設定された関数F_low(thw)に基き、水温センサ21によって検出された冷却水の水温thwに対応するスロットルバルブ4の仮目標開度t_tangleを求める(ステップ110)。
【0035】
そして、ECU30は、計数値ctiが0,1,8,9のいずれかに等しいか否か、つまり周期Tの前半開始直後又は後半開始直後であるか否かを判定し(ステップ108)、周期Tの前半開始直後又は後半開始直後であれば(ステップ108,No)、ステップ111〜115の処理を行わずに、スロットルバルブ4の目標開度tangleを仮目標開度t_tangleに設定する(ステップ109)。この後、ECU30は、スロットルアクチュエータ5を駆動制御することによって、スロットルバルブ4の開度を目標開度tangleに調節する。
【0036】
従って、周期Tの前半においては関数F_hi(thw)に基く目標開度tangleが設定され、周期Tの後半においては関数F_low(thw)に基く目標開度tangleが設定される。スロットルバルブ4は、周期Tの前半と後半で相互に異なる2つの目標開度tangleに向かって揺動される。
【0037】
また、計数値ctiが0,1,8,9のいずれにも等しくなく、つまりスロットルバルブ4の開度を目標開度tangleに調節するためのスロットルアクチュエータ5の駆動制御開始直後でなければ(ステップ108,Yes)、ステップ111に移ってスロットルバルブ4が固着しているか否かの判定を行う。
【0038】
ステップ111において、ECU30は、電流計(図示せず)によって検出されたスロットルアクチュエータ5の駆動電流dutyを求めると共に、予め設定された関数F_1(thw)に基き、水温センサ21によって検出された冷却水の水温thwに対応する駆動電流しきい値を求め、駆動電流dutyの絶対値が駆動電流しきい値よりも大きいか否かを判定する。また、ECU30は、スロットルセンサ6によって検出されたスロットルバルブ4の実開度taについて、その開度変化量dltaを求めると共に、予め設定された関数F_2(thw)に基き、水温センサ21によって検出された冷却水の水温thwに対応する開度変化量しきい値を求め、開度変化量dltaが開度変化量しきい値未満であるか否かを判定する。更に、ECU30は、現在の仮目標開度t_tangleとスロットルセンサ6によって検出されたスロットルバルブ4の実開度taの差の絶対値|t_tangle−ta|が予め設定された定数K_3よりも大きいか否かを判定する。
【0039】
ここで、駆動電流dutyが駆動電流しきい値よりも大きかったり、開度変化量dltaが開度変化量しきい値未満でなかったり、差の絶対値|t_tangle−ta|が定数K_3よりも大きくなければ(ステップ111,No)、スロットルバルブ4が固着していないと判定して、ECU30は、固着計数値ckoを0に設定してから(ステップ112)、ステップ109に移る。
【0040】
また、駆動電流dutyが駆動電流しきい値よりも大きく、かつ開度変化量dltaが開度変化量しきい値未満であり、かつ差の絶対値|t_tangle−ta|が定数K_3よりも大きければ(ステップ111,Yes)、スロットルバルブ4が固着していると判定して、ECU30は、固着計数値ckoを1つ歩進し(ステップ113)、固着計数値ckoが3未満であれば(ステップ114,No)、ステップ109に移る。
【0041】
更に、ステップ101の処理が繰り返され、固着計数値ckoが歩進されて3よりも大きくなると(ステップ114,Yes)、ECU30は、固着判定フラグxkochakをオンに設定すると共に、このときのスロットルバルブ4の実開度taを固着開度takoとして設定し(ステップ115)、ステップ109に移る。
【0042】
すなわち、ステップ101〜115においては、エンジン1の始動に先立ち、スロットルバルブ4を揺動させるための制御を行い、この揺動制御に伴い、スロットルアクチュエータ5の駆動電流dutyが大きく、かつスロットルバルブ4の実開度taが大きく変化せず、かつスロットルバルブ4の実開度taが仮目標開度t_tangleから大きく外れている場合は、スロットルバルブ4が固着しているものとみなす。そして、この状態が固着計数値ckoが3よりも大きくなるまで継続すると、固着判定フラグxkochakをオンに設定すると共に、このときのスロットルバルブ4の実開度taを固着開度takoとして設定する。
【0043】
尚、ステップ107、110における関数F_hi(thw)及び関数F_low(thw)は、相互に異なる仮目標開度t_tangleを示すものであって、例えば冷却水の水温thwの下降に伴いスロットルバルブ4の開閉動作の抵抗が大きくなることを予想して、冷却水の水温thwの下降に伴いスロットルバルブ4の仮目標開度t_tangleを徐々に大きくするという特性を表す。
【0044】
また、ステップ111における関数F_1(thw)は、例えば冷却水の水温thwの下降に伴いスロットルバルブ4の開閉動作の抵抗が大きくなることを予想して、冷却水の水温thwの下降に伴い駆動電流しきい値を大きくするという特性を表す。同様な理由から、ステップ111における関数F_2(thw)は、冷却水の水温thwの下降に伴い開度変化量しきい値を小さくするという特性を表す。
【0045】
次に、例えばスロットルバルブ4が固着しており、ステップ115において固着判定フラグxkochakがオンにされたものとする。この状態で、ステップ101からの処理が繰り返され、かつ始動モードが継続していると(ステップ104,Yes)、固着判定フラグxkochakがオンと判定される(ステップ105,No)。この場合、ECU30は、予め設定された関数F_st(thw,pedal)に基き、水温センサ21によって検出された冷却水の水温thw及びアクセルセンサ26によって検出されたアクセル開度pedalに対応する仮目標開度t_tangleを求める(ステップ116)。
【0046】
この後、ECU30は、予め設定された関数F_or(thw)に基き、水温センサ21によって検出された冷却水の水温thwに対応する開き側固着開度しきい値を求め、ステップ115において設定した固着開度takoが開き側固着開度しきい値よりも大きいか否か、つまりエンジン1がオーバラン(過剰なエンジン回転数となる)する程に固着開度takoが大きいか否かを判定する(ステップ117)。
【0047】
エンジン1がオーバランする程に固着開度takoが大きければ(ステップ117,Yes)、ECU30は、予め設定された関数F_taust(thw)に基き求められる始動モードでの通常の燃料噴射量を補正する。つまり、関数F_taust(thw)に基き、水温センサ21によって検出された冷却水の水温thwに対応する通常の燃料噴射量を求め、更に通常の燃料噴射量に0.7を掛けて、補正された燃料噴射量tauを求める(ステップ118)。そして、ECU30は、インジェクタ18による燃料噴射を制御して、補正された燃料噴射量tauの燃料を吸気管2から燃焼室13へと供給する。この補正された燃料噴射量tauは、エンジン1がオーバランしない様に少ない量に抑えられたものである。
【0048】
引き続いて、ECU30は、ステップ116において求めた仮目標開度t_tangleを固着開度takoから予め設定された値K_1を引いた差(tako−K_1)と比較し、仮目標開度t_tangleが差(tako−K_1)よりも大きいか否かを判定する(ステップ119)。そして、大きければ(ステップ119,Yes)、ECU30は、仮目標開度t_tangleを固着開度takoから十分に離れた差(tako−K_1)の開度に更新してから(ステップ120)、スロットルバルブ4の目標開度tangleを該仮目標開度t_tangleに設定する(ステップ109)。また、大きくなければ(ステップ119,No)、仮目標開度t_tangleが固着開度takoから十分に離れているので、ECU30は、仮目標開度t_tangleを更新せずに、スロットルバルブ4の目標開度tangleを該仮目標開度t_tangleに設定する(ステップ109)。この後、ECU30は、スロットルアクチュエータ5を駆動制御することによって、スロットルバルブ4の開度を目標開度tangleに調節する。
【0049】
すなわち、ステップ117〜120の処理においては、エンジン1のオーバランを招く程に、固着開度takoが大きいときに、始動モードでの通常の燃料噴射量よりも十分に小さな燃料噴射量tauを求めて、この燃料噴射量tauの燃料をインジェクタ18から供給し、これによってエンジン1のオーバランを防止している。また、固着開度takoから十分に離して仮目標開度t_tangleを設定している。このため、スロットルバルブ4の固着が解消され、スロットルバルブ4の開閉が可能になっても、直ちにスロットルバルブ4の開度が固着開度tako近傍に設定されることがなく、スロットルバルブ4が固着開度tako近傍で再び固着することがない。
【0050】
