帶節氣門自清洗裝置的發動機系統及節氣門自清洗方法與流程

2023-05-19 16:07:06 1

本發明涉及一種發動機系統，更具體來說涉及一種帶節氣門自清洗裝置的發動機系統及節氣門自清洗方法。

背景技術：

眾所周知，在發動機系統中，由於竄氣的緣故，使得位於進氣歧管的進氣方向上遊側的節氣門很容易受到油汙的汙染，另外由於進氣渾濁，久而久之很容易在節氣門上引起積碳，最終對節氣門造成損害甚至危害整個發動機系統的安全運轉。

作為減輕或是防止節氣門所受到的損害的方法，目前大都是通過外接某種溶液來噴射洗刷節氣門。

例如，在專利文獻1(cn202707244u)中，已知公開了一種積碳清理裝置，如圖13所示，該積碳清理裝置包含：一壓力瓶1，內置清理劑；一管路2，其一側組設於該壓力瓶1；一噴嘴3，組設於該管路2的另一側；一空氣軟管4，該空氣軟管4組設於進氣歧管5與空氣流量計6之間，通過將該噴嘴3插入空氣軟管4的插孔41，使該噴嘴3的前端位於空氣流量計6與節氣門7之間的空氣軟管4內部空間，再將壓力瓶1內的清理劑經管路2由噴嘴3的前端朝進氣歧管5的節氣門7的方向噴射，以溶解清理該節氣門7及怠速控制閥8內的積碳。

通過上述這種方法，雖然能夠減輕節氣門所受到的損害，但是仍存在如下技術問題：不僅需要在特定時間外接裝備，使得積碳清理費力耗時，而且上述清理劑進入缸體後同樣會對燃燒效果帶來負面影響。

因此，如何能夠在不需要外接設備且不會對缸體內的燃燒帶來負面影響的情況下，自動地對節氣門進行清洗便成為一種亟待解決的技術問題。

技術實現要素：

本發明為解決上述技術問題而作，其目的在於提供一種帶節氣門自清洗裝置的發動機系統及節氣門自清洗方法，上述帶節氣門自清洗裝置的發動機系統能在不需要外接設備且不會對缸體內的燃燒帶來負面影響的情況下，自動地對節氣門進行清洗，以對節氣門位置處的積碳和髒物質進行清除。

為了實現上述目的，本發明的第一方面的第一技術方案提供一種帶節氣門自清洗裝置的發動機系統，其特徵是，所述節氣門自清洗裝置作為所述發動機系統的內部組成部分，包括第一收集罐和噴嘴，在所述第一收集罐中設置有活塞，以將所述第一收集罐的內部劃分成第一空間和第二空間，從所述發動機系統的內燃機的曲軸箱處將氣體收集至所述第一收集罐的第一空間，並對所述第一收集罐的第一空間內的氣體進行壓縮，從而利用所述噴嘴將壓縮後的氣體噴射至所述發動機系統的進氣歧管中的位於比電子節氣門更靠進氣方向上遊側或下遊側的位置，以對所述電子節氣門進行清洗。

本發明的第一方面的第二技術方案是在本發明的第一方面的第一技術方案的基礎上，其特徵是，所述發動機系統的所述節氣門自清洗裝置還包括噴射氣體進氣管、工作氣體進氣管、噴射氣體排出管以及工作氣體排出管，所述噴射氣體進氣管的一端與所述第一收集罐的靠所述第一空間一側的外端壁連接，另一端與所述內燃機的曲軸箱連接，所述工作氣體進氣管的一端與所述第一收集罐的靠所述第二空間一側的外端壁連接，另一端連接到所述進氣歧管中的比所述電子節氣門更靠進氣方向上遊側的位置處，所述噴射氣體排出管的一端與所述第一收集罐的靠所述第一空間一側的外端壁連接，所述噴嘴設置在所述噴射氣體排出管的另一端，所述工作氣體排出管的一端與所述第一收集罐的靠所述第二空間一側的外端壁連接，另一端連接到所述進氣歧管中的比所述電子節氣門更靠進氣方向下遊側的位置處，在所述噴射氣體進氣管、所述工作氣體進氣管、所述噴射氣體排出管以及所述工作氣體排出管的中途分別設置有開閉閥，利用從所述進氣歧 管中的比所述電子節氣門更靠進氣方向上遊側的位置處收集的氣體即工作氣體，對所述第一收集罐的第一空間內的氣體進行壓縮。

