JP4378641B2 - Throttle control device for internal combustion engine - Google Patents
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本発明は、内燃機関の吸気管に設けられたスロットルバルブをモータ等の電気アクチュエータで開閉駆動する内燃機関のスロットル制御装置に関するものである。 The present invention relates to a throttle control device for an internal combustion engine in which a throttle valve provided in an intake pipe of the internal combustion engine is driven to open and close by an electric actuator such as a motor.
極低温の環境下においては、内燃機関の運転中に吸気管内の吸入空気に含まれる水分(例えば、吸気管内に導入されるブローバイガスに含まれる水分等)が凍ってスロットルバルブに氷結が生じることがあり、この氷結が原因でスロットルバルブを正常動作できなくなるおそれがある。 In an extremely low temperature environment, moisture contained in the intake air in the intake pipe (for example, moisture contained in the blow-by gas introduced into the intake pipe) freezes during operation of the internal combustion engine, and the throttle valve is frozen. There is a possibility that the throttle valve cannot be operated normally due to this icing.
そこで、例えば、特許文献1(特開2000−320348号公報)に記載されているように、内燃機関の始動時や燃料カット制御時等のようにスロットル開度が変動しても出力トルクにあまり影響を及ぼさない運転状態のときに、スロットルバルブを揺動してスロットルバルブの氷結を排除するようにしたものがある。
しかし、上記特許文献1のように、燃料カット制御時等にスロットルバルブを揺動してスロットルバルブの氷結を排除する技術では、スロットルバルブに氷が強固に付着している場合には、スロットルバルブを揺動させても、スロットルバルブに付着した氷を排除することは困難である。このため、次のような問題が発生する可能性がある。
However, as described in
本発明者らの研究によると、内燃機関の停止後の吸気管内の温度は、内燃機関の残熱で上昇した後に低下して外気温に近付いていくため、図9(スロットルボディを縦型に配置した場合)及び図10(スロットルボディを横型に配置した場合)に示すように、極低温の環境下においては、内燃機関の運転中にスロットルバルブ1に氷結が生じた場合、内燃機関の停止後に、吸気管2内の温度上昇によってスロットルバルブ1に付着していた氷が融解して水になり、その水が、スロットルバルブ1とスロットルボディ3の内壁(吸気管2の内壁)との間に溜まった状態で、吸気管2内の温度低下によって再び氷結することがある。これにより、スロットルバルブ1がスロットルボディ3の内壁に凍り付いて、次の始動時にスロットルバルブ1が正常動作できなくなるという問題が発生する可能性がある。
According to the study by the present inventors, the temperature in the intake pipe after the internal combustion engine stops is increased by the residual heat of the internal combustion engine and then decreases and approaches the outside air temperature. As shown in FIG. 10 (when the throttle body is arranged horizontally) and when the
また、上記特許文献1のように、スロットルバルブを揺動してスロットルバルブの氷結を排除する技術では、スロットルバルブに付着した氷塊をスロットルボディの内壁に叩き付けることになるため、その衝撃によってスロットルバルブの駆動機構(ギヤ等)やスロットルボディが損傷して耐久性が低下したり、氷塊の衝突音が運転者に騒音として聞こえてしまうおそれがある。
Further, as in the above-described
本発明は、これらの事情を考慮してなされたものであり、従って本発明の目的は、スロットル装置の耐久性低下や氷塊の衝突音による騒音の発生を防止しながら、始動時のスロットルバルブの氷結を防止することができて、始動当初からスロットルバルブを正常動作させることができる内燃機関のスロットル制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in consideration of these circumstances. Accordingly, the object of the present invention is to prevent the occurrence of noise due to the durability of the throttle device and the noise caused by the collision of ice blocks, and the throttle valve at the start-up. An object of the present invention is to provide a throttle control device for an internal combustion engine that can prevent icing and can operate a throttle valve normally from the start.
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、内燃機関の吸気管に設けられたスロットルバルブをモータ、ソレノイド等の電気アクチュエータで開閉駆動する内燃機関のスロットル制御装置において、機関停止後スロットル開閉制御手段によって内燃機関の停止後の所定時期にスロットルバルブを開閉駆動することを第1の特徴とし、更に、内燃機関の停止後にスロットルバルブに付着していた氷が融解して水になる融解時期を融解時期判定手段により判定し、この融解時期を前記所定時期と判断してスロットルバルブを開閉駆動することを第2の特徴とするものである。
In order to achieve the above object, an invention according to
このようにすれば、内燃機関の停止直後にスロットルバルブが氷結している場合でも、内燃機関の停止後の内燃機関の残熱によって吸気管内の温度が上昇してスロットルバルブの氷が徐々に融解していくため、内燃機関の停止後にスロットルバルブに付着していた氷が融解してほぼ水になる時期に、スロットルバルブを開閉駆動してスロットルバルブに付着している水を簡単に振り落とすことができる。このため、その後、内燃機関の停止中に吸気管内の温度が氷点以下に低下しても、スロットルバルブに氷結が生じることを防止することができ、次の始動時にスロットルバルブを正常動作させることができる。しかも、従来とは異なり、スロットルバルブに付着した氷塊が吸気管の内壁(スロットルボディの内壁)に叩き付けられることがなくなり、スロットル装置の損傷・耐久性低下や氷塊の衝突音による騒音の発生を防止することができる。 In this way, even if the throttle valve is frozen immediately after the internal combustion engine stops, the temperature in the intake pipe rises due to the residual heat of the internal combustion engine after the internal combustion engine stops, and the ice in the throttle valve gradually melts. because going to, during periods of ice adhering to the throttle valve after the stop of the internal combustion engine becomes substantially water melted easily shake off the water adhering to the throttle valve by opening and closing the throttle valve be able to. Therefore, even if the temperature in the intake pipe subsequently drops below the freezing point while the internal combustion engine is stopped, the throttle valve can be prevented from freezing, and the throttle valve can be operated normally at the next start. it can. In addition, unlike conventional models, ice blocks adhering to the throttle valve are no longer struck against the inner wall of the intake pipe (inner wall of the throttle body), preventing damage to the throttle device, lowering durability, and noise generation due to collision noise of ice blocks. can do.