また、エンジン1がオーバランする程に固着開度takoが大きくなければ(ステップ117,No)、ECU30は、予め設定された関数F_taust(thw)に基き、水温センサ21によって検出された冷却水の水温thwに対応する閉じ側固着開度しきい値を求め、固着開度takoが閉じ側固着開度しきい値よりも小さいか否か、つまりエンジン1が停止する程に固着開度takoが小さいか否かを判定する(ステップ121)。
【0051】
エンジン1が停止する程に固着開度takoが小さければ(ステップ121,Yes)、ECU30は、ステップ116において求めた仮目標開度t_tangleを固着開度takoに予め設定された値K_2を加算した和(tako+K_2)と比較し、仮目標開度t_tangleが和(tako+K_2)よりも小さいか否か、つまり仮目標開度t_tangleが固着開度tako近傍にあるか否かを判定する(ステップ122)。そして、仮目標開度t_tangleが固着開度tako近傍にあれば(ステップ121,Yes)、ECU30は、仮目標開度t_tangleを和(tako+K_2)に更新してから(ステップ123)、スロットルバルブ4の目標開度tangleを該仮目標開度t_tangleに設定する(ステップ109)。また、エンジン1が停止する程に固着開度takoが小さくなかったり(ステップ121,No)、それ程に固着開度takoが小さくても、仮目標開度t_tangleが固着開度tako近傍になければ(ステップ122,No)、ECU30は、仮目標開度t_tangleを更新せずに、スロットルバルブ4の目標開度tangleを該仮目標開度t_tangleに設定する(ステップ109)。この後、ECU30は、スロットルアクチュエータ5を駆動制御することによって、スロットルバルブ4の開度を目標開度tangleに調節する。
【0052】
すなわち、ステップ121〜123の処理においては、エンジン1の停止を招く程に固着開度takoが小さいときに、固着開度takoから十分に離して仮目標開度t_tangleを設定している。このため、スロットルバルブ4の固着が解消され、スロットルバルブ4の開閉が可能になっても、直ちにスロットルバルブ4の開度が固着開度tako近傍に設定されることがなく、スロットルバルブ4が固着開度tako近傍で再び固着することがない。
【0053】
次に、ステップ101からの処理を繰り返しているうちに、エンジン1の複数気筒のいずれか1つにおいて爆発が生じ(以下初爆と称す)、エンジン1の回転数が400rpmを超えると、始動モードでないと判定され(ステップ104,No)、エンジン1を通常運転するためにステップ124からの処理に移る。
【0054】
まず、ECU30は、予め設定された関数F_afs(pedal,sft,thw)に基き、アクセルセンサ26によって検出されたアクセル開度pedal、シフトセンサ28によって検出されたシフト位置sft及び水温センサ21によって検出された冷却水の水温thwに対応する仮目標開度t_tangleを求める。また、ECU30は、予め設定された関数F_ast(ga,faf,kg,krichx)に基き、エアフローメータ24によって検出された吸入空気量ga、演算によって求められる空燃比フィードバック補正値faf、演算によって求められる学習値kg及び演算によって求められる各種の増量補正値krichxに対応する仮目標燃料噴射量t_tauを求める。更に、ECU30は、予め設定された関数F_sft(tangle,ne,spd,thw)に基き、スロットルバルブ4の目標開度tangle、回転数センサ23によって検出されたエンジン回転数ne、エンジン回転数neと現在のシフト位置の減速比から算出された車速spd及び水温センサ21によって検出された冷却水の水温thwに対応する自動変速機29の仮目標シフト位置t_sftを求める(ステップ124)。
【0055】
この後、ECU30は、固着判定フラグxkochakがオンに設定されたか否かを判定する(ステップ125)。例えば、ステップ115において固着判定フラグxkochakがオンにされていれば(ステップ125,Yes)、ECU30は、ステップ121,122と同様に、固着開度takoが閉じ側固着開度しきい値よりも小さく、かつステップ124において求められた仮目標開度t_tangleが固着開度tako近傍にあるか否かを判定する(ステップ126)。
【0056】
エンジン1が停止する程に固着開度takoが閉じ側固着開度しきい値よりも小さく、かつ仮目標開度t_tangleが固着開度tako近傍にあれば(ステップ126,Yes)、ECU30は、予め設定された関数F_tqd(ga,ne,t_tangle,tako+K_2)に基き、エアフローメータ24によって検出された吸入空気量ga、回転数センサ23によって検出されたエンジン回転数ne、ステップ124において求められた仮目標開度t_tangle及び演算によって求められた和(tako+K_2)に対応する点火時期aopを求め、点火時期aopで点火プラグ19による点火を行う。更に、ECU30は、ステップ123と同様に、仮目標開度t_tangleを和(tako+K_2)に更新してから(ステップ127)、ステップ130に移る。
【0057】
ここで、ステップ126,127によって、仮目標開度t_tangleがステップ124において求められた値よりも大きな和(tako+K_2)以上に制限される。このため、後述する様に周期的なエンジン1の振動によってスロットルバルブ4の固着が解消されて、スロットルバルブ4の開閉が可能になっても、直ちにスロットルバルブ4の開度が固着開度tako近傍に設定されることがなく、スロットルバルブ4が固着開度tako近傍で再び固着する危険性がなくなる。ところが、ステップ124において求められた値は、運転者が指示したアクセル開度pedalに対応しているため、この値よりも大きな和(tako+K_2)に仮目標開度t_tangleが制限されると、スロットルバルブ4の実開度taが運転者の意図する開度よりも大きくなる。これは、運転者にとってはエンジン1の出力トルクの予期せぬ増大を招くことを意味する。ステップ127において求められた点火時期aopは、このエンジン1の出力トルクの予期せぬ増大を抑制するためのものであり、この点火時期aopで点火プラグ19の点火を行うことにより、スロットルバルブ4の開度がステップ124において求められた値よりも大きな和(tako+K_2)に制限されていても、エンジン1の出力トルクをアクセル開度pedalに対応させることができる。
【0058】
例えば、図4のグラフに示す様にスロットルバルブ4の実開度taはアクセル開度pedalに追従すべきであるが、時点t1でスロットルバルブ4が固着すると、スロットルバルブ4の実開度taがアクセル開度pedalに追従しなくなる。このとき、エンジン1の振動が周期的に発生される。このエンジン1の振動によって、時点t2でスロットルバルブ4の固着が解消されると、スロットルバルブ4の実開度taがアクセル開度pedalに再び追従する様になる。このときには、スロットルバルブ4の仮目標開度t_tangleを和(tako+K_2)以上に制限するので、スロットルバルブ4の実開度taが和(tako+K_2)以上に制限され、スロットルバルブ4の実開度taが固着開度tako近傍に調節されず、スロットルバルブ4が固着開度tako近傍で再び固着する危険性がなくなる。また、時点t3〜t4でアクセル開度pedalに対応してエンジン1の出力トルクを小さくするべきであるが、スロットルバルブ4の実開度taが和(tako+K_2)以上に制限されているため、この代わりに点火プラグ19による点火時期aopを変更し、これによってエンジン1の出力トルクをアクセル開度pedalに対応させている。
【0059】
尚、点火プラグ19による点火時期aopを変更する代わりに、バルブタイミング可変機構33を制御することによって吸気バルブ14の開閉タイミング及び排気バルブ15の開閉タイミングを変更しても、エンジン1の出力トルクをアクセル開度pedalに対応させることができる。
【0060】
次に、エンジン1が停止する程に固着開度takoが小さくないか、あるいは仮目標開度t_tangleが固着開度tako近傍になければ(ステップ126,No)、ECU30は、ステップ117,119と同様に、エンジン1がオーバランする程に固着開度takoが大きく、かつステップ124において求められた仮目標開度t_tangleが差(tako−K_1)よりも大きいか否かを判定し(ステップ128)、否であれば(ステップ128,No)、ステップ130に移る。また、エンジン1がオーバランする程に固着開度takoが大きく、かつ仮目標開度t_tangleが差(tako−K_1)よりも大きければ(ステップ128,Yes)、ステップ120と同様に、仮目標開度t_tangleを固着開度takoから十分に離れた開度に更新してから(ステップ129)、ステップ130に移る。
【0061】
