(57)【要約】【課題】小型の電気ヒータを使用可能とし、エネルギロスを低く抑えながらも、スロットルバルブの凍結固着の防止や解消を効果的に行うことが可能な内燃機関のスロットルバルブ加熱制御装置を提供する。【解決手段】自動車用エンジンのスロットルバルブ２及びその周辺部を加熱するための発熱体４の通電期間として、この加熱が有効に行える期間においてのみ発熱体４に通電し、この通電期間を必要最小限に抑えることでエネルギロスを低く抑えながらもスロットルバルブ２の凍結固着の防止や解消が効果的に行えるようにする。【選択図】図１
2007332843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気通路内に配設されたスロットルバルブの近傍位置に電気ヒータを配設し、通電によってこの電気ヒータを発熱させてスロットルバルブ及びその周辺部を加熱するスロットルバルブ加熱制御装置において、
上記吸気通路を流れる吸気量を検知する吸気量検知手段と、
上記吸気量検知手段の出力を受け、吸気通路を流れる吸気量が所定の「加熱実行判定吸気量」以下であるときには電気ヒータへ通電し、上記「加熱実行判定吸気量」を超えているときには電気ヒータへの通電を禁止するスロットルバルブ加熱制御手段とを備えていることを特徴とする内燃機関のスロットルバルブ加熱制御装置。
【請求項２】
内燃機関の吸気通路内に配設されたスロットルバルブの近傍位置に電気ヒータを配設し、通電によってこの電気ヒータを発熱させてスロットルバルブ及びその周辺部を加熱するスロットルバルブ加熱制御装置において、
上記吸気通路を流れる吸気量を検知する吸気量検知手段と、
上記吸気量検知手段の出力を受け、吸気通路を流れる吸気量に応じて電気ヒータへの通電を制御するスロットルバルブ加熱制御手段とを備えており、このスロットルバルブ加熱制御手段は、吸気通路を流れる吸気量が多いほど電気ヒータへの通電量を小さく設定するよう構成されていることを特徴とする内燃機関のスロットルバルブ加熱制御装置。
【請求項３】
内燃機関の吸気通路内に配設されたスロットルバルブの近傍位置に電気ヒータを配設し、通電によってこの電気ヒータを発熱させてスロットルバルブ及びその周辺部を加熱するスロットルバルブ加熱制御装置において、
上記吸気通路を流れる吸気の温度を検知する吸気温度検知手段と、
上記吸気温度検知手段の出力を受け、吸気通路を流れる吸気の温度に応じて電気ヒータへの通電を制御するスロットルバルブ加熱制御手段とを備えており、このスロットルバルブ加熱制御手段は、吸気通路を流れる吸気の温度が高いほど電気ヒータへの通電量を小さく設定するよう構成されていることを特徴とする内燃機関のスロットルバルブ加熱制御装置。
【請求項４】
内燃機関の吸気通路内に配設されたスロットルバルブの近傍位置に電気ヒータを配設し、通電によってこの電気ヒータを発熱させてスロットルバルブ及びその周辺部を加熱するスロットルバルブ加熱制御装置において、
前回の電気ヒータ発熱動作が終了した後の経過時間を計測するタイマ手段と、
上記タイマ手段の出力を受け、前回の電気ヒータ発熱動作が終了してから所定の「加熱実行判定経過時間」が経過した際に電気ヒータへの通電を開始するスロットルバルブ加熱制御手段とを備えていることを特徴とする内燃機関のスロットルバルブ加熱制御装置。
【請求項５】
内燃機関の吸気通路内に配設されたスロットルバルブの近傍位置に電気ヒータを配設し、通電によってこの電気ヒータを発熱させてスロットルバルブ及びその周辺部を加熱するスロットルバルブ加熱制御装置において、
前回の電気ヒータ発熱動作が終了した後の吸気量の積算値を算出する積算吸気量算出手段と、
上記積算吸気量算出手段の出力を受け、前回の電気ヒータ発熱動作が終了した後の吸気量の積算値が所定の「加熱実行判定積算吸気量」に達した際に電気ヒータへの通電動作を開始するスロットルバルブ加熱制御手段とを備えていることを特徴とする内燃機関のスロットルバルブ加熱制御装置。
【請求項６】
上記請求項１〜５のうち何れか一つに記載の内燃機関のスロットルバルブ加熱制御装置において、
電気ヒータへの通電による電気ヒータ発熱動作は、スロットルバルブ及びその周辺部が氷点温度以上の「加熱完了温度」に達するまで継続されるよう構成されていることを特徴とする内燃機関のスロットルバルブ加熱制御装置。
【請求項７】
上記請求項１〜６のうち何れか一つに記載の内燃機関のスロットルバルブ加熱制御装置において、
上記スロットルバルブまたはその周辺の温度を検知するバルブ温度検知手段と、
上記バルブ温度検知手段の出力を受け、スロットルバルブまたはその周辺の温度に応じてスロットルバルブ及びその周辺を予熱するための電気ヒータへの通電を行い、所定時間経過後にスロットルバルブまたはその周辺の温度に関わりなく電気ヒータへの通電を終了する予熱手段とを備えていることを特徴とする内燃機関のスロットルバルブ加熱制御装置。
【請求項８】
上記請求項６記載の内燃機関のスロットルバルブ加熱制御装置において、
電気ヒータへの通電による電気ヒータ発熱動作によってスロットルバルブ及びその周辺部が氷点温度以上の「加熱完了温度」に達した後、電気ヒータへの通電量を上記電気ヒータ発熱動作における通電量よりも低く設定して電気ヒータの発熱を継続させるよう構成されていることを特徴とする内燃機関のスロットルバルブ加熱制御装置。
【請求項９】
上記請求項１〜８のうち何れか一つに記載の内燃機関のスロットルバルブ加熱制御装置において、
電気ヒータは、ＰＴＣヒータであることを特徴とする内燃機関のスロットルバルブ加熱制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のスロットルバルブ周辺における水分の凍結を防止、またはこの凍結を解消するためのスロットルバルブ加熱制御装置に係る。特に、本発明は、エネルギロスの大幅な削減が可能なスロットルバルブ加熱動作を実現するための改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、一般的な自動車用エンジン（例えばガソリンエンジン）では、吸気管内にスロットルバルブ（吸気絞り弁）が設けられ、このスロットルバルブの開度制御により吸気量を調整している。
【０００３】
ところで、冬期等のように外気温度が低い場合には、吸気中に含まれる水分がスロットルバルブの周辺で凍結（アイシング）し、このスロットルバルブが吸気管内面（スロットルボディの吸気通路内面）に凍結固着してしまう可能性がある。特に、スロットルバルブの開度が小さいアイドリング運転時には、スロットルバルブの外周縁と吸気管内面との間で水分の凍結が生じやすくなる。このような状況ではスロットルバルブが正常に作動しなくなり、エンジンの駆動に支障を来してしまう。
【０００４】
上記スロットルバルブの凍結固着を防止または解消するために、例えば下記の特許文献１や特許文献２に開示されているように、スロットルボディにおけるスロットルバルブの周辺部をエンジン冷却水によって加熱することが行われている。つまり、エンジン冷却水を流すための流路をスロットルボディの内部に形成し、この流路とウォータジャケットとを配管接続することによって、スロットルバルブの周辺部に高温度のエンジン冷却水を流して吸気通路内での水分の凍結を防止または凍結した氷を融解できるようにしている。
【０００５】
しかしながら、上述したようにエンジン冷却水を利用してスロットルバルブの凍結固着を防止または解消するものでは、スロットルボディに形成したエンジン冷却水流路とエンジン冷却系（ウォータジャケット）とを配管により接続する必要があり、この配管の配設スペースを確保することが困難であった。また、エンジン冷却水の温度がある程度まで上昇しなければ上記凍結固着の防止や解消の効果が発揮されないため、エンジン始動前にスロットルバルブの周辺部を加熱したり、エンジン始動後の短時間のうちにスロットルバルブの周辺部を十分に加熱するといったことが不可能であった。
【０００６】