この場合、前記第2の特徴のように、内燃機関の停止後にスロットルバルブに付着していた氷が融解して水になる融解時期を融解時期判定手段により判定し、この融解時期にスロットルバルブを開閉駆動するようにすれば、内燃機関の停止後にスロットルバルブに付着していた氷が融解して水になる融解時期に確実にスロットルバルブを開閉駆動することができる。 In this case, as in the second feature , the melting time determining means determines the melting time when the ice adhering to the throttle valve melts to become water after the internal combustion engine is stopped, and the throttle valve is turned on at this melting time. if so as to open and close the drive, it can be ice adhering to the throttle valve after the stop of the internal combustion engine for opening and closing a reliable throttle valve melting time obtained by melting in water.
一般に、内燃機関の停止後にスロットルバルブに付着していた氷塊が融解して水になる融解時期は、内燃機関の停止後の吸気管内の温度上昇挙動を左右する停止直後の内燃機関の温度と外気温とによって変化するため、請求項2のように、外気温、吸気温、水温、油温のうちの少なくとも1つに基づいて融解時期を判定するようにすると良い(吸気温は外気温の代わりの温度情報であり、水温と油温は内燃機関の温度情報である)。このようにすれば、融解時期を精度良く判定することができる。
In general, the melting time when the ice block adhering to the throttle valve melts to become water after the internal combustion engine is stopped depends on the temperature of the internal combustion engine immediately after the stop, which affects the temperature rise behavior in the intake pipe after the internal combustion engine stops. for that varies with temperature, as in
また、請求項3のように、内燃機関の停止後の所定時期にスロットルバルブを複数回開閉駆動するようにしても良い。このようにすれば、スロットルバルブを1回開閉駆動しただけではスロットルバルブに付着している水を振り落としきれない場合でも、スロットルバルブを複数回開閉駆動することでスロットルバルブに付着している水を確実に振り落とすことができる。
Further, as in
この場合、請求項4のように、内燃機関の停止後の所定時期にスロットルバルブを開閉駆動する際の駆動回数を外気温、吸気温、水温、油温のうちの少なくとも1つに基づいて設定すると良い。このようにすれば、外気温(吸気温)や内燃機関の温度(水温、油温)に応じて氷の融解速度や融解水量が変化するのに対応してスロットルバルブの駆動回数を適正値に設定することができ、スロットルバルブの駆動回数を無駄に多くすることなく、スロットルバルブに付着している水を確実に振り落とすことができる。 In this case, as described in claim 4, the number of times of driving when opening and closing the throttle valve at a predetermined time after the internal combustion engine is stopped is set based on at least one of the outside air temperature, the intake air temperature, the water temperature, and the oil temperature. Good. In this way, the number of times the throttle valve is driven to an appropriate value in response to changes in the melting speed and the amount of melted water according to the outside air temperature (intake air temperature) and the internal combustion engine temperature (water temperature, oil temperature). Therefore, it is possible to reliably shake off the water adhering to the throttle valve without unnecessarily increasing the number of times the throttle valve is driven.
また、請求項5のように、内燃機関の停止後から所定時期までスロットルバルブを開放又は開閉駆動した後にスロットルバルブを閉じると共に、スロットルバルブを開放又は開閉駆動から閉鎖に切り換える前記所定時期を、融解時期判定手段で判定した融解時期としても良い。このようにすれば、内燃機関の停止後にスロットルバルブに付着していた氷が融解して水になる時期まで、スロットルバルブを開放してスロットルバルブに付着している水を簡単に流し落とすことができる(又はスロットルバルブを開閉駆動してスロットルバルブに付着している水を簡単に振り落とすことができる)。 Furthermore, as according to claim 5, after opening or opening and closing the throttle valve to a predetermined time after stop of the internal combustion engine closes the throttle valve, the predetermined time for switching to a closed from an open or opening and closing the throttle valve, melting it may be with the melting time determined by the timing determining means. In this way, the water attached to the throttle valve can be easily drained by opening the throttle valve until the ice adhering to the throttle valve melts into water after the internal combustion engine stops. Yes (or the water attached to the throttle valve can be easily shaken off by opening / closing the throttle valve).
この場合、請求項5のように、スロットルバルブを開放又は開閉駆動から閉鎖に切り換える前記所定時期を、融解時期判定手段で判定した融解時期とすれば、内燃機関の停止後にスロットルバルブに付着していた氷が融解して水になる融解時期まで確実にスロットルバルブを開放又は開閉駆動することができる。更に、請求項6のように、外気温、吸気温、水温、油温のうちの少なくとも1つに基づいて融解時期を判定すれば、融解時期を精度良く判定することができる。 In this case, as in claim 5, the predetermined time for switching to a closed from an open or opening and closing the throttle valve, if the melting time was determined by melt-timing determining means, adhering to the throttle valve after the stop of the internal combustion engine The throttle valve can be reliably opened or opened until the melting time when the ice melts into water. Further, as in claim 6 , if the melting time is determined based on at least one of the outside air temperature, the intake air temperature, the water temperature, and the oil temperature, the melting time can be accurately determined.
