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JP2009156144A - Exhaust valve control device - Google Patents

Exhaust valve control device Download PDF

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JP2009156144A
JP2009156144A JP2007334764A JP2007334764A JP2009156144A JP 2009156144 A JP2009156144 A JP 2009156144A JP 2007334764 A JP2007334764 A JP 2007334764A JP 2007334764 A JP2007334764 A JP 2007334764A JP 2009156144 A JP2009156144 A JP 2009156144A
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exhaust
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust valve control device for lowering the output of an engine when estimating that an exhaust valve is frozen and firmly fixed, in accordance with outside air temperature and cooling water temperature information. <P>SOLUTION: An exhaust valve device 5 is constructed to resiliently loading the exhaust valve 12 to be always opened with a torsion coil spring 17 and to drive the exhaust valve 12 be closed with one wire 15 connected thereto and pulled by a motor 25. An exhaust valve control part 35 in an ECU 30 as a control part is set to close the exhaust valve 12 at stopping the engine. An ignition timing calculating part 32 in the ECU 30 determines that the exhaust valve 12 is frozen in the closed condition when a cooling water temperature A detected by a water temperature sensor 40 and an outside air temperature B detected by an outside air temperature sensor 41 are each smaller than a predetermined value and a A-B value is smaller than a freezing determination value at restarting the engine, and retards an ignition timing to lower the output of the engine when the engine is set in a predetermined high load condition in this state. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、排気バルブ制御装置に係り、特に、外気温および冷却水温情報に基づいて排気バルブが氷結によって固着していることを推測し、エンジン出力を低下させることができる排気バルブ制御装置に関する。   The present invention relates to an exhaust valve control device, and more particularly, to an exhaust valve control device that can reduce the engine output by estimating that the exhaust valve is fixed due to freezing based on outside air temperature and cooling water temperature information.

従来から、排気装置に設けられた排気バルブをモータで開閉駆動する排気バルブ装置が知られている。このような排気バルブ装置によれば、エンジンの運転状態に応じて排気通路面積を変化させることで、高回転域での抵抗低減や排気脈動の利用が可能となり、全回転域において理想的なエンジン特性を得ることが可能となる。しかし、この排気バルブが正常に作動しなくなると、正常に作動することを前提として設定された点火時期や燃料噴射量が最適値から外れてしまう可能性がある。   2. Description of the Related Art Conventionally, an exhaust valve device that opens and closes an exhaust valve provided in an exhaust device with a motor is known. According to such an exhaust valve device, by changing the area of the exhaust passage according to the operating state of the engine, it is possible to reduce resistance in the high rotation range and use exhaust pulsation, which is an ideal engine in the entire rotation range. It becomes possible to obtain characteristics. However, if the exhaust valve does not operate normally, there is a possibility that the ignition timing and fuel injection amount set on the assumption that the exhaust valve operates normally deviate from the optimum values.

特許文献1には、排気バルブが正常に作動しなくなると、エンジンを保護するためにエンジン出力を低下させるようにしたエンジン制御装置が開示されている。
特開2005−54606号公報
Patent Document 1 discloses an engine control device that reduces the engine output to protect the engine when the exhaust valve does not operate normally.
JP 2005-54606 A

排気バルブをモータで駆動する構成として、モータの回転軸に排気バルブを直結するほか、ギヤ機構を介したり、2本のワイヤを介したりする等によって、開側および閉側の両方向に駆動する構成が知られている。このような駆動方法では、モータと排気バルブの動きが連動するので、特許文献1に開示されるように、モータがロックした際に流れるロック電流や、モータに過大な負荷が加わった際に流れる電流を検出することによって、排気バルブの異常を検知することができる。   As a configuration for driving the exhaust valve with a motor, a configuration in which the exhaust valve is directly connected to the rotation shaft of the motor, and is driven in both the open side and the closed side by means of a gear mechanism or two wires. It has been known. In such a driving method, since the movement of the motor and the exhaust valve are interlocked, as disclosed in Patent Document 1, the current flows when the motor is locked, or when an excessive load is applied to the motor. By detecting the current, an abnormality of the exhaust valve can be detected.

