(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気通路に設けられ、アクセルペダルと独立して開閉駆動可能なスロットル弁と、前記スロットル弁が全閉となる位置の前後を含む所定範囲において前記スロットル弁を往復動作させるスロットル制御手段と、を備え、前記スロットル制御手段は、前記内燃機関が非アイドル運転状態にあるときは、前記スロットル弁を全閉位置より正側の範囲で開閉駆動して前記内燃機関の吸入空気量を調節し、前記内燃機関がアイドル運転状態にあるときは、前記スロットル弁を全閉位置より負側の範囲で開閉駆動して前記内燃機関の吸入空気量を調節することを特徴とする内燃機関のスロットル制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等に搭載される内燃機関の吸気通路に設けられたスロットル弁を制御する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車に搭載される内燃機関、特にガソリンを燃料する内燃機関では、吸気通路に設けられたスロットル弁と車室内に設けられたアクセルペダルとをワイヤ機構やリンク機構等を介して機械的に連結し、アクセルペダルに連動してスロットル弁を開閉駆動することにより、内燃機関の吸入空気量を調節する技術が知られている。
【０００３】
近年では、内燃機関の電子制御技術の発達に伴い、内燃機関や車両等の状態に応じた最適な吸入空気量を内燃機関に供給すべくスロットル弁を電子制御する技術が提案されている。
【０００４】
このような技術としては、例えば、特開昭６０−１１６３９号公報に記載された内燃機関の始動装置が知られている。この内燃機関の始動装置は、気化器のバタフライ式絞り弁を制御する電子制御装置に、機関の始動スイッチの始動位置において絞り弁を全開位置まで往復動させる信号発生装置を設けるとともに、前記絞り弁の往復動後に始動電動機の駆動回路を閉じるリレースイッチを設けて構成されている。
【０００５】
このように構成された内燃機関の始動装置は、内燃機関の始動時に始動スイッチが始動位置に操作されると、絞り弁を全閉位置から全開位置へ一旦回動させ、絞り弁が全開位置まで回動された時点で始動電動機を作動させることにより、機関始動時に運転者がアクセルペダルを操作することなく内燃機関へ燃料と空気の混合気を供給し、内燃機関の始動性を向上せしめようとするものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、自動車に搭載される内燃機関では、内燃機関から排出される排気に含まれる窒素酸化物（ＮＯX）を低減することを目的として、排気通路を流れる排気の一部を吸気通路に還流させる排気再循環装置（ＥＧＲ装置）を備えたものが知られている。
【０００７】
上記したようなＥＧＲ装置では、通常、スロットル弁の直下流に設けられたサージタンクに排気が還流されるため、吸気の吹き返しに起因する吸気脈動が発生した際に、ＥＧＲガスに含有されるオイル成分等がスロットル弁や吸気通路内壁面におけるスロットル弁配置部分に付着することが考えられる。
【０００８】
スロットル弁や吸気通路内壁に付着した成分が固体化してデポジットが形成されると、スロットル弁配置部分の吸気通路の断面積が変化し、吸入空気量の安定性が損なわれるとともに、スロットル弁の作動不良を引き起こす虞がある。
【０００９】
これに対し上記した特開昭６０−１１６３９号公報に記載された内燃機関の始動装置では、バタフライ式の絞り弁（スロットル弁）を全閉位置から全開位置へ往復回動させるのみなので、スロットル弁の縁部に形成されたデポジットや、スロットル弁配置部分の吸気通路内壁に形成されたデポジットを除去することが困難となる。
【００１０】
本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、アクセルペダルと独立して開閉動作可能なスロットル弁を制御する技術において、スロットル弁の縁部やスロットル弁配置部分の吸気通路内壁に形成されたデポジットを確実に除去し、吸入空気量の安定性を確保するとともに、スロットル弁の動作不良を防止することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記したような課題を解決するために以下のような手段を採用した。すなわち、本発明に係る内燃機関のスロットル制御装置は、内燃機関の吸気通路に設けられ、アクセルペダルと独立して開閉動作可能なスロットル弁と、前記スロットル弁が全閉となる位置の前後を含む所定範囲において前記スロットル弁を往復動作させるスロットル制御手段と、を備え、前記スロットル制御手段は、前記内燃機関が非アイドル運転状態にあるときは、前記スロットル弁を全閉位置より正側の範囲で開閉駆動して前記内燃機関の吸入空気量を調節し、前記内燃機関がアイドル運転状態にあるときは、前記スロットル弁を全閉位置より負側の範囲で開閉駆動して前記内燃機関の吸入空気量を調節することを特徴とする。