根據如上所述構成，由於設置有節氣門自清洗裝置作為發動機系統的一部分，通過利用在進氣歧管的位於比電子節氣門更靠進氣方向上遊側位置處的氣體，對從內燃機的曲軸箱處收集並儲存在節氣門自清洗裝置200的第一收集罐的第一空間中的氣體進行壓縮，並且在滿足規定的條件後通過噴嘴對電子節氣門的規定位置進行噴射，從而能夠利用比進氣歧管內的氣體壓力更大的氣體對電子節氣門的規定位置處的積碳和髒物質進行清除。

本發明的第一方面的第三技術方案是在本發明的第一方面的第一技術方案的基礎上，其特徵是，所述發動機系統的所述節氣門自清洗裝置還包括噴射氣體進氣管、工作氣體進氣管、噴射氣體排出管、工作氣體排出管、第二收集罐以及工作氣體收集管，所述噴射氣體進氣管的一端與所述第一收集罐的靠所述第一空間一側的外端壁連接，另一端與所述內燃機的曲軸箱連接，所述工作氣體進氣管的一端與所述第一收集罐的靠所述第二空間一側的外端壁連接，另一端連接到所述第二收集罐的排氣端，所述噴射氣體排出管的一端與所述第一收集罐的靠所述第一空間一側的外端壁連接，所述噴嘴設置在所述噴射氣體排出管的另一端，所述工作氣體排出管的一端與所述第一收集罐的靠所述第二空間一側的外端壁連接，另一端連接到所述進氣歧管中的比所述電子節氣門更靠進氣方向下遊側的位置處，所述工作氣體收集管的一端與所述第二收集罐的進氣端連接，另一端連接到所述進氣歧管中的比所述電子節氣門更靠進氣方向上遊側的位置處，在所述噴射氣體進氣管、所述工作氣體進氣管、所述噴射氣體排出管、所述工作氣體排出管以及工作氣體收集管的中途分別設置有開閉閥，將從所述進氣歧管中的比所述電子節氣門更靠進氣方向上遊側的位置處的氣體收集至所述第二收集罐作為工作氣體，利用收集在所述第二收集罐中的所述工作氣體對所述第一收集罐的第一空間內的氣體進行壓縮。

根據如上所述構成，由於設置有節氣門自清洗裝置作為發動機系統的 一部分，通過將在進氣歧管的位於比電子節氣門更靠進氣方向上遊側位置處的多餘的(高壓)進氣收集並儲存在節氣門自清洗裝置的第二收集罐內，並利用收集在第二收集罐內的氣體對從內燃機的曲軸箱處收集並儲存在節氣門自清洗裝置的第一收集罐的第一空間中的氣體進行壓縮，並且在滿足規定的條件後通過噴嘴對電子節氣門的規定位置進行噴射，從而能夠對因電子節氣門突然減小而驟增的無用進氣量進行收集，與上述第一方面的第二技術方案相比，能利用收集起來的更大壓力的氣體對收集並儲存在節氣門自清洗裝置的第一收集罐的第一空間中的氣體進行壓縮，從而能夠以壓縮程度更高的氣體對電子節氣門的規定位置處的積碳和髒物質進行清除。

本發明的第一方面的第四技術方案是在本發明的第一方面的第二技術方案或第三技術方案的基礎上，其特徵是，所述噴嘴伸入至所述進氣歧管中的比所述電子節氣門更靠進氣方向上遊側的位置處。