しかしながら、排気バルブを1本のワイヤで駆動する方式、具体的には、排気バルブを弾発部材等で開方向に付勢しておき、排気バルブに連結した1本のワイヤをモータで引いて閉方向に駆動するようにした構成では、例えば、排気バルブが閉じた状態で固着してしまうと、排気バルブを開方向に駆動しようとした時に、モータは正常に作動してもワイヤが緩まるだけで排気バルブが開かないという現象が生じる可能性がある。この場合、モータの電流状態からは排気バルブの異常が検知できず、エンジン出力を低下させる制御を適切に実行することができない可能性があった。   However, the exhaust valve is driven by a single wire. Specifically, the exhaust valve is urged in the opening direction by a resilient member or the like, and the single wire connected to the exhaust valve is pulled by a motor. In the configuration that is driven in the closing direction, for example, if the exhaust valve is stuck in a closed state, when the exhaust valve is driven in the opening direction, the wire loosens even if the motor operates normally. There is a possibility that the exhaust valve will not be opened. In this case, the abnormality of the exhaust valve cannot be detected from the current state of the motor, and there is a possibility that the control for reducing the engine output cannot be executed appropriately.

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、外気温および冷却水温情報に基づいて排気バルブが氷結によって固着していることを推測し、エンジン出力を低下させることができるを排気バルブ制御装置を提供することにある。   The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, estimate that the exhaust valve is fixed due to freezing based on outside air temperature and cooling water temperature information, and reduce the engine output. To provide an apparatus.

前記目的を達成するために、本発明は、車両の排気装置に設けた排気バルブをモータで開閉制御する排気バルブ制御装置において、エンジンの運転状態を制御すると共に、該運転状態に応じて排気バルブを駆動する制御部を具備し、前記制御部は、前記エンジンの停止時に前記排気バルブを閉じるように設定されていると共に、前記エンジンの再始動時に、外気温および冷却水温がそれぞれ所定値より小さく、かつエンジンが所定の高負荷状態とされると、前記エンジンの出力を低下させる処理を実行する点に第1の特徴がある。   In order to achieve the above object, the present invention provides an exhaust valve control device that controls opening and closing of an exhaust valve provided in an exhaust device of a vehicle with a motor, and controls an operating state of the engine and an exhaust valve according to the operating state. The control unit is set to close the exhaust valve when the engine is stopped, and the outside air temperature and the cooling water temperature are each smaller than a predetermined value when the engine is restarted. In addition, when the engine is in a predetermined high load state, the first feature is that a process for reducing the output of the engine is executed.

また、前記制御部は、前記冷却水温から外気温を減算した値が所定値以下の場合に、前記エンジンの出力を低下させる点に第2の特徴がある。   Further, the control unit has a second feature in that when the value obtained by subtracting the outside air temperature from the cooling water temperature is equal to or less than a predetermined value, the output of the engine is reduced.

また、前記排気バルブが、弾性部材によって常に開方向に弾発されており、排気バルブに連結された1本のワイヤをモータで引くことで閉方向に駆動されるように構成されている点に第3の特徴がある。   Further, the exhaust valve is always elastically opened in the opening direction by an elastic member, and is configured to be driven in the closing direction by pulling one wire connected to the exhaust valve with a motor. There is a third feature.

また、前記排気バルブが、前記排気装置の消音器内に収められたインナパイプの端部に設けられている点に第4の特徴がある。   A fourth feature is that the exhaust valve is provided at an end portion of an inner pipe housed in a silencer of the exhaust device.

さらに、前記エンジンの出力を低下させる処理は、点火時期のリタード処理である点に第5の特徴がある。   Furthermore, the fifth feature is that the process for reducing the output of the engine is a retard process for the ignition timing.