【００１２】
このように構成された内燃機関のスロットル制御装置では、スロットル弁は、従来のスロットル弁が全閉位置を起点として動作するのに対し、全閉位置より更に閉じ方向へ回動した位置を起点として動作することになる。
【００１３】
そして、スロットル制御手段は、スロットル弁が全閉となる位置の前後を含む所定範囲、言い換えればスロットル弁の縁部が最も吸気通路内壁と近接する位置の前後を含む所定範囲においてスロットル弁を往復動作させる。
【００１４】
この場合、スロットル弁が往復動作する過程において、スロットル弁が全閉位置を通過する際に、スロットル弁の縁部と吸気通路内壁とが近接するため、スロットル弁の縁部や吸気通路内壁に形成されたデポジットが掻き落とされる。
【００１５】
尚、スロットル制御手段は、スロットル弁の縁部や吸気通路内壁に形成されたデポジットを確実に掻き落とすべく、前記スロットル弁が前記所定範囲を所定回数繰り返し往復動作するようにしてもよい。
【００１６】
前記した所定範囲をスロットル弁に往復動作させる時期としては、内燃機関の始動時、内燃機関の運転停止時等のように、スロットル弁の動作が内燃機関の運転状態に影響を及ぼさない時期が好ましい。
【００１７】
また、スロットル制御手段は、内燃機関が非アイドル運転状態にあるときは、スロットル弁を全閉位置より正側の範囲で動作させて前記内燃機関の吸入空気量を調節し、前記内燃機関がアイドル運転状態にあるときは、前記スロットル弁を全閉位置より負側の範囲で動作させて前記内燃機関の吸入空気量を調節する。
【００１８】
ここでいう全閉位置より正側の範囲とは、全閉位置より開弁方向側の範囲をいい、全閉位置より負側の範囲とは、全閉位置より閉弁方向側の範囲をいうものとする。
【００１９】
このような構成によれば、内燃機関の運転状態が非アイドル運転状態からアイドル運転状態へ移行する場合、及びアイドル運転状態から非アイドル運転領域へ移行する場合に、スロットル弁が全閉位置を通過することになり、その際にスロットル弁縁部や吸気通路内壁に形成されたデポジットが掻き落とされることになる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るスロットル制御装置の具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。
【００２１】
〈実施の形態１〉
先ず、本発明に係るスロットル制御装置の第１の実施の形態について説明する。
【００２２】
図１は、本発明に係るスロットル制御装置を適用する内燃機関の概略構成を示す図である。
図１に示す内燃機関１は、４つの気筒を有する４サイクルの水冷式ガソリンエンジンである。この内燃機関１には、クラッチ機構（又はトルクコンバータ）１００を介してトランスミッション（Ｔ／Ｍ）２００が連結されている。
【００２３】
トランスミッション（Ｔ／Ｍ）２００は、図示しないプロペラシャフトやディファレンシャルギヤ等を介して駆動輪たる車輪と接続されている。
このように構成された動力伝達系では、クラッチ機構１００が係合状態にあるときに、内燃機関１の図示しない出力軸（クランクシャフト）の回転力がクラッチ機構１００を介してトランスミッション（Ｔ／Ｍ）２００へ伝達され、トランスミッション（Ｔ／Ｍ）２００にて減速もしくは増速され、次いでトランスミッション（Ｔ／Ｍ）２００からプロペラシャフトやディファレンシャルギヤ等を介して駆動輪たる車輪へ伝達される。
【００２４】
内燃機関１には、吸気枝管２が接続され、吸気枝管２の各枝管が各気筒の図示しない燃焼室と吸気ポートを介して連通している。吸気枝管２は、サージタンク３に接続され、サージタンク３は、吸気管４を介してエアクリーナボックス５と連通している。
【００２５】
吸気管４の途中には、該吸気管４内を流れる新気の質量に対応した電気信号を出力するエアフローメータ６が設けられている。前記エアフローメータ６より下流の吸気管４には、該吸気管４内を流れる新気の流量を調節するスロットル弁７が設けられている。
【００２６】
ここで、スロットル弁７は、図２に示すように、前記吸気管４の内径と略同一の外径を有する弁体７ａと、その両端が前記吸気管４の壁面に回転自在に支持されたシャフト７ｂとを一体的に固定して構成されている。
【００２７】
前記シャフト７ｂの一端（図２中下側に位置する端部）は、前記吸気管４の外部へ突出し、前記吸気管４の外壁に固定された直動トルクモータ８の回転シャフト８０と連結されている。
【００２８】
前記シャフト７ｂの他端は、前記吸気管４の外部へ突出し、その突出端には、該シャフト７ｂの軸方向と直交する方向に突出するレバー７ｃが形成されている。このレバー７ｃには、該レバー７ｃを前記シャフト７ｂ及び前記弁体７ａが閉弁する方向へ付勢するリターンスプリング７０が接続されている。
【００２９】
