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JP7690878B2 - Throttle Control Device - Google Patents
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Description

本発明は、車載エンジンのスロットルバルブを制御するスロットル制御装置に関する。 The present invention relates to a throttle control device that controls the throttle valve of an on-vehicle engine.

低温環境下では、エンジンの停止中にスロットルバルブが氷結して動作不良を起こすことがある。特許文献1には、エンジンが停止した時点から一定の時間が経過する毎にスロットルバルブを開閉駆動することで、氷結によるスロットルバルブの固着を抑制する技術が記載されている。 In low-temperature environments, the throttle valve may freeze while the engine is stopped, causing malfunction. Patent Document 1 describes a technology that prevents the throttle valve from sticking due to freezing by opening and closing the throttle valve every time a certain amount of time has elapsed since the engine was stopped.

特開2014-156845号公報JP 2014-156845 A

ところで、低温環境下では、エンジンの運転中に冷たい吸気がスロットルバルブに吹き付けられる。そして、低温となったスロットルバルブの表面に、吸気中の水分が凍り付くことがある。そうした場合にもエンジンが停止すると、冷たい吸気がスロットルバルブに吹き付けられなくなる。その一方で、エンジン停止後のスロットルバルブは、エンジンの余熱で温められる。そのため、エンジン停止後にスロットルバルブの温度が上昇して、バルブ表面の着氷が溶けることがある。溶けだした水は、スロットルバルブの表面を伝って滴下して、スロットルバルブとスロットルボディとの隙間に溜まる。その後、時間が経過してエンジンが冷えると、スロットルバルブやスロットルボディの温度が再び氷点下となる。そして、隙間に溜まった水が再び凍り付き、スロットルバルブが固着することがある。 In a low-temperature environment, cold intake air is blown onto the throttle valve while the engine is running. The moisture in the intake air may freeze onto the cold surface of the throttle valve. Even in such a case, when the engine is stopped, cold intake air is no longer blown onto the throttle valve. On the other hand, after the engine is stopped, the throttle valve is warmed by the residual heat of the engine. As a result, the temperature of the throttle valve rises after the engine is stopped, and the ice on the valve surface may melt. The melted water drips down the surface of the throttle valve and accumulates in the gap between the throttle valve and the throttle body. After that, as the engine cools down over time, the temperature of the throttle valve and throttle body will drop below freezing again. The water that has accumulated in the gap may then freeze again, causing the throttle valve to become stuck.

スロットルバルブの開閉駆動では、スロットルバルブやその周辺に付着した水は容易に振り払えるが、氷結は除去し切れない場合がある。一方、スロットルバルブ表面の氷結の融解の時期、及び融解した水の再氷結の時期は、状況によって変化する。そのため、エンジン停止後、一定の時間が経過する毎にスロットルバルブを開閉駆動するだけでは、スロットルバルブの固着を抑えられない場合がある。 When the throttle valve is opened and closed, water adhering to the throttle valve and its surroundings can be easily shaken off, but ice may not be completely removed. On the other hand, the time when ice melts on the throttle valve surface and the time when the melted water refreezes vary depending on the situation. For this reason, simply opening and closing the throttle valve every certain amount of time after the engine is stopped may not be enough to prevent the throttle valve from sticking.

上記課題を解決するスロットル制御装置は、エンジン停止後にスロットルバルブを開閉駆動して、氷結による同スロットルバルブの固着を抑制する固着抑制制御を行う。そして、同スロットル制御装置は、固着抑制制御の実施時期を、エンジンが停止したときの外気温である停止時外気温、及びエンジンが停止したときの同エンジンの冷却水温である停止時水温に基づき可変設定している。 The throttle control device that solves the above problem performs sticking suppression control by opening and closing the throttle valve after the engine is stopped, to suppress the sticking of the throttle valve due to icing. The throttle control device variably sets the timing of implementing the sticking suppression control based on the outside air temperature at the time the engine is stopped, which is the outside air temperature when the engine is stopped, and the engine coolant temperature at the time the engine is stopped.

エンジン停止後のスロットルバルブの氷結が融解する時期、及び融解した水が再氷結する時期は、停止時外気温及び停止時水温から予測できる。そのため、上記スロットル制御装置では、固着抑制制御によるエンジン停止後のスロットルバルブの開閉駆動を、氷結が融解した状態にある期間に実施できる。したがって、エンジン停止中の氷結によるスロットルバルブの固着を抑制できる。 The time when the ice on the throttle valve melts after the engine is stopped and when the melted water refreezes can be predicted from the outside air temperature and water temperature when the engine is stopped. Therefore, in the above throttle control device, the throttle valve can be opened and closed after the engine is stopped using the sticking prevention control while the ice is melted. Therefore, sticking of the throttle valve due to ice while the engine is stopped can be suppressed.