例えば、図5のグラフに示す様に時点t1でスロットルバルブ4が固着すると、スロットルバルブ4の実開度taがアクセル開度pedalに追従しなくなる。このとき、エンジン1の振動が周期的に発生される。時点t2でスロットルバルブ4の固着が解消されると、スロットルバルブ4の実開度taがアクセル開度pedalに再び追従する。このときには、スロットルバルブ4の仮目標開度t_tangleを差(tako−K_1)以下に制限するので、スロットルバルブ4の実開度taが差(tako−K_1)以下に制限され、スロットルバルブ4の実開度taが固着開度tako近傍に調節されず、スロットルバルブ4が固着開度tako近傍で再び固着する危険性がない。
【0062】
次に、ステップ130において、ECU30は、ステップ111と同様にスロットルバルブ4が固着しているか否かを判定するために、スロットルアクチュエータ5の駆動電流dutyを求めると共に、予め設定された関数F_1(thw)に基き冷却水の水温thwに対応する駆動電流しきい値を求め、駆動電流dutyの絶対値が駆動電流しきい値よりも大きいか否かを判定する。また、ECU30は、スロットルバルブ4の実開度taについて、その開度変化量dltaを求めると共に、予め設定された関数F_2(thw)に基き、冷却水の水温thwに対応する開度変化量しきい値を求め、開度変化量dltaが開度変化量しきい値未満であるか否かを判定する。更に、ECU30は、現在の仮目標開度t_tangleとスロットルバルブ4の実開度taの差の絶対値|t_tangle−ta|が予め設定された定数K_3よりも大きいか否かを判定する。
【0063】
ここでも、スロットルバルブ4が固着していれば、ECU30は、駆動電流dutyが駆動電流しきい値よりも大きく、かつ開度変化量dltaが開度変化量しきい値未満であり、かつ絶対値|t_tangle−ta|が定数K_3よりも大きいと判定し(ステップ130,Yes)、固着計数値ckoを1つ歩進し、固着計数値ckoを10で割った第1余りamari_low、及び固着計数値ckoを50で割った第2余りamari_hiを求める(ステップ138)。このフローチャートの周期が4msecであるため、第1余りamari_lowは4msec毎に0〜9の範囲で繰り返し1ずつ歩進され、第2余りamari_hiは4msec毎に0〜49の範囲で繰り返し1ずつ歩進される。
【0064】
この後、ECU30は、第1余りamari_lowが3であるか否かを判定する(ステップ139)。
【0065】
ステップ130においてスロットルバルブ4が固着していると判定された直後には、第1余りamari_lowが3未満であるため(ステップ139,No)、ECU30は、燃料噴射量tauをステップ124において求められた仮目標燃料噴射量t_tauに設定してから(ステップ140)、インジェクタ18による燃料噴射を制御して、燃料噴射量tauの燃料を吸気管2から燃焼室13へと供給する。
【0066】
引き続いて、ECU30は、第2余りamari_hiが10よりも大きく30未満であるか否かを判定する(ステップ141)。第1余りamari_lowと同様に、第2余りamari_hiも10に満たないため(ステップ141,No)、ECU30は、第2余りamari_hiが30以上であり、かつ第1余りamari_lowが2又は3であり、かつ回転数センサ23によって検出されたエンジン回転数neが予め設定されたしきい値K_4未満であり、かつシフトセンサ28によって検出されたシフト位置sftが1速から5速の範囲にあるか否かを判定する(ステップ142)。このとき、第2余りamari_hiが10に満たないため(ステップ142,No)、ECU30は、自動変速機29の目標シフト位置stfをステップ124において求められた仮目標シフト位置t_sftに設定してから(ステップ136)、自動変速機29を制御して、実際のシフト位置を目標シフト位置t_sftに設定する。更に、ECU30は、スロットルバルブ4の目標開度tangleをステップ124において求められた仮目標開度t_tangleに設定し(ステップ137)、スロットルアクチュエータ5を駆動制御することによって、スロットルバルブ4の開度を目標開度tangleに調節する。
【0067】
従って、ステップ130においてスロットルバルブ4が固着していると判定されても、その直後には、ステップ124において求められた仮目標燃料噴射量t_tau、仮目標シフト位置t_sft及び仮目標開度t_tangleが燃料噴射量tau、目標シフト位置t_sft及び目標開度tangleとして設定される(ステップ140,136,137)。
【0068】
次に、ステップ101からの処理が繰り返されて固着計数値ckoが歩進され、第1余りamari_lowが3になると(ステップ139,Yes)、ECU30は、燃料噴射量tauを0に設定し、かつスロットルセンサ6によって検出されたスロットルバルブ4の実開度taを固着開度takoとして設定し、固着判定フラグxkochakをオンに設定し、正常計数値cseiを0に初期化する(ステップ143)。
【0069】
ここで、燃料噴射量tauを0に設定すると、インジェクタ18による燃料噴射量が0になるので、エンジン1の燃焼並びに出力トルクに変動が生じて、エンジン1が大きく振動し、スロットルバルブ4の固着が解消される。
【0070】
引き続いて、ECU30は、第2余りamari_hiが10以下であり、かつシフトセンサ28によって検出されたシフト位置sftが1速から5速の範囲にあるか否かを判定する(ステップ144)。
【0071】
例えば、ステップ104において始動モードでないと判定された直後である場合は、第2余りamari_hiが10以下であって、シフトセンサ28によって検出されたシフト位置sftが0速(以下ニュートラルと称す)である(ステップ144,No)。そして、第2余りamari_hiが10以下であるため(ステップ141,No)(ステップ142,No)、ECU30は、自動変速機29の目標シフト位置stfをステップ124において求められた仮目標シフト位置t_sft(始動直後ではニュートラル)に設定し(ステップ136)、更にスロットルバルブ4の目標開度tangleをステップ124において求められた仮目標開度t_tangleに設定し(ステップ137)、スロットルアクチュエータ5を駆動制御することによって、スロットルバルブ4の開度を目標開度tangleに調節する。
【0072】
従って、ステップ104において始動モードでないと判定された直後に、ステップ143において固着判定フラグxkochakがオンにされると、自動変速機29のシフト位置がニュートラルに保持されたままで、インジェクタ18による燃料噴射がカットされ、エンジン1が大きく振動し、スロットルバルブ4の固着が解消される。特に、始動モードでないと判定された直後は、初爆が発生していても完爆(エンジン1の全ての気筒で連続して燃焼を生じている状態)に至らないので、このときに燃料噴射がカットされると、初爆から完爆に至るまでの期間が延長され、エンジン1の振動を効果的に発生させることができる。
【0073】
一方、ステップ104において始動モードでないと判定された直後でなく、エンジン1の通常運転の状態であっても、スロットルバルブ4の固着が発生して、この固着が継続すると、ステップ143において固着判定フラグxkochakがオンにされる。このときに第2余りamari_hiが10以下であって、かつシフトセンサ28によって検出されたシフト位置sftが1速から5速の範囲にある場合は(ステップ144,Yes)、ECU30は、自動変速機29の目標シフト位置stfを5速に設定してから、自動変速機29を制御して、実際のシフト位置を5速に設定する。また、ECU30は、ロックアップを解除し、流体継手の入力軸のトルクが該流体継手を介して出力軸に伝達されるようにする(ステップ145)。こうして自動変速機29のシフト位置を5速にし、かつ流体継手のロックアップを解除すれば、エンジン1の出力トルクに変動が生じても、この出力トルクの変動が自動車の駆動輪に与える影響が緩和されるので、自動車の搭乗者に不快感を与えずに済む。
【0074】
すなわち、第1余りamari_lowが3になると、固着判定フラグxkochakをオンに設定し、このときのスロットルバルブ4の実開度taを固着開度takoとして設定し、燃料噴射をカットすることによってエンジン1に振動を発生させ、スロットルバルブ4の固着を解消する。このとき、始動モードでないと判定された直後であって、初爆が発生していても完爆に至っていなければ、初爆から完爆に至るまでの期間が延長され、エンジン1の振動を効果的に発生させることができる。また、エンジン1の通常運転の状態において、第2余りamari_hiが10以下であって、かつシフト位置sftが1速から5速の範囲にあれば、自動変速機29のシフト位置を5速にし、かつ流体継手のロックアップを解除することによって、エンジン1の出力トルクの変動が自動車の搭乗者に感知され難くしている。
【0075】
