專利名稱：節(jié)氣閥裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車用節(jié)氣閥裝置及其控制方法，特別是一種能夠在怠速停止中診斷預(yù)設(shè)位置返回機(jī)構(gòu) 的節(jié)氣閥裝置及其控制方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，通過加速踏板傳感器來檢測加速踏板的踏入量，對(duì)應(yīng)于該檢測量設(shè)定節(jié)氣閥目標(biāo)開度，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制節(jié)氣閥體的電子式節(jié)氣閥裝置已為人熟知。根據(jù)該電子式節(jié)氣閥裝置，控制節(jié)氣閥體而進(jìn)行引擎輸出的調(diào)整，從而提高引擎的運(yùn)轉(zhuǎn)性能。另外，為了確保節(jié)氣閥裝置的安全性，實(shí)施各種診斷，診斷結(jié)果判定為異常的情況下，將電動(dòng)機(jī)電源關(guān)閉，通過預(yù)設(shè)位置返回機(jī)構(gòu)將節(jié)氣閥開度維持在預(yù)先機(jī)械性設(shè)定的預(yù)設(shè)開度上，從而維持最低限度的退避行駛，以提高汽車的安全性。此處，退避行駛是指在車輛發(fā)生故障而使ECU檢測到異常的情況下，能夠避免危險(xiǎn)而保證車輛具有最低限度的行駛能力，從而可以使汽車安全地到達(dá)附近的維修站等。此處，電子式節(jié)氣閥裝置中，對(duì)預(yù)設(shè)位置返回機(jī)構(gòu)的診斷技術(shù)存在各種提案(例如，日本特開平11-229943號(hào)公報(bào)，日本特開平11-257103號(hào)公報(bào)等)。日本特開平11-229943號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)I)中所記載的技術(shù)中，在鑰匙關(guān)閉(KeyOFF)后引擎停止的狀態(tài)下，通過電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)節(jié)氣閥體直至節(jié)氣閥開度成為診斷用目標(biāo)開度為止，之后停止電動(dòng)機(jī)電源，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)檢測憑借彈簧(預(yù)設(shè)位置返回機(jī)構(gòu))的回復(fù)力節(jié)氣閥開度是否能夠橫跨規(guī)定開度，從而進(jìn)行彈簧診斷。日本特開平11-257103號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)中所記載的技術(shù)中，在鑰匙打開(KeyOn)后且引擎也在回轉(zhuǎn)中的狀態(tài)下，車輛行駛中的減速燃料切斷中的狀況被捕捉，在節(jié)氣閥開度處于預(yù)設(shè)開度的附近時(shí)、且比預(yù)設(shè)開度更靠近打開側(cè)的情況下，實(shí)施彈簧(預(yù)設(shè)位置返回機(jī)構(gòu))的診斷。然而，專利文獻(xiàn)I中，僅僅能夠進(jìn)行節(jié)氣閥體從比預(yù)設(shè)開度更閉的一側(cè)返回至預(yù)設(shè)開度的彈簧的診斷。但不能進(jìn)行節(jié)氣閥體從比預(yù)設(shè)開度更開的一側(cè)返回至預(yù)設(shè)開度的彈簧的診斷。專利文獻(xiàn)2中，雖然記載了在減速燃料切斷模式中，從比預(yù)設(shè)開度更開的一側(cè)進(jìn)行彈簧的診斷。但是，其實(shí)際上是由電動(dòng)機(jī)將節(jié)氣閥體驅(qū)動(dòng)至預(yù)設(shè)開度附近，而并非由彈簧的作用而返回預(yù)設(shè)開度。因此，不能很好地判定彈簧是否能正常起作用。但是，專利文獻(xiàn)1、2中均為提及在怠速停止中進(jìn)行預(yù)設(shè)位置返回機(jī)構(gòu)的診斷。專利文獻(xiàn)I :日本特開平11-229943號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :日本特開平11-257103號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是有鑒于上述問題而悉心研究的結(jié)果，其目的在于，提供一種能夠在怠速停止?fàn)顟B(tài)中，進(jìn)行預(yù)設(shè)位置返回機(jī)構(gòu)的診斷的節(jié)氣閥裝置及其控制方法。