為了實現上述目的，本發明的第二方面提供一種節氣門自清洗方法，該節氣門自清洗方法是上述本發明的第一方面的第二技術方案的帶節氣門自清洗裝置的發動機系統的節氣門自清洗方法，其特徵是，包括：對電子節氣門的狀態進行檢測的節氣門狀態檢測過程；對電子節氣門開度進行判斷的節氣門開度判斷過程；將所述發動機系統的內燃機的曲軸箱處將氣體收集至所述帶節氣門自清洗裝置的第一收集罐的第一空間的噴射氣體收集過程；利用從所述進氣歧管中的比所述電子節氣門更靠進氣方向上遊側的位置處收集的氣體即工作氣體，對所述第一收集罐的第一空間內的氣體進行壓縮的氣體壓縮過程；以及在滿足噴射條件的情況下，利用設置在噴射氣體排出管的另一端上的噴嘴，將儲存在所述第一收集罐的所述第一空間內的壓縮後的氣體噴射到所述發動機系統的進氣歧管中的位於比電子節氣門更靠進氣方向上遊側或下遊側的位置的噴嘴噴射過程，在節氣門開度判斷過程中，當滿足所述進氣歧管內的壓力小於預先設定的第一規定值、即第一條件時，進行所述噴射氣體收集過程，當滿足所述電子節氣門單位時間關閉角度大於預先設定的第二規定值、即第二條件時，進行所述氣體壓縮過程，當不 滿足所述第一條件且不滿足所述第二條件時，對所述噴嘴的噴射條件進行判斷，並在滿足所述噴射條件時進行所述噴嘴噴射過程。

另外，根據如上所述的節氣門自清洗方法，通過在判斷為電子節氣門處於微開狀態(即，進氣歧管內的壓力小於預先設定的某一閾值(第一規定值))時，對內燃機的曲軸箱處的氣體進行收集並儲存在節氣門自清洗裝置的第一收集罐的第一空間中，在判斷為電子節氣門處於突然閉合狀態(即，電子節氣門單位時間關閉角度大於預先設定的某一閾值(第二規定值))時，利用此時位於比電子節氣門更靠進氣方向上遊側位置處的多餘的(高壓)進氣，對儲存在節氣門自清洗裝置的第一收集罐的第一空間中的氣體進行壓縮，並在滿足規定的噴射條件的情況下，通過噴嘴對電子節氣門的規定位置進行噴射，從而能在不需要外接設備且不會對缸體內的燃燒帶來負面影響的情況下，自動地對電子節氣門進行清洗，以對電子節氣門140的規定位置處的積碳和髒物質進行清除。

為了實現上述目的，本發明的第三方面提供一種節氣門自清洗方法，該節氣門自清洗方法是上述本發明的第一方面的第三技術方案的帶節氣門自清洗裝置的發動機系統的節氣門自清洗方法，其特徵是，對電子節氣門的狀態進行檢測的節氣門狀態檢測過程；對電子節氣門開度進行判斷的節氣門開度判斷過程；將所述發動機系統的內燃機的曲軸箱處將氣體收集至所述帶節氣門自清洗裝置的第一收集罐的第一空間的噴射氣體收集過程；將所述進氣歧管中的比所述電子節氣門更靠進氣方向上遊側的位置處的氣體作為工作氣體收集在所述第二收集罐內的工作氣體收集過程；利用收集在所述第二收集罐內的所述工作氣體，對所述第一收集罐的第一空間內的氣體進行壓縮的氣體壓縮過程；以及在滿足噴射條件的情況下，利用設置在噴射氣體排出管的另一端上的噴嘴，將儲存在所述第一收集罐的所述第一空間內的壓縮後的氣體噴射到所述發動機系統的進氣歧管中的位於比電子節氣門更靠進氣方向上遊側或下遊側的位置的噴嘴噴射過程，在節氣門開度判斷過程中，當滿足所述進氣歧管內的壓力小於預先設定的第一規定值、即第一條件時，進行所述噴射氣體收集過程，當滿足所述電子節氣門單位時間 關閉角度大於預先設定的第二規定值、即第二條件時，進行所述工作氣體收集過程；當不滿足所述第一條件且不滿足所述第二條件時，進行所述氣體壓縮過程，接著對所述噴嘴的噴射條件進行判斷，並在滿足所述噴射條件時進行所述噴嘴噴射過程。

根據如上所述的節氣門自清洗方法，通過在判斷為電子節氣門處於微開狀態(即，進氣歧管內的壓力小於預先設定的某一閾值(第一規定值))時，對內燃機的曲軸箱處的氣體進行收集並儲存在節氣門自清洗裝置的第一收集罐的第一空間中，在判斷為電子節氣門處於突然閉合狀態(即，電子節氣門單位時間關閉角度大於預先設定的某一閾值(第二規定值))時，將因電子節氣門突然減小而驟增的無用進氣量進行收集並儲存在節氣門自清洗裝置的第二收集罐中，隨後能夠利用收集起來的更大壓力的氣體對儲存在節氣門自清洗裝置的第一收集罐的第一空間中的氣體進行壓縮，並在滿足規定的噴射條件(即，噴射氣體排出管內的壓力大於進氣歧管中一定時間跨度內的最大壓力值)的情況下，通過噴嘴對電子節氣門的規定位置進行噴射，從而與本發明的第二方面相比，能夠以壓縮程度更高的氣體對電子節氣門的規定位置處的積碳和髒物質進行清除，清除效率更高。