これらの課題を解消するものとして、下記の特許文献３に開示されているように、電気ヒータを利用してスロットルバルブの周辺部を加熱し、その凍結固着の防止または解消を行うことが提案されている。
【特許文献１】特開平１０−３３１６２１号公報
【特許文献２】特開２００２−２４２７０６号公報
【特許文献３】特開平１０−２６０３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述したような電気ヒータを利用してスロットルバルブを加熱する場合、エンジン冷却水の熱量を利用する上記特許文献１や特許文献２のものと同等の凍結防止機能や凍結解消機能が発揮可能な加熱量を得ようとすると、発熱量が非常に大きな電気ヒータを使用する必要がある。このため、高価な電気ヒータを必要とし且つ電気ヒータの設置スペースが大きく必要になってしまう。そればかりでなく、消費電力が大きいためにエネルギロスが大きくなり、それに伴って自動車の燃料消費率の悪化に繋がってしまうことになる。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、小型の電気ヒータを使用可能とし、エネルギロスを低く抑えながらも、スロットルバルブの凍結固着の防止や解消を効果的に行うことが可能な内燃機関のスロットルバルブ加熱制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
−課題の解決原理−
上記の目的を達成するために講じられた本発明の解決原理は、内燃機関のスロットルバルブ及びその周辺部を加熱するための電気ヒータの通電期間として、この加熱が有効に行える期間においてのみ、言い換えると、スロットルバルブ及びその周辺部の温度を、氷点を超える温度まで上昇させるのに要する電気エネルギが小さくて済む状況である場合には電気ヒータに通電し、この通電期間を必要最小限に抑えることでエネルギロスを低く抑えながらもスロットルバルブの凍結固着の防止や解消が効果的に行えるようにしている。
【００１０】
−解決手段−
具体的に、本発明は、内燃機関の吸気通路内に配設されたスロットルバルブの近傍位置に電気ヒータを配設し、通電によってこの電気ヒータを発熱させてスロットルバルブ及びその周辺部を加熱するスロットルバルブ加熱制御装置を前提とする。このスロットルバルブ加熱制御装置に対し、上記吸気通路を流れる吸気量を検知する吸気量検知手段と、この吸気量検知手段の出力を受け、吸気通路を流れる吸気量が所定の「加熱実行判定吸気量」以下であるときには電気ヒータへ通電し、上記「加熱実行判定吸気量」を超えているときには電気ヒータへの通電を禁止するスロットルバルブ加熱制御手段とを備えさせている。
【００１１】
この特定事項により、内燃機関の駆動時において、吸気通路を流れる吸気量が上記「加熱実行判定吸気量」を超えているとき、例えば自動車用内燃機関に適用した場合における車両の高速走行時等のように内燃機関の回転数が比較的高い場合、電気ヒータに通電を行って発熱させたとしても、その熱量の大部分は吸気通路を流れる吸気に奪われてしまうことになり、スロットルバルブ及びその周辺部の加熱には殆ど寄与しなくなる。このため、このように吸気量が「加熱実行判定吸気量」を超えているときには電気ヒータへの通電を禁止して、無駄な加熱動作が実行されないようにしている。
【００１２】
一方、吸気通路を流れる吸気量が上記「加熱実行判定吸気量」以下であるとき、例えば車両の低速走行時やアイドリング運転時等のように内燃機関の回転数が比較的低い場合、電気ヒータからの発熱量のうち吸気通路を流れる吸気によって奪われる量は僅かである。また、内燃機関の停止時（例えばイグニッションキーがアクセサリの位置にある際）には、吸気通路には吸気が流れていないため、電気ヒータからの発熱量の殆どをスロットルバルブ及びその周辺部の加熱に寄与させることができる。このため、このように吸気量が「加熱実行判定吸気量」以下であるとき（吸気量が「０」である場合を含む）には電気ヒータへの通電を行い効果的な加熱動作が実行できるようにしている。このような吸気量に応じた電気ヒータの通電制御により、エネルギロスを低く抑えながらもスロットルバルブの凍結固着の防止や解消を効果的に行うことができる。また、スロットルバルブを必要以上に加熱してしまうことがないため、このスロットルバルブの温度上昇に伴う吸気温度の上昇を防止することができ、その結果、気筒内への空気の充填効率を高く維持できて内燃機関の高出力化を維持できる。
【００１３】
上記目的を達成するための他の解決手段としては以下の構成も挙げられる。内燃機関の吸気通路内に配設されたスロットルバルブの近傍位置に電気ヒータを配設し、通電によってこの電気ヒータを発熱させてスロットルバルブ及びその周辺部を加熱するスロットルバルブ加熱制御装置を前提とする。このスロットルバルブ加熱制御装置に対し、上記吸気通路を流れる吸気量を検知する吸気量検知手段と、この吸気量検知手段の出力を受け、吸気通路を流れる吸気量に応じて電気ヒータへの通電を制御するスロットルバルブ加熱制御手段とを備えさせる。そして、このスロットルバルブ加熱制御手段を、吸気通路を流れる吸気量が多いほど電気ヒータへの通電量を小さく設定する構成としている。
【００１４】
この特定事項によっても、上述した解決手段の場合と同様に、吸気通路を流れる吸気に応じた電気ヒータの通電制御によりエネルギロスを低く抑えながらもスロットルバルブの凍結固着の防止や解消を効果的に行うことができる。つまり、電気ヒータに通電を行って発熱させたとしても、その熱量の大部分が吸気に奪われてしまうことになる吸気量が多い状況では、電気ヒータへの通電量を小さく（電流値を低く、または電圧値を低く）または通電量を「０」に設定する。これにより無駄な通電が行われないようにする。これに対し、電気ヒータの発熱量の大部分をスロットルバルブ及びその周辺部の加熱に寄与させることができる吸気量が少ない状況や吸気量が「０」である状況（例えばイグニッションキーがアクセサリの位置にある際）では、電気ヒータへの通電量を大きく（電流値を高く、または電圧値を高く）設定する。これにより、スロットルバルブの凍結固着の防止や解消を効果的に行うことが可能になる。
【００１５】
また、上記目的を達成するための他の解決手段として、吸気温度に応じて電気ヒータへの通電を制御する構成としては以下のものが挙げられる。内燃機関の吸気通路内に配設されたスロットルバルブの近傍位置に電気ヒータを配設し、通電によってこの電気ヒータを発熱させてスロットルバルブ及びその周辺部を加熱するスロットルバルブ加熱制御装置を前提とする。このスロットルバルブ加熱制御装置に対し、上記吸気通路を流れる吸気の温度を検知する吸気温度検知手段と、この吸気温度検知手段の出力を受け、吸気通路を流れる吸気の温度に応じて電気ヒータへの通電を制御するスロットルバルブ加熱制御手段とを備えさせる。そして、このスロットルバルブ加熱制御手段を、吸気通路を流れる吸気の温度が高いほど電気ヒータへの通電量を小さく設定する構成としている。
【００１６】
この特定事項によれば、吸気温度に応じた電気ヒータの通電制御によりエネルギロスを低く抑えながらもスロットルバルブの凍結固着の防止や解消を効果的に行うことができる。つまり、吸気温度が比較的高い状況ではスロットルバルブが凍結固着する可能性が低いため、このような状況では電気ヒータへの通電量を小さく（電流値を低く、または電圧値を低く）または通電量を「０」に設定する。これにより無駄な通電が行われてしまうことがなくなる。これに対し、吸気温度が比較的低い状況ではスロットルバルブが凍結固着しているまたは将来的に凍結固着する可能性が高いため、このような状況では電気ヒータへの通電量を大きく（電流値を高く、または電圧値を高く）設定する。そして、この吸気温度が低いほど電気ヒータへの通電量を大きく設定することでスロットルバルブの凍結固着を確実に防止または解消することができる。具体的に、例えば夏期には電気ヒータへの通電量を行わず、また、冬期であって特に外気温度が低い時間帯に限って電気ヒータへの通電量を大きく設定することになる。このように限られた条件下においてのみ電気ヒータへの通電量を大きく設定することでエネルギロスを低く抑えることができる。