本發(fā)明的目的在于提供一種節(jié)氣閥裝置，具備節(jié)氣閥體，使引擎的吸氣通路的截面積變化，從而調(diào)節(jié)引擎的吸入空氣量；電動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)所述節(jié)氣閥體在所述吸氣通路中旋轉(zhuǎn)；第一彈簧，將所述節(jié)氣閥體從打開一側(cè)向?qū)?yīng)于預(yù)設(shè)開度的預(yù)設(shè)位置偏轉(zhuǎn)；第二彈簧，將所述節(jié)氣閥體從關(guān)閉一側(cè)向所述預(yù)設(shè)位置偏轉(zhuǎn)；節(jié)氣閥傳感器，用于檢測節(jié)氣閥開度；以及節(jié)氣閥控制單元，所述節(jié)氣閥控制單元被構(gòu)成為，在所述引擎的怠速停止?fàn)顟B(tài)下，通過所述電動(dòng) 機(jī)驅(qū)動(dòng)所述節(jié)氣閥體直至所述節(jié)氣閥開度達(dá)到比所述預(yù)設(shè)開度高出規(guī)定值之后，停止所述電動(dòng)機(jī)的通電，從而進(jìn)行所述第一彈簧的診斷。另外，上述節(jié)氣閥裝置中，所述節(jié)氣閥控制單元被構(gòu)成為，檢測起動(dòng)時(shí)蓄電池的最低電壓，在所述最低電壓高于第一閾值電壓的情況下，允許怠速停止并在怠速停止中進(jìn)行所述第一彈簧的診斷；在所述最低電壓高于第二閾值電壓且低于所述第一閾值電壓的情況下，允許怠速停止但不實(shí)施怠速停止中的所述第一彈簧的診斷；在所述最低電壓低于所述第二閾值電壓的情況下，不允許怠速停止。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種節(jié)氣閥裝置的控制方法，在所述引擎的怠速停止?fàn)顟B(tài)下，通過所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)所述節(jié)氣閥體直至所述節(jié)氣閥開度達(dá)到比所述預(yù)設(shè)開度高出規(guī)定值之后，停止所述電動(dòng)機(jī)的通電，從而進(jìn)行所述第一彈簧的診斷。另外，上述節(jié)氣閥裝置的控制方法中，檢測起動(dòng)時(shí)蓄電池的最低電壓，在所述最低電壓高于第一閾值電壓的情況下，允許怠速停止并在怠速停止中進(jìn)行所述第一彈簧的診斷；在所述最低電壓高于第二閾值電壓且低于所述第一閾值電壓的情況下，允許怠速停止但不實(shí)施怠速停止中的所述第一彈簧的診斷；在所述最低電壓低于所述第二閾值電壓的情況下，不允許怠速停止。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明的具有的優(yōu)點(diǎn)及有益效果在于在不影響怠速停止裝置對(duì)引擎進(jìn)行停止/再起動(dòng)的操作的情況下，能夠?qū)嵤谋阮A(yù)設(shè)開度更開的一側(cè)進(jìn)行預(yù)設(shè)位置返回機(jī)構(gòu)的診斷，從而能更進(jìn)一步提高節(jié)氣閥裝置的信賴性和安全性。


圖I是表示本發(fā)明的節(jié)氣閥裝置100的結(jié)構(gòu)圖。圖2是表示包含節(jié)氣閥控制單元3的引擎控制裝置I的全體結(jié)構(gòu)的圖。圖3是用于說明鑰匙關(guān)閉(Key OFF)后的節(jié)氣閥裝置100的動(dòng)作和回位彈簧12的診斷的圖。圖4是減速燃料切斷模式中各種車速情況下的動(dòng)作說明圖。圖5是本發(fā)明的減速燃料切斷模式中低車速情況下的動(dòng)作說明圖。圖6是本發(fā)明的高引擎轉(zhuǎn)速燃料切斷模式中的動(dòng)作說明圖。圖7是本發(fā)明的高車速燃料切斷模式中的動(dòng)作說明圖。圖8是怠速停止的默認(rèn)彈簧11的診斷的動(dòng)作說明圖。圖9是起動(dòng)時(shí)蓄電池電壓變動(dòng)的說明圖。圖10是溫度變化弓丨起的起動(dòng)時(shí)蓄電池電壓變動(dòng)的說明圖。圖11是蓄電池劣化狀態(tài)下起動(dòng)時(shí)蓄電池電壓變動(dòng)的說明圖。