在上述第二方面或第三方面的基礎上，較為理想的是，在所述噴射氣體收集過程中，將設於所述噴射氣體進氣管及所述工作氣體排出管中途的開閉閥打開，將設於所述工作氣體進氣管及所述噴射氣體排出管或是所述工作氣體進氣管、所述噴射氣體排出管及所述工作氣體收集管中途的開閉閥關閉，接著，將所述曲軸箱處的氣體收集至所述第一收集罐的所述第一空間內。

在上述第三方面的基礎上，較為理想的是，在所述工作氣體收集過程中，將設於所述工作氣體收集管中途的開閉閥打開，將設於所述噴射氣體進氣管、所述工作氣體進氣管、所述噴射氣體排出管以及所述工作氣體排出管中途的開閉閥關閉，接著，將進氣歧管中的氣體收集至所述第二收集罐內。

在上述第二方面或第三方面的基礎上，較為理想的是，在所述氣體壓 縮過程中，將設於所述工作氣體進氣管中途的開閉閥打開，將設於所述噴射氣體進氣管、所述噴射氣體排出管以及所述工作氣體排出管中途的開閉閥關閉，利用所述工作流體推動設於所述第一收集罐的活塞，對所述第一收集罐的第一空間內的氣體進行壓縮。

在上述第二方面或第三方面的基礎上，較為理想的是，在所述噴嘴噴射過程中，計算出所述噴射氣體排出管內的壓力與所述進氣歧管中的壓力間的壓力差，接著計算出所述噴嘴的噴射佔空比，打開設於所述噴射氣體排出管中途的開閉閥，使所述噴嘴以所述噴嘴佔空比噴射。

根據如上所述的節氣門自清洗方法，由於噴嘴的噴射量主要由噴嘴位置處的壓力與進氣歧管中的壓力間的壓力差的大小來確定，使噴嘴以計算出的開啟佔空比進行噴射，因此，能夠使得噴嘴以最少的噴射氣體實現最佳的噴射效果。

在上述第二方面或第三方面的基礎上，較為理想的是，所述噴嘴的噴射條件是所述噴射氣體排出管內的壓力大於所述進氣歧管中一定時間跨度內的最大壓力值。

在上述第二方面或第三方面的基礎上，較為理想的是，所述噴嘴的噴射條件是完成噴嘴噴射允許條件學習且所述進氣歧管中的壓力大於學習值，當檢測到腳踏板位置傳感器位於全開位置，或是在單位時間內位置電壓劇烈變化，判斷為完成所述噴嘴噴射允許條件學習。

根據如上所述的節氣門自清洗方法，由於在噴射條件判斷中增加了噴射壓力允許值的自學習方法，因此，除了能夠實現上述技術效果之外，上述學習值會伴隨著進氣歧管的壓力的變化不斷地學習並更新，因而能夠根據駕駛員的駕駛習慣的不同，增大或減少噴嘴噴射的頻率和周期，另外同樣能夠使得噴嘴以最少的噴射氣體實現最佳的噴射效果。

