(57)【要約】【課題】スロットルバルブから付着物を除去する。【解決手段】エンジンの吸気系に設けられるスロットルボディ３０を備えたスロットル装置１０であって、スロットルボディ３０の吸気通路３１に設けられ、吸気通路３１を開放する開方向と吸気通路３１を閉塞する閉方向とに回動するスロットルバルブ３３と、スロットルバルブ３３の内部に形成される収容室５５，５７に、移動自在に収容される移動部材５６，５８と、を有し、スロットルバルブ３３を開方向と閉方向とに回動させることにより、移動部材５６，５８を往復させてスロットルバルブ３３からデポジットＸを除去する。【選択図】図４
2016173047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの吸気系に設けられるスロットルボディを備えたスロットル装置であって、
前記スロットルボディの吸気通路に設けられ、前記吸気通路を開放する開方向と前記吸気通路を閉塞する閉方向とに回動するスロットルバルブと、
前記スロットルバルブの内部に形成される収容室に、移動自在に収容される移動部材と、
を有し、
前記スロットルバルブを開方向と閉方向とに回動させることにより、前記移動部材を往復させて前記スロットルバルブから付着物を除去する、スロットル装置。
【請求項２】
請求項１記載のスロットル装置において、
前記スロットルバルブは、一方の表面を構成する第１プレート部と、他方の表面を構成する第２プレート部と、を備え、
前記スロットルバルブを開方向と閉方向とに回動させることにより、前記移動部材を前記第１プレート部と前記第２プレート部とに衝突させ、前記スロットルバルブから付着物を除去する、スロットル装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のスロットル装置において、
前記スロットルバルブは、中央部に設けられる駆動軸を介して前記スロットルボディに設けられ、
前記移動部材として、前記駆動軸を境に前記スロットルバルブの一方側に収容される第１移動部材と、前記駆動軸を境に前記スロットルバルブの他方側に収容される第２移動部材と、が設けられる、スロットル装置。
【請求項４】
請求項３記載のスロットル装置において、
前記第１移動部材は、前記駆動軸に回動自在に支持され、
前記第２移動部材は、前記駆動軸に回動自在に支持される、スロットル装置。
【請求項５】
請求項３記載のスロットル装置において、
前記第１移動部材は、弾性部材を介して前記駆動軸に連結され、
前記第２移動部材は、弾性部材を介して前記駆動軸に連結される、スロットル装置。
【請求項６】
請求項１記載のスロットル装置において、
前記スロットルボディに設けられ、前記移動部材に接触するカム山を備えたカム部材、を有し、
前記スロットルバルブを開方向と閉方向とに回動させることにより、前記カム部材のカム山に沿って前記移動部材を往復させ、前記スロットルバルブから付着物を除去する、スロットル装置。
【請求項７】
請求項６記載のスロットル装置において、
前記カム部材は、ロック機構を介して前記スロットルボディに設けられ、
前記ロック機構は、前記スロットルボディと前記カム部材とを互いに固定する拘束状態と、前記スロットルボディと前記カム部材とを互いに分離する解放状態と、に作動する、スロットル装置。
【請求項８】
請求項７記載のスロットル装置において、
前記ロック機構を拘束状態に作動させた状態のもとで、前記スロットルバルブを開方向と閉方向とに回動させることにより、前記カム部材のカム山に沿って前記移動部材を往復させ、前記スロットルバルブから付着物を除去する、スロットル装置。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれか１項に記載のスロットル装置において、
前記収容室は、前記スロットルバルブの径方向に延びて形成され、
前記移動部材は、前記スロットルバルブの径方向に往復する、スロットル装置。
【請求項１０】
請求項９記載のスロットル装置において、
前記スロットルバルブの外縁部に、前記移動部材の先端部が突出する開口部が設けられる、スロットル装置。
【請求項１１】
請求項６〜１０のいずれか１項に記載のスロットル装置において、
前記スロットルバルブは、中央部に設けられる駆動軸を介して前記スロットルボディに設けられ、
前記移動部材として、前記駆動軸を境に前記スロットルバルブの一方側に収容される第１移動部材と、前記駆動軸を境に前記スロットルバルブの他方側に収容される第２移動部材と、が設けられる、スロットル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スロットルボディを備えるスロットル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの吸気通路には、スロットルボディが組み付けられている。スロットルボディには、吸気通路を開閉するスロットルバルブが設けられている。スロットルバルブを開くことにより、吸気通路の流路面積を拡大することができ、エンジンの吸入空気量を増加させることができる。一方、スロットルバルブを閉じることにより、吸気通路の流路面積を縮小することができ、エンジンの吸入空気量を減少させることができる。
【０００３】
ところで、吸気通路内に設置されるスロットルバルブには、ブローバイガスやＥＧＲガス等が付着することから、燃料やオイル等に起因するデポジット（付着物）が堆積してしまう虞がある。スロットルバルブに多くのデポジットが堆積すると、スロットルバルブの開閉制御に影響を与えることから、スロットルバルブからデポジットを除去することが求められている。そこで、スロットルバルブを強制的に開閉させることにより、スロットルバルブを振動させてデポジットを除去する技術が提案されている（特許文献１記載）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３１６６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、単にスロットルバルブを開閉しただけでは、スロットルバルブを十分に振動させることが困難であり、デポジットを十分に除去することが困難となっていた。このため、スロットルバルブからデポジットを除去することが可能なスロットル装置が求められている。