なお、停止時外気温及び停止時水温が、スロットルバルブの氷結が生じない値である場合には、上記固着抑制制御でのスロットルバルブの開閉駆動を行わないようにするとよい。また、停止時外気温及び停止時水温が、スロットルバルブの氷結が生じ得る値であり、かつエンジンの停止後も前記氷結が融解せずに維持される値である場合にも、上記固着抑制制御でのスロットルバルブの開閉駆動は行わないようにするとよい。そうした場合には、固着抑制のためのスロットルバルブの開閉駆動が、固着が発生しない状況で不要に実施され難くなる。 If the outside air temperature and water temperature at the time of stopping are values at which freezing of the throttle valve will not occur, it is advisable not to perform the opening and closing drive of the throttle valve in the above-mentioned sticking suppression control. Also, if the outside air temperature and water temperature at the time of stopping are values at which freezing of the throttle valve may occur and at which the ice will remain without melting even after the engine is stopped, it is advisable not to perform the opening and closing drive of the throttle valve in the above-mentioned sticking suppression control. In such a case, it becomes difficult to perform the opening and closing drive of the throttle valve for sticking suppression unnecessarily in a situation where sticking will not occur.

スロットル制御装置の一実施形態の構成を模式的に示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration of an embodiment of a throttle control device; 同スロットル制御装置におけるマイクロコントローラが実行する開閉駆動時間設定ルーチンの処理手順を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing the procedure of an opening/closing drive time setting routine executed by a microcontroller in the throttle control device. 表面が氷結したスロットルバルブの状態を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the state of a throttle valve with ice on its surface. 氷が溶けたときのスロットルバルブの状態を示す図である。11A and 11B are diagrams illustrating the state of the throttle valve when ice melts. 停止時外気温、停止時水温とエンジン停止後のスロットルバルブの駆動時期との関係を示すグラフである。4 is a graph showing the relationship between the outside air temperature when the engine is stopped, the water temperature when the engine is stopped, and the timing of driving the throttle valve after the engine is stopped.

以下、スロットル制御装置の一実施形態を、図1~図5を参照して詳細に説明する。
<スロットル制御装置の構成>
まず、図1を参照して、本実施形態のスロットル制御装置の構成を説明する。図1に示すように、スロットルバルブ12は、車両に搭載されたエンジン10の吸気通路11に設けられたスロットルボディ13の内部に設置されている。スロットルバルブ12は、スロットルモータ14に連結されている。そして、スロットルバルブ12は、スロットルモータ14により開閉駆動される。
An embodiment of a throttle control device will be described in detail below with reference to FIGS.
<Configuration of the throttle control device>
First, the configuration of the throttle control device of this embodiment will be described with reference to Fig. 1. As shown in Fig. 1, a throttle valve 12 is installed inside a throttle body 13 provided in an intake passage 11 of an engine 10 mounted on a vehicle. The throttle valve 12 is connected to a throttle motor 14. The throttle valve 12 is driven to open and close by the throttle motor 14.

エンジン10の運転制御は、ECM(エンジンコントロールモジュール)20により行われる。本実施形態では、このECM20がスロットル制御装置に対応している。ECM20は、マイクロコントローラ21を備えている。マイクロコントローラ21は、エンジン10の運転制御のための各種演算処理を実行する処理装置22と、制御用のプログラムやデータを記憶した記憶装置23と、を備えている。また、ECM20は、モータ駆動回路24を備えている。モータ駆動回路24は、マイクロコントローラ21の指令に応じて、スロットルモータ14の駆動電流を調整する。ECM20には、エンジン10の運転状況を確認するための各種センサが接続されている。ECM20に接続されたセンサには、外気温T1を検出する外気温センサ26と、エンジン10の冷却水の温度であるエンジン水温T2を検出する水温センサ27と、が含まれる。 The operation control of the engine 10 is performed by an ECM (engine control module) 20. In this embodiment, the ECM 20 corresponds to a throttle control device. The ECM 20 includes a microcontroller 21. The microcontroller 21 includes a processing unit 22 that executes various arithmetic processes for controlling the operation of the engine 10, and a storage unit 23 that stores control programs and data. The ECM 20 also includes a motor drive circuit 24. The motor drive circuit 24 adjusts the drive current of the throttle motor 14 in response to commands from the microcontroller 21. The ECM 20 is connected to various sensors for checking the operating conditions of the engine 10. The sensors connected to the ECM 20 include an outside air temperature sensor 26 that detects the outside air temperature T1, and a water temperature sensor 27 that detects the engine water temperature T2, which is the temperature of the cooling water for the engine 10.

ECM20は、各種センサの検出結果に応じてエンジン10の運転制御を行う。具体的には、ECM20は、記憶装置23に記憶されたプログラムを処理装置22が読み込んで実行することで、エンジン10の運転制御を行っている。そして、ECM20は、エンジン10の運転制御の一環として、スロットルバルブ12の駆動制御を行っている。 The ECM 20 controls the operation of the engine 10 according to the detection results of various sensors. Specifically, the ECM 20 controls the operation of the engine 10 by having the processing unit 22 read and execute a program stored in the storage device 23. As part of the operation control of the engine 10, the ECM 20 controls the drive of the throttle valve 12.