前記吸気管４の外壁には、前記レバー７ｃの閉弁方向への回動を所定位置で抑止するためのストッパ７３が突設されている。前記所定位置は、例えば、図３に示すように、前記弁体７ａが吸気管４内の流路を全閉する位置の開度を“０°”と仮定するとともに、前記全閉位置より開弁側の開度を正値、且つ前記全閉位置より閉弁側の開度を負値と仮定した場合に、前記弁体７ａの開度が“−１０°”となる位置に設定される。
【００３０】
図２、図３に示したようなスロットル弁７では、直動トルクモータ８が非通電状態にある場合は、レバー７ｃがリターンスプリング７０の付勢力を受けてストッパ７３に当接した状態となり、それに応じて弁体７ａは“−１０°”の開度で固定される。
【００３１】
一方、前記スロットル弁７では、前記直動トルクモータ８に駆動電流が通電された場合は、直動トルクモータ８の回転シャフト８０が開弁方向へ回転する。前記回転シャフト８０の回転トルクは、シャフト７ｂを介して弁体７ａへ伝達され、弁体７ａが開弁方向へ回動する。そして、前記回転シャフト８０の回転トルクと前記リターンスプリング７０の付勢力とが釣り合った時点で弁体７ａの回動が停止する。その際、直動トルクモータ８に通電される駆動電流の大きさを制御することにより、弁体７ａの開度を調整することが可能となる。
【００３２】
ここで図１に戻り、前記スロットル弁７には、該スロットル弁７の開度に応じた電気信号を出力するスロットルポジションセンサ９が取り付けられている。
前記スロットル弁７には、車室内に設置されたアクセルペダル１０に連動して回動するアクセルレバー（図示せず）が取り付けられ、アクセルレバーには、アクセルレバーの回動量に応じた電気信号（アクセルペダル１０の踏み込み量に応じた電気信号）を出力するアクセルポジションセンサ１１が取り付けられている。
【００３３】
このように構成された吸気系では、エアクリーナボックス５に流入した新気は、エアクリーナボックス５に内装されたエアクリーナによって該新気中の塵や埃を除去された後に吸気管４に導かれる。吸気管４に導かれた新気は、吸気管４の途中に設けられたスロットル弁７によって流量を調整される。スロットル弁７によって流量を調節された新気は、吸気管４からサージタンク３に供給され、次いでサージタンク３から吸気枝管２の各枝管に分配される。吸気枝管２の各枝管に分配された新気は、各枝管を通って内燃機関１の吸気ポートへ導かれ、吸気ポートを経て各気筒の燃焼室に供給されることになる。
【００３４】
前記した吸気枝管２の各枝管には、その噴孔が吸気ポートに臨むように燃料噴射弁１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ（以下、燃料噴射弁１３と総称する）が取り付けられている。これらの燃料噴射弁１３には、燃料分配管１４が接続され、前記燃料分配管１４は、図示しない燃料ポンプと接続されている。
【００３５】
各燃料噴射弁１３には、該燃料噴射弁１３を開弁駆動する駆動回路１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ（以下、駆動回路１５と総称する）が接続されている。
このように構成された燃料噴射系では、図示しない燃料タンクに貯蔵された燃料が燃料ポンプによって吸い出され、燃料分配管１４へ向けて吐出される。燃料分配管１４に到達した燃料は、該燃料分配管１４によって各燃料噴射弁１３へ分配される。各燃料噴射弁１３は、駆動回路１５によって駆動電流が印加された時に開弁し、前記燃料分配管１４から分配された燃料を内燃機関１の吸気ポートへ向けて噴射する。吸気ポートへ噴射された燃料は、吸気枝管２から吸気ポートへ供給された新気と混ざり合いながら各気筒の燃焼室へ供給される。
【００３６】
前記内燃機関１には、各気筒の燃焼室に臨むように点火栓１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ（以下、点火栓１２と総称する）が取り付けられている。各点火栓１２は、駆動電流が印加されたときに火花を発生するものであり、各気筒の圧縮行程後半もしくは膨張行程前半の所定時期に駆動電流が印加されて燃焼室内の混合気に着火するようになっている。
【００３７】
一方、内燃機関１には、排気枝管１６が接続され、排気枝管１６の各枝管が各気筒の燃焼室と図示しない排気ポートを介して連通している。排気枝管１６は、排気管１７に接続され、排気管１７は、下流にて図示しないマフラーと接続されている。
【００３８】
排気管１７の途中には、内燃機関１から排出された排気に含まれるＣＯ、ＮＯX、ＨＣ等の有害ガス成分を浄化する排気浄化触媒１８が設けられている。この排気浄化触媒１８としては、三元触媒、酸化触媒、選択還元型ＮＯX触媒、あるいは吸蔵還元型ＮＯX触媒等を例示することができる。
【００３９】
前記排気浄化触媒１８より上流の排気管１７には、該排気管１７内を流れる排気の空燃比に対応した電気信号を出力する空燃比センサ１９が取り付けられている。