附圖說明

圖1是表示本發明一實施方式(實施方式1)的帶節氣門自清洗裝置的發動機系統的示意圖。

圖2是對本發明一實施方式(實施方式1)的帶節氣門自清洗裝置的發動機系統的控制流程進行說明的流程圖。

圖3是對本發明一實施方式(實施方式1)的帶節氣門自清洗裝置的發動機系統中的氣體收集過程(第一空間)進行說明的子流程圖。

圖4是對本發明一實施方式(實施方式1)的帶節氣門自清洗裝置的發動機系統中的氣體壓縮過程(第一空間)進行說明的子流程圖。

圖5是對本發明一實施方式(實施方式1)的帶節氣門自清洗裝置的發動機系統中的噴嘴噴射過程進行說明的子流程圖。

圖6是表示本發明另一實施方式(實施方式2)的帶節氣門自清洗裝置的發動機系統的示意圖。

圖7是對本發明另一實施方式(實施方式2)的帶節氣門自清洗裝置的發動機系統的控制流程進行說明的流程圖。

圖8是對本發明另一實施方式(實施方式2)的帶節氣門自清洗裝置的發動機系統中的氣體收集過程(第一空間)進行說明的子流程圖。

圖9是對本發明另一實施方式(實施方式2)的帶節氣門自清洗裝置的發動機系統中的氣體收集過程(第二收集罐)進行說明的子流程圖。

圖10是對本發明另一實施方式(實施方式2)的帶節氣門自清洗裝置的發動機系統中的氣體壓縮過程(第一空間)進行說明的子流程圖。

圖11是對本發明又一實施方式(實施方式3)的帶節氣門自清洗裝置的發動機系統中的噴射條件判斷及後續的噴嘴噴射過程進行說明的子流程圖。

圖12是對噴嘴噴射允許條件學習方法的一示例進行說明的圖。

圖13是現有技術的積碳清理裝置的示意結構圖。

具體實施方式

以下，參照附圖，對本發明的帶節氣門自清洗裝置的發動機系統及節氣門自清洗方法進行說明。

(實施方式1)

〔發動機系統〕

參照圖1，對本發明一實施方式(實施方式1)的帶節氣門自清洗裝置200的發動機系統100的結構進行詳細說明。圖1是表示實施方式1的帶節氣門自清洗裝置200的發動機系統100的示意圖。

在圖1中，作為發動機系統100，示出了增壓直噴發動機系統的例子，但本發明不局限於此，也可以是包括自然吸氣式的發動機系統在內的其它類型的發動機系統。在此，僅以增壓直噴發動機系統為例進行說明。

如圖1所示，本發明的發動機系統100包括進氣口110、渦輪增壓器120、中冷器130、電子節氣門(etc)140、內燃機150、尾氣排放系統160等。

在上述進氣口110處設置有氣體流量計111，利用上述氣體流量計111，能夠檢測出從上述進氣口110進入發動機系統100的進入氣體的進氣量。

一定量的空氣從進氣口110進入渦輪增壓器120，並在通過渦輪增壓器120進行增壓後，進入中冷器130進行冷卻，接著通過電子節氣門140控制而進入內燃機150。

在上述發動機系統100中，還設置有節氣門自清洗裝置200，上述節氣門自清洗裝置200作為發動機系統100的一部分，通過利用從內燃機150的曲軸箱151處收集的氣體，對節氣門位置的積碳和髒物質進行清除。

在本實施方式中，上述節氣門自清洗裝置200包括第一收集罐210、噴射氣體進氣管220、工作氣體進氣管230、噴射氣體排出管240以及工作氣體排出管250。

在上述第一收集罐210中設置有活塞211，以將第一收集罐210的內部劃分成第一空間210a和第二空間210b。

上述噴射氣體進氣管220的一端與上述第一收集罐210的靠第一空間210a一側的外端壁連接，另一端與上述內燃機150的曲軸箱151連接，用於將內燃機150的曲軸箱151處的氣體收集至第一收集罐210的第一空間210a中。

上述工作氣體進氣管230的一端與上述第一收集罐210的靠第二空間210b一側的外端壁連接，另一端連接到進氣歧管中的比上述電子節氣門140更靠進氣方向上遊側的位置處，用於將電子節氣門前的進氣(多餘進氣或無用進氣)收集至第一收集罐210的第二空間210b，並利用上述進氣進一步對儲存在第一收集罐210的第一空間210a中的氣體進行壓縮。

上述噴射氣體排出管240的一端與上述第一收集罐210的靠第一空間210a一側的外端壁連接，在另一端上設置有噴嘴241，該噴嘴241伸入至進氣歧管中的比上述電子節氣門140更靠進氣方向上遊側的位置處，用於將儲存在第一收集罐210的第一空間210a中的壓縮後的氣體噴射到電子節氣門140的進氣方向上遊側的位置，以對節氣門位置的積碳和髒物質進行清除。

上述工作氣體排出管250的一端與上述第一收集罐210的靠第二空間210b一側的外端壁連接，另一端連接到進氣歧管中的比上述電子節氣門140更靠進氣方向下遊側的位置處，以將儲存在第一收集罐210的第二空間210b中釋放至發動機系統100的進氣歧管中。