マイクロコントローラ21は、メインリレー28を介してバッテリ29に接続されている。そして、メインリレー28が閉じた状態では、バッテリ29からマイクロコントローラ21に電力が供給される。一方、メインリレー28が開いた状態では、バッテリ29からマイクロコントローラ21への電力供給が遮断される。なお、モータ駆動回路24、及びスロットルモータ14には、マイクロコントローラ21を経由してバッテリ29の電力が供給されている。 The microcontroller 21 is connected to the battery 29 via the main relay 28. When the main relay 28 is closed, power is supplied from the battery 29 to the microcontroller 21. On the other hand, when the main relay 28 is open, the power supply from the battery 29 to the microcontroller 21 is cut off. Note that power from the battery 29 is supplied to the motor drive circuit 24 and the throttle motor 14 via the microcontroller 21.

運転者がイグニッションスイッチ30のオン操作を行うと、それに連動してメインリレー28が閉じられて、マイクロコントローラ21が起動される。一方、イグニッションスイッチ30のオフ操作が行われると、マイクロコントローラ21は、エンジン10の停止制御を行う。そして、マイクロコントローラ21は、エンジン10の停止後に、メインリレー28を開く。なお、マイクロコントローラ21は、スロットルバルブ12の開度をオープナー開度とした状態でエンジン10を停止させている。オープナー開度は、スロットルバルブ12が吸気通路11を塞ぐ全閉開度よりも若干開き側の開度である。 When the driver turns on the ignition switch 30, the main relay 28 is closed in conjunction with the ignition switch 30, and the microcontroller 21 is started. On the other hand, when the ignition switch 30 is turned off, the microcontroller 21 controls the engine 10 to stop. After the engine 10 is stopped, the microcontroller 21 opens the main relay 28. The microcontroller 21 stops the engine 10 with the throttle valve 12 at the opener opening. The opener opening is slightly opener than the fully closed opening where the throttle valve 12 blocks the intake passage 11.

また、ECM20は、ソークタイマ25を備えている。ソークタイマ25には、メインリレー28の開閉状態に拘わらず、バッテリ29の電力が常時供給されている。ソークタイマ25は、エンジン10の停止後の経過時間を計測するためのカウンタを備えている。そして、ソークタイマ25は、エンジン10が停止してから予め設定された時間が経過すると、メインリレー28を閉じてマイクロコントローラ21を起動させる。 The ECM 20 also includes a soak timer 25. Regardless of whether the main relay 28 is open or closed, the soak timer 25 is constantly supplied with power from the battery 29. The soak timer 25 includes a counter for measuring the time that has elapsed since the engine 10 was stopped. When a preset time has elapsed since the engine 10 was stopped, the soak timer 25 closes the main relay 28 and starts the microcontroller 21.

<固着抑制駆動>
マイクロコントローラ21は、エンジン10の停止中に氷結によりスロットルバルブ12が固着することを抑制するための固着抑制制御を実施する。マイクロコントローラ21は、エンジン10の停止時に、固着抑制制御の実施時期を決定している。
<Stiction prevention drive>
The microcontroller 21 performs sticking suppression control to suppress the throttle valve 12 from sticking due to icing while the engine 10 is stopped. The microcontroller 21 determines the timing of performing the sticking suppression control when the engine 10 is stopped.

図2に、固着抑制制御の実施時期を決定するため、マイクロコントローラ21が実行するエンジン停止時処理のフローチャートを示す。マイクロコントローラ21は、イグニッションスイッチ30のオフ操作に応じたエンジン10の停止後の後処理として、エンジン停止時処理を実行する。 Figure 2 shows a flowchart of the engine stop processing executed by the microcontroller 21 to determine the implementation timing of the sticking suppression control. The microcontroller 21 executes the engine stop processing as a post-processing after the engine 10 is stopped in response to the ignition switch 30 being turned off.

本処理が開始されると、マイクロコントローラ21はまずステップS100において、現在の外気温T1、及びエンジン水温T2を取得する。ここで取得する外気温T1は、エンジン10が停止したときの外気温T1である停止時外気温に対応する。また、ここで取得するエンジン水温T2は、エンジン10が停止したときの同エンジン10の冷却水温である停止時水温に対応する。 When this process starts, the microcontroller 21 first acquires the current outside air temperature T1 and engine water temperature T2 in step S100. The outside air temperature T1 acquired here corresponds to the outside air temperature at stop, which is the outside air temperature T1 when the engine 10 is stopped. The engine water temperature T2 acquired here corresponds to the engine stop water temperature, which is the cooling water temperature of the engine 10 when the engine 10 is stopped.