次に、ステップ143においてエンジン1を大きく振動させても、スロットルバルブ4の固着が解消されず、ステップ138〜144の処理が繰り返されると、第1余りamari_lowが3となるまで繰り返し歩進され、第2余りamari_hiが13,23のいずれかになる(ステップ144,No)(ステップ141,Yes)。このとき、ECU30は、自動変速機29の目標シフト位置stfをニュートラルに設定してから、自動変速機29を制御して、実際のシフト位置をニュートラルに設定する(ステップ146)。そして、スロットルバルブ4の目標開度tangleをステップ124において求められた仮目標開度t_tangleに設定し(ステップ137)、スロットルアクチュエータ5を駆動制御することによって、スロットルバルブ4の開度を目標開度tangleに調節する。
【0076】
従って、燃料噴射をカットすることによってエンジン1に振動を周期的に発生させても、スロットルバルブ4の固着が解消されず、この状態で第2余りamari_hiが13,23のいずれかになると、実際のシフト位置をニュートラルに設定する。このシフト位置の変更によってもエンジン1の回転変動幅を大きくすることができるので、エンジン1の振動を効果的に発生させることができる。また、実際のシフト位置をニュートラルに設定すると、エンジン1の出力トルクが自動車の駆動輪に伝達されなくなるので、出力トルクが変動しても、自動車の搭乗者に不快感を与えずに済む。
【0077】
更に、ステップ143においてエンジン1を大きく振動させても、スロットルバルブ4の固着が解消されず、ステップ138〜144の処理が繰り返されると、第1余りamari_lowが3となるまで繰り返し歩進され、第2余りamari_hiが33,43のいずれかになるので(ステップ144,No)(ステップ141,No)、ステップ142に移る。ここで、ECU30は、第2余りamari_hiが30以上であり、かつ第1余りamari_lowが2又は3であり、かつ回転数センサ23によって検出されたエンジン回転数neがしきい値K_4未満であり、かつシフトセンサ28によって検出されたシフト位置sftが1速から5速の範囲にあると判定すると(ステップ142,Yes)、自動変速機29の目標シフト位置stfをステップ124において求められた仮目標シフト位置t_sftよりも1速だけ低いシフト位置に設定してから(ステップ147)、自動変速機29を制御して、実際のシフト位置を目標シフト位置stfに設定する。
【0078】
従って、燃料噴射をカットすることによってエンジン1に振動を周期的に発生させても、スロットルバルブ4の固着が解消されず、この状態で第2余りamari_hiが33,43のいずれかになると、エンジン回転数neがしきい値K_4未満であって、かつ自動変速機29のシフト位置sftが1速から5速の範囲にあることを条件に、自動変速機29を制御して、実際のシフト位置を1速だけ低くする。このシフト位置の変更によってエンジン1に大きな振動が発生するので、この振動と燃料噴射のカットによる振動とが相乗して、エンジン1により大きな振動が発生し、スロットルバルブ4の固着が解消される。
【0079】
ここで、エンジン回転数neがしきい値K_4未満であることを条件として、実際のシフト位置を1速だけ低くしているが、これはエンジン回転数neが高回転であるときに、実際のシフト位置を不用意に低くすると、自動車の搭乗者に不快感を与えるためである。
【0080】
また、第1余りamari_lowが3でなく(ステップ139,No)、燃料噴射量tauがステップ124において求められた仮目標燃料噴射量t_tauに設定され(ステップ140)、第2余りamari_hiが10より大きく30未満の範囲に入るときには(ステップ141,Yes)、自動変速機29のシフト位置がニュートラルに設定される(ステップ146)。この場合も、エンジン1の負荷が変化することからエンジン1の出力トルクに変動が生じ、エンジン1が大きく振動して、スロットルバルブ4の固着が解消される。
【0081】
次に、スロットルバルブ4が固着していなければ、スロットルアクチュエータ5によるスロットルバブル4の開閉駆動が正常に行われ、駆動電流dutyが駆動電流しきい値よりも大きかったり、開度変化量dltaが開度変化量しきい値未満でなかったり、絶対値|t_tangle−ta|が定数K_3よりも大きくない(ステップ130,No)。この場合、ECU30は、固着計数値cko、第1余剰amari_low及び第2余剰amari_hiを0に初期化すると共に、燃料噴射量tauをステップ124において求められた仮目標燃料噴射量t_tauに設定する(ステップ131)。そして、ECU30は、インジェクタ18による燃料噴射を制御して、燃料噴射量tauの燃料を吸気管2から燃焼室13へと供給する。
【0082】
引き続いて、ECU30は、水温センサ21によって検出された冷却水の水温thwが予め設定されたしきい値K_6よりも高いか否か、つまりスロットルバルブ4の固着が解消する程に冷却水の水温thwが高くなったか否かを判定する。また、ECU30は、予め設定された関数F_kaze(tha)に基き、吸気温センサ32によって検出された吸気温thaに対応する車速しきい値を求め、エンジン回転数neと現在のシフト位置に対応する減速比から算出された車速spdが車速しきい値よりも低いか否か、つまり氷結によりスロットルバルブ4の固着が発生しない程に車速spdが低くなっているか否かを判定する(ステップ132)。
【0083】
スロットルバルブ4の固着が解消する程に冷却水の水温thwが高く、かつ氷結によりスロットルバルブ4の固着が発生しない程に車速spdが低くなっていなければ(ステップ132,Yes)、ECU30は、正常計数値cseiを1つ歩進してから(ステップ133)、正常計数値cseiが100を超えたか否かを判定する(ステップ134)。
【0084】
ステップ101からの処理を繰り返すうちに、正常計数値cseiが100を超えるまで歩進されると(ステップ134,Yes)、スロットルバルブ4の固着が解消する程に冷却水の水温thwが高く、かつ氷結によりスロットルバルブ4の固着が発生する程に車速spdが高くなっていない状態が十分に長く続いたので、ECU30は、吸気管2が暖機状態にあり、スロットルバルブ4の固着が解消されたとみなして、固着判定フラグxkochakをオフに設定すると共に、固着開度takoを100に設定し(ステップ135)、ステップ136に移る。固着開度takoの100は、実際に有り得ないスロットルバルブ開度を示している。
【0085】
こうしてスロットルバルブ4の固着が解消され、固着判定フラグxkochakがオフに設定された後には、ステップ124において求められた仮目標開度t_tangleがステップ127における和(tako+K_2)あるいはステップ129における差(tako−K_1)に制限されることがなくなる。
【0086】
また、スロットルバルブ4の固着が解消する程に冷却水の水温thwが高くなかったり、氷結によりスロットルバルブ4の固着が発生する程に車速spdが高ければ(ステップ132,No)、又は正常計数値cseiが100未満であれば(ステップ134,No)、ステップ135の処理を行わずに、ステップ136に移る。
【0087】
ステップ136において、ECU30は、自動変速機29の目標シフト位置t_sftをステップ124において求められた仮目標シフト位置t_sftに設定し、自動変速機29を制御して、実際のシフト位置を目標シフト位置t_sftに設定する。また、ECU30は、スロットルバルブ4の目標開度tangleをステップ124において求められた仮目標開度t_tangleに設定し(ステップ137)、スロットルアクチュエータ5を駆動制御することによって、スロットルバルブ4の開度を目標開度tangleに調節する。
【0088】
すなわち、ステップ131〜135の処理においては、スロットルバルブ4の固着が解消する程に冷却水の水温thwが高く、かつ氷結によりスロットルバルブ4の固着が発生する程に車速spdが高くなっていない状態が十分に長く続くと、固着判定フラグxkochakをオフに設定して、ステップ124において求められた仮目標開度t_tangleがステップ127における和(tako+K_2)あるいはステップ129における差(tako−K_1)に制限されることを解除する。
【0089】
この様に本実施形態では、スロットルアクチュエータ5の駆動電流duty、スロットルバルブ4の実開度taの変化、及び現在の仮目標開度t_tangleとスロットルバルブ4の実開度taの差に基いて、スロットルバルブ4が固着しているか否かを判定しており、固着していれば、周期的に燃料噴射をカットしたりシフト位置を変更することによって、周期的にエンジン1を大きく振動させてスロットルバルブ4の固着を解消している。
【0090】