在上述噴射氣體進氣管220的中途設置有開閉閥221，在上述工作氣體進氣管230的中途設置有開閉閥231，在上述噴射氣體排出管240的中途設置有開閉閥242，在上述工作氣體排出管250的中途設置有開閉閥251。

(控制流程)

以下，參照圖2，對實施方式1的帶節氣門自清洗裝置200的發動機系統100的節氣門自清洗方法進行說明。圖2是對實施方式1的帶節氣門自清洗裝置200的發動機系統100的控制流程進行說明的流程圖。

如圖2所示，在發動機啟動後，車輛正常行駛(步驟s100)。此時，對電子節氣門140的狀態進行檢測(步驟s200)。接著，對電子節氣門140的開度進行判斷(步驟s300)。

當在步驟s300中判斷為電子節氣門140處於微開狀態(條件1，更具體來說是進氣歧管內的壓力小於預先設定的某一閾值(第一規定值))時(即在步驟s300中判斷為「(條件1)是」的情況下)，進行第一收集罐 210的第一空間210a的氣體收集過程(步驟s400)，然後返回步驟s200，再次對電子節氣門140的開度進行判斷。

當在步驟s300中判斷為電子節氣門140處於突然閉合狀態(條件2，更具體來說是電子節氣門140單位時間關閉角度大於預先設定的某一閾值(第二規定值))時(即在步驟s300中判斷為「(條件2)是」的情況下)，對第一收集罐210的第一空間210a內的氣體進行壓縮(步驟s500)，然後返回步驟s200，再次對電子節氣門140的開度進行判斷。

當在步驟s300中判斷為不滿足條件1同時不滿足條件2時(即在步驟s300中判斷為「非(條件1)且非(條件2)」的情況下)，對是否滿足噴射條件進行判斷(步驟s600)。

當在步驟s600中判斷為噴射氣體排出管240內的壓力大於進氣歧管中一定時間跨度內的最大壓力值時(即在步驟s600中判斷為「是」的情況下)，利用設置在噴射氣體排出管240的另一端上的噴嘴241，將儲存在第一收集罐210的第一空間210a內的壓縮後的氣體噴射到電子節氣門140的進氣方向上遊側的位置，以對節氣門位置的積碳和髒物質進行清除(噴嘴噴射過程)(步驟s700)，隨後結束整個流程。

另一方面，當在步驟s600中判斷為不滿足噴射條件時(即在步驟s600中判斷為「否」的情況下)，返回步驟s200，再次對電子節氣門140的開度進行判斷。

接著，結合圖3、圖4、圖5，對實施方式1的帶節氣門自清洗裝置200的發動機系統100中的氣體收集過程s400、氣體壓縮過程s500、噴嘴噴射過程s700的子流程，以及在整個控制流程中各開閉閥221、231、242、251的開閉狀態進行說明。圖3是對實施方式1的帶節氣門自清洗裝置200的發動機系統100中的氣體收集過程(第一空間)s400進行說明的子流程圖，圖4是對實施方式1的帶節氣門自清洗裝置200的發動機系統100中的氣體壓縮過程(第一空間)s500進行說明的子流程圖。圖5是對本發明一實施方式(實施方式1)的帶節氣門自清洗裝置200的發動機系統100中的噴嘴噴射過程s700進行說明的子流程圖。

在發動機啟動，車輛正常行駛的過程(步驟s100)中，設於上述噴射氣體進氣管220、工作氣體進氣管230、噴射氣體排出管240以及工作氣體排出管250中途的各開閉閥221、231、242、251均處於關閉的狀態。

(氣體收集過程(第一空間))

當在步驟s300判斷為滿足條件1時，如圖3所示，將開閉閥221、251打開，將開閉閥231、242關閉(步驟s410)，接著，利用位於進氣歧管中的位於比上述電子節氣門140更靠進氣方向下遊側位置處的負壓，將設於第一收集罐210中的活塞211向第二空間210b一側抽吸，從而從曲軸箱151中將氣體收集至第一收集罐210的第一空間210a內(步驟s420)，接著返回步驟s200。

(氣體壓縮過程(第一空間))

當在步驟s300判斷為滿足條件2時，如圖4所示，將開閉閥231打開，將開閉閥242關閉，並且將開閉閥221、251關閉(步驟s511)。

接著，將進氣歧管中的位於比上述電子節氣門140更靠進氣方向上遊側位置處的氣體收集至第一收集罐210的第二空間210b內，推動活塞211，對第一收集罐210的第一空間內的空氣進行壓縮(步驟s512)，接著返回步驟s200。