【００４０】
このように構成された排気系では、内燃機関１の燃焼室で燃焼された混合気は排気となって燃焼室から排気ポートへ排出される。排気ポートに排出された排気は、排気ポートから排気枝管１６の各枝管を介して吸気管１７へ導かれる。
【００４１】
排気管１７に導かされた排気は、排気管１７の途中に設けられた排気浄化触媒１８において該排気中に含まれる有害ガス成分を浄化された後にマフラーを介して大気中に放出される。
【００４２】
尚、前記排気枝管１６と前記サージタンク３とは、排気還流管（ＥＧＲ管）３７によって連通されており、前記排気枝管１６を流れる排気の一部を前記サージタンク３へ還流することが可能となっている。
【００４３】
前記ＥＧＲ管３７の途中には、該ＥＧＲ管３７内を流れる排気の流量、言い換えれば、前記排気枝管１６から前記サージタンク３へ還流される排気の流量を調整する排気還流量調整弁（ＥＧＲ弁）３８が設けられている。
【００４４】
また、内燃機関１には、図示しないクランクシャフトが所定角度（例えば、１０度）回転する都度、パルス信号を出力するクランクポジションセンサ２０と、内燃機関１内に形成されたウォータジャケット内を流れる冷却水の温度に対応した電気信号を出力する水温センサ２１とが取り付けられている。
【００４５】
上記したように構成された内燃機関１には、機関制御用の電子制御ユニット（Electronic Control Unit：ＥＣＵ）２２が併設されている。
ＥＣＵ２２の入力ポートには、エアフローメータ６、スロットルポジションセンサ９、アクセルポジションセンサ１１、空燃比センサ１９、クランクポジションセンサ２０、水温センサ２１、スタータスイッチ２６、車室内に設置されたシフトレバーの位置を検出するシフトポジションセンサ２３、車室内に設けられたブレーキペダル１０の操作／非操作を検出するブレーキスイッチ２４、車両の運転者によって操作されるイグニッションスイッチ（ＩＧ．ＳＷ）２７等の各種センサが電気配線を介して接続され、各種センサの出力信号がＥＣＵ２２に入力されるようになっている。
【００４６】
ＥＣＵ２２の出力ポートには、直動トルクモータ８、点火栓１２、駆動回路１５、ＥＧＲ弁３８等が電気配線を介して接続され、ＥＣＵ２２は、前記した各種センサの出力信号をパラメータとして、直動トルクモータ８、点火栓１２、駆動回路１５、ＥＧＲ弁３８等を制御することが可能となっている。
【００４７】
ここで、ＥＣＵ２２は、図４に示すように、双方向性バス２８によって相互に接続された、ＣＰＵ２９とＲＯＭ３０とＲＡＭ３１とバックアップＲＡＭ３２とを備えている。前記双方向性バス２８には、Ａ／Ｄコンバータ３６を介して第１入力インタフェース回路３３が接続されるとともに、第２入力インタフェース回路３４と出力インタフェース回路３５とが接続されている。
【００４８】
第１入力インタフェース回路３３は、エアフローメータ６、スロットルポジションセンサ９、アクセルポジションセンサ１１、空燃比センサ１９、及び水温センサ２１と電気配線を介して接続されている。第１入力インタフェース回路３３は、前記した各センサからの出力信号をＡ／Ｄコンバータ３６に入力させる。
【００４９】
Ａ／Ｄコンバータ３６は、第１入力インタフェース回路３３によって入力された各種センサの出力信号をアナログ信号形式からデジタル信号形式に変換した後に双方向性バス２８を介してＣＰＵ２９やＲＡＭ３１へ送信する。
【００５０】
第２入力インタフェース回路３４は、クランクポジションセンサ２０、シフトポジションセンサ２３、ブレーキスイッチ２４、車速センサ２５、スタータスイッチ２６、及びイグニッションスイッチ２７と電気配線を介して接続されている。第２入力インタフェース回路３４は、前記した各センサの出力信号を双方向性バス２８を介してＣＰＵ２９やＲＡＭ３１へ送信する。
【００５１】
出力インタフェース回路３５は、直動トルクモータ８、点火栓１２、駆動回路１５、及びＥＧＲ弁３８と電気配線を介して接続されている。出力インタフェース回路３５は、ＣＰＵ２９から出力される各種の制御信号を、直動トルクモータ８、点火栓１２、駆動回路１５、ＥＧＲ弁３８へ送信する。
【００５２】
ＲＯＭ３０は、各燃料噴射弁１３から噴射すべき燃料噴射量を決定するための燃料噴射量制御ルーチン、各燃料噴射弁１３から燃料を噴射する時期を決定するための燃料噴射時期制御ルーチン、各気筒の点火時期を決定するための点火時期制御ルーチン、スロットル弁７の開度を決定するためのスロットル開度制御ルーチン、ＥＧＲ弁３８の開度を決定するためのＥＧＲ制御ルーチン等の各種アプリケーションプログラムと、各種の制御マップを記憶している。
【００５３】
ＲＯＭ３０に記憶される制御マップとしては、例えば、内燃機関１の運転状態と燃料噴射量との関係を示す燃料噴射量制御マップ、内燃機関１の運転状態と燃料噴射時期との関係を示す燃料噴射時期制御マップ、内燃機関１の運転状態と点火時期との関係を示す点火時期制御マップ、内燃機関１の運転状態とスロットル弁７の目標開度（目標スロットル開度）との関係を示すスロットル制御マップ、内燃機関１の運転状態とＥＧＲ弁３８の開度との関係を示すＥＧＲ制御マップ等である。