以下、本発明を実施するための最良の形態を2つの実施例1,2を用いて説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described using two Examples 1 and 2.
本発明の実施例1を図1乃至図5に基づいて説明する。
まず、図1に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。内燃機関であるエンジン11の吸気管12には、モータ13等の電気アクチュエータによって開度調節されるスロットルバルブ14と、このスロットルバルブ14の開度(スロットル開度)を検出するスロットル開度センサ15とが設けられている。このスロットルバルブ14は、モータ13への通電がオフされたときに、スロットル開度がリターンスプリング等によって初期値(例えば全閉位置よりも少し開側に設定されたオープナ位置)に戻るようになっている。本実施例1では、図3に示すように、スロットルバルブ14を内蔵するスロットルボディ10を上下方向に配置した縦型配置となっている。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, a schematic configuration of the entire engine control system will be described with reference to FIG. An
また、図1に示すように、スロットルバルブ14の下流側には、サージタンク16が設けられ、このサージタンク16に、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ17や、吸気温を検出する吸気温センサ18が設けられている。また、サージタンク16には、エンジン11の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド19が接続され、各気筒の吸気マニホールド19の吸気ポート近傍に、それぞれ燃料を噴射する燃料噴射弁20が取り付けられている。また、エンジン11のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ21が取り付けられ、各点火プラグ21の火花放電によって筒内の混合気に着火される。
Further, as shown in FIG. 1, a
更に、エンジン11のシリンダヘッドとサージタンク16との間に、ブローバイガス(シリンダとピストンの隙間からクランクケースに抜けるガス)を吸気系に導入するための第1のブローバイガス配管22が接続され、エンジン11のシリンダヘッドと吸気管12のうちのスロットルバルブ14の上流側との間に、第2のブローバイガス配管23が接続されている。
Further, a first blow-by
また、エンジン11のシリンダブロックには、冷却水温を検出する冷却水温センサ24や、エンジン11のクランク軸が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ(図示せず)が取り付けられている。
A cooling
これら各種センサの出力は、エンジン制御回路(以下「ECU」と表記する)25に入力される。このECU25は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたROM(記憶媒体)に記憶された各種のエンジン制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて燃料噴射弁20の燃料噴射量や点火プラグ21の点火時期を制御すると共に、実スロットル開度を目標スロットル開度に一致させるようにスロットルバルブ14のモータ13を制御する。
Outputs of these various sensors are input to an engine control circuit (hereinafter referred to as “ECU”) 25. The ECU 25 is mainly composed of a microcomputer, and executes various engine control programs stored in a built-in ROM (storage medium) to thereby determine the fuel injection amount of the
ところで、極低温の環境下においては、エンジン運転中に吸気管12内の吸入空気に含まれる水分(例えば、吸気管12内に導入されるブローバイガスに含まれる水分等)が凍ってスロットルバルブ14に氷結が生じることがある。エンジン運転中にスロットルバルブ14に氷結が生じた場合、エンジン停止後に、エンジン11の残熱による吸気管12内(スロットルボディ10内)の温度上昇によってスロットルバルブ14に付着している氷が融解して水になり、その水が、スロットルバルブ14と吸気管12の内壁(スロットルボディ10の内壁)との間に溜まった状態で、吸気管12内の温度低下によって再び氷結すると、スロットルバルブ14が吸気管12の内壁(スロットルボディ10の内壁)に凍り付いて、次の始動時にスロットルバルブ14が正常動作できなくなる可能性がある。
By the way, in a cryogenic environment, the moisture contained in the intake air in the intake pipe 12 (for example, the moisture contained in the blow-by gas introduced into the intake pipe 12) freezes during engine operation, and the
この対策として、ECU25は、後述する図4及び図5のエンジン停止後スロットル開閉制御プログラムを実行することで、次のようにしてエンジン停止後スロットル開閉制御を実行する。尚、エンジン停止後スロットル開閉制御を実行するために、IGスイッチ26(イグニッションスイッチ)のオフ後も、暫くの間、ECU25への通電が継続されるようになっている。
As a countermeasure against this, the
図2に示すように、IGスイッチ26がオフされてエンジン11が停止された後、所定のエンジン停止後スロットル開閉制御の実行条件が成立した場合、IGスイッチオフ後の経過時間が所定の融解時期判定値fs(THAmin )を越えたか否かによって、エンジン停止後の吸気管12内の温度上昇によってスロットルバルブ14に付着していた氷が融解して水になる融解時期になったか否かを判定する。
As shown in FIG. 2, after the
そして、融解時期になったと判定された時点t1 で、スロットル開弁制御を開始する。このスロットル開弁制御では、目標スロットル開度TANGを徐々に増加させて最終的に最大値kTANGHI(例えば全開位置)に維持することで、実スロットル開度を徐々に増加させて最終的に最大値kTANGHIに維持する。 Then, at time t1 when it is determined that the melting time has come, throttle valve opening control is started. In this throttle valve opening control, the target throttle opening degree TANG is gradually increased and finally maintained at the maximum value kTANGHI (for example, the fully opened position), so that the actual throttle opening degree is gradually increased and finally the maximum value. Maintain at kTANGHI.