第1の特徴によれば、エンジンの運転状態を制御すると共に、該運転状態に応じて排気バルブを駆動する制御部を具備し、制御部は、エンジンの停止時に排気バルブを閉じるように設定されていると共に、エンジンの再始動時に外気温および冷却水温がそれぞれ所定値より小さく、かつエンジンが所定の高負荷状態とされると、エンジンの出力を低下させる処理を実行するので、寒冷時の氷結によって、排気バルブが閉じた状態で固着したり開きにくい状態にあると推測される際に、排気バルブが閉じたままエンジンが高負荷状態とされて排気圧力が高まってしまうことを防止できる。これにより、ノッキング等の発生を防いでエンジンを保護することが可能となる。   According to the first feature, the engine includes a control unit that controls an operating state of the engine and drives an exhaust valve according to the operating state, and the control unit is set to close the exhaust valve when the engine is stopped. In addition, when the engine is restarted, the outside air temperature and the cooling water temperature are each lower than a predetermined value, and if the engine is in a predetermined high load state, a process for reducing the engine output is executed. Therefore, when it is estimated that the exhaust valve is fixed or difficult to open when the exhaust valve is closed, it is possible to prevent the exhaust pressure from increasing due to the engine being in a high load state while the exhaust valve is closed. Thereby, it is possible to protect the engine by preventing the occurrence of knocking or the like.

第2の特徴によれば、制御部は、冷却水温から外気温を減算した値が所定値以下の場合にエンジンの出力を低下させるので、冷却水温と外気温との差に基づいて、車両が寒冷外気中に長時間置かれていたことを判定し、エンジンを保護することが可能となる。   According to the second feature, the controller reduces the output of the engine when the value obtained by subtracting the outside air temperature from the cooling water temperature is equal to or less than a predetermined value, so that the vehicle is operated based on the difference between the cooling water temperature and the outside air temperature. It can be determined that the engine has been left in the cold outside air for a long time, and the engine can be protected.

第3の特徴によれば、排気バルブが、弾性部材によって常に開方向に弾発されており、排気バルブに連結された1本のワイヤをモータで引くことで閉方向に駆動されるように構成されているので、モータの駆動状態に基づいて排気バルブの氷結状態を判断することができない構成を有する排気バルブ装置に好適な制御装置を得ることができる。   According to the third feature, the exhaust valve is always springed in the opening direction by the elastic member, and is configured to be driven in the closing direction by pulling one wire connected to the exhaust valve with a motor. Therefore, it is possible to obtain a control device suitable for the exhaust valve device having a configuration in which the icing state of the exhaust valve cannot be determined based on the driving state of the motor.

第4の特徴によれば、排気バルブが、排気装置の消音器内に収められたインナパイプの端部に設けられているので、外部から排気バルブに触れることができない構成の排気バルブ装置において、氷結時のエンジン保護を実行することが可能となる。   According to the fourth feature, since the exhaust valve is provided at the end of the inner pipe housed in the silencer of the exhaust device, the exhaust valve device configured so that the exhaust valve cannot be touched from the outside. It becomes possible to perform engine protection during freezing.

第5の特徴によれば、エンジンの出力を低下させる処理は点火時期のリタード処理であるので、エンジンに悪影響を与えず、かつ簡単な手法でエンジン出力を低下させてエンジンを保護することが可能となる。   According to the fifth feature, since the process for reducing the engine output is the ignition timing retard process, the engine can be protected by reducing the engine output by a simple method without adversely affecting the engine. It becomes.

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る排気バルブ制御装置によって駆動される排気バルブ装置5の側面図である。また、図2は、排気バルブ装置5の一部断面正面図である。さらに、図3は、排気バルブ12とこれを駆動するモータ25との関係を示す模式図である。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view of an exhaust valve device 5 driven by an exhaust valve control device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partial cross-sectional front view of the exhaust valve device 5. FIG. 3 is a schematic diagram showing the relationship between the exhaust valve 12 and the motor 25 that drives the exhaust valve 12.

排気バルブ装置5は、自動二輪車等の車両の排気装置の消音器1(マフラ)の内部に配設されている。エンジンの排気管(不図示)の後端部に連結される消音器1は、内部隔壁3やインナパイプ4,10等の構造によって排気音を低減し、消音器1の後端部に設けられた排気口2から車両後方に排気ガスを排出する。本実施形態に係る排気バルブ装置5は、消音器1内の後方側に位置するインナパイプ10に取り付けられており、インナパイプ10に設けられた開閉自在な排気バルブ12によって、排気流路面積を任意に変化させることができる。排気バルブ12は、インナパイプ10の開口部11に当接する位置を閉位置とし、この閉位置において開口部11をすべて塞ぐように構成されている。   The exhaust valve device 5 is disposed inside a silencer 1 (muffler) of an exhaust device of a vehicle such as a motorcycle. A silencer 1 connected to the rear end of an engine exhaust pipe (not shown) reduces exhaust noise by the structure of the internal partition 3 and the inner pipes 4, 10, and is provided at the rear end of the silencer 1. Exhaust gas is discharged from the exhaust port 2 to the rear of the vehicle. The exhaust valve device 5 according to the present embodiment is attached to an inner pipe 10 located on the rear side in the silencer 1, and the exhaust passage area is reduced by an openable / closable exhaust valve 12 provided in the inner pipe 10. It can be changed arbitrarily. The exhaust valve 12 is configured such that a position that contacts the opening 11 of the inner pipe 10 is a closed position, and the opening 11 is completely closed at this closed position.