【００５４】
ＲＡＭ３１は、各センサの出力信号やＣＰＵ２９の演算結果等を格納する。ＣＰＵ２９の演算結果としては、例えば、クランクポジションセンサ２０の出力信号に基づいて算出される機関回転数等である。このようにＲＡＭ３１に記憶されるデータは、例えば、クランクポジションセンサ２０がパルス信号を出力する度に最新のデータに書き換えられる。
【００５５】
バックアップＲＡＭ３２は、機関停止後もデータを保持する不揮発性のメモリである。
ＣＰＵ２９は、ＲＯＭ３０に記憶されたアプリケーションプログラムに従って動作し、各種センサの出力信号をパラメータとして燃料噴射制御、点火制御、ＥＧＲ制御等を実行するとともに、本発明の要旨となるスロットル制御を実行する。
【００５６】
以下、本実施の形態におけるスロットル制御について述べる。
ＣＰＵ２９は、基本的には、アクセルポジションセンサ１１の出力信号等に基づいてスロットル弁７の目標スロットル開度を算出し、スロットル弁７の実際の開度が前記目標スロットル開度と一致するよう直動トルクモータ８を制御する。
【００５７】
上記したような通常のスロットル制御に加え、本実施の形態では、ＣＰＵ２９は、スロットル弁７の弁体７ａの縁部や吸気管４内壁面において弁体７ａ配置部分に形成されたデポジット等の付着物を除去するためのスロットル制御を実行する。
【００５８】
ここで、本実施の形態で示した内燃機関１のように排気の一部を吸気系に還流させるＥＧＲ機構を備えた内燃機関では、吸気の吹き返し等によってＥＧＲガス中に含まれるオイル成分等の付着成分がスロットル弁７の弁体７ａや吸気管４の内壁面に付着してデポジットが形成される場合がある。特に、弁体７ａの縁部や、吸気管４内壁面において弁体７ａの配置部分にデポジットが形成されると、弁体７ａの作動不良や吸入空気量の安定性が損なわれる虞がある。
【００５９】
そこで、本実施の形態では、内燃機関１の始動直前にスロットル弁７の弁体７ａを全閉位置の前後を含む所定範囲で往復動作させることにより、弁体７ａの縁部や、吸気管４内壁面において弁体７ａの配置部分の付着物を除去するようにした。
【００６０】
具体的には、ＣＰＵ２９は、内燃機関１の始動直前に図５に示すような始動時スロットル制御ルーチンを実行することにより、デポジット等の付着物を除去する。
【００６１】
図５に示す始動時スロットル制御ルーチンは、イグニッションスイッチ（ＩＧ．ＳＷ）２７がオフからオンへ切り換えられたこと（イグニッションスイッチ（ＩＧ．ＳＷ）２７からのオン信号を入力したこと）をトリガにして実行されるルーチンである。
【００６２】
始動時スロットル制御ルーチンでは、ＣＰＵ２９は、Ｓ５０１において、スロットル弁７が“−１０°”の開度から“＋３°”の開度まで開弁動作するよう直動トルクモータ８に対する駆動電流の通電を開始する。
【００６３】
その際、直動トルクモータ８に印加される駆動電流の大きさは、リターンスプリング７０の付勢力と直動トルクモータ８のトルクとがスロットル開度：“＋３°”で釣り合うように設定された大きさであり、予め実験的に求められている。
【００６４】
Ｓ５０２では、ＣＰＵ２９は、スロットルポジションセンサ９の出力信号を入力し、スロットル弁７の実際の開度が“＋３°”以上の開度に達したか否かを判別する。
【００６５】
前記Ｓ５０２においてスロットル弁７の実際の開度が“＋３°”以上の開度に達していないと判定した場合は、ＣＰＵ２９は、スロットル弁７の実際の開度が“＋３°”以上に達するまで前記Ｓ５０２の処理を繰り返し実行する。
【００６６】
前記Ｓ５０２においてスロットル弁７の実際の開度が“＋３°”以上の開度に達したと判定した場合は、ＣＰＵ２９は、Ｓ５０３へ進み、直動トルクモータ８への通電を停止する。この場合、直動トルクモータ８のトルクが“零”となるため、スロットル弁７は、リターンスプリング７０の付勢力によって“＋３°”の開度から“−１０°”の開度へ閉弁動作される。
【００６７】
Ｓ５０４では、ＣＰＵ２９は、スロットルポジションセンサ９の出力信号を入力し、スロットル弁７の実際の開度が“−１０°”の開度に戻ったか否かを判別する。
【００６８】
前記Ｓ５０４においてスロットル弁７の実際の開度が“−１０°”の開度に戻っていないと判定した場合は、ＣＰＵ２９は、スロットル弁７の実際の開度が“−１０°”の開度に戻るまで前記Ｓ５０４の処理を繰り返し実行する。
【００６９】
前記Ｓ５０４においてスロットル弁７の実際の開度が“−１０°”の開度に戻ったと判定した場合は、ＣＰＵ２９は、Ｓ５０５へ進み、ＲＡＭ３１の所定領域に設定されたカウンタ記憶領域の値：Ｃを１つインクリメントする。前記カウンタ記憶領域は、スロットル弁７が“−１０°”の開度から“＋３°”の開度までの範囲を１往復する度に“１”インクリメントされる領域である。