この後、スロットル開弁制御の実行時間が所定値kTOPNに達した時点t2 で、スロットル開弁制御を終了して、スロットル閉弁制御を開始する。このスロットル閉弁制御では、目標スロットル開度TANGを徐々に減少させて初期値kTANGLOW(例えばオープナ位置)の手前でスロットルバルブ14のモータ13への通電をオフすることで、実スロットル開度を徐々に減少させて最終的にリターンスプリング等によって初期値kTANGLOWに維持する。
Thereafter, at the time t2 when the execution time of the throttle valve opening control reaches a predetermined value kTOPN, the throttle valve opening control is terminated and the throttle valve closing control is started. In this throttle valve closing control, the actual throttle opening is gradually decreased by gradually decreasing the target throttle opening TANG and turning off the power supply to the
この後、スロットル閉弁制御の実行時間が所定値kTCLSに達した時点t3 で、スロットル閉弁制御を終了して、スロットル開弁制御を開始する。
このようにして、IGスイッチオフ後の経過時間が所定の終了判定値fe(THAmin )に達する前は、スロットル開弁制御とスロットル閉弁制御とを交互に実行してスロットルバルブ14を開閉駆動する処理を繰り返し、IGスイッチオフ後の経過時間が終了判定値fe(THAmin )に達した時点t4 で、エンジン停止後スロットル開閉制御を終了する。
Thereafter, at the time t3 when the execution time of the throttle valve closing control reaches the predetermined value kTCLS, the throttle valve closing control is terminated and the throttle valve opening control is started.
In this manner, before the elapsed time after the IG switch is turned off reaches the predetermined end determination value fe (THAmin), the throttle valve opening control and the throttle valve closing control are alternately executed to drive the
これにより、図3に示すように、スロットルバルブ14に氷が強固に付着している場合でも、エンジン停止後の吸気管12内の温度上昇によってスロットルバルブ14に付着していた氷が融解して水になる融解時期に、スロットルバルブ14を開閉駆動してスロットルバルブ14に付着している水を簡単に振り落とすことができる。これにより、その後、吸気管12内の温度が低下したときにスロットルバルブ14に氷結が生じることを防止することができ、次の始動時にスロットルバルブ14を確実に正常動作させることができる。
As a result, as shown in FIG. 3, even when the ice is firmly attached to the
以下、ECU25が実行する図4及び図5のエンジン停止後スロットル開閉制御プログラムの処理内容を説明する。
図4及び図5のエンジン停止後スロットル開閉制御プログラムは、エンジン停止後(IGスイッチ26のオフ後)に実行され、特許請求の範囲でいう機関停止後スロットル開閉制御手段としての役割を果たす。本プログラムが起動されると、まず、ステップ101で、エンジン停止後スロットル開閉制御の実行条件が成立しているか否かを判定する。ここで、エンジン停止後スロットル開閉制御の実行条件は、例えば、次の(1) と(2) の条件を両方とも満たすことである。
Hereinafter, the processing contents of the throttle opening / closing control program after engine stop of FIGS. 4 and 5 executed by the
The throttle opening / closing control program after engine stop in FIGS. 4 and 5 is executed after the engine stops (after the
(1) 吸気温最小値THAmin (エンジン停止前の所定期間に吸気温センサ18で検出した吸気温の最小値)が所定の氷結判定値kTHA以下であること
(2) バッテリ電圧が所定値kVB以上であること
上記(1) の条件は、水が凍結する寒冷状態であるか否かを判定する条件であり、上記(2) の条件は、エンジン停止中にスロットルバルブ14を開閉駆動するのに必要なバッテリ容量があるか否かを判定する条件である。
(1) The minimum intake air temperature value THAmin (the minimum value of the intake air temperature detected by the intake
(2) The battery voltage is equal to or higher than the predetermined value kVB. The condition (1) above is a condition for determining whether or not the water is in a cold state, and the condition (2) is that the engine is stopped. Is a condition for determining whether or not there is a battery capacity necessary to open and close the
上記(1) と(2) の条件を両方とも満たせば、エンジン停止後スロットル開閉制御の実行条件が成立するが、上記(1) と(2) の条件のうち一方でも満たさない条件があれば、エンジン停止後スロットル開閉制御の実行条件が不成立となる。 If both of the above conditions (1) and (2) are satisfied, the throttle opening / closing control execution condition is satisfied after the engine stops, but if either of the above conditions (1) and (2) is not satisfied, Then, the execution condition of the throttle opening / closing control is not satisfied after the engine is stopped.