また、エンジン1が停止する程にスロットルバルブ4の固着開度takoが小さかったり、エンジン1がオーバランする程にスロットルバルブ4の固着開度takoが大きい場合は、冷却水の水温thwが高く、かつスロットルバルブ4の固着が発生しない程に車速spdが低い状態が一定期間継続するまで、スロットルバルブ4の仮目標開度t_tangleを固着開度tako近傍に設定されない様に制限しているので、スロットルバルブ4が同じ位置で繰り返し固着することが防止される。
【0091】
また、エンジン1の出力トルクが変動するときには、自動変速機29のシフト位置を5速又はニュートラルにしたり、流体継手のロックアップを解除することによって、エンジン1の出力トルクの変動が自動車の駆動輪に与える影響を緩和し、自動車の搭乗者に不快感を与えない様にしている。
【0092】
尚、本実施形態では、燃料噴射をカットしたりシフト位置を変更することによって、エンジンを振動させているが、これに限定されず、燃料噴射量の増減、点火プラグの点火時期の変更、吸排気バルブの開閉タイミングの変更、EGR量の変更によって、エンジンの出力トルクを変動させてエンジンを振動させても良い。
【0093】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明によれば、スロットルバルブの固着程度が大きい場合は、吸気通路の振動を増大させている。この振動によってスロットルバルブの氷結が排除されて、スロットルバルブの固着が解消され、スロットルバルブの開閉制御が可能になる。
【0095】
一実施形態によれば、内燃機関に初爆が発生してから完爆に至るまでの期間を長期化することによって内燃機関の出力トルクを変動させ、吸気通路の振動を増大させている。
【0096】
一実施形態によれば、内燃機関の出力トルクを変動させることによって吸気通路の振動を増大させている。
【0097】
一実施形態によれば、吸気通路の振動を増大させるに際し、内燃機関の出力軸に連結された変速機のシフト位置を中立位置に変更している。変速機のシフト位置を中立位置に変更すると、内燃機関の回転変動幅が大きくなり、内燃機関の出力トルクの変動が外部に伝わり難くなる。
【0098】
一実施形態によれば、内燃機関の出力軸に連結された変速機のシフト位置を変更することによって吸気通路の振動を増大させている。
【0099】
一実施形態によれば、内燃機関の出力軸に連結された変速機のシフト位置をハイギヤード側に変更することによって吸気通路の振動を増大させている。
【0100】
一実施形態によれば、内燃機関の出力軸に連結された変速機のシフト位置をローギヤード側に変更することによって吸気通路の振動を増大させている。
一実施形態によれば、固着が一旦発生すると、吸気管が暖機されて固着が発生し得ない状態となるまで、固着が発生したときのスロットルバルブの開度近傍に該スロットルバルブの開度が入るのを禁止しており、これによってスロットルバルブが繰り返し固着するのを防止している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のスロットル固着防止装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図2】図1のスロットル固着防止装置における処理を示すフローチャートである。
【図3】図1のスロットル固着防止装置における図2に続く処理を示すフローチャートである。
【図4】図1のスロットル固着防止装置におけるスロットルバルブが閉じ側で固着したときの該装置の作用を説明するために用いたグラフである。
【図5】図1のスロットル固着防止装置におけるスロットルバルブが開き側で固着したときの該装置の作用を説明するために用いたグラフである。
【符号の説明】
1 内燃機関(エンジン)
2 吸気管
3 排気管
4 スロットルバルブ
5 スロットルアクチュエータ
6 スロットルセンサ
8 シリンダ
9 ピストン
10 コンロッド
11 クランク軸
12 シリンダヘッド
13 燃焼室
14 吸気弁
15 排気弁
17 吸気ポート
18 インジェクタ
19 点火プラグ
21 水温センサ
22 基準位置センサ
23 回転数センサ
24 エアフローメータ
25 アクセルペダル
26 アクセルセンサ
28 シフトセンサ
29 自動変速機
30 ECU
31 イグニッションキー
32 吸気温センサ
33 バルブタイミング可変機構[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a throttle sticking prevention device for an internal combustion engine that prevents sticking of a throttle valve provided in an intake passage that guides air to a combustion chamber of the internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
In an automobile engine, when the temperature drops, the engine throttle valve may stick. For example, when the intake air temperature is low and the humidity is high during engine warm-up operation, water vapor and fuel in the intake air freeze on the intake passage and the throttle valve, and the throttle valve is fixed.
[0003]
For this reason, for example, in the throttle control device described in Japanese Patent Laid-Open No. 59-188050, it is assumed that an actuator for opening and closing the throttle valve is provided. The throttle valve was swung in the vicinity of the target throttle opening, thereby preventing freezing and sticking of the throttle valve.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above conventional throttle control device, only ice adhering to the vicinity of the target throttle opening can be removed, and when the target throttle opening changes greatly, the throttle valve rides on the ice that has not been removed. If the throttle valve rides on the ice that has been frozen and grown, the degree of sticking of the throttle valve increases, and the throttle valve cannot be swung by the driving force of the actuator, causing the engine to overspeed or stop.
[0005]