【００１７】
更に、上記目的を達成するための他の解決手段として、電気ヒータへの通電を実行するタイミングを、時間的に決定するものや内燃機関の積算吸気量によって決定するものが挙げられる。
【００１８】
先ず、電気ヒータへの通電を実行するタイミングを時間的に決定する場合の構成としては以下のものが挙げられる。内燃機関の吸気通路内に配設されたスロットルバルブの近傍位置に電気ヒータを配設し、通電によってこの電気ヒータを発熱させてスロットルバルブ及びその周辺部を加熱するスロットルバルブ加熱制御装置を前提とする。このスロットルバルブ加熱制御装置に対し、前回の電気ヒータ発熱動作が終了した後の経過時間を計測するタイマ手段と、上記タイマ手段の出力を受け、前回の電気ヒータ発熱動作が終了してから所定の「加熱実行判定経過時間」が経過した際に電気ヒータへの通電を開始するスロットルバルブ加熱制御手段とを備えさせる。
【００１９】
また、電気ヒータへの通電を実行するタイミングを積算吸気量によって決定する場合の構成としては以下のものが挙げられる。内燃機関の吸気通路内に配設されたスロットルバルブの近傍位置に電気ヒータを配設し、通電によってこの電気ヒータを発熱させてスロットルバルブ及びその周辺部を加熱するスロットルバルブ加熱制御装置を前提とする。このスロットルバルブ加熱制御装置に対し、前回の電気ヒータ発熱動作が終了した後の吸気量の積算値を算出する積算吸気量算出手段と、上記積算吸気量算出手段の出力を受け、前回の電気ヒータ発熱動作が終了した後の吸気量の積算値が所定の「加熱実行判定積算吸気量」に達した際に電気ヒータへの通電動作を開始するスロットルバルブ加熱制御手段とを備えさせる。
【００２０】
これらの特定事項により、所定タイミング毎（所定経過時間毎、所定積算吸気量毎）に電気ヒータへの通電動作を行って定期的にスロットルバルブに対する凍結固着防止動作または凍結固着解消動作を実行することにより、スロットルバルブの周辺に大量に氷が付着して強固に凍結固着してしまうといった状況を回避できる。
【００２１】
上述した各解決手段において電気ヒータへの通電動作が開始された後に、この通電動作を終了させるための制御動作としては以下のものが挙げられる。つまり、電気ヒータへの通電による電気ヒータ発熱動作を、スロットルバルブ及びその周辺部が氷点温度以上の「加熱完了温度」に達するまで継続させる構成としている。
【００２２】
この特定事項により、スロットルバルブの凍結固着を確実に防止または解消することができる温度までスロットルバルブ及びその周辺部を加熱した後に電気ヒータへの通電動作を終了することになる。このため、電気ヒータへの通電動作を必要最小限だけ実行することができ、エネルギロスを低く抑えることができる。尚、ここでいう「加熱完了温度」としては例えば「５℃」が挙げられる。
【００２３】
以上は、スロットルバルブの凍結固着を防止または解消する動作を実行させるための構成であったが、この動作の実行によるスロットルバルブの凍結固着の防止または解消を確実に行うために、スロットルバルブ及びその周辺部を予熱しておくようにしてもよい。この予熱動作を実行するための構成としては以下のものが挙げられる。
【００２４】
上記各解決手段のうち何れか一つにおいて、スロットルバルブまたはその周辺の温度を検知するバルブ温度検知手段と、このバルブ温度検知手段の出力を受け、スロットルバルブまたはその周辺の温度に応じてスロットルバルブ及びその周辺を予熱するための電気ヒータへの通電を行い、所定時間経過後にスロットルバルブまたはその周辺の温度に関わりなく電気ヒータへの通電を終了する予熱手段とを備えさせている。
【００２５】
また、スロットルバルブ及びその周辺部を予熱しておくための他の構成としては以下のものも挙げられる。上述の如く、スロットルバルブ及びその周辺部が氷点温度以上の「加熱完了温度」に達するまで電気ヒータへの通電による電気ヒータ発熱動作を継続するようにしたものに対し、電気ヒータへの通電による電気ヒータ発熱動作によってスロットルバルブ及びその周辺部が氷点温度以上の「加熱完了温度」に達した後、電気ヒータへの通電量を上記電気ヒータ発熱動作における通電量よりも低く設定して電気ヒータの発熱を継続させる構成としている。
【００２６】
前者の予熱動作は、所定の予熱条件が成立する度に予熱動作を実行する間欠的な予熱を行うものであるのに対し、後者の予熱動作は、電気ヒータへの通電を継続的に行って連続的な予熱を行うものとなっている。これらの予熱動作を予め実行しておくことにより、スロットルバルブの凍結固着の解消が必要となって上記電気ヒータ発熱動作を開始した際におけるスロットルバルブ周辺での氷の付着量は少ない状態であり、また、スロットルバルブ周辺はある程度高い温度（吸気の温度よりも高い温度）に維持されている。このため、電気ヒータ発熱動作を開始した後に急速にスロットルバルブ周辺を氷点温度以上まで高めることができ、スロットルバルブの凍結固着の解消を短時間で完了することが可能になる。つまり、この電気ヒータ発熱動作の短時間化に伴うエネルギロスの削減を図ることができる。
【００２７】
上述した各解決手段における電気ヒータとして具体的にはＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）ヒータを採用することが可能である。このＰＴＣヒータは、温度が高くなるに従って電気抵抗値が上昇する特性を有している。このため、電気ヒータ発熱動作開始時に、電気ヒータに対してある値の電流を通電して発熱動作を開始させると、その温度上昇に従って電気ヒータの電気抵抗値も上昇していき電流値が次第に低くなっていく。これにより電流制御等の特別な制御動作を必要とすることなしにヒータ温度を略一定値に維持することができて、加熱制御装置の構成の簡素化及びスロットルバルブ及びその周辺部に対する過加熱を防止することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明では、スロットルバルブ及びその周辺部を加熱するための電気ヒータの通電期間として、この加熱が有効に行える期間においてのみ電気ヒータに通電し、この通電期間を必要最小限に抑えることによってエネルギロスを低く抑えながらもスロットルバルブの凍結固着の防止や解消を効果的に行うことができる。また、スロットルバルブを必要以上に加熱しないため、吸気温度の上昇に伴う出力低下を防ぐこともできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、自動車用エンジンの吸気系に備えられたスロットルボディ内に配設されたスロットルバルブの凍結固着防止や凍結固着解消のための装置として本発明を適用した場合について説明する。
【００３０】
−スロットルバルブ及びその周辺の構成−
図１は本実施形態に係るスロットルバルブの配設位置周辺部を示す断面図である。この図１に示すように、スロットルボディ１の内部空間である吸気通路１５には、バタフライバルブで成るスロットルバルブ２が設けられており、このスロットルバルブ２のシャフト２１はスロットルボディ１に回動自在に軸支されている。上記スロットルバルブ２及びシャフト２１は例えば樹脂製であって一体成形されている。尚、このスロットルバルブ２及びシャフト２１は金属製であってもよい。スロットルボディ１は、シャフト２１の軸支部分から吸気通路１５の延長方向（長手方向）に第１のハウジング部材１１及び第２のハウジング部材１２に２分割されている。
【００３１】
これらハウジング部材１１，１２は、耐熱性の樹脂、例えばＰＩ（ポリイミド）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＰＳ（ポリフェミレンサルファイト）などにより成形されている。スロットルボディ１の分割面は、スロットルバルブ２の左右両側位置においては、バルブ閉鎖状態におけるスロットルバルブ２の傾きに沿っており、スロットルバルブ２の上下位置においては、夫々スロットルバルブ２の上端、下端と対向する付近から、スロットルボディ１の長さ方向と直交するように径方向（図中上下方向）に沿っている。