略円形の排気バルブ12は、2本の取付ボルト23によって回動軸18に固定されている。回動軸18は、支持ステー21,22によってインナパイプ10に接合されたベース部材20に回動自在に軸支されており、その一端部にナット19が締結されることで、回動プレート13と一体的に回動するように構成されている。回動プレート13に連結された円筒状のケース16には、弾発部材としてのねじりコイルばね17が収納されている。ねじりコイルばね17は、その一端部17aがベース部材20に係合されると共に、他端部17bが回動プレート13に係合されることで、排気バルブ12を常に開方向に付勢する弾性力を発生している。   The substantially circular exhaust valve 12 is fixed to the rotating shaft 18 by two mounting bolts 23. The rotating shaft 18 is rotatably supported by a base member 20 joined to the inner pipe 10 by support stays 21 and 22, and a nut 19 is fastened to one end portion thereof, whereby the rotating plate 13. It is comprised so that it may rotate integrally. A cylindrical case 16 connected to the rotating plate 13 accommodates a torsion coil spring 17 as a resilient member. The torsion coil spring 17 has one end portion 17a engaged with the base member 20 and the other end portion 17b engaged with the rotating plate 13, so that the exhaust valve 12 is always urged in the opening direction. Generating power.

回動プレート13には、一端部にタイコ14が取り付けられたワイヤ15が係合されており、前記ねじりコイルばね17の弾性力に抗して、ワイヤ15を車体前方側に引っ張ることで、排気バルブ12を閉方向に駆動することができる。ワイヤ15の他端部は、タイコ27によってモータ25の回動部材26に係合されている。上記したような構成により、モータ25を駆動してワイヤ15を図示左方に引くと排気バルブ12が閉方向に駆動され、他方、モータ25を逆方向に駆動してワイヤ15を図示右方に緩めると排気バルブ12が開方向に駆動される、いわゆるワイヤ1本引き方式による排気バルブ駆動装置が得られる。   A wire 15 having a tie 14 attached to one end is engaged with the rotating plate 13, and the wire 15 is pulled toward the front side of the vehicle body against the elastic force of the torsion coil spring 17. The valve 12 can be driven in the closing direction. The other end of the wire 15 is engaged with the rotating member 26 of the motor 25 by a tie 27. With the configuration described above, when the motor 25 is driven and the wire 15 is pulled to the left in the figure, the exhaust valve 12 is driven in the closing direction, while the motor 25 is driven in the reverse direction to move the wire 15 to the right in the figure. When the valve is loosened, an exhaust valve driving device of a so-called single wire pulling system in which the exhaust valve 12 is driven in the opening direction can be obtained.

本実施形態に係るモータ25には、減速機構を備えたサーボモータが使用されており、これを駆動するためのパルス幅変調のデューティを与えない状態でも、前記したねじりコイルばね17の弾性力によって開方向に動くことはない。したがって、例えば、閉位置の状態で車両の電源がオフにされても、この閉位置が維持されることとなる。なお、前記モータ25は、図示しない車両の車体側に設けられている。   As the motor 25 according to the present embodiment, a servo motor provided with a speed reduction mechanism is used, and the elastic force of the torsion coil spring 17 described above is used even when a pulse width modulation duty for driving the servo motor is not given. It does not move in the opening direction. Therefore, for example, even when the vehicle is turned off in the closed position, the closed position is maintained. The motor 25 is provided on the vehicle body side of a vehicle (not shown).