Therefore, the present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and provides a throttle sticking prevention device for an internal combustion engine that can eliminate sticking of the throttle valve even if icing around the throttle valve is advanced. There is to do.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides a throttle sticking prevention device for an internal combustion engine that prevents sticking of a throttle valve provided in an intake passage that guides air to a combustion chamber of the internal combustion engine. A fixing degree determining means for determining whether or not the fixing degree is large; and a vibration control means for increasing the vibration of the intake passage when the fixing degree determining means determines that the fixing degree is large.When the internal combustion engine is started, if it is determined that the degree of fixation is large by the degree-of-adhesion determination means, the vibration control means is configured to extend the period from the initial explosion to the complete explosion in the internal combustion engine. Therefore, the vibration of the intake passage is increased.
[0007]
According to the present invention, when the throttle valve is firmly fixed, the vibration of the intake passage is increased. This vibration eliminates icing of the throttle valve, the sticking of the throttle valve is eliminated, and throttle valve opening / closing control becomes possible.
[0011]
The initial explosion is the combustion that first occurs in any of the cylinders of the internal combustion engine, and the complete explosion is that combustion is continuously generated in all the cylinders of the internal combustion engine. When starting the internal combustion engine, the vibration of the internal combustion engine can be increased by extending the period from the initial explosion to the complete explosion.
[0012]
In one embodiment, after the internal combustion engine is started, when the sticking degree determination means determines that the sticking degree is large, the vibration control means causes the internal combustion engine toFluctuating output torqueThis increases the vibration of the intake passage.
[0013]
After starting the internal combustion engine,Fluctuating output torqueMakeaboutThus, the vibration of the intake passage can be increased.
For example, the engine output torque can be varied by cutting the fuel injection, increasing or decreasing the fuel injection amount, changing the ignition timing of the spark plug, changing the opening / closing timing of the intake / exhaust valve, or changing the EGR amount.
[0014]
In one embodiment, when the vibration of the intake passage is increased by the vibration control means, a shift position changing means for changing a shift position of a transmission connected to the output shaft of the internal combustion engine to a neutral position is provided.
[0015]
When changing the shift position of the transmission connected to the output shaft of the internal combustion engine to the neutral position,Of output torqueThe fluctuation range of the rotation of the internal combustion engine that can be realized by the fluctuation can be increased, and the fluctuation of the output torque of the internal combustion engine is hardly transmitted to the outside.
[0016]
In one embodiment, after the start of the internal combustion engine, when the degree of fixation is determined to be large by the degree of fixation determination means, the vibration control means sets the shift position of the transmission connected to the output shaft of the internal combustion engine. By changing, the vibration of the intake passage is increased.
[0017]
When the shift position of the transmission connected to the output shaft of the internal combustion engine is changed, the rotational state of the transmission changes, thereby increasing the vibration of the intake passage.
[0018]
In one embodiment, the vibration control means increases the vibration of the intake passage by changing the shift position of the transmission connected to the output shaft of the internal combustion engine to the high geared side.
[0019]
In one embodiment, the vibration control means increases the vibration of the intake passage by changing the shift position of a transmission connected to the output shaft of the internal combustion engine to the low geared side.