【００３２】
そして、各ハウジング部材１１，１２の互いに向き合う端面には、内壁面１ａに近い位置にて、夫々上流側に凹状及び凸状の段部３１，３２が全周に亘って形成されている。図１はスロットルバルブ装置の組み立て後の状態を示す図であり、後述する内壁端面３１ｂと外壁端面３２ｂとの間の隙間は電気ヒータを構成する発熱体４の発熱により溶着されるハウジング部材１１，１２により塞がれている。
【００３３】
図２はスロットルバルブ装置の組み立て途中の状態を示す図であり、この組み立てについて同図を参照しながら説明すると、スロットルバルブ２のシャフト２１を、シャフト２１の軸支部をなすハウジング部材１１，１２の半割り円弧溝３３，３４の間に嵌め込む。そして図３に示すように、一個所が切り欠かれて両端が外方に折り曲げられたリング状の抵抗発熱線例えばニクロム線よりなる発熱体４を用い、この発熱体４を第２のハウジング部材１２の凸状段部３２の根元に嵌め込んで巻装し、次いで第１のハウジング部材１１と第２のハウジング部材１２とを段部３１，３２にて嵌合させる。
【００３４】
図２において第１のハウジング部材１１の段部３１は内周側上流端面３１ａ、内壁端面３１ｂ、外周側上流端面３１ｃで形成され、また第２のハウジング部材１２の段部３２は内周側下流端面３２ａ、外壁端面３２ｂ、外周側下流端面３２ｃで形成されている。第１ハウジング部材１１と第２ハウジング部材１２との軸方向の位置決めは内周側上流端面３１ａと内周側下流端面３２ａとが当接することで行われる。
【００３５】
上記内壁端面３１ｂ及び外壁端面３２ｂとの間には径方向に隙間が設けられており、第１ハウジング部材１１と第２ハウジング部材１２とを溶着するために発熱体４を発熱した際に樹脂が変形し、樹脂をこの隙間に逃がすことができるようにしてある。これにより、変形した樹脂がスロットルバルブ２側に流れることを防いでスロットルバルブ２の食い付きを防いでいる。第１ハウジング部材１１と第２ハウジング部材１２とを溶着した後は外周側上流端面３１ｃと外周側下流端面３２ｃとが密着するようになる。
【００３６】
更に、図１及び図４に示すようにハウジング部材１１，１２の外周面に跨ってソケット５１を設けると共に、このソケット５１に発熱体４の屈曲端４１の先端部を接続する。そしてハウジング部材１１，１２同士を互いに押圧しながら、ハウジング部材１１，１２の材料である樹脂が溶ける程度の電流、例えば発熱体４の表面温度が２５０℃程度になる電流を発熱体４に流して、ハウジング部材１１，１２同士を溶着し、こうしてスロットルバルブ装置のハウジングであるスロットルボディ１を構成する。ハウジング部材１１，１２を溶着するときの発熱体４の発熱工程は、後述のコントローラ（スロットルバルブ加熱制御手段）５３からの電流を供給してもよいし、組み立て時専用の電源から電流を供給してもよい。尚、図２では便宜上ソケット５１及び発熱体４の屈曲端４１は図示していない。
【００３７】
また、スロットルバルブ２の上流側には、吸入空気量（吸気量）を検知するエアフローセンサ（吸気量検知手段）５４、吸入空気温度（吸気温）を計測するための温度センサ（吸気温度検知手段）５５が設けられ、これらセンサ５４，５５からの出力信号がコントローラ５３に入力されるようになっている。また、スロットルボディ１におけるスロットルバルブ２の配設位置近傍には、吸気通路１５の内壁温度（スロットルバルブ２の周辺温度）を検知するためのボア温度センサ（バルブ温度検知手段）５６が設けられており、このボア温度センサ５６からの出力信号もコントローラ５３に入力されるようになっている。このコントローラ５３は、配線５１ａを介して上記ソケット５１に接続されており、スロットルボディ１の内壁面（吸気通路１５の内壁）を最適な温度に保つように、発熱体４の電流値を制御する役割を持つものである。このコントローラ５３による発熱体４の電流値制御動作については後述する。
【００３８】
−加熱動作−
次に、上述の如く構成されたスロットルバルブ加熱制御装置における加熱動作について複数の実施形態について説明する。
【００３９】
（第１実施形態）
本実施形態は、上記エアフローセンサ５４によって検知される吸入空気量に応じて発熱体４への通電のＯＮ，ＯＦＦを切り換え制御するものである。具体的には、コントローラ５３がエアフローセンサ５４からの出力信号を受け、吸入空気量が所定の「加熱実行判定吸気量」以下であるときには発熱体４への通電を実行（通電ＯＮ）する一方、吸入空気量がこの「加熱実行判定吸気量」を超えているときには発熱体４への通電を行わない（通電ＯＦＦする）ようにしている。この「加熱実行判定吸気量」としては例えば３０ｇ／ｓｅｃである。この値はこれに限るものではなく任意に設定可能である。また、発熱体４への通電を実行する際の電流値としては、短時間のうちに吸気通路１５の内壁温度（ボア温度センサ５６によって検知される温度）を氷点温度以上（例えば５℃）まで上昇させることができる値に設定されている。
【００４０】
以上の如く発熱体４への通電のＯＮ，ＯＦＦを切り換え制御する理由について述べる。エンジンの駆動時において、吸入空気量が上記「加熱実行判定吸気量」を超えているとき、例えば車両の高速走行時等のようにエンジンの回転数が比較的高い場合、発熱体４への通電を行って発熱させたとしても、その熱量の大部分は吸気通路１５を流れる吸気に奪われてしまうことになり、スロットルバルブ２及びその周辺部の加熱には殆ど寄与しなくなる。このため、このように吸入空気量が「加熱実行判定吸気量」を超えているときには発熱体４への通電を行わないようにして無駄な加熱動作が実行されないようにしている。例えば、スロットルバルブ２の全開状態でスロットルバルブ２及びその周辺部を氷点温度以上まで加熱しようとすると、数百Ｗの電力が必要である。本実施形態では、この電力消費を無くすようにしている。
【００４１】
一方、吸入空気量が上記「加熱実行判定吸気量」以下であるとき、例えば車両の低速走行時やアイドリング運転時等のようにエンジンの回転数が比較的低い場合、発熱体４からの発熱量のうち吸気通路１５を流れる吸気によって奪われる量は僅かである。また、エンジンの停止時（例えばイグニッションキーがアクセサリの位置にある際）には、吸気通路１５には吸気が流れていないため、発熱体４からの発熱量の殆どをスロットルバルブ２及びその周辺部の加熱に寄与させることができる。このため、このように吸気量が「加熱実行判定吸気量」以下であるとき（吸気量が「０」である場合を含む）には発熱体４への通電を行い効果的な加熱動作が実行できるようにしている。例えば、スロットルバルブ２が略全閉状態であるアイドリング運転時においてスロットルバルブ２及びその周辺部を氷点温度以上まで加熱しようとすると、数十Ｗの電力で済み、且つ効果的な加熱動作が実行できる。
【００４２】
尚、このようにして発熱体４への通電による加熱動作が開始された後に、この加熱動作を終了させる動作としては、スロットルバルブ２及びその周辺部の温度が氷点温度以上の「加熱完了温度」に達した時点で発熱体４への通電を停止して加熱動作を終了させるようにしている。この「加熱完了温度」として具体的には５℃が挙げられる。この加熱動作を終了させる動作は以下の実施形態においても同様である。
【００４３】
このように本実施形態では、吸気量に応じた発熱体４の通電制御により、エネルギロスを低く抑え（無駄な加熱動作を実行することなく）、自動車の燃料消費率の向上を図りながらも、スロットルバルブ２の凍結固着の防止や解消を効果的に行うことができる。
【００４４】
（第２実施形態）
本実施形態も、上記エアフローセンサ５４によって検知される吸入空気量に応じて発熱体４への通電のＯＮ，ＯＦＦを切り換え制御するものである。具体的には、コントローラ５３がエアフローセンサ５４からの出力信号を受け、吸入空気量が多いほど発熱体４への通電量を小さく（電流値を低く）設定するようにしている。つまり、吸入空気量に応じて発熱体４の発熱量を変化させていくものである。
【００４５】