なお、排気バルブ装置5が取り付けられるインナパイプ10の位置は、消音器1内において任意に変更することができる。また、消音器1内に設けられるインナパイプは、排気ポートに接続された排気管に直結される1本のみでもよく、内部隔壁やインナパイプには消音用のパンチングホール等が設けられていてもよい。   The position of the inner pipe 10 to which the exhaust valve device 5 is attached can be arbitrarily changed in the silencer 1. Further, the inner pipe provided in the silencer 1 may be only one directly connected to the exhaust pipe connected to the exhaust port, and the inner partition wall or the inner pipe may be provided with a silencing punching hole or the like. Good.

本実施形態に係る排気バルブ制御装置は、主電源のオフ時に、前記排気バルブ12を閉じるように設定している。これにより、車両が寒冷下に長時間停車されると、エンジン停止後の結露等による水分が氷結して、インナパイプ10と排気バルブ12との接合部が固着する可能性がある。前記したように、排気バルブ装置5は、戻し側のワイヤを有していないので、この氷結状態でモータ25を駆動して排気バルブ12を開方向に駆動しようとしても、ワイヤ15が緩むだけで排気バルブ12は開かないこととなる。この氷結状態で、エンジンが排気バルブ12を開くべき運転状態、例えば、高回転状態とされると、排気圧力が高くなってエンジンにノッキング等が生じる可能性がある。本実施形態に係る排気バルブ制御装置は、上記したような排気バルブの氷結状態を推測して、これに対応したエンジン制御を実行できるように構成されている点に特徴がある。   The exhaust valve control device according to the present embodiment is set so that the exhaust valve 12 is closed when the main power is turned off. As a result, when the vehicle is stopped for a long time in cold weather, moisture due to condensation after the engine stops may freeze, and the joint between the inner pipe 10 and the exhaust valve 12 may be fixed. As described above, since the exhaust valve device 5 does not have a return-side wire, even if the motor 25 is driven in this icing state and the exhaust valve 12 is driven in the opening direction, the wire 15 is only loosened. The exhaust valve 12 will not open. If the engine is in an operating state in which the exhaust valve 12 should be opened in this icing state, for example, in a high rotation state, the exhaust pressure may increase and the engine may be knocked. The exhaust valve control device according to the present embodiment is characterized in that it is configured to estimate the icing state of the exhaust valve as described above and to execute engine control corresponding to this.

図4は、本発明の一実施形態に係る排気バルブ制御装置の構成を示すブロック図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。制御部としてのECU30には、エンジンの冷却水温を検知する水温センサ40および外気温を検知する外気温センサからの情報に基づいて排気バルブ12の氷結状態を判断する氷結状態判断部31と、エンジンの点火時期を算出する点火時期算出部32と、点火プラグ等からなる点火装置45を駆動制御する点火装置制御部34と、所定タイミングからのエンジンの点火回数を計測する点火回数カウンタ36と、排気バルブ12に連結されたモータ25を駆動制御する排気バルブ制御部35とが含まれる。   FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an exhaust valve control device according to an embodiment of the present invention. The same reference numerals as those described above denote the same or equivalent parts. The ECU 30 as the control unit includes a water temperature sensor 40 that detects the cooling water temperature of the engine, an icing state determination unit 31 that determines the icing state of the exhaust valve 12 based on information from the outside air temperature sensor that detects the outside air temperature, and an engine An ignition timing calculation unit 32 for calculating the ignition timing of the engine, an ignition device control unit 34 for driving and controlling an ignition device 45 including an ignition plug, an ignition number counter 36 for measuring the number of ignitions of the engine from a predetermined timing, and an exhaust gas And an exhaust valve control unit 35 for driving and controlling the motor 25 connected to the valve 12.

点火時期算出部32は、エンジン回転数センサ42、スロットル開度センサ43、点火マップ33、氷結状態判断部31からの情報が入力されており、エンジンの通常運転時には、エンジン回転数およびスロットル開度を点火マップ33に適用することで、点火装置制御部34に伝達する標準点火時期を算出する。また、排気バルブ制御部35は、エンジンの通常運転中には、エンジン回転数センサ42およびスロットル開度センサ43からの情報に基づいて排気バルブ12を所定開度に駆動すると共に、エンジンの停止時には排気バルブ12を閉状態にするように設定されている。   The ignition timing calculation unit 32 receives information from the engine speed sensor 42, the throttle opening sensor 43, the ignition map 33, and the icing state determination unit 31. During normal operation of the engine, the engine speed and the throttle opening degree. Is applied to the ignition map 33, so that the standard ignition timing transmitted to the ignition device control unit 34 is calculated. Further, the exhaust valve control unit 35 drives the exhaust valve 12 to a predetermined opening based on information from the engine speed sensor 42 and the throttle opening sensor 43 during normal operation of the engine, and when the engine is stopped. The exhaust valve 12 is set to be closed.