In one embodiment, the warm-up determination unit that determines whether or not the intake passage is warmed up, and the opening degree of the throttle valve is determined until the warm-up determination unit determines that the intake passage is warmed up. Prohibiting means for prohibiting entering the vicinity of the opening of the throttle valve when the sticking degree is judged to be large by the sticking degree judging means is provided.
Here, once the sticking occurs, the opening of the throttle valve enters the vicinity of the opening of the throttle valve when the sticking occurs until the intake passage is warmed up and cannot be stuck. This prohibits the throttle valve from sticking repeatedly.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[0021]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the throttle sticking prevention device of the present invention. In FIG. 1, a throttle valve 4 is provided in an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) 1 of an automobile. The throttle valve 4 has its opening degree adjusted by a
[0022]
A piston 9 that reciprocates in the vertical direction in the figure is disposed in a
[0023]
The
[0024]
The cylinder 8 (water jacket) is provided with a
[0025]
Further, an
[0026]
The
[0027]
The
[0028]
On the other hand, the
[0029]
Further, the
[0030]
In the apparatus having such a configuration, the degree of sticking of the throttle valve 4 due to icing is determined. When the degree of sticking is large, the throttle valve 4 is stuck by eliminating vibration by generating vibration in the
[0031]
The processes of the flowcharts shown in FIGS. 2 and 3 are repeated, for example, every 4 msec. Each time, the
[0032]
When the
[0033]
If it is the first half of the cycle T (
[0034]
If the second half of the cycle T (
[0035]
Then, the
[0036]
Therefore, in the first half of the cycle T, the target opening degree based on the function F_hi (thw) is set, and in the second half of the cycle T, the target opening degree tangent is set based on the function F_low (thw). The throttle valve 4 is swung toward two different target opening degrees in the first half and the second half of the cycle T.
[0037]
Further, the count value cti is not equal to any of 0, 1, 8, and 9, that is, it is not immediately after the start of the drive control of the
[0038]
In step 111, the
[0039]
Here, the driving current duty is larger than the driving current threshold, the opening change amount dlta is not less than the opening change amount threshold, or the absolute value | t_tangle-ta | of the difference is larger than the constant K_3. If not (No at Step 111), it is determined that the throttle valve 4 is not fixed, and the
[0040]
If drive current duty is larger than the drive current threshold, opening change amount dlta is less than the opening change amount threshold, and the absolute value of the difference | t_tangle-ta | is larger than constant K_3. (Step 111, Yes), it is determined that the throttle valve 4 is fixed, and the
[0041]
Further, when the process of
[0042]
That is, in
[0043]
The functions F_hi (thw) and the function F_low (thw) in
[0044]
Further, the function F_1 (thw) in step 111 predicts that the resistance of the opening / closing operation of the throttle valve 4 increases as the coolant temperature thw decreases, for example, and the drive current as the coolant temperature thw decreases. It represents the characteristic of increasing the threshold value. For the same reason, the function F_2 (thw) in step 111 represents the characteristic that the opening change amount threshold value is decreased as the coolant temperature thw decreases.
[0045]
Next, for example, it is assumed that the throttle valve 4 is stuck and the sticking determination flag xkochak is turned on in
[0046]
Thereafter, the
[0047]
If the fixed opening degree tako is so large that the
[0048]
Subsequently, the
[0049]
That is, in the processing of
[0050]
If the fixing opening tako is not so large that the
[0051]
If the fixed opening degree tako is so small that the
[0052]
That is, in the processing of
[0053]
Next, while the processing from
[0054]
First, the
[0055]
Thereafter, the
[0056]
If the sticking opening degree tako is smaller than the closing side sticking opening degree threshold value and the temporary target opening degree t_tangle is in the vicinity of the sticking opening degree tako (
[0057]
Here, by the
[0058]
For example, as shown in the graph of FIG. 4, the actual opening ta of the throttle valve 4 should follow the accelerator opening pedal, but when the throttle valve 4 is fixed at time t1, the actual opening ta of the throttle valve 4 is reduced. It will not follow the accelerator opening pedal. At this time, vibration of the
[0059]
Even if the opening / closing timing of the intake valve 14 and the opening / closing timing of the
[0060]
Next, if the fixing opening tako is not small enough to stop the
[0061]
For example, as shown in the graph of FIG. 5, when the throttle valve 4 is fixed at time t1, the actual opening ta of the throttle valve 4 does not follow the accelerator opening pedal. At this time, vibration of the
[0062]
Next, in
[0063]
Again, if the throttle valve 4 is fixed, the
[0064]
Thereafter, the
[0065]
Immediately after it is determined in
[0066]
Subsequently, the
[0067]
Therefore, even if it is determined in
[0068]
Next, when the process from
[0069]
Here, if the fuel injection amount tau is set to 0, the fuel injection amount by the
[0070]
Subsequently, the
[0071]
For example, if it is immediately after it is determined in
[0072]
Therefore, immediately after it is determined in
[0073]
On the other hand, not only immediately after it is determined in
[0074]
That is, when the first remainder amari_low becomes 3, the sticking determination flag xkochak is set to ON, the actual opening ta of the throttle valve 4 at this time is set as the sticking opening tako, and the fuel injection is cut to thereby cut the
[0075]
Next, even if the
[0076]
Therefore, even if the
[0077]
Further, even if the
[0078]
Therefore, even if the
[0079]
Here, on the condition that the engine speed ne is less than the threshold value K_4, the actual shift position is lowered by the first speed. This is because when the engine speed ne is a high speed, This is because if the shift position is lowered carelessly, the passengers of the automobile are uncomfortable.
[0080]
Further, the first surplus amari_low is not 3 (No in Step 139), the fuel injection amount tau is set to the temporary target fuel injection amount t_tau obtained in Step 124 (Step 140), and the second surplus amari_hi is greater than 10. When entering the range of less than 30 (
[0081]
Next, if the throttle valve 4 is not fixed, the throttle valve 4 is normally opened and closed by the
[0082]
Subsequently, the
[0083]
If the coolant temperature thw is so high that the throttle valve 4 is fixed, and the vehicle speed spd is not so low that the throttle valve 4 is not fixed due to icing (
[0084]
If the normal count value csei is stepped up to 100 while repeating the processing from step 101 (
[0085]
After the throttle valve 4 is fixed and the sticking determination flag xkochak is set to OFF, the temporary target opening t_tangle obtained in
[0086]
If the coolant temperature thw is not so high that the throttle valve 4 is fixed, or if the vehicle speed spd is high enough that the throttle valve 4 is fixed due to freezing (No in step 132), or a normal count value. If csei is less than 100 (
[0087]
In
[0088]
That is, in the processing of
[0089]
Thus, in this embodiment, based on the drive current duty of the
[0090]
In addition, when the fixed opening degree tako of the throttle valve 4 is so small that the
[0091]
Further, when the output torque of the
[0092]
In this embodiment, the engine is vibrated by cutting the fuel injection or changing the shift position. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to this. The engine may be vibrated by changing the output torque of the engine by changing the opening / closing timing of the exhaust valve or changing the EGR amount.