即ち、発熱体４に通電を行って発熱させたとしても、その熱量の大部分が吸気に奪われてしまうことになる吸気量が多い状況では、発熱体４への通電量を小さく（電流値を低く）または通電量を「０」（電流値を「０」）に設定する。これにより無駄な通電が行われないようにする。これに対し、発熱体４の発熱量の大部分をスロットルバルブ２及びその周辺部の加熱に寄与させることができる吸気量が少ない状況や吸気量が「０」である状況（例えばイグニッションキーがアクセサリの位置にある際）では、発熱体４への通電量を大きく設定する。そして、吸入空気量が少なくなるほど発熱体４への通電量を大きく（電流値を高く）設定し、発熱体４の発熱量をスロットルバルブ２及びその周辺部の加熱に効果的に寄与させることができるようにしている。これにより、上記第１実施形態の場合と同様に、スロットルバルブ２の凍結固着の防止や解消を効果的に行うことが可能になる。
【００４６】
（第３実施形態）
本実施形態は、上記温度センサ５５によって検知される吸入空気温度（吸気温）に応じて発熱体４へ通電する際の電流値を制御するものである。具体的には、コントローラ５３が温度センサ５５からの出力信号を受け、吸入空気温度が高いほど発熱体４への通電量を小さく（電流値を低く）設定する構成としている。つまり、吸入空気温度に応じて発熱体４の発熱量を変化させていくものである。
【００４７】
即ち、吸入空気温度が比較的高い状況ではスロットルバルブ２が凍結固着する可能性が低いため、このような状況では発熱体４への通電量を小さくまたは通電量を「０」に設定する。これにより無駄な通電が行われてしまうことがなくなる。これに対し、吸入空気温度が比較的低い状況ではスロットルバルブ２が凍結固着しているまたは将来的に凍結固着する可能性が高いため、このような状況では発熱体４への通電量を大きく設定する。そして、この吸入空気温度が低いほど発熱体４への通電量を大きく設定することでスロットルバルブ２の凍結固着を確実に防止または解消することができるようにしている。
【００４８】
より具体的には、夏期には発熱体４への通電量を行わず、また、冬期であって特に外気温度が低い時間帯に限って発熱体４への通電量を大きく設定することになる。このように限られた条件下においてのみ発熱体４への通電量を大きく設定することでエネルギロスを低く抑えることが可能になっている。
【００４９】
（第４実施形態）
本実施形態は、発熱体４への通電を実行するタイミングを時間的に決定するものである。具体的には、上記コントローラ５３の内部に、タイマ（タイマ手段）が備えられており、このタイマが、前回の発熱体４の発熱動作が終了した後の経過時間を計測している。そして、前回の発熱体４の発熱動作が終了してから所定の「加熱実行判定経過時間」が経過した際に発熱体４への通電を開始するようにしている。この「加熱実行判定経過時間」として具体的には１０ｍｉｎが挙げられる。この時間はこれに限られるものではなく任意に設定可能である。
【００５０】
本実施形態によれば、所定タイミング毎（所定経過時間毎）に発熱体４への通電動作を行って定期的にスロットルバルブ２に対する凍結固着防止動作または凍結固着解消を実行することにより、スロットルバルブ２の周辺に大量に氷が付着して強固に凍結固着してしまうといった状況を回避できる。
【００５１】
（第５実施形態）
本実施形態は、発熱体４への通電を実行するタイミングを積算吸気量によって決定するものである。具体的には、コントローラ５３が上記エアフローセンサ５４からの出力信号を受け、前回の発熱体４の発熱動作が終了した後の吸気量の積算値を算出する（積算吸気量算出手段による算出動作）。そして、前回の発熱体４の発熱動作が終了した後の吸気量の積算値が所定の「加熱実行判定積算吸気量」に達した際に発熱体４への通電動作を開始するようにしている。この「加熱実行判定積算吸気量」として具体的には２×１０5Ｌが挙げられる。この吸気量はこれに限られるものではなく任意に設定可能である。
【００５２】
本実施形態によっても、所定タイミング毎（所定積算吸気量毎）に発熱体４への通電動作を行って定期的にスロットルバルブ２に対する凍結固着防止動作または凍結固着解消を実行することにより、スロットルバルブ２の周辺に大量に氷が付着して強固に凍結固着してしまうといった状況を回避できる。
【００５３】
−予熱動作−
次に、上述した各実施形態に対して適用可能であって、スロットルバルブ及びその周辺部を予熱しておくための動作（予熱手段による予熱動作）について２タイプ（第１の予熱動作及び第２の予熱動作）を説明する。上述した各実施形態では、スロットルバルブ２の凍結固着を確実に防止または解消できるようにするために、氷点温度以上までスロットルバルブ２及びその周辺部を加熱させていたが、この予熱動作では、必ずしも発熱体４の発熱温度を氷点温度以上まで上昇させておく必要はないものである。
【００５４】
（第１の予熱動作）
第１の予熱動作では、上記コントローラ５３がボア温度センサ５６からの出力信号を受け、スロットルバルブ２の周辺の温度に応じて発熱体４への通電を行ってスロットルバルブ２の周辺を予熱する。そして、この予熱開始から所定時間経過後にスロットルバルブ２の周辺の温度に関わりなく（氷点温度以上まで温度上昇していなくても）発熱体４への通電を終了するようにしている。
【００５５】
例えば、スロットルバルブ２の周辺の温度が−２０℃になった時点で上記予熱動作を１ｍｉｎだけ実行する。また、スロットルバルブ２の周辺の温度が−４０℃まで低下した場合には上記予熱動作を５ｍｉｎ実行する。これら値は上記のものに限られるものではなく任意に設定可能である。
【００５６】
このように、本第１の予熱動作では、所定の予熱条件が成立する度に予熱動作を実行する間欠的な予熱を行うものである。この予熱動作を実行しておくことにより、スロットルバルブ２の凍結固着の解消が必要となって発熱体４の発熱動作（氷点温度以上までスロットルバルブ２及びその周辺部を加熱させる動作）を開始する際には、スロットルバルブ２周辺における氷の付着量は少なくなっており、または、スロットルバルブ２周辺はある程度高い温度に維持されている。このため、発熱体４の発熱動作を開始した後に急速にスロットルバルブ２の周辺を氷点温度以上まで高めることができてスロットルバルブ２の凍結固着の解消を短時間で完了することが可能になる。これにより、この電気ヒータ発熱動作時間の短縮化に伴うエネルギロスの削減を図ることができる。
【００５７】
（第２の予熱動作）
第２の予熱動作は、スロットルバルブ２に対する凍結固着防止動作または凍結固着解消動作（氷点温度以上までスロットルバルブ２及びその周辺部を加熱させる動作）を実行し、その後、この動作が終了した後であっても発熱体４への通電を継続することでスロットルバルブ２の周辺を予熱するものである。つまり、上記凍結固着防止動作や凍結固着解消動作の実行時における電流値よりも低い値の電流を発熱体４に通電することにより、継続的に発熱体４の発熱を行わせるようにしたものである。
【００５８】
このように、本第２の予熱動作では、発熱体４への通電を継続的に行って連続的な予熱を行うものである。この予熱動作によっても、スロットルバルブ２の凍結固着の解消が必要となって発熱体４の発熱動作を開始する際には、スロットルバルブ２周辺における氷の付着量は少なくなっており、または、スロットルバルブ２周辺はある程度高い温度に維持されている。このため、発熱体４の発熱動作を開始した後に急速にスロットルバルブ２の周辺を氷点温度以上まで高めることができてスロットルバルブ２の凍結固着の解消を短時間で完了することが可能になる。これにより、この電気ヒータ発熱動作時間の短縮化に伴うエネルギロスの削減を図ることができる。
【００５９】
（第６実施形態）
次に、上述した各実施形態のうちの複数を組み合わせた第６実施形態について説明する。この実施形態は、上記第１、第２、第３の各実施形態と上記第１の予熱動作とを組み合わせたものである。以下、図５のフローチャートに沿って具体的な制御動作について説明する。尚、ここでは、エンジンが駆動状態にある場合の制御動作について説明する。
【００６０】