以下、図5のフローチャートを合わせて参照して、本発明の一実施形態に係る寒冷時点火時期制御の流れを説明する。ステップS1で車両の主電源がオンにされると、ステップS2では、水温センサ40で水温Aを検知すると共に、外気温センサで外気温Bを検知する。そして、ステップS3でエンジンが始動されると、ステップS4では前記点火回数カウンタ36によって点火回数のカウントが開始される。続くステップS5では、水温Aが所定水温より低いか否かが判定され、肯定判定されるとステップS6に進む。ステップS6では、外気温Bが所定外気温より小さい(低い)か否かが判定され、肯定判定されるとステップS7に進む。そして、ステップS7では、水温Aから外気温Bを減算した値が、所定値としての氷結判定値より小さい(低い)か否かが判定されることとなる。   Hereinafter, with reference to the flowchart of FIG. 5, the flow of the cold point fire timing control according to the embodiment of the present invention will be described. When the main power supply of the vehicle is turned on in step S1, in step S2, the water temperature sensor 40 detects the water temperature A and the outside air temperature sensor detects the outside air temperature B. When the engine is started in step S3, the ignition frequency counter 36 starts counting the ignition frequency in step S4. In subsequent step S5, it is determined whether or not the water temperature A is lower than the predetermined water temperature. If an affirmative determination is made, the process proceeds to step S6. In step S6, it is determined whether or not the outside air temperature B is lower (lower) than the predetermined outside air temperature. If an affirmative determination is made, the process proceeds to step S7. In step S7, it is determined whether or not the value obtained by subtracting the outside air temperature B from the water temperature A is smaller (lower) than the freezing determination value as a predetermined value.

ここで、例えば、水温Aが所定水温より低い摂氏1度であると共に、外気温Bが所定外気温より低い摂氏マイナス3度であり、さらに、氷結判定値が10度に設定されている場合、A−Bの値は氷結判定値より小さい4度となって、ステップS7が肯定判定されることとなる。ステップS7による判定は前記氷結状態判断部31で実行され、エンジンの冷却水温と外気温との差が小さいことに基づいて、車両が寒冷環境下に長時間停車されていたことを判定するものである。そして、ステップS7で肯定判定されると、ステップS8において、排気バルブ12が氷結して排気バルブに固着している可能性が高い状態であると判断し、ステップS9に進む。なお、ステップS7の判定は、水温Aと外気温Bの比率に基づいて実行することもできる。   Here, for example, when the water temperature A is 1 degree Celsius lower than the predetermined water temperature, the outside air temperature B is minus 3 degrees Celsius lower than the predetermined outside air temperature, and the freezing determination value is set to 10 degrees, The value of A-B is 4 degrees smaller than the icing determination value, and an affirmative determination is made in step S7. The determination in step S7 is executed by the icing state determination unit 31, and it is determined that the vehicle has been stopped in a cold environment for a long time based on the small difference between the cooling water temperature of the engine and the outside air temperature. is there. If an affirmative determination is made in step S7, it is determined in step S8 that there is a high possibility that the exhaust valve 12 is frozen and fixed to the exhaust valve, and the process proceeds to step S9. In addition, determination of step S7 can also be performed based on the ratio of the water temperature A and the outside temperature B.