【０００６】
本発明の目的は、スロットルバルブから付着物を除去することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のスロットル装置は、エンジンの吸気系に設けられるスロットルボディを備えたスロットル装置であって、前記スロットルボディの吸気通路に設けられ、前記吸気通路を開放する開方向と前記吸気通路を閉塞する閉方向とに回動するスロットルバルブと、前記スロットルバルブの内部に形成される収容室に、移動自在に収容される移動部材と、を有し、前記スロットルバルブを開方向と閉方向とに回動させることにより、前記移動部材を往復させて前記スロットルバルブから付着物を除去する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、スロットルバルブを開方向と閉方向とに回動させることにより、スロットルバルブに収容される移動部材を往復させることができ、スロットルバルブから付着物を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】エンジンを示す概略図である。
【図２】（ａ）はスロットルボディを示す正面図であり、（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線に沿ってスロットルボディを示す断面図である。
【図３】制御ユニットが備える機能の一部を示すブロック図である。
【図４】デポジット除去モードの実行状況を示すイメージ図である。
【図５】（ａ）は実施形態２のスロットル装置が備えるスロットルボディを示す正面図であり、（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ線に沿ってスロットルボディを示す断面図である。
【図６】デポジット除去モードの実行状況を示すイメージ図である。
【図７】（ａ）は実施形態３のスロットル装置が備えるスロットルボディを示す正面図であり、（ｂ）は図７（ａ）のＡ−Ａ線に沿ってスロットルボディを示す断面図である。
【図８】デポジット除去モードの実行状況を示すイメージ図である。
【図９】（ａ）は実施形態４のスロットル装置が備えるスロットルボディを示す正面図であり、（ｂ）は図９（ａ）のＡ−Ａ線に沿ってスロットルボディを示す断面図である。
【図１０】（ａ）および（ｂ）は、ロックアクチュエータの作動状態を示す説明図である。
【図１１】デポジット除去モードの実行状況を示すイメージ図である。
【図１２】（ａ）および（ｂ）は、通常制御におけるスロットルバルブの作動状態を示す説明図である。
【図１３】（ａ）は参考例１のスロットル装置が備えるスロットルボディを示す正面図であり、（ｂ）は図１３（ａ）のＡ−Ａ線に沿ってスロットルボディを示す断面図である。
【図１４】デポジット除去モードの実行状況を示すイメージ図である。
【図１５】参考例２のスロットル装置を示す構成図である。
【図１６】膨張リングの膨張状態を示す説明図である。
【図１７】膨張リングの収縮状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［実施形態１］
以下、本発明の一実施の形態である実施形態１を、図面に基づいて詳細に説明する。図１はエンジン１１を示す概略図である。図１に示すように、エンジン１１の吸気系１２には、本発明の一実施の形態であるスロットル装置１０が設けられている。エンジン１１は、クランク軸１３を収容するクランクケース１４と、ピストン１５を収容するシリンダ１６と、を有している。また、クランク軸１３とピストン１５とは、コネクティングロッド１７を介して連結されている。さらに、エンジン１１のシリンダヘッド１８には、燃焼室１９に開口する吸気ポート２０および排気ポート２１が形成されている。シリンダヘッド１８の吸気ポート２０には吸気管２２が接続されており、シリンダヘッド１８の排気ポート２１には排気管２３が接続されている。
【００１１】
吸気系１２を構成する吸気管２２には、吸入空気量を制御するスロットルボディ３０が設けられている。スロットルボディ３０は、吸気通路３１が形成された円筒状の通路部３２を有している。スロットルボディ３０の吸気通路３１には、バタフライバルブである円盤状のスロットルバルブ３３が回動自在に設けられている。スロットルバルブ３３は、スロットルボディ３０の通路部３２に対し、全閉位置と全開位置との間で回動自在に設けられている。スロットルバルブ３３の全閉位置とは、吸気通路３１の流路面積を最小にする位置であり、スロットルバルブ３３の全開位置とは、吸気通路３１の流路面積を最大にする位置である。このスロットルバルブ３３を用いて吸気通路３１の流路面積を制御することにより、吸気管２２からエンジン１１に流入する吸入空気量を制御することができる。また、スロットルボディ３０にはスロットルモータ３４が設けられており、スロットルモータ３４はスロットルバルブ３３に連結されている。
【００１２】
スロットル装置１０は、スロットルモータ３４を制御する制御ユニット４０を有している。制御ユニット４０は、各種センサからの入力信号に基づいて、エンジン１１の運転状態や運転手の要求トルクを判定する。そして、制御ユニット４０は、要求トルクに応じてエンジントルクを調整するため、スロットルモータ３４を駆動してスロットルバルブ３３の開閉制御を実行する。制御ユニット４０に接続される各種センサとして、スロットルバルブ３３の作動位置つまりスロットル開度を検出するスロットルセンサ４１、吸気管２２を通過する吸入空気量を検出するエアフローメータ４２、吸気管２２内の圧力を検出する吸気圧センサ４３がある。また、各種センサとして、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ４４、大気圧を検出する大気圧センサ４５等がある。なお、制御ユニット４０には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等によって構成されるマイクロコンピュータや、各種アクチュエータに対する制御電流を生成する駆動回路等が設けられている。