圖12是蓄電池劣化狀態(tài)下判定的閾值電壓的說明圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說明。圖I是表示本發(fā)明的節(jié)氣閥裝置100的結(jié)構(gòu)圖。該節(jié)氣閥裝置100具備節(jié)氣閥體18，使引擎的吸氣通路的截面積變化，從而調(diào)節(jié)引擎的吸入空氣量；電動(dòng)機(jī)14，驅(qū)動(dòng)節(jié)氣閥體18在吸氣通路中旋轉(zhuǎn)；默認(rèn)彈簧(第一彈簧)11，將節(jié)氣閥體18從打開一側(cè)向?qū)?yīng)于預(yù)設(shè)開度的預(yù)設(shè)位置偏轉(zhuǎn)；回位彈簧(第二彈簧)12，將節(jié)氣閥體18從關(guān)閉一側(cè)預(yù)設(shè)位置偏轉(zhuǎn)；節(jié)氣閥傳感器16，17，用于檢測節(jié)氣閥開度；以及節(jié)氣閥控制單元3。此外，電動(dòng)機(jī)24通過傳動(dòng)裝置15使節(jié)氣閥體18轉(zhuǎn)動(dòng)。圖2表示包含節(jié)氣閥控制單元3的引擎控制裝置I的全體結(jié)構(gòu)的圖。包含該節(jié)氣閥控制單元3的引擎控制裝置I具備輸入I/F(A/D轉(zhuǎn)換器)9、引擎控制演算部(主引擎控制單元)2、以及節(jié)氣閥控制單元3。A/D轉(zhuǎn)換器9從車速檢測部22和引擎回轉(zhuǎn)數(shù)檢測部 23取得車速信號(hào)和引擎轉(zhuǎn)速信號(hào)。加速踏板部6中，配置有加速踏板24和2個(gè)加速踏板傳感器25，26。駕駛員的意圖由加速踏板24的踏入量(加速踏板踏入量)來表示，該踏入量作為踏入角度，由加速踏板傳感器25，26檢測出。為了提高加速操作的信賴性，加速踏板傳感器25，26可以被構(gòu)成為多重型的結(jié)構(gòu)。本實(shí)施方式中，如上所述為兩重型的結(jié)構(gòu)。之后，A/D轉(zhuǎn)換器9讀取加速踏板部6的加速踏板踏入量信號(hào)，并且從節(jié)氣閥傳感器16，17讀取節(jié)氣閥開度檢測信號(hào)。節(jié)氣閥部7包括節(jié)氣閥體18、驅(qū)動(dòng)該節(jié)氣閥體18旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)14、傳動(dòng)裝置15和預(yù)設(shè)位置返回機(jī)構(gòu)13，并且配置有多重型的節(jié)氣閥傳感器16，17。本實(shí)施方式中，為二重型的結(jié)構(gòu)。節(jié)氣閥部7和節(jié)氣閥控制單元3構(gòu)成了本實(shí)施方式的節(jié)氣閥裝置100。預(yù)設(shè)位置返回機(jī)構(gòu)13具備用于從開側(cè)返回預(yù)設(shè)位置的默認(rèn)彈簧11和從閉側(cè)返回預(yù)設(shè)位置的回位彈簧12。主引擎控制單元2讀取加速踏板傳感器25，26的檢測信號(hào)，并確定加速踏板開度。之后，根據(jù)已存儲(chǔ)的對(duì)應(yīng)于所述加速踏板開度的量的節(jié)氣閥體18的開度目標(biāo)值，而設(shè)定節(jié)氣閥體18的目標(biāo)開度(所要求的節(jié)氣閥開度)，并將該所要求的節(jié)氣閥開度輸出至節(jié)氣閥控制單元3。該節(jié)氣閥控制單元3具備節(jié)氣閥控制演算部4和電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路部5。節(jié)氣閥控制演算部4基于來自A/D變換器9的信號(hào)，進(jìn)行電動(dòng)機(jī)14的驅(qū)動(dòng)控制，并且對(duì)所述2個(gè)節(jié)氣閥傳感器16，17進(jìn)行故障診斷。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路部5例如由蓄電池B經(jīng)由繼電器19進(jìn)行供電。節(jié)氣閥傳感器16,17的檢測信號(hào)由該節(jié)氣閥控制演算部4讀取,診斷節(jié)氣閥傳感器16，17的異常的有無。有異常的話，判定節(jié)氣閥傳感器16，17發(fā)生故障。