このステップ101で、エンジン停止後スロットル開閉制御の実行条件が不成立と判定された場合には、ステップ102以降のエンジン停止後スロットル開閉制御に関する処理を実行することなく、図5のステップ121に進み、スロットルバルブ14のモータ13への通電をオフ状態に維持すると共に、目標スロットル開度TANGを初期値kTANGLOWに維持して、本プログラムを終了する。
If it is determined in
一方、図4のステップ101で、エンジン停止後スロットル開閉制御の実行条件が成立していると判定された場合には、ステップ102以降のエンジン停止後スロットル開閉制御に関する処理を次のようにして実行する。まず、ステップ102で、スロットル開閉切換フラグXSOCを、スロットル開弁制御を意味する「1」にセットする。
On the other hand, if it is determined in
この後、ステップ103に進み、IGスイッチオフ後(エンジン停止後)の経過時間をカウントするIGオフ後経過時間カウンタCOFFのカウント値をカウントアップした後、ステップ104に進み、IGオフ後経過時間カウンタCOFFのカウント値が融解時期判定値fs(THAmin )を越えたか否かによって、エンジン停止後の吸気管12内の温度上昇によってスロットルバルブ14に付着していた氷が融解して水になる融解時期になったか否かを判定する。
Thereafter, the process proceeds to step 103, the count value of an elapsed time counter COFF after IG OFF that counts the elapsed time after the IG switch is turned off (after engine stop) is counted up, and then the process proceeds to step 104, where the elapsed time counter after the IG off. Depending on whether or not the COFF count value exceeds the melting time judgment value fs (THAmin), the melting time when the ice adhering to the
ここで、融解時期判定値fs(THAmin )は、IGスイッチのオフからスロットルバルブ14に付着していた氷が融解して水になるまでに要する時間に相当する値であり、吸気温最小値THAmin に応じてマップ又は数式等により設定される。このステップ104の処理が特許請求の範囲でいう融解時期判定手段としての役割を果たす。
Here, the melting time determination value fs (THAmin) is a value corresponding to the time required from the time when the IG switch is turned off until the ice adhering to the
このステップ104で、IGオフ後経過時間カウンタCOFFのカウント値が融解時期判定値fs(THAmin )以下であると判定された場合には、まだ融解時期ではないと判断して、ステップ105に進み、目標スロットル開度TANGを初期値kTANGLOWに維持したまま、ステップ103に戻り、IGオフ後経過時間カウンタCOFFのカウント値をカウントアップする処理を繰り返す。
If it is determined in
その後、ステップ104で、IGオフ後経過時間カウンタCOFFのカウント値が融解時期判定値fs(THAmin )を越えと判定されたときに、スロットルバルブ14に付着していた氷が融解して水になる融解時期になったと判断して、ステップ106に進み、スロットル開閉切換フラグXSOCが「1」にセットされているか否かを判定する。
Thereafter, when it is determined in
このステップ106で、スロットル開閉切換フラグXSOCが「1」にセットされていると判定された場合には、スロットル開弁制御を次のようにして実行する。まず、ステップ107で、スロットル開弁制御の実行時間をカウントする開弁制御時間カウンタCOPNのカウント値をカウントアップすると共に、後述する閉弁制御時間カウンタCCLSのカウント値を「0」にリセットする。
If it is determined in
この後、ステップ108に進み、開弁制御時間カウンタCOPNのカウント値が所定値kTOPNよりも小さいか否かを判定し、開弁制御時間カウンタCOPNのカウント値が所定値kTOPNよりも小さいと判定された場合には、ステップ109に進み、仮の目標スロットル開度TTANGを所定値ΔOPNだけ増加させる。
TTANG=TTANG+ΔOPN
Thereafter, the routine proceeds to step 108, where it is determined whether or not the count value of the valve opening control time counter COPN is smaller than the predetermined value kTOPN, and it is determined that the count value of the valve opening control time counter COPN is smaller than the predetermined value kTOPN. If YES in
TTANG = TTANG + ΔOPN
この後、ステップ110に進み、仮の目標スロットル開度TTANGが最大値kTANGHIよりも小さいか否かを判定し、仮の目標スロットル開度TTANGが最大値kTANGHIよりも小さいと判定された場合には、ステップ112に進み、目標スロットル開度TANGを仮の目標スロットル開度TTANGに設定する。
TANG=TTANG
Thereafter, the routine proceeds to step 110, where it is determined whether or not the temporary target throttle opening degree TTANG is smaller than the maximum value kTANGHI, and when it is determined that the temporary target throttle opening degree TTANG is smaller than the maximum value kTANGHI. In
TANG = TTANG
その後、上記ステップ110で、仮の目標スロットル開度TTANGが最大値kTANGHI以上であると判定された場合には、ステップ111に進み、仮の目標スロットル開度TTANGを最大値kTANGHIでガード処理した後(TTANG=kTANGHI)、ステップ112に進み、目標スロットル開度TANGを仮の目標スロットル開度TTANGに設定する。
TANG=TTANG
Thereafter, when it is determined in
TANG = TTANG
これらのステップ108〜112の処理により、目標スロットル開度TANGを所定値ΔOPNずつ増加させて最終的に最大値kTANGHIに維持することで、実スロットル開度を所定値ΔOPNずつ増加させて最終的に最大値kTANGHIに維持する。
Through the processing of these
その後、上記ステップ108で、開弁制御時間カウンタCOPNのカウント値が所定値kTOPN以上であると判定されたときに、ステップ113に進み、スロットル開閉切換フラグXSOCを、スロットル閉弁制御を意味する「0」にリセットする。
Thereafter, when it is determined in
その後、上記ステップ106で、スロットル開閉切換フラグXSOCが「0」と判定された場合には、スロットル閉弁制御を次のようにして実行する。まず、図5のステップ114で、スロットル閉弁制御の実行時間をカウントする閉弁制御時間カウンタCCLSのカウント値をカウントアップすると共に、開弁制御時間カウンタCOPNのカウント値を「0」にリセットする。
Thereafter, when it is determined in