先ず、ステップＳＴ１において、上記温度センサ５５によって検知される吸気温度が０℃未満であるか否かを判定する。これは、本制御は冬期等のように外気温度が低い場合に必要となる制御であって夏期には必要ないため、本制御動作が必要となる可能性のある外気温度条件にあるか否かを判定するための動作である。このため、このステップＳＴ１においてＮＯ判定（吸気温度が０℃以上である）された場合には、本制御動作を終了することになる。
【００６１】
このステップＳＴ１でＹＥＳ（吸気温度が０℃未満である）に判定されると、ステップＳＴ２に移って、上記エアフローセンサ５４によって検知される吸入空気量（吸気量）が所定値Ａ（上記「加熱実行判定吸気量」）未満であるか否かを判定する。そして、ここでＹＥＳ（吸入空気量が所定値Ａ未満である）に判定されると、ステップＳＴ３に移り、上記ボア温度センサ５６によって検知されるスロットルボア温度が０℃以上であるか否かを判定する。
【００６２】
このステップＳＴ３でＮＯ判定された場合、つまり、吸入空気量が所定値Ａ未満であり、且つスロットルボア温度が０℃未満である場合には、ステップＳＴ４に移り、発熱体４の発熱量をスロットルバルブ２及びその周辺部の加熱に効果的に寄与させることができる状況であるとして、発熱体４への通電を行って加熱動作が開始される。このステップＳＴ４での加熱動作は、上記温度センサ５５によって検知されている吸気温度が低いほど発熱体４への通電量を大きく設定するようにして行われる。
【００６３】
この加熱動作が実行された後、ステップＳＴ５に移り、スロットルボア温度が５℃に達したか否かを判定する。つまり、上記吸入空気量が所定値Ａ未満であり且つスロットルボア温度が０℃未満であるといった条件が成立している間においては、スロットルボア温度が５℃に達するまで上記加熱動作が継続される。そして、スロットルボア温度が５℃に達してステップＳＴ５でＹＥＳに判定されると、ステップＳＴ６に移って発熱体４への通電を解除して加熱動作を終了させる。
【００６４】
このようにして加熱動作が終了した後、ステップＳＴ７において、コントローラ５３に備えられたタイマのカウントが開始される。また、ステップＳＴ８において、コントローラ５３が上記エアフローセンサ５４からの出力信号を受けて吸入空気量の積算が開始される。
【００６５】
ステップＳＴ９では、上記タイマのカウント値が１０ｍｉｎを超えたか否かが判定され、ステップＳＴ１０では、吸入空気量積算値が２×１０5Ｌを超えたか否かが判定される。これらステップＳＴ９，ＳＴ１０のうち何れかでＹＥＳに判定されると、上記ステップＳＴ２に戻り、上記吸入空気量が所定値Ａ未満であり（ステップＳＴ２でＹＥＳ判定）且つスロットルボア温度が０℃未満である（ステップＳＴ３でＮＯ判定）といった条件が成立している場合には、再び、発熱体４への通電を行って加熱動作が開始される。この加熱動作においても、吸入空気温度が低いほど発熱体４への通電量を大きく設定するようにして行われる。
【００６６】
上記ステップＳＴ３においてＹＥＳ（スロットルボア温度が０℃以上である）に判定された場合には、ステップＳＴ９以降の動作に移る。つまり、加熱動作の終了に伴うタイマカウントの開始及び吸入空気量の積算開始の後に、スロットルボア温度が０℃以上の状態が維持されている間は発熱体４への通電を行わず、このスロットルボア温度が０℃未満になる前にステップＳＴ９，ＳＴ１０のうち何れかでＹＥＳに判定されるとステップＳＴ２に移って吸気量に応じた制御に切り換えられる。つまり、ステップＳＴ９，ＳＴ１０のうち何れかでＹＥＳに判定されたのち、吸入空気量が所定値Ａ未満であり、且つスロットルボア温度が０℃未満になった場合に限り、発熱体４への通電を行って加熱動作を再開することになる。
【００６７】
また、自動車の発進などに伴ってエンジン回転数が上昇し、上記ステップＳＴ２でＮＯ判定された場合には、上記タイマをリセットした後に、ステップＳＴ１１以降の予熱実行判定動作に移る。以下、この予熱実行判定動作について説明する。
【００６８】
ステップＳＴ１１において、ボア温度センサ５６によって検知されるスロットルボア温度が−２０℃未満であるか否かを判定する。ここでＹＥＳ（スロットルボア温度が−２０℃未満である）に判定されると、ステップＳＴ１２に移って、スロットルボア温度が−４０℃未満であるか否かを判定する。そして、このステップＳＴ１２でＹＥＳに判定された場合、つまり、スロットルボア温度が−４０℃未満になっていると判定された場合、ステップＳＴ１３に移って、予熱のための発熱体４への通電動作を開始する。この予熱動作の開始と同時に上記タイマのカウントが開始され（ステップＳＴ１４）、この予熱動作が５分間継続された場合（ステップＳＴ１５でＹＥＳに判定された場合）には、ステップＳＴ１６に移って上記タイマをリセットした後に、ステップＳＴ６において発熱体４への通電を解除して予熱動作を終了させる。
【００６９】
一方、ステップＳＴ１２でＮＯに判定された場合、つまり、スロットルボア温度が−２０℃以下で且つ−４０℃以上になっていると判定された場合、ステップＳＴ１７に移って、予熱のための発熱体４への通電動作を開始する。この予熱動作の開始と同時に上記タイマのカウントが開始され（ステップＳＴ１８）、この予熱動作が１分間継続された場合（ステップＳＴ１９でＹＥＳに判定された場合）には、ステップＳＴ１６に移って上記タイマをリセットした後に、ステップＳＴ６において発熱体４への通電を解除して予熱動作を終了させる。
【００７０】
本実施形態の動作によれば、上記第１、第２、第３の各実施形態と上記第１の予熱動作とを共に実行させることが可能になり、スロットルバルブ２の凍結固着を確実に防止または解消できると共に、予熱動作に伴って、上記凍結固着防止動作や凍結固着解消動作の必要時間の短縮化に伴うエネルギロスの削減を図ることが可能である。
【００７１】
（第７実施形態）
次に、上述した各実施形態のうちの複数を組み合わせた第７実施形態について説明する。この実施形態は、上記第１、第２、第３の各実施形態と上記第２の予熱動作とを組み合わせたものである。以下、図６のフローチャートに沿って具体的な制御動作について説明する。尚、ここでも、エンジンが駆動状態にある場合の制御動作について説明する。また、以下の説明では、上述した第６実施形態との相違点についてのみ説明する。
【００７２】
図６に示すように、本実施形態における動作では、ステップＳＴ１〜ＳＴ５の動作は上記第６実施形態のものと同様である。そして、このステップＳＴ５においてＹＥＳ（スロットルボア温度が５℃に達した）と判定された場合には、ステップＳＴ２０に移ってヒータ予熱モードに移行する。このヒータ予熱モードでは、上記第２の予熱動作が実行される。つまり、上記凍結固着防止動作や凍結固着解消動作の実行時における電流値（ステップＳＴ４での電流値）よりも低い値の電流を発熱体４に通電することにより、継続的に発熱体４の発熱を行わせる。
【００７３】
このようにしてヒータ予熱モードによる発熱体４への通電を継続した状態で、上記第６実施形態におけるステップＳＴ７〜ＳＴ１０の動作が実行される。
【００７４】
一方、自動車の発進などに伴ってエンジン回転数が上昇し、ステップＳＴ２でＮＯ判定された場合には、ステップＳＴ２１に移り、上記と同様のヒータ予熱モードに移行することになる。
【００７５】
これらヒータ予熱モードは、上記吸入空気量が所定値Ａ未満となり（ステップＳＴ２でＹＥＳ判定）且つスロットルボア温度が０℃未満になる（ステップＳＴ３でＮＯ判定）といった条件が成立して凍結固着防止動作や凍結固着解消動作が開始されるまで継続されることになる。
【００７６】
本実施形態の動作によっても、上記第１、第２、第３の各実施形態と上記第２の予熱動作とを共に実行させることが可能になり、スロットルバルブ２の凍結固着を確実に防止または解消できると共に、予熱動作に伴って、上記凍結固着防止動作や凍結固着解消動作の必要時間の短縮化に伴うエネルギロスの削減を図ることが可能である。
【００７７】
（第８実施形態）