続いてマイクロコントローラ21は、ステップS110において、停止時外気温及び停止時水温に基づき、固着抑制制御のためのスロットルバルブ12の開閉駆動を行う時期である駆動時期を設定する。ここで設定する駆動時期の値は、エンジン10の停止から開閉駆動の実施時期までの経過時間を表している。 Next, in step S110, the microcontroller 21 sets the drive timing, which is the time to open and close the throttle valve 12 for the sticking suppression control, based on the outside air temperature and water temperature when the engine is stopped. The value of the drive timing set here represents the elapsed time from when the engine 10 is stopped to when the opening and closing drive is performed.

駆動時期の設定後、マイクロコントローラ21は、ステップS120において、ステップS110で設定した駆動時期の値をソークタイマ25に送信した後、エンジン停止時処理を終了する。なお、マイクロコントローラ21は、本処理の完了後にメインリレー28を開いて自身の稼働を停止する。 After setting the drive timing, in step S120, the microcontroller 21 transmits the drive timing value set in step S110 to the soak timer 25, and then ends the engine stop processing. After completing this processing, the microcontroller 21 opens the main relay 28 to stop its own operation.

エンジン10の停止後にソークタイマ25は、マイクロコントローラ21から送信された駆動時期の値が示す時間が経過すると、メインリレー28を閉じてマイクロコントローラ21を起動させる。これにより起動したマイクロコントローラ21は、スロットルバルブ12の開閉駆動を行った後、メインリレー28を開いて自身の稼働を停止する。ここでの開閉駆動は、スロットルバルブ12を既定の開度まで開弁駆動した後、スロットルバルブ12をオープナー開度まで閉弁駆動することで行われる。 After the engine 10 is stopped, the soak timer 25 closes the main relay 28 and starts the microcontroller 21 when the time indicated by the drive timing value transmitted from the microcontroller 21 has elapsed. The microcontroller 21, which has been started in this way, drives the throttle valve 12 to open and close, and then opens the main relay 28 to stop its own operation. The opening and closing drive here is performed by driving the throttle valve 12 to open to a preset opening, and then driving the throttle valve 12 to close to the opener opening.

なお、停止時外気温、及び停止時水温によっては、エンジン10の停止後のスロットルバルブ12の開閉駆動を実施しない場合がある。この場合のマイクロコントローラ21は、ステップS120において、駆動時期の値として無効な値を設定する。この場合のマイクロコントローラ21は、ステップS120におけるソークタイマ25への駆動時期の送信は実施しない。 Depending on the outside air temperature and water temperature when the engine is stopped, the throttle valve 12 may not be opened or closed after the engine 10 is stopped. In this case, the microcontroller 21 sets an invalid value as the drive timing value in step S120. In this case, the microcontroller 21 does not transmit the drive timing to the soak timer 25 in step S120.

<固着抑制制御の実施時期の設定について>
次に、図3~図5を参照して、固着抑制制御におけるスロットルバルブ12の開閉駆動の実施時期の設定、すなわち図2のステップS110での駆動時期の設定について説明する。ここではまず、固着抑制制御により抑制されるスロットルバルブ12の固着について説明する。
<Setting the implementation timing of adhesion suppression control>
Next, the setting of the timing for driving the throttle valve 12 to open and close in the sticking suppression control, i.e., the setting of the drive timing in step S110 in Fig. 2, will be described with reference to Fig. 3 to Fig. 5. First, the sticking of the throttle valve 12 that is suppressed by the sticking suppression control will be described.

低温環境下では、エンジン10の運転中に低温の吸気が吹き付ける。そして、低温の吸気により、エンジン10の運転中のスロットルバルブ12が氷点下に冷やされることがある。こうした場合のスロットルバルブ12の表面には、ブローバイガス等に含まれる水分が凍り付くことがある。そして、図4に示すように、スロットルバルブ12の表面に氷が付着した状態で、エンジン10が停止することがある。 In a low-temperature environment, low-temperature intake air is blown into the engine 10 while it is operating. The low-temperature intake air can cool the throttle valve 12 below freezing while the engine 10 is operating. In such a case, moisture contained in blow-by gas, etc. can freeze onto the surface of the throttle valve 12. As shown in FIG. 4, the engine 10 can stop with ice adhering to the surface of the throttle valve 12.

エンジン10が停止すると、冷たい吸気がスロットルバルブ12に吹き付けられなくなる。その一方で、エンジン10には、停止後もしばらくは余熱が残る。そのため、エンジン10の停止後、同エンジン10の余熱によりスロットルバルブ12が温められて、表面に付着した氷が溶けることがある。 When the engine 10 stops, cold intake air is no longer blown onto the throttle valve 12. However, residual heat remains in the engine 10 for a while after it has stopped. Therefore, after the engine 10 stops, the residual heat of the engine 10 warms the throttle valve 12, which can melt the ice that has adhered to its surface.