如果正常的話，基于節(jié)氣閥傳感器16，17的信號(hào)，確定節(jié)氣閥的實(shí)際開度?；诠?jié)氣閥體18的要求開度和實(shí)際開度的偏差，以使要求開度與實(shí)際開度相一致的方式進(jìn)行反饋控制(F/B)，算出使節(jié)氣閥體18旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)14的驅(qū)動(dòng)量,將該驅(qū)動(dòng)量經(jīng)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路部5而輸出至節(jié)氣閥部7的電動(dòng)機(jī)14，從而經(jīng)由電動(dòng)機(jī)14，傳動(dòng)裝置15使節(jié)氣閥體18進(jìn)行開閉。另外，本實(shí)施方式中，通過主引擎控制單元2或節(jié)氣閥控制單元3診斷異常狀態(tài)，當(dāng)指示電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)停止的情況下，保護(hù)功能開始動(dòng)作。即，節(jié)氣閥部7內(nèi)藏有預(yù)設(shè)位置返回機(jī)構(gòu)13 (參照?qǐng)D2)。異常時(shí)，該預(yù)設(shè)位置返回機(jī)構(gòu)13將節(jié)氣閥體18保持為初期設(shè)定的預(yù)設(shè)開度。該預(yù)設(shè)開度被設(shè)定為，確保能夠退避行駛、并且通過剎車能夠安全停止的范圍的引擎空氣吸入量。然而，由于預(yù)設(shè)位置返回機(jī)構(gòu)13需要確保節(jié)氣閥裝置100異常時(shí)的安全性，因此如果能夠提高構(gòu)成預(yù)設(shè)位置返回機(jī)構(gòu)的回位彈簧和默認(rèn)彈簧的診斷的信賴性，則能夠更進(jìn)一步提高節(jié)氣閥裝置100的安全性。回位彈簧12的診斷方法的一個(gè)例子如下所述。鑰匙關(guān)閉(KeyOFF)時(shí)，回位彈簧12的診斷被實(shí)施。圖3是用于說明鑰匙關(guān)閉(KeyOFF)后的節(jié)氣閥裝置100的動(dòng)作和回位彈簧12的診斷的圖。駕駛員關(guān)閉鑰匙(Key OFF)，則燃料和點(diǎn)火停止，從而引擎停止。引擎停止時(shí)為了除去吸氣管內(nèi)的負(fù)壓等的目的，與加速操作無關(guān)地暫時(shí)驅(qū)動(dòng)節(jié)氣閥體18使節(jié)氣閥開度朝開的一側(cè)變化。其次，為了學(xué)習(xí)節(jié)氣閥體18的全閉點(diǎn)電壓，而控制節(jié)氣閥體18至全閉位置，并學(xué)習(xí)全閉點(diǎn)電壓。在實(shí)施全閉點(diǎn)電壓學(xué)習(xí)的過程中，電動(dòng)機(jī)14以節(jié)氣閥體18維持在全閉點(diǎn)的方式驅(qū)動(dòng)。全閉點(diǎn)電壓的學(xué)習(xí)結(jié)束后，電動(dòng)機(jī)14的驅(qū)動(dòng)停止，即切斷電動(dòng)機(jī)14的電源。電動(dòng)機(jī)14的電源關(guān)閉后，通過回位彈簧12的返回力，節(jié)氣閥體18被打開而成為所設(shè)定的預(yù)設(shè)開度。節(jié)氣閥控制單元3診斷預(yù)設(shè)位置返回機(jī)構(gòu)13是否正常地將節(jié)氣閥體18返回至預(yù)設(shè)開度范圍，從而結(jié)束全部的診斷動(dòng)作。根據(jù)引擎的排氣量的不同，一般以50km/h 80km/h的車速能夠退避行駛且通過剎車能夠安全停車的預(yù)設(shè)節(jié)氣閥開度為12deg左右。另外，該情況下，預(yù)設(shè)開度的正常判定開度范圍為12deg±5deg比較妥當(dāng)。但是，預(yù)設(shè)位置返回機(jī)構(gòu)13通過回位彈簧12和默認(rèn)彈簧11共同作用而將節(jié)氣閥體18返回至所設(shè)定的預(yù)設(shè)開度。雖然已經(jīng)嚴(yán)密地確認(rèn)了通過回位彈簧12的返回力使節(jié)氣閥體18返回預(yù)設(shè)開度，但是，如果能進(jìn)一步確認(rèn)默認(rèn)彈簧11的返回作用，便能夠更進(jìn)一步提高信賴性。