この後、ステップ115に進み、閉弁制御時間カウンタCCLSのカウント値が所定値kTCLSよりも小さいか否かを判定し、閉弁制御時間カウンタCCLSのカウント値が所定値kTCLSよりも小さいと判定された場合には、ステップ116に進み、目標スロットル開度TANGを所定値ΔCLSだけ減少させる。
TANG=TANG−ΔCLS
Thereafter, the routine proceeds to step 115, where it is determined whether or not the count value of the valve closing control time counter CCLS is smaller than the predetermined value kTCLS, and it is determined that the count value of the valve closing control time counter CCLS is smaller than the predetermined value kTCLS. If YES in
TANG = TANG-ΔCLS
この後、ステップ117に進み、目標スロットル開度TANGが初期値kTANGLOWに所定値ΔOFFを加算した値以下であるか否かを判定し、目標スロットル開度TANGが初期値kTANGLOWに所定値ΔOFFを加算した値以下になったと判定されたときに、ステップ118に進み、スロットルバルブ14のモータ13への通電をオフすると共に、目標スロットル開度TANGを初期値kTANGLOWに設定する。
After that, the routine proceeds to step 117, where it is determined whether or not the target throttle opening degree TANG is equal to or smaller than a value obtained by adding a predetermined value ΔOFF to the initial value kTANGLOW, and the target throttle opening degree TANG adds the predetermined value ΔOFF to the initial value kTANGLOW. When it is determined that the value is equal to or smaller than the predetermined value, the routine proceeds to step 118 where the power supply to the
これらのステップ116〜118の処理により、目標スロットル開度TANGを徐々に減少させて初期値kTANGLOWの手前でスロットルバルブ14のモータ13への通電をオフすることで、実スロットル開度を徐々に減少させて最終的にリターンスプリング等によって初期値kTANGLOWに維持する。
Through the processing of these
その後、上記ステップ115で、閉弁制御時間カウンタCCLSのカウント値が所定値kTCLS以上であると判定されたときに、ステップ119に進み、スロットル開閉切換フラグXSOCを「1」にセットする。
Thereafter, when it is determined in
次のステップ120で、IGオフ後経過時間カウンタCOFFのカウント値が終了判定値fe(THAmin )以上であると判定されるまでは、上記ステップ103〜119の処理を繰り返して、スロットル開弁制御とスロットル閉弁制御とを交互に実行する。ここで、終了判定値fe(THAmin )は、スロットルバルブ14の駆動回数を設定するための判定値であり、吸気温最小値THAmin に応じてマップ又は数式等により設定される。本実施例1では、スロットルバルブ14が2回以上開閉駆動されるように終了判定値fe(THAmin )が設定される。
Until the count value of the elapsed time counter COFF after IG OFF is determined to be equal to or greater than the end determination value fe (THAmin) in the
その後、ステップ120で、IGオフ後経過時間カウンタCOFFのカウント値が終了判定値fe(THAmin )以上であると判定されたときに、ステップ121に進み、スロットルバルブ14のモータ13への通電をオフすると共に、目標スロットル開度TANGを初期値kTANGLOWに設定して、本プログラムを終了する。
Thereafter, when it is determined in
以上説明した本実施例1では、IGスイッチオフ後の経過時間が融解時期判定値fs(THAmin )を越えたか否かによって、エンジン停止後の吸気管12内の温度上昇によってスロットルバルブ14に付着していた氷が融解して水になる融解時期になったか否かを判定し、融解時期になったときに、スロットル開弁制御とスロットル閉弁制御とを交互に実行して、スロットルバルブ14を開閉駆動する。これにより、スロットルバルブ14が氷結している場合でも、エンジン停止後の融解時期にスロットルバルブ14を開閉駆動してスロットルバルブに付着している水を簡単に振り落とすことができる。このため、その後、エンジン停止中に吸気管12内の温度が氷点以下に低下しても、スロットルバルブ14に氷結が生じることを防止することができ、次の始動時にスロットルバルブ14を確実に正常動作させることができる。しかも、従来とは異なり、スロットルバルブ14に付着した氷塊が吸気管12の内壁(スロットルボディ10の内壁)に叩き付けられることがなくなり、スロットル装置の損傷・耐久性低下や氷塊の衝突音による騒音の発生を防止することができる。
In the first embodiment described above, depending on whether or not the elapsed time after the IG switch is turned off exceeds the melting timing determination value fs (THAmin), it adheres to the
更に、本実施例1では、外気温(吸気温)に応じてエンジン停止後にスロットルバルブ14に付着していた氷が融解して水になる融解時期が変化することを考慮して、吸気温最小値THAmin に応じて設定した融解時期判定値fs(THAmin )を用いて融解時期を判定するようにしたので、外気温(吸気温)によって変化する融解時期を精度良く判定することができる。
Further, in the first embodiment, the intake air temperature is minimized in consideration of the change in the melting time when the ice attached to the
また、本実施例1では、エンジン停止後の融解時期にスロットルバルブ14を2回以上開閉駆動するようにしたので、スロットルバルブ14を1回開閉駆動しただけではスロットルバルブ14に付着している水を振り落としきれない場合でも、スロットルバルブ14を2回以上開閉駆動することでスロットルバルブ14に付着している水を確実に振り落とすことができる。但し、本発明は、スロットルバルブ14の開閉駆動回数を1回のみとしても良く、この場合でも、ある程度の氷結防止効果を得ることができる。
In the first embodiment, since the
更に、本実施例1では、吸気温最小値THAmin に応じてエンジン停止後スロットル開閉制御の終了判定値fe(THAmin )を設定することで、吸気温最小値THAmin に応じてスロットルバルブ14の開閉駆動回数を設定するようにしたので、外気温(吸気温)に応じて氷の融解速度や融解水量が変化するのに対応してスロットルバルブ14の駆動回数を適度な回数に設定することができ、スロットルバルブ14の駆動回数を無駄に多くすることなく、スロットルバルブ14に付着している水を確実に振り落とすことができる。
Further, in the first embodiment, by setting an end determination value fe (THAmin) of the throttle opening / closing control after engine stop according to the minimum intake air temperature value THAmin, the