図5に示すように、スロットルバルブ12の表面から溶けだした水は、同スロットルバルブ12の表面を伝って滴下して、スロットルバルブ12とスロットルボディ13との隙間に溜まる。その後、時間が経過してエンジン10が冷えると、スロットルバルブ12やスロットルボディ13の温度も下がる。外気温が氷点よりも低い場合には、スロットルバルブ12やスロットルボディ13の温度も氷点下に低下する。そのため、隙間に溜まった水が再び凍り付き、スロットルバルブ12が固着することがある。 As shown in Figure 5, water that melts from the surface of the throttle valve 12 drips down the surface of the throttle valve 12 and accumulates in the gap between the throttle valve 12 and the throttle body 13. As time passes and the engine 10 cools down, the temperatures of the throttle valve 12 and the throttle body 13 also drop. If the outside air temperature is below freezing, the temperatures of the throttle valve 12 and the throttle body 13 also drop below freezing. This can cause the water that has accumulated in the gap to freeze again, causing the throttle valve 12 to become stuck.

固着抑制制御では、エンジン10の停止後にスロットルバルブ12の開閉駆動を行うことで、エンジン10の停止中の着氷の融解及び再氷結によって生じるスロットルバルブ12の固着を抑制している。マイクロコントローラ21は、図2のステップS110において、図3に示す態様で停止時外気温及び停止時水温に応じて駆動時期を、すなわち固着抑制制御でのスロットルバルブ12の開閉駆動の時期を設定している。 In the sticking suppression control, the throttle valve 12 is opened and closed after the engine 10 is stopped, thereby suppressing the sticking of the throttle valve 12 caused by melting and re-freezing of ice while the engine 10 is stopped. In step S110 of FIG. 2, the microcontroller 21 sets the drive timing, i.e., the timing of opening and closing the throttle valve 12 in the sticking suppression control, according to the outside air temperature and water temperature at the time of stopping in the manner shown in FIG. 3.

図3の領域R1は、停止時外気温が氷点を超える領域である。外気温が氷点を超えている場合には、エンジン10の停止時のスロットルバルブ12が着氷した状態となっておらず、着氷の融解、再氷結によるスロットルバルブ12の固着は生じない。また、外気温が氷点下であっても、エンジン10の熱でスロットルバルブ12が氷点を超える温度に暖められていれば、エンジン10の運転中にスロットルバルブ12に氷が付着することはない。図3に示す曲線L1は、エンジン10の停止時にスロットルバルブ12の着氷が生じる領域と生じない領域との境界線を示している。曲線L1よりも図中上側の領域R2では、領域R1と同様に、エンジン10の停止時のスロットルバルブ12が着氷した状態となっておらず、着氷の融解、再氷結によるスロットルバルブ12の固着は生じないと考えられる。そのため、マイクロコントローラ21は、領域R1、R2では、駆動時期に無効な値を設定して、エンジン10の停止後のスロットルバルブ12の開閉駆動を実施しないようにしている。 Region R1 in FIG. 3 is a region where the outside air temperature exceeds the freezing point when the engine 10 is stopped. When the outside air temperature exceeds the freezing point, the throttle valve 12 is not frozen when the engine 10 is stopped, and the throttle valve 12 does not stick due to melting or refreezing. Even if the outside air temperature is below freezing, if the throttle valve 12 is warmed to a temperature above the freezing point by the heat of the engine 10, ice will not adhere to the throttle valve 12 while the engine 10 is operating. Curve L1 shown in FIG. 3 indicates the boundary between the region where icing of the throttle valve 12 occurs when the engine 10 is stopped and the region where icing does not occur. In region R2 above curve L1 in the figure, like region R1, the throttle valve 12 is not frozen when the engine 10 is stopped, and it is considered that the throttle valve 12 does not stick due to melting or refreezing. Therefore, in regions R1 and R2, the microcontroller 21 sets an invalid value for the drive timing so that the throttle valve 12 is not opened or closed after the engine 10 is stopped.

一方、図3の曲線L1よりも図中下側の領域では、エンジン10の停止時にスロットルバルブ12が着氷した状態となる。この場合にも、エンジン10の停止後、スロットルバルブ12の温度が氷点下に維持されれば、着氷が融解することはないため、再氷結によるスロットルバルブ12の固着は生じない。図3の曲線L2は、エンジン10の停止後、外気温が変化しないとした場合に、スロットルバルブ12の着氷の融解が生じる領域と生じない領域との境界線を示している。エンジン10の停止後に外気温が大きく変化することがなければ、曲線L2よりも図中下側の領域R3では、着氷の融解、再氷結によるスロットルバルブ12の固着は生じないと考えられる。そのため、マイクロコントローラ21は、領域R3においても、駆動時期に無効な値を設定して、エンジン10の停止後のスロットルバルブ12の開閉駆動を実施しないようにしている。 On the other hand, in the region below the curve L1 in FIG. 3, the throttle valve 12 is in an icy state when the engine 10 is stopped. Even in this case, if the temperature of the throttle valve 12 is maintained below the freezing point after the engine 10 is stopped, the ice will not melt, and the throttle valve 12 will not stick due to re-freezing. The curve L2 in FIG. 3 shows the boundary between the region where the ice on the throttle valve 12 melts and the region where it does not, assuming that the outside air temperature does not change after the engine 10 is stopped. If the outside air temperature does not change significantly after the engine 10 is stopped, it is considered that the ice will not melt and the throttle valve 12 will not stick due to re-freezing in the region R3 below the curve L2. Therefore, the microcontroller 21 sets an invalid value for the drive timing even in the region R3, so as not to perform the opening and closing drive of the throttle valve 12 after the engine 10 is stopped.