對(duì)此，本實(shí)施方式的預(yù)設(shè)位置返回機(jī)構(gòu)13的診斷，不僅具有在鑰匙關(guān)閉(KeyOFF)時(shí)從閉的一側(cè)通過回位彈簧12返回的動(dòng)作，還具有在鑰匙打開(Key ON)的時(shí)候從開的一側(cè)通過默認(rèn)彈簧11返回的動(dòng)作，從而更進(jìn)一步提高安全性。但是，在鑰匙打開(Key ON)且引擎回轉(zhuǎn)中，將節(jié)氣閥體18設(shè)定為預(yù)設(shè)開度以上與加速踏板24的操作無關(guān)，也就是說違反駕駛員的意圖而使引擎的轉(zhuǎn)速上升是非常危險(xiǎn)的。通常，預(yù)設(shè)開度的設(shè)定是假想為故障時(shí)的退避行駛，即假想車速為50km/h 80km/h而設(shè)定的開度，在行駛過程中違反駕駛員的意圖而將節(jié)氣閥體18打開至該開度畢竟是不合理的。另一方面，雖然從鑰匙打開(Key ON)后而且在起動(dòng)器起動(dòng)引擎之前的時(shí)間內(nèi)可以診斷默認(rèn)彈簧11，但是由于在診斷結(jié)束前不能起動(dòng)，所以到起動(dòng)為止要花費(fèi)很長時(shí)間，從商品性的角度考慮不能被接受。于是，在鑰匙打開(Key ON)且引擎回轉(zhuǎn)中停止對(duì)節(jié)氣閥體18的控制，以及將節(jié)氣閥體18強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)至比預(yù)設(shè)開度更開的位置的時(shí)機(jī)，可以考慮為在燃料切斷模式中。在燃料切斷模式中，由于引擎的燃燒停止，節(jié)氣閥體18動(dòng)作的話也沒有影響。如上所述，預(yù)設(shè)開度的診斷判定為12deg±5deg比較妥當(dāng)。因此，作為比預(yù)設(shè)開度高出規(guī)定值以上的位置，選擇該規(guī)定值為IOdeg左右是妥當(dāng)?shù)?。燃料切斷的形式有多種多樣，例如在減速時(shí)存在燃料切斷。其為在具有某一程度的車速的狀態(tài)下，放開加速踏板，通過引擎制動(dòng)緩緩地降低車速的情況。圖4表示說明該情況的圖。燃料切斷的條件成立后，實(shí)施燃料切斷期間電動(dòng)機(jī)14的電源關(guān)閉從而診斷預(yù)設(shè)位置返回機(jī)構(gòu)13。但是，本次診斷的目的在于確認(rèn)通過默認(rèn)彈簧11能夠使節(jié)氣閥體18從比預(yù)設(shè)開度更開的位置處返回。該情況下，駕駛員加速后，放松加速踏板，然后為了減速而使腳離開加速踏板24。圖4表示這一系列動(dòng)作中的引擎轉(zhuǎn)速、加速踏板開度、車速、和節(jié)氣閥開度的變化。此時(shí)，電動(dòng)機(jī)14首先將節(jié)氣閥體18向開的一側(cè)驅(qū)動(dòng)，到達(dá)目標(biāo)開度的階段細(xì)微地反復(fù)操作開側(cè)和閉側(cè)的驅(qū)動(dòng)，從而保持一定的開度。之后，加速踏板24放松的階段中，電動(dòng)機(jī)14向閉側(cè)驅(qū)動(dòng)，從而快速地降低節(jié)氣閥開度。之后，在燃料切斷成立的期間內(nèi)，在比預(yù)設(shè)開度更開的位置處，關(guān)閉電動(dòng)機(jī)14電源，從而實(shí)施默認(rèn)彈簧11的診斷。也就是說，在圖中情況I的狀態(tài)下，實(shí)施默認(rèn)彈簧11的診斷。但是,如前述的那樣，如果預(yù)設(shè)開度的設(shè)定是假定車速為70km/h的情況,則車速 為40km/h的狀態(tài)下即使燃料切斷的條件成立，將成為圖示中情況2的狀態(tài)。情況2的狀態(tài)下，所診斷的并非是默認(rèn)彈簧，而使回位彈簧，所以在這一情況下，沒有必要實(shí)施診斷。另外，假設(shè)在100km/h行駛過程中，當(dāng)腳離開加速踏板24的情況下，燃料切斷的條件成立時(shí)，車速大概是70km/h，其在預(yù)設(shè)開度的附近。這成為圖示中情況3的狀態(tài)，這一情況下，電動(dòng)機(jī)14電源關(guān)閉后即使變?yōu)轭A(yù)設(shè)開度，也不能認(rèn)為默認(rèn)彈簧11的診斷結(jié)果0K。也就是說，其并非是通過默認(rèn)彈簧11的作用而返回至預(yù)設(shè)開度的附近，而是因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)14的驅(qū)動(dòng)力而返回的。