【００１３】
ところで、吸気通路３１内に設置されるスロットルバルブ３３には、ブローバイガスやＥＧＲガス等が付着することから、燃料やオイル等に起因するデポジット（付着物）Ｘが堆積してしまう場合がある。特に、スロットルバルブ３３の縁部には、デポジットＸが堆積し易くなっていた。このようなデポジットＸが多く堆積すると、スロットルバルブ３３による吸入空気量の制御精度に影響を与えることがある。例えば、エンジン始動やアイドリング等において、スロットルバルブ３３が全閉位置やその近傍で制御される場合には、スロットルバルブ３３の縁部に堆積するデポジットＸによって流路面積が狭められるため、エンジン１１の吸入空気量が不足してしまうという問題があった。なお、デポジットＸとは、燃料やオイル等の炭化物や酸化物を主成分とする付着物である。
【００１４】
そこで、本発明の一実施の形態であるスロットル装置１０は、スロットルバルブ３３からデポジットＸを除去するため、後述するように、スロットルバルブ３３の内部に移動部材を収容している。また、スロットル装置１０の制御ユニット４０は、スロットルバルブ３３の制御モードとして、デポジットＸを除去する際に実行されるデポジット除去モードを有している。以下、スロットルバルブ３３の構造について説明した後に、デポジット除去モードについて説明する。
【００１５】
図２（ａ）はスロットルボディ３０を示す正面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線に沿ってスロットルボディ３０を示す断面図である。なお、図２（ｂ）においては、スロットルバルブ３３の構造を明確にするため、スロットルバルブ３３を実際よりも厚く示している。図２（ａ）および（ｂ）に示すように、スロットルバルブ３３の中央部５０には駆動軸５１が固定されており、この駆動軸５１には減速ギヤ列５２を介してスロットルモータ３４が連結されている。また、スロットルバルブ３３には、駆動軸５１を境に第１半体部５３と第２半体部５４とが設けられている。第１半体部５３の先端部内には第１収容室（収容室）５５が形成されており、この第１収容室５５には第１移動部材（移動部材）５６が移動自在に収容されている。同様に、第２半体部５４の先端部内には第２収容室（収容室）５７が形成されており、この第２収容室５７には第２移動部材（移動部材）５８が移動自在に収容されている。すなわち、駆動軸５１を境にスロットルバルブ３３の一方側には第１移動部材５６が収容されており、駆動軸５１を境にスロットルバルブ３３の他方側には第２移動部材５８が収容されている。また、スロットルバルブ３３は、一方の表面を構成する第１プレート部５９と、他方の表面を構成する第２プレート部６０と、を有している。これらの第１プレート部５９と第２プレート部６０とに挟まれるように、スロットルバルブ３３には第１収容室５５と第２収容室５７とが形成されている。
【００１６】
続いて、制御ユニット４０によって実行されるデポジット除去モードについて説明する。図３は制御ユニット４０が備える機能の一部を示すブロック図である。図３に示すように、制御ユニット４０は、吸気量推定部６１、デポジット堆積判定部６２、デポジット除去制御部６３、を有している。
【００１７】
吸気量推定部６１は、スロットル開度、エンジン回転数、吸気管圧力および大気圧等に基づいて、所定のマップや演算式を参照することにより、吸気管２２を流れる吸入空気量を吸気量推定値として推定する。例えば、スロットル開度が大きい場合、エンジン回転数が高い場合、吸気管圧力が低い場合（過給機付きエンジンにあっては吸気管圧力が高い場合）、大気圧が高い場合等には、吸入空気量が増加することから、吸気量推定部６１によって吸気量推定値が大きく推定される。一方、スロットル開度が小さい場合、エンジン回転数が低い場合、吸気管圧力が高い場合（過給機付きエンジンにあっては吸気管圧力が低い場合）、大気圧が低い場合等には、吸入空気量が低下することから、吸気量推定部６１によって吸気量推定値が小さく推定される。なお、スロットル開度だけに基づいて吸入空気量を推定しても良く、吸気管圧力だけに基づいて吸入空気量を推定しても良い。
【００１８】
デポジット堆積判定部６２は、スロットルバルブ３３におけるデポジットＸの堆積量が基準値を上回るか否かを判定する。デポジット堆積判定部６２には、吸気量推定部６１から吸気量推定値が入力されるとともに、エアフローメータ４２から吸気量実測値が入力される。そして、デポジット堆積判定部６２は、所定値を超えて吸気量実測値が吸気量推定値を下回る場合に、デポジットＸの堆積量が基準値を上回ると判定する。すなわち、吸気量実測値が吸気量推定値を大きく下回る状況とは、デポジットＸによって吸入空気量が制限される状況であるため、デポジットＸが基準値を超えて堆積していると判定される。なお、デポジット堆積判定部６２によるデポジットＸの堆積判定は、スロットルバルブ３３が全閉位置やその近傍で制御される状況、つまりスロットル開度が所定値を下回る領域で実行することが望ましい。また、デポジット堆積判定部６２は、定期的にデポジットＸの堆積量を判定している。
【００１９】
前述したように、デポジットＸの堆積量が基準値を上回ると判定されると、デポジット除去制御部６３は、その後のエンジン停止時にスロットルバルブ３３を強制的に開閉させるデポジット除去モードを実行する。このデポジット除去モードにおいては、デポジット除去制御部６３によってスロットルモータ３４が駆動制御され、スロットルバルブ３３が開方向と閉方向とに交互に制御される。そして、デポジット除去制御部６３は、所定回数に渡ってスロットルバルブ３３を開閉させた後に、スロットルバルブ３３を全閉位置に移動させる。なお、スロットルバルブ３３の開方向とは、全開位置に向かう方向であり、吸気通路３１を開放する方向である。また、スロットルバルブ３３の閉方向とは、全閉位置に向かう方向であり、吸気通路３１を閉塞する方向である。なお、デポジット除去モードが実行されるエンジン停止時とは、例えば、イグニッションスイッチのオフ操作によってエンジン１１が停止されるタイミングや、アイドリングストップ制御によってエンジン１１が停止されるタイミングである。