次に、第８実施形態について説明する。本実施形態は、電気ヒータの構成が上記各実施形態のものと異なっている。
【００７８】
具体的には、電気ヒータとして、ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）ヒータが適用されている。このＰＴＣヒータは、例えば、チタン酸バリウムを主成分とし、微量の希土類元素（Ｙ，Ｌａ等）を添加して導電性を持たせたチタン酸バリウム系酸化物半導体により形成されている。そして、温度特性が低いときは、伝導性粒子の連鎖が重なって電流が流れやすくなり、逆に、温度が高くなると、半導体粒子が膨張し伝導性粒子の連鎖が断ち切られて電流が流れにくくなるものである。つまり、温度が高くなるに従って電気抵抗値が上昇する特性を有している。このため、電気ヒータ発熱動作開始時に、ＰＴＣヒータに対してある電圧を印加して発熱動作を開始させると、その温度上昇に従ってＰＴＣヒータの電気抵抗値も上昇していき電流値が次第に低くなっていく。これにより電流制御等の特別な制御動作を必要とすることなしにヒータ温度を略一定値に維持することができて、加熱制御装置の構成の簡素化及びスロットルバルブ２及びその周辺部に対する過加熱を防止することができることになる。
【００７９】
尚、このＰＴＣヒータの形状としては、上述した各実施形態の発熱体４のような線状に限らず、面状ヒータなどとしてもよい。
【００８０】
−その他の実施形態−
以上説明した各実施形態は自動車用エンジンの吸気系に備えられたスロットルボディ１内に配設されたスロットルバルブ２の凍結防止や凍結解消のための装置として本発明を適用した場合について説明した。本発明は自動車用に限らず、その他の用途に使用されるエンジンにも適用可能である。
【００８１】
また、上記各実施形態では、発熱体４の機能として、スロットルバルブ２の凍結固着防止動作や凍結固着解消動作のための加熱機能に加えて、ハウジング部材１１，１２同士を融着させるための加熱機能をも備えさせていたが、前者の機能のみを備えた発熱体４として使用してもよい。
【００８２】
また、ボア温度センサ５６によってスロットルボディ１の内壁面１ａの温度を検知するようにしていたが、これに代えて、スロットルバルブ２自体の温度やシャフト２１の温度を検知し、この検知温度に応じて発熱体４への通電量を制御するようにしてもよい。
【００８３】
更には、発熱体４やＰＴＣヒータの配設状態として、吸気通路１５内に臨むように配置してもよい。つまり、発熱体４やＰＴＣヒータをスロットルボディ１の内壁面１ａに取り付け、これらを吸気通路１５内に臨ませる構成である。これによれば、吸気通路１５内で発生した氷を直接的に加熱することができ、凍結固着解消動作を効果的に実行することができる。
【００８４】
また、上記各実施形態においては、吸気量検知手段としてエアフローセンサ５４を採用していたが、これに代えて吸気圧力を検知する圧力センサの検知信号に基づいて吸入空気量を検知するようにしてもよい。
【００８５】
また、上記各実施形態における「加熱実行判定吸気量」及び「加熱実行判定積算吸気量」としては上述した値に限られるものではなく任意に設定可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】実施形態に係るスロットルバルブの配設位置周辺部を示す断面図である。
【図２】スロットルバルブ装置の組み立て途中の状態を示す断面図である。
【図３】発熱体を示す図である。
【図４】発熱体のソケットによる支持部を示す平面図である。
【図５】第６実施形態に係るスロットル加熱動作の手順を説明するためのフローチャート図である。
【図６】第７実施形態に係るスロットル加熱動作の手順を説明するためのフローチャート図である。
【符号の説明】
【００８７】
２        スロットルバルブ
１５      吸気通路
４        発熱体（電気ヒータ）
５３      コントローラ（スロットルバルブ加熱制御手段）
５４      エアフローセンサ（吸気量検知手段）
５５      温度センサ（吸気温度検知手段）
５６      ボア温度センサ（バルブ温度検知手段）
【図１】
2007332843.tif 000003
【図２】
2007332843.tif 000004
【図３】
2007332843.tif 000005
【図４】
2007332843.tif 000006
【図５】
2007332843.tif 000007
【図６】
2007332843.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成19年9月13日(2007.9.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気通路内に配設されたスロットルバルブの近傍位置に電気ヒータを配設し、通電によってこの電気ヒータを発熱させてスロットルバルブ及びその周辺部を加熱するスロットルバルブ加熱制御装置において、
上記吸気通路を流れる吸気量を検知する吸気量検知手段と、
上記吸気量検知手段の出力を受け、吸気通路を流れる吸気量が所定の「加熱実行判定吸気量」以下であって電気ヒータによる加熱によってスロットルバルブ及びその周辺部を氷点温度以上とすることに寄与できるときには電気ヒータへ通電し、上記吸気通路を流れる吸気量が上記「加熱実行判定吸気量」を超えており電気ヒータによる加熱を行ってもスロットルバルブ及びその周辺部を氷点温度以上とすることに寄与できないときには電気ヒータへの通電を禁止するスロットルバルブ加熱制御手段とを備えていることを特徴とする内燃機関のスロットルバルブ加熱制御装置。
【請求項２】
内燃機関の吸気通路内に配設されたスロットルバルブの近傍位置に電気ヒータを配設し、通電によってこの電気ヒータを発熱させてスロットルバルブ及びその周辺部を加熱するスロットルバルブ加熱制御装置において、
上記吸気通路を流れる吸気量を検知する吸気量検知手段と、
上記吸気量検知手段の出力を受け、吸気通路を流れる吸気量に応じて電気ヒータへの通電を制御するスロットルバルブ加熱制御手段とを備えており、このスロットルバルブ加熱制御手段は、電気ヒータによる加熱を行った場合に、吸気通路を流れる吸気量が多いことでその吸気により奪われる熱量が多いほど電気ヒータへの通電量を小さく設定するよう構成されていることを特徴とする内燃機関のスロットルバルブ加熱制御装置。
【請求項３】
内燃機関の吸気通路内に配設されたスロットルバルブの近傍位置に電気ヒータを配設し、通電によってこの電気ヒータを発熱させてスロットルバルブ及びその周辺部を加熱するスロットルバルブ加熱制御装置において、
前回の電気ヒータ発熱動作が終了した後の経過時間を計測するタイマ手段と、
上記タイマ手段の出力を受け、前回の電気ヒータ発熱動作が終了してから所定の「加熱実行判定経過時間」が経過した際に電気ヒータへの通電を開始するスロットルバルブ加熱制御手段とを備えていることを特徴とする内燃機関のスロットルバルブ加熱制御装置。
【請求項４】
内燃機関の吸気通路内に配設されたスロットルバルブの近傍位置に電気ヒータを配設し、通電によってこの電気ヒータを発熱させてスロットルバルブ及びその周辺部を加熱するスロットルバルブ加熱制御装置において、
前回の電気ヒータ発熱動作が終了した後の吸気量の積算値を算出する積算吸気量算出手段と、
上記積算吸気量算出手段の出力を受け、前回の電気ヒータ発熱動作が終了した後の吸気量の積算値が所定の「加熱実行判定積算吸気量」に達した際に電気ヒータへの通電動作を開始するスロットルバルブ加熱制御手段とを備えていることを特徴とする内燃機関のスロットルバルブ加熱制御装置。
【請求項５】
上記請求項１〜４のうち何れか一つに記載の内燃機関のスロットルバルブ加熱制御装置において、
電気ヒータへの通電による電気ヒータ発熱動作は、スロットルバルブ及びその周辺部が氷点温度以上の「加熱完了温度」に達するまで継続されるよう構成されていることを特徴とする内燃機関のスロットルバルブ加熱制御装置。
【請求項６】
上記請求項１〜５のうち何れか一つに記載の内燃機関のスロットルバルブ加熱制御装置において、