これに対して、図3の曲線L1よりも図中下側、かつ曲線L2よりも図中上側の領域では、着氷の融解、再氷結によるスロットルバルブ12の固着が発生する可能性がある。なお、以下の説明では、この領域を固着発生領域と記載する。本実施形態では、停止時外気温、停止時水温が固着発生領域内にある場合に、固着抑制制御によるエンジン10の停止後のスロットルバルブ12の開閉駆動を行っている。 In contrast, in the region below curve L1 and above curve L2 in FIG. 3, there is a possibility that the throttle valve 12 may become stuck due to melting of ice and re-freezing. In the following description, this region will be referred to as the sticking occurrence region. In this embodiment, when the outside air temperature and water temperature at the time of stopping are within the sticking occurrence region, the throttle valve 12 is opened and closed after the engine 10 is stopped using sticking suppression control.

なお、スロットルバルブ12の開閉駆動では、スロットルバルブ12やその周辺に付着した水は容易に振り払えるが、付着した氷までは除去し切れない場合がある。よって、固着抑制制御でのスロットルバルブ12の開閉駆動は、着氷が融解してから再氷結する迄の期間に実施することが望ましい。 Although the opening and closing of the throttle valve 12 can easily shake off water that has adhered to the throttle valve 12 and its surroundings, it may not be possible to completely remove the ice that has adhered to the throttle valve 12. Therefore, it is desirable to open and close the throttle valve 12 using the adhesion suppression control during the period from when the ice melts until it refreezes.

一方、スロットルバルブ表面の氷結の融解の時期、及び融解した水の再氷結の時期は、停止時のエンジン10や外気の温度によって変化する。具体的には、スロットルバルブ12の着氷が融解する時期は、外気温が低いほど遅くなる。また、同融解の時期は、停止時水温が低いほど遅くなる。これに対して、融解した水が再氷結する時期は、外気温が低いほど早くなり、停止時水温が低いほど早くなる。そこで、マイクロコントローラ21は、固着抑制制御によるエンジン10の停止後のスロットルバルブ12の開閉駆動を行う場合の駆動時期を、停止時外気温及び停止時水温に応じて可変設定している。具体的には、マイクロコントローラ21は、停止時外気温が同じであれば、停止時水温が低いときには停止時水温が高いときよりも、スロットルバルブ12の開閉駆動の時期が遅い時期となるように駆動時期の値を設定している。また、マイクロコントローラ21は、停止時水温が同じであれば、停止時外気温が低いときには停止時外気温が高いときよりもスロットルバルブ12の駆動時期が遅い時期となるように駆動時期の値を設定している。 On the other hand, the time when the ice on the throttle valve surface melts and the time when the melted water refreezes vary depending on the temperature of the engine 10 and the outside air when the engine is stopped. Specifically, the lower the outside air temperature, the later the time when the ice on the throttle valve 12 melts. Also, the lower the water temperature when the engine is stopped, the later the time when the ice melts. In contrast, the lower the outside air temperature, and the lower the water temperature when the engine is stopped, the earlier the time when the melted water refreezes. Therefore, the microcontroller 21 variably sets the drive timing when opening and closing the throttle valve 12 after the engine 10 is stopped by the sticking suppression control, depending on the outside air temperature when the engine is stopped and the water temperature when the engine is stopped. Specifically, the microcontroller 21 sets the value of the drive timing so that, if the outside air temperature when the engine is stopped is the same, the time when the throttle valve 12 is opened and closed is later than when the water temperature when the engine is stopped is high. In addition, the microcontroller 21 sets the value of the drive timing so that, if the water temperature when the engine is stopped is the same, the drive timing of the throttle valve 12 is later when the outside air temperature when the engine is stopped is low than when the outside air temperature when the engine is stopped is high.