【００２０】
ここで、図４はデポジット除去モードの実行状況を示すイメージ図である。図４の拡大部分Ａ１，Ａ２に示すように、スロットルバルブ３３を全開位置に回動させることにより、第１移動部材５６は慣性によって第１プレート部５９に衝突し、第２移動部材５８は慣性によって第２プレート部６０に衝突する。また、図４の拡大部分Ｂ１，Ｂ２に示すように、スロットルバルブ３３を全閉位置に回動させることにより、第１移動部材５６は慣性によって第２プレート部６０に衝突し、第２移動部材５８は慣性によって第１プレート部５９に衝突する。このように、スロットルバルブ３３を開方向と閉方向とに回動させることにより、第１および第２移動部材５６，５８を往復させて第１および第２プレート部５９，６０に衝突させることができる。これにより、第１および第２移動部材５６，５８によってスロットルバルブ３３を振動させることができ、スロットルバルブ３３からデポジットＸを落とすことができる。しかも、第１移動部材５６は第１半体部５３の先端部に収容されており、第２移動部材５８は第２半体部５４の先端部に収容されている。これにより、デポジットＸの堆積し易い部位を集中的に振動させることができ、デポジットＸを効率良く除去することができる。
【００２１】
［実施形態２］
続いて、本発明の他の実施の形態である実施形態２を、図面に基づいて詳細に説明する。図５（ａ）は、実施形態２のスロットル装置７０が備えるスロットルボディ７１を示す正面図である。図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ線に沿ってスロットルボディ７１を示す断面図である。なお、図５（ｂ）においては、スロットルボディ７１に設けられるスロットルバルブ７２の構造を明確にするため、スロットルバルブ７２を実際よりも厚く示している。また、実施形態２のスロットル装置７０において、スロットルボディ７１以外の構成については、前述した実施形態１のスロットル装置１０と同様の構成を有している。
【００２２】
図５（ａ）および（ｂ）に示すように、スロットルバルブ７２の中央部７３には駆動軸７４が固定されており、この駆動軸７４には減速ギヤ列５２を介してスロットルモータ３４が連結されている。また、スロットルバルブ７２には、駆動軸７４を境に第１半体部７５と第２半体部７６とが設けられている。第１半体部７５には第１収容室（収容室）７７が形成されており、第２半体部７６には第２収容室（収容室）７８が形成されており、第１収容室７７と第２収容室７８とは互いに連通している。さらに、第１半体部７５の先端部に位置するように、第１収容室７７には第１移動部材（移動部材）７９が収容されている。同様に、第２半体部７６の先端部に位置するように、第２収容室７８には第２移動部材（移動部材）８０が収容されている。すなわち、駆動軸７４を境にスロットルバルブ７２の一方側には第１移動部材７９が収容されており、駆動軸７４を境にスロットルバルブ７２の他方側には第２移動部材８０が収容されている。
【００２３】
また、第１および第２収容室７７，７８に位置する駆動軸７４には、中空軸８１が回転自在に支持されている。中空軸８１には、第１ロッド８２を介して第１移動部材７９が連結されるとともに、第２ロッド８３を介して第２移動部材８０が連結されている。すなわち、第１移動部材７９は駆動軸７４に回転自在に支持されており、第２移動部材８０は駆動軸７４に回転自在に支持されている。これにより、第１収容室７７に収容される第１移動部材７９は、スロットルバルブ７２の厚み方向に移動自在となっている。同様に、第２収容室７８に収容される第２移動部材８０は、スロットルバルブ７２の厚み方向に移動自在となっている。さらに、スロットルバルブ７２は、一方の表面を構成する第１プレート部８４と、他方の表面を構成する第２プレート部８５と、を有している。これらの第１プレート部８４と第２プレート部８５とに挟まれるように、スロットルバルブ７２には第１収容室７７と第２収容室７８とが形成されている。
【００２４】
図６はデポジット除去モードの実行状況を示すイメージ図である。図６の拡大部分Ａ１，Ａ２に示すように、スロットルバルブ７２を全開位置に回動させることにより、第１移動部材７９は慣性によって中空軸８１を回転させながら第１プレート部８４に衝突し、第２移動部材８０は慣性によって中空軸８１を回転させながら第２プレート部８５に衝突する。また、図６の拡大部分Ｂ１，Ｂ２に示すように、スロットルバルブ７２を全閉位置に回動させることにより、第１移動部材７９は慣性によって中空軸８１を回転させながら第２プレート部８５に衝突し、第２移動部材８０は慣性によって中空軸８１を回転させながら第１プレート部８４に衝突する。このように、スロットルバルブ７２を開方向と閉方向とに回動させることにより、第１および第２移動部材７９，８０を往復させて第１および第２プレート部８４，８５に衝突させることができる。これにより、第１および第２移動部材７９，８０によってスロットルバルブ７２を振動させることができ、スロットルバルブ７２からデポジットＸを落とすことができる。しかも、第１移動部材７９は第１半体部７５の先端部に収容されており、第２移動部材８０は第２半体部７６の先端部に収容されている。これにより、デポジットＸの堆積し易い部位を集中的に振動させることができ、デポジットＸを効率良く除去することができる。
【００２５】
［実施形態３］