ステップS9では、エンジン回転数が所定回転数以上かつスロットル開度が所定開度以上であるか否かが判定される。ステップS9の判定は、エンジンが所定の高負荷状態にあるか否かを判定するものであり、例えば、所定回転数を5000rpm、スロットル開度を50%等に設定することができる。この各数値の設定は、通常運転時であれば排気バルブ12を開くように設定される値と対応させてもよい。なお、ステップS5,6,9で否定判定されると、それぞれ排気バルブが氷結している可能性が低い状態であるとして、一連の制御を終了する。   In step S9, it is determined whether or not the engine speed is equal to or higher than a predetermined speed and the throttle opening is equal to or higher than a predetermined opening. The determination in step S9 is to determine whether or not the engine is in a predetermined high load state. For example, the predetermined rotation speed can be set to 5000 rpm, and the throttle opening can be set to 50%. The setting of each numerical value may correspond to a value set to open the exhaust valve 12 during normal operation. If a negative determination is made in steps S5, S6, S9, S9, a series of controls are terminated, assuming that there is a low possibility that the exhaust valves are frozen.

そして、ステップS9で肯定判定、すなわち、排気バルブ12が氷結していると推測される状態でエンジンが高負荷状態になったと判定されると、ステップS10に進んで、点火マップ33によって導出される点火時期を、排気バルブが正常に作動していることを前提とする標準値からリタードさせる遅角処理を実行する。このリタード処理によれば、エンジン出力を速やかに低下させることができ、排気バルブの氷結に基づくノッキング等の発生を防止し、エンジンを保護することが可能となる。続くステップS11では、点火回数が所定回数に到達したか否かが判定される。このステップS11は、始動したエンジンが暖まって、エンジンや排気ガスの熱で排気バルブ12の氷結状態が解消されたことを推測するものであり、前記所定回数は、例えば、1万回に設定することができる。   If the determination in step S9 is affirmative, that is, if it is determined that the engine is in a high load state with the exhaust valve 12 estimated to be frozen, the process proceeds to step S10 and is derived by the ignition map 33. A retarding process is executed to retard the ignition timing from a standard value based on the assumption that the exhaust valve is operating normally. According to this retarding process, the engine output can be quickly reduced, the occurrence of knocking or the like based on icing of the exhaust valve can be prevented, and the engine can be protected. In the subsequent step S11, it is determined whether or not the number of ignitions has reached a predetermined number. In this step S11, it is estimated that the engine started has warmed up and the icing state of the exhaust valve 12 has been eliminated by the heat of the engine or exhaust gas. The predetermined number of times is set to 10,000, for example. be able to.

ステップS11で肯定判定されるとステップS12に進んで、リタード状態を解除すると共に、点火マップ33に基づく点火時期制御に移行し、一連の制御を終了する。なお、ステップS11で否定判定されると、ステップS13で点火回数をインクリメントし、ステップS10に戻ってリタード処理を継続する。   If an affirmative determination is made in step S11, the process proceeds to step S12 to cancel the retard state and shift to ignition timing control based on the ignition map 33 to end a series of controls. If a negative determination is made in step S11, the number of ignitions is incremented in step S13, and the process returns to step S10 to continue the retard process.

なお、水温Aの所定水温、外気温Bの所定外気温、氷結判定値、エンジンが高負荷状態であると判断する条件、リタード処理におけるリタード量、点火回数の所定回数等の設定値は、エンジンの仕様等に合わせて種々の変形が可能である。また、前記ステップS7の判定は、エンジン回転数またはスロットル開度のいずれか一方の情報に基づいて行ってもよい。   The predetermined values of the water temperature A, the predetermined outside air temperature B, the freezing determination value, the condition for determining that the engine is in a high load state, the retard amount in the retard processing, the predetermined number of times of ignition, etc. Various modifications can be made according to the specifications. The determination in step S7 may be performed based on information on either the engine speed or the throttle opening.

上記したように、本発明に係る排気バルブ制御装置によれば、水温および外気温の情報に基づいて排気バルブが氷結状態にあることを推測してエンジン出力を低下させるので、排気バルブが閉状態で固着したことを検知する手段を持たない排気バルブ装置においても、排気バルブが閉じたままエンジンが高負荷状態とされてエンジンに悪影響を与えることを防止することが可能となる。   As described above, according to the exhaust valve control device of the present invention, it is estimated that the exhaust valve is frozen based on the information on the water temperature and the outside air temperature, and the engine output is reduced. Even in an exhaust valve device that does not have a means for detecting that it has stuck, it is possible to prevent the engine from being placed in a high load state with the exhaust valve closed and adversely affecting the engine.