【００７０】
Ｓ５０６では、ＣＰＵ２９は、前記Ｓ５０５で更新されたカウンタ記憶領域の値：Ｃが“３”以上であるか否か、すなわち、スロットル弁７が“−１０°”の開度と“＋３°”の開度との間を３往復以上開閉動作したか否かを判別する。
【００７１】
前記Ｓ５０６において前記カウンタ記憶領域の値：Ｃが“３”未満であると判定した場合は、ＣＰＵ２９は、前記Ｓ５０１〜前記Ｓ５０５の処理を再度実行する。そして、Ｓ５０６において前記カウンタ記憶領域の値：Ｃが“３”以上であると判定した場合は、ＣＰＵ２９は、Ｓ５０７へ進み、前記カウンタ記憶領域の値：Ｃを“０”にリセットする。
【００７２】
Ｓ５０８では、ＣＰＵ２９は、図示していないスタータ・モータに駆動電力を通電し、内燃機関１を始動させて、本ルーチンの実行を終了する。
このようにＣＰＵ２９が始動時スロットル制御ルーチンを実行することにより、内燃機関１の始動直前に、スロットル弁７が“−１０°”の開度と“＋３°”の開度との範囲を３往復することになる。
【００７３】
スロットル弁７が“−１０°”の開度と“＋３°”との間で往復動作すると、弁体７ａは、往路において全閉位置より閉弁側（負側）から全閉位置より開弁側（正側）へ動作するとともに、復路において全閉位置より開弁側（正側）から全閉位置より閉弁側（負側）へ動作することになる。すなわち、スロットル弁７の弁体７ａは、一回の往復動作で全閉位置（開度“０°”となる位置）を２回通過することになる。
【００７４】
ここで、スロットル弁７の弁体７ａの縁部と吸気管４の内壁面とのクリアランスは、全閉位置において略零となるため、弁体７ａが全閉位置を通過する際に、吸気管４内壁面において弁体７ａの配置部分や、弁体７ａの縁部に形成されたデポジット等の付着物が掻き落とされることになる。特に、本実施の形態では、弁体７ａは、正側から負側へ向かう方向と負側から正側へ向かう方向との両方向から全閉位置を通過する動作を３回繰り返すため、弁体７ａの縁部や吸気管４内壁面において弁体７ａの配置部分の付着物が確実に除去される。
【００７５】
一方、上記した始動時スロットル制御ルーチンによれば、内燃機関１の実質的な始動制御は、スロットル弁７が“−１０°”の開度と“＋３°”の開度との間を３往復した後に開始されることになるが、スロットル弁７の３回の往復動作は概ね“６０ｍｓｅｃ”程度の極短時間で完了するため、運転者に違和感を与えることはない。
【００７６】
上記したようにＣＰＵ２９が始動時スロットル制御ルーチンを実行することにより、本発明に係るスロットル制御手段が実現される。
従って、本実施の形態に係る内燃機関のスロットル制御装置によれば、スロットル弁７の弁体７ａの縁部や、吸気管４内壁面において弁体７ａの配置部分にデポジット等の付着物が付着しても、内燃機関１の始動操作が行われた際に、前記弁体７ａの縁部や、前記吸気管４内壁面において弁体７ａの配置部分の付着物が確実に掻き落とされるため、スロットル弁７の作動不良や吸入空気量の安定性が損なわれるようなことがない。
【００７７】
〈実施の形態２〉
次に、本発明に係るスロットル制御装置の第２の実施の形態について図６に基づいて説明する。ここでは、前述の実施の形態と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
【００７８】
前述の第１の実施の形態では、内燃機関１の始動直前にデポジット等の付着物を除去すべくスロットル弁７を制御する例について述べたが、本実施の形態では、内燃機関１の運転停止直後にデポジット等の付着物を除去すべくスロットル弁７を制御する例について述べる。
【００７９】
この場合、ＣＰＵ２９は、図６に示すような運転停止時スロットル制御ルーチンを実行する。
図６に示す運転停止時スロットル制御ルーチンは、イグニッションスイッチ（ＩＧ．ＳＷ）２７がオンからオフへ切り換えられたこと（イグニッションスイッチ（ＩＧ．ＳＷ）２７からのオフ信号を入力したこと）をトリガにして実行されるルーチンである。
【００８０】
運転停止時スロットル制御ルーチンでは、ＣＰＵ２９は、Ｓ６０１において、燃料噴射弁１３への駆動電流の通電を停止すべく駆動回路１５を制御するとともに、点火栓１２への駆動電流の通電を停止し、内燃機関１の運転を実質的に停止させる。
【００８１】
Ｓ６０２では、ＣＰＵ２９は、スロットル弁７が“−１０°”の開度から“＋３°”の開度まで開弁動作するよう直動トルクモータ８に対する駆動電流の通電を開始する。
【００８２】
Ｓ６０３では、ＣＰＵ２９は、スロットルポジションセンサ９の出力信号を入力し、スロットル弁７の実際の開度が“＋３°”以上の開度に達したか否かを判別する。
【００８３】
前記Ｓ６０３においてスロットル弁７の実際の開度が“＋３°”以上の開度に達していないと判定した場合は、ＣＰＵ２９は、スロットル弁７の実際の開度が“＋３°”以上に達するまで前記Ｓ６０３の処理を繰り返し実行する。