続いて、本発明の他の実施の形態である実施形態３を、図面に基づいて詳細に説明する。図７（ａ）は、実施形態３のスロットル装置９０が備えるスロットルボディ９１を示す正面図である。図７（ｂ）は図７（ａ）のＡ−Ａ線に沿ってスロットルボディ９１を示す断面図である。なお、図７（ｂ）においては、スロットルボディ９１に設けられるスロットルバルブ９２の構造を明確にするため、スロットルバルブ９２を実際よりも厚く示している。また、実施形態３のスロットル装置９０において、スロットルボディ９１以外の構成については、前述した実施形態１のスロットル装置１０と同様の構成を有している。
【００２６】
図７（ａ）および（ｂ）に示すように、スロットルバルブ９２の中央部９３には駆動軸９４が固定されており、この駆動軸９４には減速ギヤ列５２を介してスロットルモータ３４が連結されている。また、スロットルバルブ９２には、駆動軸９４を境に第１半体部９５と第２半体部９６とが設けられている。第１半体部９５には第１収容室（収容室）９７が形成されており、第２半体部９６には第２収容室（収容室）９８が形成されており、第１収容室９７と第２収容室９８とは互いに連通している。さらに、第１半体部９５の先端部に位置するように、第１収容室９７には第１移動部材（移動部材）９９が収容されている。同様に、第２半体部９６の先端部に位置するように、第２収容室９８には第２移動部材（移動部材）１００が収容されている。すなわち、駆動軸９４を境にスロットルバルブ９２の一方側には第１移動部材９９が収容されており、駆動軸９４を境にスロットルバルブ９２の他方側には第２移動部材１００が収容されている。
【００２７】
また、第１および第２収容室９７，９８に位置する駆動軸９４には、第１ロッド１０１を介して第１移動部材９９が連結されるとともに、第２ロッド１０２を介して第２移動部材１００が連結されている。第１ロッド１０１には第１バネ部（弾性部材）１０３が設けられており、第２ロッド１０２には第２バネ部（弾性部材）１０４が設けられている。すなわち、第１移動部材９９は第１バネ部１０３を介して駆動軸９４に連結されており、第２移動部材１００は第２バネ部１０４を介して駆動軸９４に連結されている。これにより、第１収容室９７に収容される第１移動部材９９は、スロットルバルブ９２の厚み方向に移動自在となっている。同様に、第２収容室９８に収容される第２移動部材１００は、スロットルバルブ９２の厚み方向に移動自在となっている。さらに、スロットルバルブ９２は、一方の表面を構成する第１プレート部１０５と、他方の表面を構成する第２プレート部１０６と、を有している。これらの第１プレート部１０５と第２プレート部１０６とに挟まれるように、スロットルバルブ９２には第１収容室９７と第２収容室９８とが形成されている。
【００２８】
図８はデポジット除去モードの実行状況を示すイメージ図である。図８の拡大部分Ａ１，Ａ２に示すように、スロットルバルブ９２を全開位置に回動させることにより、第１移動部材９９は慣性によって第１バネ部１０３を変形させながら第１プレート部１０５に衝突し、第２移動部材１００は慣性によって第２バネ部１０４を変形させながら第２プレート部１０６に衝突する。また、図８の拡大部分Ｂ１，Ｂ２に示すように、スロットルバルブ９２を全閉位置に回動させることにより、第１移動部材９９は慣性によって第１バネ部１０３を変形させながら第２プレート部１０６に衝突し、第２移動部材１００は慣性によって第２バネ部１０４を変形させながら第１プレート部１０５に衝突する。このように、スロットルバルブ９２を開方向と閉方向とに回動させることにより、第１および第２移動部材９９，１００を往復させて第１および第２プレート部１０５，１０６に衝突させることができる。これにより、第１および第２移動部材９９，１００によってスロットルバルブ９２を振動させることができ、スロットルバルブ９２からデポジットＸを落とすことができる。しかも、第１移動部材９９は第１半体部９５の先端部に収容されており、第２移動部材１００は第２半体部９６の先端部に収容されている。これにより、デポジットＸの堆積し易い部位を集中的に振動させることができ、デポジットＸを効率良く除去することができる。
【００２９】
［実施形態４］
続いて、本発明の他の実施の形態である実施形態４を、図面に基づいて詳細に説明する。図９（ａ）は、実施形態４のスロットル装置１１０が備えるスロットルボディ１１１を示す正面図である。図９（ｂ）は図９（ａ）のＡ−Ａ線に沿ってスロットルボディ１１１を示す断面図である。なお、図９（ｂ）においては、スロットルボディ１１１に設けられるスロットルバルブ１１２の構造を明確にするため、スロットルバルブ１１２を実際よりも厚く示している。また、実施形態４のスロットル装置１１０において、スロットルボディ１１１以外の構成については、前述した実施形態１のスロットル装置１０と同様の構成を有している。
【００３０】
図９（ａ）および（ｂ）に示すように、スロットルバルブ１１２の中央部１１３には駆動軸１１４が固定されており、この駆動軸１１４には減速ギヤ列５２を介してスロットルモータ３４が連結されている。また、円盤状のスロットルバルブ１１２には、駆動軸１１４を境に第１半体部１１５と第２半体部１１６とが設けられている。第１半体部１１５には、スロットルバルブ１１２の径方向に延びる第１収容室（収容室）１１７が形成されており、第１収容室１１７はスロットルバルブ１１２の外縁部１１８に開口している。すなわち、スロットルバルブ１１２の外縁部１１８には、第１収容室１１７に連通する第１開口部（開口部）１１９が設けられている。同様に、第２半体部１１６には、スロットルバルブ１１２の径方向に延びる第２収容室（収容室）１２０が形成されており、第２収容室１２０はスロットルバルブ１１２の外縁部１１８に開口している。すなわち、スロットルバルブ１１２の外縁部１１８には、第２収容室１２０に連通する第２開口部（開口部）１２１が設けられている。
【００３１】