[0093]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when the throttle valve is firmly fixed, the vibration of the intake passage is increased. This vibration eliminates icing of the throttle valve, the sticking of the throttle valve is eliminated, and throttle valve opening / closing control becomes possible.
[0095]
According to one embodiment, the output torque of the internal combustion engine is varied by increasing the period from the initial explosion to the complete explosion in the internal combustion engine, and the intake passage vibration is increased.
[0096]
According to one embodiment, an internal combustion engineFluctuating output torqueBy lettingSuckIt increases the vibration of the air passage.
[0097]
According to one embodiment, when the vibration of the intake passage is increased, the shift position of the transmission connected to the output shaft of the internal combustion engine is changed to the neutral position. When the shift position of the transmission is changed to the neutral position, the rotational fluctuation range of the internal combustion engine becomes large, and the fluctuation of the output torque of the internal combustion engine is hardly transmitted to the outside.
[0098]
According to one embodiment, the vibration of the intake passage is increased by changing the shift position of the transmission connected to the output shaft of the internal combustion engine.
[0099]
According to one embodiment, the vibration of the intake passage is increased by changing the shift position of the transmission connected to the output shaft of the internal combustion engine to the high geared side.
[0100]
According to one embodiment, the vibration of the intake passage is increased by changing the shift position of the transmission connected to the output shaft of the internal combustion engine to the low geared side.
According to one embodiment, once the sticking occurs, the throttle valve opening is close to the opening of the throttle valve when the sticking occurs until the intake pipe is warmed and cannot stick. This prevents the throttle valve from sticking repeatedly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a throttle sticking prevention device of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing processing in the throttle sticking prevention device of FIG. 1;
3 is a flowchart showing processing subsequent to FIG. 2 in the throttle sticking prevention device of FIG. 1;
4 is a graph used to explain the operation of the throttle sticking prevention device of FIG. 1 when the throttle valve is stuck on the closed side. FIG.
FIG. 5 is a graph used to explain the operation of the throttle sticking prevention device of FIG. 1 when the throttle valve is stuck on the open side.
[Explanation of symbols]
1 Internal combustion engine
2 Intake pipe
3 Exhaust pipe
4 Throttle valve
5 Throttle actuator
6 Throttle sensor
8 cylinders
9 Piston
10 Connecting rod
11 Crankshaft
12 Cylinder head
13 Combustion chamber
14 Intake valve
15 Exhaust valve
17 Intake port
18 Injector
19 Spark plug
21 Water temperature sensor
22 Reference position sensor
23 Rotational speed sensor
24 Air flow meter
25 Accelerator pedal
26 Accelerator sensor
28 Shift sensor
29 Automatic transmission
30 ECU
31 Ignition key
32 Intake air temperature sensor
33 Valve timing variable mechanism
Claims (7)
前記スロットルバルブの固着程度が大きいか否かを判定する固着程度判定手段と、
前記固着程度判定手段によって固着程度が大きいと判定されると、前記吸気通路の振動を増大させる振動制御手段とを備え、
前記内燃機関の始動に際し、前記固着程度判定手段によって固着程度が大きいと判定されると、前記振動制御手段は、前記内燃機関に初爆が発生してから完爆に至るまでの期間を長期化することによって前記吸気通路の振動を増大させる内燃機関のスロットル固着防止装置。A throttle sticking prevention device for an internal combustion engine for preventing sticking of a throttle valve provided in an intake passage that guides air to a combustion chamber of the internal combustion engine,
A sticking degree judging means for judging whether or not the sticking degree of the throttle valve is large;
A vibration control means for increasing the vibration of the intake passage when the sticking degree judging means determines that the sticking degree is large ;
When the internal combustion engine is started, if the sticking degree determination means determines that the sticking degree is large, the vibration control means prolongs the period from the initial explosion to the complete explosion in the internal combustion engine. An apparatus for preventing throttle sticking of an internal combustion engine that increases vibration of the intake passage by doing so .
前記スロットルバルブの固着程度が大きいか否かを判定する固着程度判定手段と、
前記固着程度判定手段によって固着程度が大きいと判定されると、前記吸気通路の振動を増大させる振動制御手段とを備え、
前記内燃機関の始動後に、前記固着程度判定手段によって固着程度が大きいと判定されると、前記振動制御手段は、前記内燃機関の出力トルクを変動させることによって前記吸気通路の振動を増大させる内燃機関のスロットル固着防止装置。 A throttle sticking prevention device for an internal combustion engine for preventing sticking of a throttle valve provided in an intake passage that guides air to a combustion chamber of the internal combustion engine,
A sticking degree judging means for judging whether or not the sticking degree of the throttle valve is large;
A vibration control means for increasing the vibration of the intake passage when the sticking degree judging means determines that the sticking degree is large;
After the internal combustion engine is started, if the sticking degree determination means determines that the sticking degree is large, the vibration control means increases the vibration of the intake passage by changing the output torque of the internal combustion engine. Throttle sticking prevention device.
前記スロットルバルブの固着程度が大きいか否かを判定する固着程度判定手段と、
前記固着程度判定手段によって固着程度が大きいと判定されると、前記吸気通路の振動を増大させる振動制御手段とを備え、
前記内燃機関の始動後に、前記固着程度判定手段によって固着程度が大きいと判定されると、前記振動制御手段は、前記内燃機関の出力軸に連結された変速機のシフト位置を変更することによって前記吸気通路の振動を増大させる内燃機関のスロットル固着防止装置。 A throttle sticking prevention device for an internal combustion engine for preventing sticking of a throttle valve provided in an intake passage that guides air to a combustion chamber of the internal combustion engine,
A sticking degree judging means for judging whether or not the sticking degree of the throttle valve is large;
A vibration control means for increasing the vibration of the intake passage when the sticking degree judging means determines that the sticking degree is large;
After the start of the internal combustion engine, when the sticking degree determining means determines that the sticking degree is large, the vibration control means changes the shift position of a transmission connected to the output shaft of the internal combustion engine, thereby throttle sticking prevention device of combustion engine Ru increases the vibration of the intake passage.
前記暖機判定手段によって前記吸気通路が暖機されたと判定されるまで、前記スロットルバルブの開度が前記固着程度判定手段によって固着程度が大きいと判定されたときの前記スロットルバルブの開度近傍に入るのを禁止する禁止手段を備える請求項1〜6のいずれかに記載の内燃機関のスロットル固着防止装置。 Warm-up determination means for determining whether the intake passage is warmed up;
Until the intake passage is determined to be warmed up by the warm-up determination means, the opening degree of the throttle valve is close to the opening degree of the throttle valve when the sticking degree determination means determines that the fixing degree is large. The throttle sticking prevention device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, further comprising prohibiting means for prohibiting entry .
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