尚、外気温、吸気温、水温、油温のうちの1つ又は2つ以上に基づいてスロットルバルブ14の駆動回数を設定するようにしても良い。
The number of times the
次に、図6乃至図8を用いて本発明の実施例2を説明する。
本実施例2では、図7に示すように、スロットルバルブ14を内蔵するスロットルボディ10をほぼ水平方向に配置した横型配置となっている。その他のシステム構成は、前記実施例1とほぼ同じである。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the second embodiment, as shown in FIG. 7, the
ECU25は、後述する図8のエンジン停止後スロットル開閉制御プログラムを実行することで、次のようにしてエンジン停止後スロットル開閉制御を実行する。図6に示すように、IGスイッチ26がオフされてエンジン11が停止された時点t1 で、スロットル開弁制御を開始する。このスロットル開弁制御では、目標スロットル開度TANGを徐々に増加させて最終的に最大値kTANGHIに維持することで、実スロットル開度を徐々に増加させて最終的に最大値kTANGHIに維持する。この場合、最大値kTANGHIは、例えば、スロットルバルブ14が水平方向に対して傾斜した姿勢となる位置に設定されている。
The
この後、IGスイッチオフ後の経過時間が融解時期判定値fs(THAmin )を越えて、エンジン停止後の吸気管12内の温度上昇によってスロットルバルブ14に付着していた氷が融解して水になる融解時期になったと判定された時点t2 で、スロットル開弁制御を終了して、スロットル閉弁制御を開始する。このスロットル閉弁制御では、目標スロットル開度TANGを徐々に減少させて初期値kTANGLOW(例えばオープナ位置)の手前でスロットルバルブ14のモータ13への通電をオフすることで、実スロットル開度を徐々に減少させて最終的にリターンスプリング等によって初期値kTANGLOWに維持する。
Thereafter, the elapsed time after the IG switch is turned off exceeds the melting timing determination value fs (THAmin), and the ice adhering to the
これにより、図7に示すように、スロットルバルブ14が氷結している場合でも、エンジン停止後の吸気管12内の温度上昇によってスロットルバルブ14に付着していた氷が融解して水になる融解時期まで、スロットルバルブ14を開放して傾斜姿勢に維持することでスロットルバルブ14に付着している水を簡単に流し落とすことができる。これにより、その後、吸気管12内の温度が低下したときにスロットルバルブ14に氷結が生じることを防止することができ、次の始動時にスロットルバルブ14を確実に正常動作させることができる。
Accordingly, as shown in FIG. 7, even when the
以下、ECU25が実行する図8のエンジン停止後スロットル開閉制御プログラムの処理内容を説明する。本プログラムが起動されると、まず、ステップ201で、エンジン停止後スロットル開閉制御の実行条件が成立しているか否かを判定する。このエンジン停止後スロットル開閉制御の実行条件は、前記実施例1で説明したエンジン停止後スロットル開閉制御の実行条件と同じである。
Hereinafter, the processing content of the after-engine stop throttle opening / closing control program of FIG. 8 executed by the
このステップ201で、エンジン停止後スロットル開閉制御の実行条件が不成立と判定された場合には、ステップ202以降のエンジン停止後スロットル開閉制御に関する処理を実行することなく、ステップ210に進み、スロットルバルブ14のモータ13への通電をオフ状態に維持すると共に、目標スロットル開度TANGを初期値kTANGLOWに維持して、本プログラムを終了する。
If it is determined in
一方、上記ステップ201で、エンジン停止後スロットル開閉制御の実行条件が成立していると判定された場合には、ステップ202以降のエンジン停止後スロットル開閉制御に関する処理を次のようにして実行する。まず、ステップ202で、IGオフ後経過時間カウンタCOFFのカウント値をカウントアップした後、スロットル開弁制御を次のようにして実行する。まず、ステップ203で、仮の目標スロットル開度TTANGを所定値ΔOPNだけ増加させる。
TTANG=TTANG+ΔOPN
On the other hand, if it is determined in
TTANG = TTANG + ΔOPN
この後、ステップ204に進み、仮の目標スロットル開度TTANGが最大値kTANGHIよりも小さいか否かを判定し、仮の目標スロットル開度TTANGが最大値kTANGHIよりも小さいと判定された場合には、ステップ206に進み、目標スロットル開度TANGを仮の目標スロットル開度TTANGに設定する。
TANG=TTANG
After this, the routine proceeds to step 204, where it is determined whether or not the temporary target throttle opening degree TTANG is smaller than the maximum value kTANGHI, and when it is determined that the temporary target throttle opening degree TTANG is smaller than the maximum value kTANGHI. In
TANG = TTANG
その後、上記ステップ204で、仮の目標スロットル開度TTANGが最大値kTANGHI以上であると判定された場合には、ステップ205に進み、仮の目標スロットル開度TTANGを最大値kTANGHIで制限した後(TTANG=kTANGHI)、ステップ206に進み、目標スロットル開度TANGを仮の目標スロットル開度TTANGに設定する。
TANG=TTANG
Thereafter, when it is determined in
TANG = TTANG
これらのステップ203〜206の処理により、目標スロットル開度TANGを所定値ΔOPNずつ増加させて最終的に最大値kTANGHIに維持することで、実スロットル開度を所定値ΔOPNずつ増加させて最終的に最大値kTANGHIに維持する。
Through the processing of these
この後、ステップ207で、IGオフ後経過時間カウンタCOFFのカウント値が融解時期判定値fs(THAmin )を越えたか否かを判定し、IGオフ後経過時間カウンタCOFFのカウント値が融解時期判定値fs(THAmin )を越えと判定されたときに、スロットルバルブ14に付着していた氷が融解して水になる融解時期になったと判断して、スロットル閉弁制御を次のようにして実行する。まず、ステップ208で、目標スロットル開度TANGを所定値ΔCLSだけ減少させる。
TANG=TANG−ΔCLS
Thereafter, in
TANG = TANG-ΔCLS
この後、ステップ209に進み、目標スロットル開度TANGが初期値kTANGLOWに所定値ΔOFFを加算した値以下であるか否かを判定し、目標スロットル開度TANGが初期値kTANGLOWに所定値ΔOFFを加算した値以下になったと判定されたときに、ステップ210に進み、スロットルバルブ14のモータ13への通電をオフすると共に、目標スロットル開度TANGを初期値kTANGLOWに設定する。
Thereafter, the process proceeds to step 209, where it is determined whether or not the target throttle opening degree TANG is equal to or smaller than a value obtained by adding the predetermined value ΔOFF to the initial value kTANGLOW, and the target throttle opening degree TANG adds the predetermined value ΔOFF to the initial value kTANGLOW. When it is determined that the value is equal to or smaller than the predetermined value, the routine proceeds to step 210, where the power supply to the