第１収容室１１７には第１開口部１１９を閉塞する第１移動部材（移動部材）１２２が収容されており、第１移動部材１２２はスロットルバルブ１１２の径方向に移動自在となっている。すなわち、第１移動部材１２２は、先端部１２２ａが第１開口部１１９に収容される収容位置と、先端部１２２ａが第１開口部１１９から突出する突出位置とに、移動自在となっている。同様に、第２収容室１２０には第２開口部１２１を閉塞する第２移動部材（移動部材）１２３が収容されており、第２移動部材１２３はスロットルバルブ１１２の径方向に移動自在となっている。すなわち、第２移動部材１２３は、先端部１２３ａが第２開口部１２１に収容される収容位置と、先端部１２３ａが第２開口部１２１から突出する突出位置とに、移動自在となっている。このように、駆動軸１１４を境にスロットルバルブ１１２の一方側には第１移動部材１２２が収容されており、駆動軸１１４を境にスロットルバルブ１１２の他方側には第２移動部材１２３が収容されている。
【００３２】
スロットルボディ１１１には、カム山１２４を備えた中空のカム軸（カム部材）１２５が設けられている。カム山１２４は第１および第２収容室１１７，１２０に収容されており、カム山１２４には第１移動部材１２２の基端部１２２ｂと第２移動部材１２３の基端部１２３ｂとが接触している。また、第１移動部材１２２にはリターンスプリング１２６が組み付けられており、リターンスプリング１２６によって第１移動部材１２２は収容位置側に付勢されている。同様に、第２移動部材１２３にはリターンスプリング１２７が組み付けられており、リターンスプリング１２７によって第２移動部材１２３は収容位置側に付勢されている。また、スロットルボディ１１１には、カム軸１２５の回転状態を制御するロックアクチュエータ（ロック機構）１２８が設けられている。
【００３３】
図１０（ａ）および（ｂ）は、ロックアクチュエータ１２８の作動状態を示す説明図である。図１０（ａ）および（ｂ）に示すように、ロックアクチュエータ１２８は、突出位置と退避位置とに移動自在となるロックピン１２９を有している。図１０（ａ）に示すように、ロックアクチュエータ１２８を拘束状態に制御する際には、ロックピン１２９をカム軸１２５の係合孔１３０に挿入するように、ロックアクチュエータ１２８のロックピン１２９は突出位置に押し出される。これにより、ロックアクチュエータ１２８を介して、スロットルボディ１１１とカム軸１２５とは互いに固定される。一方、図１０（ｂ）に示すように、ロックアクチュエータ１２８を解放状態に制御する際には、ロックピン１２９をカム軸１２５の係合孔１３０から引き抜くように、ロックアクチュエータ１２８のロックピン１２９は退避位置に引き込まれる。これにより、ロックアクチュエータ１２８を介して、スロットルボディ１１１とカム軸１２５とは互いに分離される。なお、電動アクチュエータであるロックアクチュエータ１２８は、制御ユニット４０からの駆動電流によって拘束状態と解放状態とに制御される。
【００３４】
図１１はデポジット除去モードの実行状況を示すイメージ図である。実施形態４のスロットル装置１１０においては、デポジット除去モードを実行する際に、ロックアクチュエータ１２８は拘束状態に制御される。これにより、図１１に示すように、スロットルバルブ１１２を開方向と閉方向とに回動させる際には、スロットルボディ１１１にカム軸１２５が固定された状態となる。このように、カム軸１２５つまりカム山１２４を固定した状態のもとで、スロットルバルブ１１２を開閉させることにより、第１および第２移動部材１２２，１２３をカム山１２４に対して相対的に回動させることができる。これにより、第１および第２移動部材１２２，１２３を、カム山１２４に沿って突出位置と収容位置との間で往復させることができる。図１１の拡大部分Ａ１，Ａ２に示すように、スロットルバルブ１１２が所定のスロットル開度に到達すると、カム山１２４によって第１および第２移動部材１２２，１２３は突出位置に押し出される。このように、第１および第２移動部材１２２，１２３の先端部１２２ａ，１２３ａを、スロットルバルブ１１２の外縁部１１８から突出させることにより、外縁部１１８に堆積したデポジットＸを除去することができる。
【００３５】
なお、デポジット除去モード以外の通常制御においては、ロックアクチュエータ１２８は解放状態に制御される。ここで、図１２（ａ）および（ｂ）は通常制御におけるスロットルバルブ１１２の作動状態を示す説明図である。図１２（ａ）には全閉位置に回動するスロットルバルブ１１２が示されており、図１２（ｂ）には全開位置に回動するスロットルバルブ１１２が示されている。図１２（ａ）および（ｂ）に示すように、スロットルバルブ１１２の通常制御においては、ロックアクチュエータ１２８が解放状態に制御されるため、スロットルバルブ１１２とカム軸１２５とを一体に回動させることができる。これにより、スロットルバルブ１１２を全開位置と全閉位置との間で回動させた場合であっても、第１および第２移動部材１２２，１２３を常に収容位置に保持することができる。このように、第１および第２移動部材１２２，１２３は収容位置に保持されることから、第１および第２移動部材１２２，１２３によって吸入空気量の制御精度が低下することはない。
【００３６】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。前述の説明では、スロットル装置を構成するスロットルボディとして、スロットルモータを備えた電子制御式のスロットルボディを採用しているが、これに限られることはない。例えば、スロットル装置を構成するスロットルボディとして、ワイヤーケーブルによって駆動軸が駆動される機械式のスロットルボディを採用しても良い。
【００３７】
前述の説明では、スロットルバルブに２つの移動部材を収容しているが、これに限られることはなく、スロットルバルブに１つの移動部材を収容しても良く、スロットルバルブに３つ以上の移動部材を収容しても良い。また、前述の説明では、エンジンを停止させた状態のもとで、デポジット除去モードを実行しているが、これに限られることはなく、エンジンを運転させた状態のもとで、デポジット除去モードを実行しても良い。
【００３８】