なお、排気バルブ装置の構造や配置、ECUの構成等は、上記した実施形態に限られず、種々の変更が可能である。例えば、エンジンの出力を低下させる処理は、点火時期のリタードに限られず、燃料噴射量や吸気量の変更によって実行してもよい。   Note that the structure and arrangement of the exhaust valve device, the configuration of the ECU, and the like are not limited to the above-described embodiments, and various changes can be made. For example, the process of reducing the engine output is not limited to the ignition timing retard, and may be executed by changing the fuel injection amount or the intake air amount.

本発明の一実施形態に係る排気バルブ装置の側面図である。1 is a side view of an exhaust valve device according to an embodiment of the present invention. 排気バルブ装置の一部断面正面図である。It is a partial cross section front view of an exhaust valve device. 排気バルブとモータとの関係を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the relationship between an exhaust valve and a motor. 本発明の一実施形態に係る排気バルブ制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the exhaust valve control apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る寒冷時点火時期制御の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the cold time fire timing control which concerns on one Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…消音器、5…排気バルブ装置、10…インナパイプ、12…排気バルブ、13…回動プレート、15…ワイヤ、17…ねじりコイルばね(弾性部材)、18…回動軸、25…モータ、30…ECU(制御部)、31…氷結状態判断部、32…点火時期算出部、34…点火装置制御部、35…排気バルブ制御部、40…水温センサ、41…外気温センサ、42…エンジン回転数センサ、43…スロットル開度センサ、45…点火装置   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Silencer, 5 ... Exhaust valve apparatus, 10 ... Inner pipe, 12 ... Exhaust valve, 13 ... Rotating plate, 15 ... Wire, 17 ... Torsion coil spring (elastic member), 18 ... Rotating shaft, 25 ... Motor , 30 ... ECU (control unit), 31 ... icing state determination unit, 32 ... ignition timing calculation unit, 34 ... ignition device control unit, 35 ... exhaust valve control unit, 40 ... water temperature sensor, 41 ... outside air temperature sensor, 42 ... Engine speed sensor 43 ... Throttle opening sensor 45 ... Ignition device

Claims (5)

車両の排気装置に設けた排気バルブをモータで開閉制御する排気バルブ制御装置において、
エンジンの運転状態を制御すると共に、該運転状態に応じて排気バルブを駆動する制御部を具備し、
前記制御部は、前記エンジンの停止時に前記排気バルブを閉じるように設定されていると共に、前記エンジンの再始動時に、外気温および冷却水温がそれぞれ所定値より小さく、かつエンジンが所定の高負荷状態とされると、前記エンジンの出力を低下させる処理を実行することを特徴とする排気バルブ制御装置。
In an exhaust valve control device that controls opening and closing of an exhaust valve provided in an exhaust device of a vehicle with a motor,
A control unit that controls the operating state of the engine and drives the exhaust valve according to the operating state,
The control unit is set to close the exhaust valve when the engine is stopped, and when the engine is restarted, the outside air temperature and the cooling water temperature are smaller than predetermined values, and the engine is in a predetermined high load state. If so, an exhaust valve control device that executes a process of reducing the output of the engine.
前記制御部は、前記冷却水温から外気温を減算した値が所定値より小さい場合に、前記エンジンの出力を低下させることを特徴とする請求項1に記載の排気バルブ制御装置。   2. The exhaust valve control device according to claim 1, wherein the control unit reduces the output of the engine when a value obtained by subtracting an outside air temperature from the cooling water temperature is smaller than a predetermined value. 前記排気バルブが、弾性部材によって常に開方向に弾発されており、排気バルブに連結された1本のワイヤをモータで引くことで閉方向に駆動されるように構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の排気バルブ制御装置。   The exhaust valve is always elastically projected in the opening direction by an elastic member, and is configured to be driven in the closing direction by pulling one wire connected to the exhaust valve with a motor. The exhaust valve control device according to claim 1 or 2. 前記排気バルブが、前記排気装置の消音器内に収められたインナパイプの端部に設けられていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の排気バルブ制御装置。   The exhaust valve control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the exhaust valve is provided at an end portion of an inner pipe housed in a silencer of the exhaust device. 前記エンジンの出力を低下させる処理は、点火時期のリタード処理であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の排気バルブ制御装置。   The exhaust valve control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the process of reducing the output of the engine is a retard process of an ignition timing.
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