因此，圖4所示的狀態(tài)下，在節(jié)氣閥開度比預(yù)設(shè)開度高出規(guī)定值以上的情況下，就能夠?qū)嵤╆P(guān)閉電動(dòng)機(jī)14而診斷默認(rèn)彈簧11。節(jié)氣閥控制單元3如果檢測到實(shí)際開度變?yōu)轭A(yù)設(shè)開度±5deg的范圍內(nèi)，則判定診斷結(jié)果為正常。另外，如圖5所示那樣，在節(jié)氣閥開度不比預(yù)設(shè)開度高出規(guī)定值以上的情況下，通過電動(dòng)機(jī)14驅(qū)動(dòng)節(jié)氣閥體18直至節(jié)氣閥開度達(dá)到比預(yù)設(shè)開度高出規(guī)定值之后，關(guān)閉電動(dòng)機(jī)14的電源而實(shí)施默認(rèn)彈簧11的診斷。以上說明了減速燃料切斷模式中對(duì)默認(rèn)彈簧11進(jìn)行診斷的說明。燃料切斷的情況有各種各樣，圖6是表示高引擎轉(zhuǎn)速燃料切斷模式下對(duì)默認(rèn)彈簧11進(jìn)行診斷的實(shí)施方式。高引擎轉(zhuǎn)速燃料切斷模式是指引擎的轉(zhuǎn)速上升至規(guī)定值以上的情況下，出于保護(hù)引擎的目的而進(jìn)行的燃料切斷。在該情況下，由于節(jié)氣閥開度處于全開或者接近全開，在燃料切斷的條件成立后，可以立刻進(jìn)行默認(rèn)彈簧11的診斷。在默認(rèn)彈簧11的診斷結(jié)束后，以節(jié)氣閥開度對(duì)應(yīng)于加速踏板開度的方式而進(jìn)行通?？刂啤D7表示高車速燃料切斷模式時(shí)的實(shí)施方式。高車速燃料切斷模式是指車速上升至規(guī)定車速以上的情況下，出于保護(hù)車輛的目的而進(jìn)行的燃料切斷。這一情況下，由于節(jié)氣閥開度處于全開或者接近全開，在燃料切斷的條件成立后，可以立刻進(jìn)行默認(rèn)彈簧11的診斷。在默認(rèn)彈簧11的診斷結(jié)束后，以節(jié)氣閥開度對(duì)應(yīng)于加速踏板開度的方式而進(jìn)行通常控制。其次，在混合動(dòng)力(HEV)車中，在從引擎驅(qū)動(dòng)切換至電力驅(qū)動(dòng)后，通過電動(dòng)機(jī)14驅(qū)動(dòng)節(jié)氣閥體18直至節(jié)氣閥開度達(dá)到比預(yù)設(shè)開度高出規(guī)定值之后，關(guān)閉電動(dòng)機(jī)14的電源而實(shí)施默認(rèn)彈簧11的診斷。
作為切換至電力驅(qū)動(dòng)的診斷時(shí)機(jī)，如果長時(shí)間等待的話，可能會(huì)再次切換回引擎驅(qū)動(dòng)，從而喪失診斷的機(jī)會(huì)。因此盡可能早地，例如在5秒左右之后，進(jìn)行默認(rèn)彈簧11的診斷。另外，強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)節(jié)氣閥體18而對(duì)引擎動(dòng)作無影響的時(shí)機(jī)也可以考慮為在引擎的怠速停止?fàn)顟B(tài)中。在具備怠速停止裝置的汽車中，在實(shí)施怠速停止控制的情況下，即打開鑰匙(KeyON)中停止引擎的情況下，如圖8所示，通過電動(dòng)機(jī)14 強(qiáng)制地將節(jié)氣閥體18驅(qū)動(dòng)至比預(yù)設(shè)開度高出規(guī)定開度的位置，之后關(guān)閉電動(dòng)機(jī)14的電源，從而實(shí)施默認(rèn)彈簧11的診斷。怠速停止裝置動(dòng)作而自動(dòng)再起動(dòng)的條件成立的情況下，怠速停止裝置與駕駛員的鑰匙開關(guān)(Key Sff)的操作無關(guān)，而使起動(dòng)器起動(dòng)從而再次起動(dòng)引擎。此時(shí)，蓄電池過放電或者劣化的情況而使起動(dòng)器無法起動(dòng)。這樣不僅不能自動(dòng)起動(dòng)，而且由駕駛員手動(dòng)操作鑰匙開關(guān)(Key Sff)也無法起動(dòng)，導(dǎo)致車輛不能正常行駛。因此，怠速停止裝置使用蓄電池溫度傳感器、蓄電池電流傳感器而診斷蓄電池的狀態(tài)，從而判定是否可以許可怠速停止。