<実施形態の作用効果>
本実施形態の作用及び効果について説明する。
上述のように、エンジン10の停止中のスロットルバルブ12の固着を抑制するには、着氷の融解から再氷結までの期間にスロットルバルブ12を開閉駆動することが望ましい。着氷の融解の時期や再氷結の時期は、停止時外気温、及び停止時水温から予測できる。これに対して本実施形態では、着氷が融解した状態となっている期間にスロットルバルブ12を開閉駆動するように、停止時外気温及び停止時水温に基づき、駆動時期を可変設定している。そのため、着氷の融解、再氷結によるエンジン10の停止中のスロットルバルブ12の固着を効果的に抑えられる。また、これにより、スロットルバルブ12の開閉駆動を、固着の発生を効果的に抑制可能な時期に実施できる。よって、エンジン10の停止中の開閉駆動を数多く実施しなくても、スロットルバルブ12の固着抑制が可能となる。
<Effects of the embodiment>
The operation and effects of this embodiment will be described.
As described above, in order to suppress the sticking of the throttle valve 12 while the engine 10 is stopped, it is desirable to drive the throttle valve 12 to open and close during the period from when the ice melts to when the ice refreezes. The time when the ice melts and the time when the ice refreezes can be predicted from the outside air temperature and the water temperature when the engine is stopped. In contrast, in this embodiment, the drive timing is variably set based on the outside air temperature and the water temperature when the engine is stopped so that the throttle valve 12 is driven to open and close during the period when the ice is melted. Therefore, the sticking of the throttle valve 12 while the engine 10 is stopped due to the melting of the ice and the refreezing can be effectively suppressed. In addition, this allows the throttle valve 12 to be driven to open and close at a time when the occurrence of sticking can be effectively suppressed. Therefore, it is possible to suppress the sticking of the throttle valve 12 without performing the opening and closing drives many times while the engine 10 is stopped.

また、停止時外気温や停止時水温が高くてエンジン10の停止時にスロットルバルブ12が着氷していないと考えられる場合には、エンジン10の停止中のスロットルバルブ12の開閉駆動を実施しないようにしている。また、停止時外気温や停止時水温が低くて、スロットルバルブ12の着氷がエンジン10の停止後に融解しないと考えられる場合にも、エンジン10の停止中のスロットルバルブ12の開閉駆動を実施しないようにしている。そのため、固着抑制のためのスロットルバルブ12の開閉駆動が、固着が発生しない状況で不要に実施されなくなる。 In addition, if the outside air temperature or water temperature when the engine is stopped is high and it is considered that the throttle valve 12 is not iced when the engine 10 is stopped, the throttle valve 12 is not opened or closed while the engine 10 is stopped. In addition, if the outside air temperature or water temperature when the engine is stopped is low and it is considered that the ice on the throttle valve 12 will not melt after the engine 10 is stopped, the throttle valve 12 is not opened or closed while the engine 10 is stopped. Therefore, the throttle valve 12 is not opened or closed unnecessarily to suppress sticking when sticking does not occur.

以上の本実施形態のスロットル制御装置によれば、以下の効果を奏することができる。
(1)エンジン10の停止後にスロットルバルブ12を開閉駆動する固着抑制制御の実施時期を、停止時外気温及び停止時水温に応じて可変設定している。そのため、着氷が融解した状態にある時期にスロットルバルブ12を開閉駆動して、融解した水の再氷結によるスロットルバルブ12の固着を効果的に抑制できる。
According to the throttle control device of the present embodiment described above, the following effects can be achieved.
(1) The timing of the sticking prevention control for driving the throttle valve 12 to open and close after the engine 10 is stopped is variably set according to the outside air temperature and the water temperature when the engine is stopped. Therefore, by driving the throttle valve 12 to open and close when the ice is melted, it is possible to effectively prevent the throttle valve 12 from sticking due to refreezing of the melted water.

(2)本実施形態では、次の2つの場合には、エンジン10の停止後のスロットルバルブ12の開閉駆動を実施しないようにしている。一つは、停止時外気温及び停止時水温がスロットルバルブ12の氷結が生じない値である場合である。もう一つは、停止時外気温及び停止時水温が、スロットルバルブ12の氷結が生じ得る値である場合であり、かつエンジン10の停止後もその氷結が融解せずに維持される値である場合である。そのため、固着抑制のためのスロットルバルブ12の開閉駆動が、固着が発生しない状況で不要に実施され難くなる。 (2) In this embodiment, the throttle valve 12 is not opened or closed after the engine 10 is stopped in the following two cases. One is when the outside air temperature and water temperature at the time of stopping are values at which the throttle valve 12 will not freeze. The other is when the outside air temperature and water temperature at the time of stopping are values at which the throttle valve 12 may freeze, and at which the ice will remain frozen even after the engine 10 is stopped without melting. Therefore, it becomes difficult to unnecessarily open and close the throttle valve 12 to suppress sticking in a situation where sticking will not occur.

<他の実施形態>
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
<Other embodiments>
This embodiment can be modified as follows: This embodiment and the following modifications can be combined with each other to the extent that there is no technical contradiction.