これらのステップ208〜210の処理により、目標スロットル開度TANGを徐々に減少させて最小位置kTANGLOWの手前でスロットルバルブ14のモータ13への通電をオフすることで、実スロットル開度を徐々に減少させて最終的にリターンスプリング等によって初期値kTANGLOWに維持する。
By the processing of these
以上説明した本実施例2では、エンジン停止後の吸気管12内の温度上昇によってスロットルバルブ14に付着していた氷が融解して水になる融解時期まで、スロットルバルブ14を開放して傾斜姿勢に維持するようにしたので、スロットルバルブ14に付着している水を簡単に流し落とすことができる。これにより、その後、吸気管12内の温度が低下したときにスロットルバルブ14に氷結が生じることを防止することができ、次の始動時にスロットルバルブ14を確実に正常動作させることができる。
In the second embodiment described above, the
尚、上記実施例2では、エンジン停止後に融解時期と判定されるまでスロットルバルブ14を開放して傾斜姿勢に維持するようにしたが、エンジン停止後に融解時期と判定されるまでスロットルバルブ14を開閉駆動する処理を繰り返すようにしても良い。
In the second embodiment, the
また、上記各実施例1,2では、吸気温に基づいて融解時期を判定するようにしたが、外気温、吸気温、水温、油温のうちの1つ又は2つ以上に基づいて融解時期を判定するようにしても良い。 In each of the first and second embodiments, the melting time is determined based on the intake air temperature. However, the melting time is determined based on one or more of the outside air temperature, the intake air temperature, the water temperature, and the oil temperature. May be determined.
また、上記実施例1のエンジン停止後スロットル開閉制御を横型配置のスロットルボディを備えたシステムに適用して実施しても良い。また、上記実施例2のエンジン停止後スロットル開閉制御を縦型配置のスロットルボディを備えたシステムに適用して実施しても良い。更に、本発明は、ブローバイガス配管が省略されたシステム構成に適用して実施しても良い。 Further, the throttle opening / closing control after the engine stop of the first embodiment may be applied to a system including a laterally arranged throttle body. Further, the throttle opening / closing control after the engine stop according to the second embodiment may be applied to a system including a vertically arranged throttle body. Furthermore, the present invention may be applied to a system configuration in which blow-by gas piping is omitted.
11…エンジン(内燃機関)、12…吸気管、13…モータ、14…スロットルバルブ、15…スロットル開度センサ、18…吸気温センサ、20…燃料噴射弁、21…点火プラグ、25…ECU(機関停止後スロットル開閉制御手段,融解時期判定手段)、26…IGスイッチ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
内燃機関の停止後の所定時期に前記スロットルバルブを開閉駆動する機関停止後スロットル開閉制御手段と、
内燃機関の停止後に前記スロットルバルブに付着していた氷が融解して水になる融解時期を判定する融解時期判定手段とを備え、
前記所定時期は、前記融解時期判定手段で判定した融解時期であることを特徴とする内燃機関のスロットル制御装置。 In a throttle control device for an internal combustion engine that opens and closes a throttle valve provided in an intake pipe of the internal combustion engine with an electric actuator such as a motor,
A throttle opening / closing control means after engine stop for opening and closing the throttle valve at a predetermined time after the internal combustion engine is stopped ;
Melting time determination means for determining a melting time when ice adhering to the throttle valve melts to become water after the internal combustion engine is stopped,
The throttle control device for an internal combustion engine, wherein the predetermined time is a melting time determined by the melting time determination means .
内燃機関の停止後から所定時期まで前記スロットルバルブを開放又は開閉駆動した後に前記スロットルバルブを閉じる機関停止後スロットル開閉制御手段と、
内燃機関の停止後に前記スロットルバルブに付着していた氷が融解して水になる融解時期を判定する融解時期判定手段とを備え、
前記所定時期は、前記融解時期判定手段で判定した融解時期であることを特徴とする内燃機関のスロットル制御装置。 In a throttle control device for an internal combustion engine that opens and closes a throttle valve provided in an intake pipe of the internal combustion engine with an electric actuator such as a motor,
A throttle opening / closing control means after engine stop for closing the throttle valve after opening or opening / closing the throttle valve until a predetermined time after the internal combustion engine is stopped ;
Melting time determination means for determining a melting time when ice adhering to the throttle valve melts to become water after the internal combustion engine is stopped,
The throttle control device for an internal combustion engine, wherein the predetermined time is a melting time determined by the melting time determination means .
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