但是，不具有蓄電池溫度傳感器及蓄電池電流傳感器的怠速停止裝置中，基于蓄電池電壓的判定就變得非常重要。圖9表不一般起動(dòng)時(shí)的蓄電池電壓。通常蓄電池電壓為12V,鑰匙打開(Key ON)且起動(dòng)器開關(guān)也打開的話，起動(dòng)器被起動(dòng)。起動(dòng)器起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)器中流入大電流，使蓄電池電壓降低。引擎在成功起動(dòng)后，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，從而蓄電池的電壓與發(fā)電機(jī)的發(fā)電電壓相同，為大約14V。但是，蓄電池的垂直下降特性根據(jù)溫度的不同而不同，如圖10所示，相同的蓄電池在不同的環(huán)境溫度下大不相同。例如，常溫下(10 40°C )起動(dòng)時(shí)最低電壓為9V左右，低溫時(shí)(_20°C)下起動(dòng)時(shí)最低電壓下降至6V左右。但是，在低溫時(shí)，起動(dòng)時(shí)最低電壓為6V左右的話，也并非是蓄電池的異常。另一方面，如圖11所示除溫度以外的因素，蓄電池過放電的狀態(tài)或者蓄電池劣化的狀態(tài)下，即使在常溫下也會(huì)產(chǎn)生與低溫時(shí)相同的變化曲線。在常溫狀態(tài)下，起動(dòng)最低電壓下降至6V左右的話，可以判定蓄電池成為過放電或劣化的狀態(tài)。由于蓄電池的狀態(tài)惡化的情況下，可能會(huì)導(dǎo)致怠速停止后的自動(dòng)再起動(dòng)失敗，這一情況下，不允許怠速停止。但是，蓄電池的狀態(tài)可能會(huì)處于良好和惡化之間，例如處于暫時(shí)的過放電狀態(tài)中。此時(shí)，執(zhí)行怠速停止雖然沒有問題，但是在怠速停止中如果驅(qū)動(dòng)節(jié)氣閥體的電動(dòng)機(jī)，則會(huì)消耗蓄電池的電力，由該原因可能導(dǎo)致自動(dòng)再起動(dòng)的失敗。因此，本發(fā)明中，如圖12所示，檢測起動(dòng)時(shí)的蓄電池最低電壓，并將該最低電壓值與2個(gè)電壓閾值相比較。該2個(gè)電壓閾值為許可/不許可怠速停止的第二電壓閾值，以及許可/不許可怠速停止中的預(yù)設(shè)位置返回機(jī)構(gòu)13的診斷的第一電壓閾值。第二電壓閾值例如為7V，起動(dòng)時(shí)最低電壓在第二閾值以下的情況下，不許可怠速停止，由于不進(jìn)行怠速停止，由此也就不實(shí)施預(yù)設(shè)位置返回機(jī)構(gòu)13的診斷。第一電壓閾值例如為9V，起動(dòng)時(shí)最低電壓在第一閾值和第二閾值之間的情況下，允許怠速停止，但不允許怠速停止中的預(yù)設(shè)位置返回機(jī)構(gòu)13的診斷。起動(dòng)時(shí)最低電壓在第一閾值以上的情況下，允許怠速停止，并且實(shí)施怠速停止中的預(yù)設(shè)位置返回機(jī)構(gòu)13的診斷。根據(jù)本發(fā)明的節(jié)氣閥裝置100，在不影響怠速停止裝置對(duì)引擎進(jìn)行停止/再起動(dòng)的操作的情況下，能夠?qū)嵤谋阮A(yù)設(shè)開度更開的一側(cè)進(jìn)行預(yù)設(shè)位置返回機(jī)構(gòu)的診斷，從而能更進(jìn)一步提高節(jié)氣閥裝置的信賴性和安全性。雖然以上結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了具體說明，但是可以理解，上述說明不以任何形式限制本發(fā)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員在不偏離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神和范圍的情況下可以根據(jù)需要對(duì)本發(fā)明進(jìn)行變形和變化，這些變形和變化均落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。·
權(quán)利要求