上記スロットルバルブまたはその周辺の温度を検知するバルブ温度検知手段と、
上記バルブ温度検知手段の出力を受け、スロットルバルブまたはその周辺の温度に応じてスロットルバルブ及びその周辺を予熱するための電気ヒータへの通電を行い、所定時間経過後にスロットルバルブまたはその周辺の温度に関わりなく電気ヒータへの通電を終了する予熱手段とを備えていることを特徴とする内燃機関のスロットルバルブ加熱制御装置。
【請求項７】
上記請求項５記載の内燃機関のスロットルバルブ加熱制御装置において、
電気ヒータへの通電による電気ヒータ発熱動作によってスロットルバルブ及びその周辺部が氷点温度以上の「加熱完了温度」に達した後、電気ヒータへの通電量を上記電気ヒータ発熱動作における通電量よりも低く設定して電気ヒータの発熱を継続させるよう構成されていることを特徴とする内燃機関のスロットルバルブ加熱制御装置。
【請求項８】
上記請求項１〜７のうち何れか一つに記載の内燃機関のスロットルバルブ加熱制御装置において、
電気ヒータは、ＰＴＣヒータであることを特徴とする内燃機関のスロットルバルブ加熱制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
−解決手段−
具体的に、本発明は、内燃機関の吸気通路内に配設されたスロットルバルブの近傍位置に電気ヒータを配設し、通電によってこの電気ヒータを発熱させてスロットルバルブ及びその周辺部を加熱するスロットルバルブ加熱制御装置を前提とする。このスロットルバルブ加熱制御装置に対し、上記吸気通路を流れる吸気量を検知する吸気量検知手段と、この吸気量検知手段の出力を受け、吸気通路を流れる吸気量が所定の「加熱実行判定吸気量」以下であって電気ヒータによる加熱によってスロットルバルブ及びその周辺部を氷点温度以上とすることに寄与できるときには電気ヒータへ通電し、上記吸気通路を流れる吸気量が上記「加熱実行判定吸気量」を超えており電気ヒータによる加熱を行ってもスロットルバルブ及びその周辺部を氷点温度以上とすることに寄与できないときには電気ヒータへの通電を禁止するスロットルバルブ加熱制御手段とを備えさせている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
上記目的を達成するための他の解決手段としては以下の構成も挙げられる。内燃機関の吸気通路内に配設されたスロットルバルブの近傍位置に電気ヒータを配設し、通電によってこの電気ヒータを発熱させてスロットルバルブ及びその周辺部を加熱するスロットルバルブ加熱制御装置を前提とする。このスロットルバルブ加熱制御装置に対し、上記吸気通路を流れる吸気量を検知する吸気量検知手段と、この吸気量検知手段の出力を受け、吸気通路を流れる吸気量に応じて電気ヒータへの通電を制御するスロットルバルブ加熱制御手段とを備えさせる。そして、このスロットルバルブ加熱制御手段を、電気ヒータによる加熱を行った場合に、吸気通路を流れる吸気量が多いことでその吸気により奪われる熱量が多いほど電気ヒータへの通電量を小さく設定する構成としている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
（参考例）
上記温度センサ５５によって検知される吸入空気温度（吸気温）に応じて発熱体４へ通電する際の電流値を制御する参考例について説明する。具体的には、コントローラ５３が温度センサ５５からの出力信号を受け、吸入空気温度が高いほど発熱体４への通電量を小さく（電流値を低く）設定する構成としている。つまり、吸入空気温度に応じて発熱体４の発熱量を変化させていくものである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
（第３実施形態）
本実施形態は、発熱体４への通電を実行するタイミングを時間的に決定するものである。具体的には、上記コントローラ５３の内部に、タイマ（タイマ手段）が備えられており、このタイマが、前回の発熱体４の発熱動作が終了した後の経過時間を計測している。そして、前回の発熱体４の発熱動作が終了してから所定の「加熱実行判定経過時間」が経過した際に発熱体４への通電を開始するようにしている。この「加熱実行判定経過時間」として具体的には１０ｍｉｎが挙げられる。この時間はこれに限られるものではなく任意に設定可能である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
（第４実施形態）
本実施形態は、発熱体４への通電を実行するタイミングを積算吸気量によって決定するものである。具体的には、コントローラ５３が上記エアフローセンサ５４からの出力信号を受け、前回の発熱体４の発熱動作が終了した後の吸気量の積算値を算出する（積算吸気量算出手段による算出動作）。そして、前回の発熱体４の発熱動作が終了した後の吸気量の積算値が所定の「加熱実行判定積算吸気量」に達した際に発熱体４への通電動作を開始するようにしている。この「加熱実行判定積算吸気量」として具体的には２×１０5Ｌが挙げられる。この吸気量はこれに限られるものではなく任意に設定可能である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
（第５実施形態）
次に、上述した各実施形態のうちの複数を組み合わせた第５実施形態について説明する。この実施形態は、上記第１、第２、第３の各実施形態と上記第１の予熱動作とを組み合わせたものである。以下、図５のフローチャートに沿って具体的な制御動作について説明する。尚、ここでは、エンジンが駆動状態にある場合の制御動作について説明する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７１】
（第６実施形態）
次に、上述した各実施形態のうちの複数を組み合わせた第６実施形態について説明する。この実施形態は、上記第１、第２、第３の各実施形態と上記第２の予熱動作とを組み合わせたものである。以下、図６のフローチャートに沿って具体的な制御動作について説明する。尚、ここでも、エンジンが駆動状態にある場合の制御動作について説明する。また、以下の説明では、上述した第５実施形態との相違点についてのみ説明する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
図６に示すように、本実施形態における動作では、ステップＳＴ１〜ＳＴ５の動作は上記第５実施形態のものと同様である。そして、このステップＳＴ５においてＹＥＳ（スロットルボア温度が５℃に達した）と判定された場合には、ステップＳＴ２０に移ってヒータ予熱モードに移行する。このヒータ予熱モードでは、上記第２の予熱動作が実行される。つまり、上記凍結固着防止動作や凍結固着解消動作の実行時における電流値（ステップＳＴ４での電流値）よりも低い値の電流を発熱体４に通電することにより、継続的に発熱体４の発熱を行わせる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
このようにしてヒータ予熱モードによる発熱体４への通電を継続した状態で、上記第５実施形態におけるステップＳＴ７〜ＳＴ１０の動作が実行される。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
（第７実施形態）
次に、第７実施形態について説明する。本実施形態は、電気ヒータの構成が上記各実施形態のものと異なっている。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８６】
【図１】実施形態に係るスロットルバルブの配設位置周辺部を示す断面図である。
【図２】スロットルバルブ装置の組み立て途中の状態を示す断面図である。
【図３】発熱体を示す図である。
【図４】発熱体のソケットによる支持部を示す平面図である。
【図５】第５実施形態に係るスロットル加熱動作の手順を説明するためのフローチャート図である。
【図６】第６実施形態に係るスロットル加熱動作の手順を説明するためのフローチャート図である。