【００８４】
前記Ｓ６０３においてスロットル弁７の実際の開度が“＋３°”以上の開度に達したと判定した場合は、ＣＰＵ２９は、Ｓ６０４へ進み、直動トルクモータ８への通電を停止する。この場合、直動トルクモータ８のトルクが“零”となるため、スロットル弁７は、リターンスプリング７０の付勢力によって“＋３°”の開度から“−１０°”の開度へ閉弁動作される。
【００８５】
Ｓ６０５では、ＣＰＵ２９は、スロットルポジションセンサ９の出力信号を入力し、スロットル弁７の実際の開度が“−１０°”の開度に戻ったか否かを判別する。
【００８６】
前記Ｓ６０５においてスロットル弁７の実際の開度が“−１０°”の開度に戻っていないと判定した場合は、ＣＰＵ２９は、スロットル弁７の実際の開度が“−１０°”の開度に戻るまで前記Ｓ６０５の処理を繰り返し実行する。
【００８７】
前記Ｓ６０５においてスロットル弁７の実際の開度が“−１０°”の開度に戻ったと判定した場合は、ＣＰＵ２９は、Ｓ６０６へ進み、ＲＡＭ３１の所定領域に設定されたカウンタ記憶領域の値：Ｃを１つインクリメントする。
【００８８】
Ｓ６０７では、ＣＰＵ２９は、前記Ｓ６０６で更新されたカウンタ記憶領域の値：Ｃが“３”以上であるか否か、すなわち、スロットル弁７が“−１０°”の開度と“＋３°”の開度との間を３往復以上開閉動作したか否かを判別する。
【００８９】
前記Ｓ６０７において前記カウンタ記憶領域の値：Ｃが“３”未満であると判定した場合は、ＣＰＵ２９は、前記Ｓ６０２〜前記Ｓ６０６の処理を再度実行する。そして、Ｓ６０７において前記カウンタ記憶領域の値：Ｃが“３”以上であると判定した場合は、ＣＰＵ２９は、Ｓ６０８へ進み、前記カウンタ記憶領域の値：Ｃを“０”にリセットする。
【００９０】
Ｓ６０９では、ＣＰＵ２９は、ＥＣＵ２９の電源をオンからオフへ切り換え、本ルーチンの実行を終了する。
このようにＣＰＵ２９が運転停止時スロットル制御ルーチンを実行することにより、内燃機関１の運転が停止された直後に、スロットル弁７が“−１０°”の開度と“＋３°”の開度との範囲を３往復することになる。
【００９１】
この結果、スロットル弁７の弁体７ａの縁部や、吸気管４内壁面において弁体７ａの配置部分に付着した付着物は、内燃機関１の運転停止直後のスロットル弁７の往復動作によって確実に除去されることになり、スロットル弁７が作動不良に陥るようなことがなく、吸入空気量の安定性も確保される。
【００９２】
〈実施の形態３〉
以下、本発明に係るスロットル制御装置の第３の実施の形態について図７に基づいて説明する。ここでは、前述の第１の実施の形態と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
【００９３】
前述の第１の実施の形態では、内燃機関１の始動直前にデポジット等の付着物を除去する例について述べたが、本実施の形態では、内燃機関１の運転時にデポジット等の付着物を除去する例について述べる。
【００９４】
この場合、ＣＰＵ２９は、図７に示すような運転時スロットル制御ルーチンを実行する。
図７に示す運転時スロットル制御ルーチンは、内燃機関１が運転状態にあるときに、所定時間毎（例えば、クランクポジションセンサ２０がパルス信号を出力する度）に繰り返し実行さえるルーチンである。
【００９５】
運転時スロットル制御ルーチンでは、ＣＰＵ２９は、Ｓ７０１において、内燃機関１の運転状態がアイドル運転領域にあるか否かを判別する。アイドル運転領域の判定方法としては、車速センサ２５の出力信号（車速）が所定速度以下であり、且つアクセルポジションセンサ１１の出力信号（アクセル開度）が“０”であることを条件に判定する方法を例示することができる。
【００９６】
前記Ｓ７０１において内燃機関１の運転状態が非アイドル運転領域にあると判定した場合は、ＣＰＵ２９は、Ｓ７０２へ進み、スロットル弁７を全閉位置より正側の範囲（０°〜（＋９０°））で制御する。
【００９７】
例えば、ＣＰＵ２９は、アクセルポジションセンサ１１の出力信号（アクセル開度）を基本パラメータとして目標スロットル開度を算出する。ＣＰＵ２９は、スロットル弁７を目標スロットル開度まで駆動する上で直動トルクモータ８に印加すべき駆動電流の大きさを算出する。ＣＰＵ２９は、算出された駆動電流を直動トルクモータ８に印加する。
【００９８】
前記Ｓ７０２の処理を実行し終えたＣＰＵ２９は、本ルーチンの実行を一旦終了し、所定時間経過後に本ルーチンを再度を実行することになる。その際、内燃機関１の運転状態が非アイドル運転領域からアイドル運転領域へ移行していると、ＣＰＵ２９はＳ７０１において内燃機関１の運転状態がアイドル運転領域にあると判定し、Ｓ７０３へ進むことになる。
【００９９】
Ｓ７０３では、ＣＰＵ２９は、スロットル弁７を全閉位置より正側の範囲（０°〜（＋９０°））から全閉位置より負側の範囲（０°〜（−１０°））の範囲へ駆動し、次いで、全閉位置より負側の範囲でアイドルスピードコントロールを実行する。