前述の説明では、吸気量実測値と吸気量推定値とを比較することにより、デポジットの堆積状況を判定しているが、これに限られることはない。例えば、トルクセンサによってスロットルバルブの駆動トルクを検出し、駆動トルクの大きさに基づいてデポジットの堆積状況を判定しても良い。この場合には、スロットルバルブの駆動トルクが所定値を下回る場合に、デポジットの堆積量が基準値を下回ると判定される。一方、スロットルバルブの駆動トルクが所定値を上回る場合に、デポジットの堆積量が基準値を上回ると判定される。
【００３９】
［参考例１］
前述の各実施の形態においては、スロットルバルブ内の移動部材を往復させることにより、スロットルバルブからデポジットＸを除去しているが、他の構造によってもスロットルバルブからデポジットＸを除去することが可能である。以下、２つの参考例を示し、参考例のスロットル装置２００，３００の構造について説明する。
【００４０】
図１３（ａ）は、参考例１のスロットル装置２００が備えるスロットルボディ２０１を示す正面図である。図１３（ｂ）は図１３（ａ）のＡ−Ａ線に沿ってスロットルボディ２０１を示す断面図である。なお、図１３（ｂ）においては、スロットルボディ２０１に設けられるスロットルバルブ２０２の構造を明確にするため、スロットルバルブ２０２を実際よりも厚く示している。また、参考例１のスロットル装置２００において、スロットルボディ２０１以外の構成については、前述した実施形態１のスロットル装置１０と同様の構成を有している。
【００４１】
図１３（ａ）および（ｂ）に示すように、スロットルバルブ２０２の中央部２０３には駆動軸２０４が固定されており、この駆動軸２０４には減速ギヤ列５２を介してスロットルモータ３４が連結されている。また、スロットルバルブ２０２には、駆動軸２０４を境に第１半体部２０５と第２半体部２０６とが設けられている。第１半体部２０５には、外縁部２０７と中央部２０３とを連通する第１流路２０８が形成されており、第２半体部２０６には、外縁部２０７と中央部２０３とを連通する第２流路２０９が形成されている。また、スロットルバルブ２０２の中央部２０３には、排出ポート２１０が形成されるとともに、排出ポート２１０を開閉するバルブ機構２１１が設けられている。バルブ機構２１１は、排出ポート２１０に対向する弁体部２１２と、弁体部２１２を排出ポート２１０に付勢するスプリング２１３と、によって構成されている。なお、排出ポート２１０およびバルブ機構２１１は、スロットルバルブ２０２の下流側に設けられている。
【００４２】
図１４はデポジット除去モードの実行状況を示すイメージ図である。参考例１のスロットル装置２００は、エンジン１１を運転した状態のもとでスロットルバルブ２０２を閉方向に回動させ、スロットルバルブ２０２を全閉位置に保持するデポジット除去モードを有している。図１４に示すように、エンジン１１を運転した状態のもとでスロットルバルブ２０２を全閉位置に回動させることにより、スロットルバルブ２０２の上流側においては圧力が上昇する一方、スロットルバルブ２０２の下流側においては圧力が低下する。これにより、スロットルバルブ２０２前後の圧力差が拡大されるため、図１４の拡大部分Ａ１，Ａ２に矢印で示すように、吸入空気がデポジットＸを押し流しながらスロットルバルブ２０２の外縁部２０７から流入する。そして、スロットルバルブ２０２の外縁部２０７から流入し、第１および第２流路２０８，２０９を通過する吸入空気は、図１４の拡大部分Ａ３に矢印で示すように、バルブ機構２１１の弁体部２１２を開いて排出ポート２１０から下流側に放出される。このとき、吸入空気と共にデポジットＸについても、第１および第２流路２０８，２０９を通過して排出ポート２１０から下流側に放出される。このように、スロットルバルブ２０２を全閉位置に保持することにより、スロットルバルブ２０２の外縁部２０７から吸入空気を流入させることができ、外縁部２０７に堆積したデポジットＸを除去することができる。なお、バルブ機構２１１として、圧力差によって開閉する板状の弁体を備えたリードバルブを採用しても良い。
【００４３】
［参考例２］
図１５は参考例２のスロットル装置３００を示す構成図である。なお、参考例２のスロットル装置３００は、前述したスロットル装置２００の改良例であり、参考例１のスロットル装置２００と同様の部品については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４４】
図１５に示すように、参考例２のスロットル装置３００は、スロットルバルブ２０２の周囲を閉塞する環状の膨張リング３０１を有している。スロットルボディにはゴム製の膨張リング３０１が設けられており、膨張リング３０１はスロットルバルブ２０２の下流側に配置されている。膨張リング３０１には、水が供給される内部流路３０２が形成されている。膨張リング３０１の内部流路３０２に水を供給することにより、膨張リング３０１を膨張させて吸気通路３１を狭めることができる。一方、膨張リング３０１の内部流路３０２から水を排出することにより、膨張リング３０１を収縮させて吸気通路３１を広げることができる。なお、膨張リング３０１に供給される水として、エンジン１１の冷却水を用いることが可能である。
【００４５】
このように、膨張リング３０１の内部流路３０２に水を供給するため、スロットル装置３００には給水システム３０３が設けられている。給水システム３０３は、リザーバタンク３０４内の水を圧送するウォータポンプ３０５と、ウォータポンプ３０５から圧送された水を蓄えるウォータタンク３０６と、を有している。ウォータタンク３０６に水を蓄えるため、ウォータポンプ３０５とウォータタンク３０６とは圧送流路３０７を介して接続されており、この圧送流路３０７には電磁バルブ３２０が設けられている。また、膨張リング３０１に水を供給するため、ウォータタンク３０６と膨張リング３０１とは給水流路３０８を介して接続されており、この給水流路３０８には電磁バルブ３２１が設けられている。さらに、膨張リング３０１から水を排出するため、膨張リング３０１とリザーバタンク３０４とは排水流路３０９を介して接続されており、この排水流路３０９には電磁バルブ３２２が設けられている。さらに、膨張リング３０１から水を排出するため、電磁バルブ３２１と膨張リング３０１との間の給水流路３０８には分岐流路３１０が接続されており、分岐流路３１０には電磁バルブ３２３が設けられている。なお、ウォータタンク３０６内のエア抜きを実施するため、ウォータタンク３０６とリザーバタンク３０４とはエア抜き流路３１１を介して接続されており、このエア抜き流路３１１には電磁バルブ３２４が設けられている。