1.一種節(jié)氣閥裝置，其特征在于， 具備 節(jié)氣閥體，使引擎的吸氣通路的截面積變化，從而調(diào)節(jié)引擎的吸入空氣量； 電動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)所述節(jié)氣閥體在所述吸氣通路中旋轉(zhuǎn)； 第一彈簧，將所述節(jié)氣閥體從打開一側(cè)向?qū)?yīng)于預(yù)設(shè)開度的預(yù)設(shè)位置偏轉(zhuǎn)； 第二彈簧，將所述節(jié)氣閥體從關(guān)閉一側(cè)向所述預(yù)設(shè)位置偏轉(zhuǎn)； 節(jié)氣閥傳感器，用于檢測節(jié)氣閥開度；以及 節(jié)氣閥控制單元， 所述節(jié)氣閥控制單元被構(gòu)成為，在所述引擎的怠速停止?fàn)顟B(tài)下，通過所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)所述節(jié)氣閥體直至所述節(jié)氣閥開度達(dá)到比所述預(yù)設(shè)開度高出規(guī)定值之后，停止所述電動(dòng)機(jī)的通電，從而進(jìn)行所述第一彈簧的診斷。
2.如權(quán)利要求I所述的節(jié)氣閥裝置，其特征在于， 所述節(jié)氣閥控制單元被構(gòu)成為，檢測起動(dòng)時(shí)蓄電池的最低電壓，在所述最低電壓高于第一閾值電壓的情況下，允許怠速停止并在怠速停止中進(jìn)行所述第一彈簧的診斷；在所述最低電壓高于第二閾值電壓且低于所述第一閾值電壓的情況下，允許怠速停止但不實(shí)施怠速停止中的所述第一彈簧的診斷；在所述最低電壓低于所述第二閾值電壓的情況下，不允許怠速停止。
3.一種節(jié)氣閥裝置的控制方法，其特征在于， 所述節(jié)氣閥裝置具備 節(jié)氣閥體，使引擎的吸氣通路的截面積變化，從而調(diào)節(jié)引擎的吸入空氣量； 電動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)所述節(jié)氣閥體在所述吸氣通路中旋轉(zhuǎn)； 第一彈簧，將所述節(jié)氣閥體從打開一側(cè)向?qū)?yīng)于預(yù)設(shè)開度的預(yù)設(shè)位置偏轉(zhuǎn)； 第二彈簧，將所述節(jié)氣閥體從關(guān)閉一側(cè)向所述預(yù)設(shè)位置偏轉(zhuǎn)； 節(jié)氣閥傳感器，用于檢測節(jié)氣閥開度；以及 節(jié)氣閥控制單元， 所述方法包括在所述引擎的怠速停止?fàn)顟B(tài)下，通過所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)所述節(jié)氣閥體直至所述節(jié)氣閥開度達(dá)到比所述預(yù)設(shè)開度高出規(guī)定值之后，停止所述電動(dòng)機(jī)的通電，從而進(jìn)行所述第一彈簧的診斷。
4.如權(quán)利要求3所述的節(jié)氣閥裝置的控制方法，其特征在于， 所述方法還包括檢測起動(dòng)時(shí)蓄電池的最低電壓，在所述最低電壓高于第一閾值電壓的情況下，允許怠速停止并在怠速停止中進(jìn)行所述第一彈簧的診斷；在所述最低電壓高于第二閾值電壓且低于所述第一閾值電壓的情況下，允許怠速停止但不實(shí)施怠速停止中的所述第一彈簧的診斷；在所述最低電壓低于所述第二閾值電壓的情況下，不允許怠速停止。
全文摘要
本發(fā)明提供一種節(jié)氣閥裝置(100)及其控制方法，具備節(jié)氣閥體(18)、電動(dòng)機(jī)(14)、第一彈簧(11)、第二彈簧(12)、節(jié)氣閥傳感器(16，17)、以及節(jié)氣閥控制單元(3)，該控制單元(3)被構(gòu)成為，在引擎的怠速停止?fàn)顟B(tài)下，通過電動(dòng)機(jī)(14)驅(qū)動(dòng)節(jié)氣閥體(18)直至節(jié)氣閥開度達(dá)到比預(yù)設(shè)開度高出規(guī)定值之后，停止電動(dòng)機(jī)(14)的通電，從而進(jìn)行第一彈簧(11)的診斷。根據(jù)本發(fā)明，能夠更進(jìn)一步提高節(jié)氣閥裝置(100)的信賴性和安全性。
文檔編號(hào)F02D9/10GK102953840SQ20111024930
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2011年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月26日
發(fā)明者石倉久嗣 申請(qǐng)人:日立汽車部件(蘇州)有限公司