【０１００】
例えば、ＣＰＵ２９は、水温センサ２１の出力信号（機関冷却水温度）、エアコンディショナ用コンプレッサ等の補機類の負荷等をパラメータにして目標アイドル回転数を算出する。
【０１０１】
ＣＰＵ２９は、クランクポジションセンサ２０がパルス信号を出力する時間的間隔に基づいて実際の機関回転数を算出する。ＣＰＵ２９は、前記目標アイドル回転数と実際の機関回転数を比較する。
【０１０２】
ＣＰＵ２９は、実際の機関回転数が前記目標アイドル回転数より低い場合は、内燃機関１の吸入空気量を増加させて機関回転数を高めるべく直動トルクモータ８を制御し、実際の機関回転数が前記目標アイドル回転数より高い場合は、内燃機関１の吸入空気量を減少させて機関回転数を低下させるべく直動トルクモータ８を制御する。
【０１０３】
ここで、全閉位置より負側の範囲では、スロットル弁７の開度が閉弁方向に進むほど（負側に進むほど）、吸気管４内の実質的な流路が広くなるため、ＣＰＵ２９は、内燃機関１の吸入空気量を増加させる場合は、スロットル弁７を閉弁方向へ駆動させるべく直動トルクモータ８を制御し、内燃機関１の吸入空気量を減少させる場合は、スロットル弁７を開弁方向へ駆動させるべく直動トルクモータ８を制御する。
【０１０４】
ここで図７に戻り、前記Ｓ７０３の処理を実行し終えたＣＰＵ２９は、前記Ｓ７０１以降の処理を再度実行する。
その際、Ｓ７０１において内燃機関１の運転状態がアイドル運転領域から非アイドル運転領域へ移行したと判定すると、ＣＰＵ２９は、Ｓ７０２において、スロットル弁７を全閉位置より負側の領域から全閉位置より正側の領域へ駆動させ、次いで、目標スロットル開度まで駆動することになる。
【０１０５】
このようにＣＰＵ２９が運転時スロットル制御ルーチンを実行することにより、内燃機関１の運転状態が非アイドル運転領域からアイドル運転領域へ移行した場合は、スロットル弁７の弁体７ａは、全閉位置より正側の位置から全閉位置より負側の位置へ閉弁動作し、全閉位置を正側から負側に向かって通過することになる。
【０１０６】
また、内燃機関１の運転状態がアイドル状態から非アイドル状態へ移行した場合は、スロットル弁７の弁体７ａは、全閉位置より負側の位置から全閉位置より正側の位置へ開弁動作し、全閉位置を負側から正側に向かって通過することになる。
【０１０７】
この結果、スロットル弁７の弁体７ａは、内燃機関１の運転状態がアイドル運転領域と非アイドル運転領域とを変移することによって、全閉位置より負側の位置と全閉位置より正側の位置との間で往復動作することになる。
【０１０８】
従って、スロットル弁７の弁体７ａの縁部や、吸気管４内壁面において弁体７ａの配置部分に付着した付着物は、上記したような弁体７ａの往復動作によって確実に除去されることになり、スロットル弁７が作動不良に陥るようなことがなく、吸入空気量の安定性も確保される。
【０１０９】
【発明の効果】
本発明に係る内燃機関のスロットル制御装置では、スロットル弁は、全閉位置の前後を含む所定範囲、言い換えればスロットル弁の縁部が最も吸気通路内壁と近接する位置の前後を含む所定範囲において往復動作することになる。
【０１１０】
この場合、スロットル弁の縁部や吸気通路内壁に形成されたデポジット等の付着物は、スロットル弁が全閉位置を通過する際に掻き落とされることになる。
従って、本発明に係るスロットル制御装置によれば、スロットル弁の縁部や、吸気通路内壁においてスロットル弁配置部分に付着した付着物が確実に掻き落とされることになり、スロットル弁が作動不良に陥るようなことがなく、吸入空気量の安定性も確保される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明を適用する内燃機関の概略構成図
【図２】  スロットル弁の詳細な構成を示す図
【図３】  スロットル弁の動作を説明する図
【図４】  ＥＣＵの内部構成を示すブロック図
【図５】  始動時スロットル制御ルーチンを示すフローチャート図
【図６】  運転停止時スロットル制御ルーチンを示すフローチャート図
【図７】  運転時スロットル制御ルーチンを示すフローチャート図
【符号の説明】
１・・・内燃機関
２・・・吸気枝管
３・・・サージタンク
４・・・吸気管
７・・・スロットル弁
７ａ・・弁体
７ｂ・・シャフト
７ｃ・・レバー
７０・・リターンスプリング
８・・・直動トルクモータ
９・・・スロットルポジションセンサ
１０・・アクセルペダル
１１・・アクセルポジションセンサ
１６・・排気枝管
２２・・ＥＣＵ
２９・・ＣＰＵ
３０・・ＲＯＭ
３７・・ＥＧＲ管
３８・・ＥＧＲ弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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