【００４６】
給水システム３０３が備える各電磁バルブ３２０〜３２４は、制御ユニット４０のデポジット除去制御部６３によって制御される。まず、電磁バルブ３２０を開放することにより、ウォータポンプ３０５からウォータタンク３０６に水が圧送され、所定圧力に達するまでウォータタンク３０６に水が蓄えられる。このとき、電磁バルブ３２１〜３２４は閉塞されるが、ウォータタンク３０６のエア抜きを行う際には、必要に応じて電磁バルブ３２４が開放される。また、膨張リング３０１の内部流路３０２に水が満たされていない場合には、必要に応じて電磁バルブ３２１，３２２が開放され、膨張リング３０１の内部流路３０２に水が流される。
【００４７】
図１６は膨張リング３０１の膨張状態を示す説明図であり、図１７は膨張リング３０１の収縮状態を示す説明図である。図１６に示すように、膨張リング３０１を膨張させる際には、電磁バルブ３２１が開放され、電磁バルブ３２２，３２３が閉塞される。これにより、ウォータタンク３０６から膨張リング３０１に水が圧送されるため、膨張リング３０１を吸気通路３１の内側に膨張させることができ、膨張リング３０１によって吸気通路３１を狭めることができる。一方、図１７に示すように、膨張リング３０１を収縮させる際には、電磁バルブ３２１が閉塞され、電磁バルブ３２２，３２３が開放される。これにより、膨張リング３０１の弾性力によって内部流路３０２からリザーバタンク３０４に水が戻されるため、膨張リング３０１を吸気通路３１の外側に収縮させることができ、膨張リング３０１によって吸気通路３１を広げることができる。
【００４８】
このように、スロットルボディに設けられた膨張リング３０１は、デポジット除去モードを実行する際に、膨張状態に制御される。すなわち、制御ユニット４０のデポジット除去制御部６３は、デポジット除去モードを実行する際に、膨張リング３０１を膨張させた状態のもとで、スロットルバルブ２０２を閉方向に回動させる。これにより、図１６に示すように、スロットルバルブ２０２の周囲を膨張リング３０１によって閉塞することができ、吸入空気の漏れを抑制してスロットルバルブ２０２前後の圧力差を拡大することができる。このように、スロットルバルブ２０２前後の圧力差を拡大することにより、スロットルバルブ２０２の外縁部２０７から勢い良く吸入空気を流入させることができ、外縁部２０７に堆積したデポジットＸをより効果的に除去することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１０    スロットル装置
１１    エンジン
１２    吸気系
３０    スロットルボディ
３１    吸気通路
３３    スロットルバルブ
５０    中央部
５１    駆動軸
５５    第１収容室（収容室）
５６    第１移動部材（移動部材）
５７    第２収容室（収容室）
５８    第２移動部材（移動部材）
５９    第１プレート部
６０    第２プレート部
７０    スロットル装置
７１    スロットルボディ
７２    スロットルバルブ
７３    中央部
７４    駆動軸
７７    第１収容室（収容室）
７８    第２収容室（収容室）
７９    第１移動部材（移動部材）
８０    第２移動部材（移動部材）
８４    第１プレート部
８５    第２プレート部
９０    スロットル装置
９１    スロットルボディ
９２    スロットルバルブ
９３    中央部
９４    駆動軸
９７    第１収容室（収容室）
９８    第２収容室（収容室）
９９    第１移動部材（移動部材）
１００    第２移動部材（移動部材）
１０３    第１バネ部（弾性部材）
１０４    第２バネ部（弾性部材）
１０５    第１プレート部
１０６    第２プレート部
１１０    スロットル装置
１１１    スロットルボディ
１１２    スロットルバルブ
１１３    中央部
１１４    駆動軸
１１７    第１収容室（収容室）
１１８    外縁部
１１９    第１開口部（開口部）
１２０    第２収容室（収容室）
１２１    第２開口部（開口部）
１２２    第１移動部材（移動部材）
１２２ａ  先端部
１２３    第２移動部材（移動部材）
１２３ａ  先端部
１２４    カム山
１２５    カム軸（カム部材）
１２８    ロックアクチュエータ（ロック機構）
Ｘ    デポジット（付着物）
【図１】
2016173047.tif 000003
【図２】
2016173047.tif 000004
【図３】
2016173047.tif 000005
【図４】
2016173047.tif 000006
【図５】
2016173047.tif 000007
【図６】
2016173047.tif 000008
【図７】
2016173047.tif 000009
【図８】
2016173047.tif 000010
【図９】
2016173047.tif 000011
【図１０】
2016173047.tif 000012
【図１１】
2016173047.tif 000013
【図１２】
2016173047.tif 000014
【図１３】
2016173047.tif 000015
【図１４】
2016173047.tif 000016
【図１５】
2016173047.tif 000017
【図１６】
2016173047.tif 000018
【図１７】
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