<エンジン停止後の外気温変化への対応について>
昼夜の気温差により、外気温がエンジン10の停止後に大きく変化することがある。また、暖房付きのガレージに車両が駐車される場合には、その暖房により外気温がエンジン10の停止後に大きく変化することがある。そのため、停止時外気温及び停止時水温からは固着が発生しないと予測される場合にも、そうしたエンジン10の停止後の外気温の変化により、着氷の融解及び再氷結によるスロットルバルブ12の固着が発生する可能性がある。こうした外気温変化による固着も、エンジン10の停止後にスロットルバルブ12を開閉駆動することで抑えられる。
<How to deal with changes in outside temperature after the engine is turned off>
Due to the difference in temperature between day and night, the outside air temperature may change significantly after the engine 10 is stopped. Furthermore, if the vehicle is parked in a heated garage, the outside air temperature may change significantly after the engine 10 is stopped due to the heating. Therefore, even if it is predicted that sticking will not occur based on the outside air temperature and water temperature when the engine 10 is stopped, the change in outside air temperature after the engine 10 is stopped may cause the ice to melt and refreeze, resulting in sticking of the throttle valve 12. Sticking due to such changes in outside air temperature can also be suppressed by driving the throttle valve 12 to open and close after the engine 10 is stopped.

ただし、エンジン10の停止時には、停止後の外気温の変化を予測できない。そのため、外気温の変化による固着を抑えるには、固着抑制制御とは別に、予め固定した時期、或いは周期で、エンジン10の停止後のスロットルバルブ12の開閉駆動を実施するとよい。 However, when the engine 10 is stopped, it is not possible to predict the change in outside air temperature after the engine 10 is stopped. Therefore, in order to prevent the throttle valve 12 from sticking due to changes in outside air temperature, it is advisable to open and close the throttle valve 12 after the engine 10 is stopped at a pre-fixed time or cycle, separate from the sticking suppression control.

更に上記実施形態は、次のように変更してもよい。
・固着抑制制御によるエンジン10の停止後のスロットルバルブ12の開閉駆動を、複数回行うようにしてもよい。また、開閉駆動の回数を、停止時外気温、及び停止時水温に応じて変えるようにしてもよい。
Furthermore, the above embodiment may be modified as follows.
The throttle valve 12 may be opened and closed a plurality of times after the engine 10 is stopped by the sticking suppression control. The number of times the throttle valve 12 is opened and closed may be changed depending on the outside air temperature and the water temperature when the engine 10 is stopped.

・外気温センサ26の代わりに、吸気通路11を流れる吸気の温度を検出する吸気温センサを用いて、停止時外気温を求めるようにしてもよい。 -Instead of the outside air temperature sensor 26, an intake air temperature sensor that detects the temperature of the intake air flowing through the intake passage 11 may be used to determine the outside air temperature when the engine is stopped.

10…エンジン
11…吸気通路
12…スロットルバルブ
13…スロットルボディ
14…スロットルモータ
20…ECM(エンジンコントロールモジュール)
21…マイクロコントローラ
22…処理装置
23…記憶装置
24…モータ駆動回路
25…ソークタイマ
26…外気温センサ
27…水温センサ
28…メインリレー
29…バッテリ
30…イグニッションスイッチ
10... engine 11... intake passage 12... throttle valve 13... throttle body 14... throttle motor 20... ECM (engine control module)
21: Microcontroller 22: Processing device 23: Storage device 24: Motor drive circuit 25: Soak timer 26: Outside air temperature sensor 27: Water temperature sensor 28: Main relay 29: Battery 30: Ignition switch

Claims (2)

エンジンの停止後にスロットルバルブを開閉駆動して、氷結による同スロットルバルブの固着を抑制する固着抑制制御を行うスロットル制御装置であって、
前記固着抑制制御の実施時期を、前記エンジンが停止したときの外気温である停止時外気温、及び前記エンジンが停止したときの同エンジンの冷却水温である停止時水温に基づき可変設定し、
前記停止時外気温及び前記停止時水温が、前記エンジンの運転中に前記スロットルバルブの氷結が生じ得る値であり、かつ前記エンジンの停止後も前記氷結が融解せずに維持される値である場合には、前記開閉駆動を行わない
スロットル制御装置。
A throttle control device that performs a sticking suppression control for suppressing sticking of the throttle valve due to icing by opening and closing the throttle valve after an engine is stopped,
The timing of executing the sticking suppression control is variably set based on an outside air temperature at the time when the engine is stopped, which is an outside air temperature at the time when the engine is stopped, and a water temperature at the time when the engine is stopped, which is a cooling water temperature of the engine at the time when the engine is stopped ;
When the outside air temperature and the water temperature at the time of stop are values at which freezing of the throttle valve may occur during the operation of the engine and at which the freezing is maintained without melting even after the engine is stopped, the opening and closing drive is not performed.
Throttle control device.
前記停止時外気温及び前記停止時水温が、前記スロットルバルブの氷結が生じない値である場合には、前記開閉駆動を行わない請求項1に記載のスロットル制御装置。 The throttle control device according to claim 1, wherein the opening and closing drive is not performed when the outside air temperature and the water temperature at the time of stopping are values at which freezing of the throttle valve does not occur.
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