(噴嘴噴射過程)

在噴嘴噴射過程s700中，首先，計算出噴射氣體排出管240內的壓力(在步驟s600中會對噴射氣體排出管240內的壓力進行檢測)與進氣歧管中的壓力(在步驟s600中同樣會對進氣歧管中的壓力進行檢測)間的壓力差(步驟s710)。

接著，計算出噴嘴241的噴射佔空比(步驟s720)。噴嘴241的噴射量由噴嘴241的電磁閥控制，其主要由噴嘴位置處的壓力(噴射氣體排出管240內的壓力)與進氣歧管中的壓力間的壓力差的大小來確定，壓力差越大，噴嘴241的開啟佔空比(即開度)就越小，相反，壓力差越小，噴嘴241的開啟佔空比(即開度)就越大。

然後，打開開閉閥242，噴嘴241以上述計算出的開啟佔空比進行噴 射(步驟s730)。

根據本發明一實施方式(實施方式1)的結構，由於設置有節氣門自清洗裝置200作為發動機系統100的一部分，通過利用在進氣歧管的位於比電子節氣門140更靠進氣方向上遊側位置處的氣體，對從內燃機150的曲軸箱151處收集並儲存在節氣門自清洗裝置200的第一收集罐210的第一空間210a中的氣體進行壓縮，並且在滿足規定的條件後通過噴嘴241對電子節氣門140的規定位置進行噴射，從而能夠利用比進氣歧管內的氣體壓力更大的氣體對電子節氣門140的規定位置處的積碳和髒物質進行清除。

另外，根據本發明一實施方式(實施方式1)的節氣門自清洗方法，通過在判斷為電子節氣門140處於微開狀態(即，進氣歧管內的壓力小於預先設定的某一閾值(第一規定值))時，對內燃機150的曲軸箱151處的氣體進行收集並儲存在節氣門自清洗裝置200的第一收集罐210的第一空間210a中，在判斷為電子節氣門140處於突然閉合狀態(即，電子節氣門140單位時間關閉角度大於預先設定的某一閾值(第二規定值))時，利用此時位於比電子節氣門140更靠進氣方向上遊側位置處的多餘的(高壓)進氣，對儲存在節氣門自清洗裝置200的第一收集罐210的第一空間210a中的氣體進行壓縮，並在滿足規定的噴射條件(即，噴射氣體排出管240內的壓力大於進氣歧管中一定時間跨度內的最大壓力值)的情況下，通過噴嘴241對電子節氣門140的規定位置進行噴射，從而能在不需要外接設備且不會對缸體內的燃燒帶來負面影響的情況下，自動地對電子節氣門140進行清洗，以對電子節氣門140的規定位置處的積碳和髒物質進行清除。

另外，根據本發明一實施方式(實施方式1)的節氣門自清洗方法，由於噴嘴241的噴射量主要由噴嘴位置處的壓力與進氣歧管中的壓力間的壓力差的大小來確定，使噴嘴以計算出的開啟佔空比進行噴射，因此，能夠使得噴嘴以最少的噴射氣體實現最佳的噴射效果。

(實施方式2)

〔發動機系統〕

參照圖6，對本發明另一實施方式(實施方式2)的帶節氣門自清洗裝置200』的發動機系統100』進行詳細說明。圖6是表示實施方式2的帶節氣門自清洗裝置200』的發動機系統100』的示意圖。

另外，在實施方式2中，對於與實施方式1相同或相當的部件，在實施方式1的部件的附圖標記後加上單引號(』)進行表示。

如圖6所示，在上述發動機系統100』中，還設置有節氣門自清洗裝置200』，上述節氣門自清洗裝置200』作為發動機系統100』的一部分，通過利用從內燃機150』的曲軸箱151』處收集的氣體，對節氣門位置的積碳和髒物質進行清除。

在本實施方式中，上述節氣門自清洗裝置200』除了與上述實施方式1同樣地包括第一收集罐210』、噴射氣體進氣管220』、工作氣體進氣管230』、噴射氣體排出管240』以及工作氣體排出管250』之外，還包括第二收集罐(工作氣體收集罐、節氣門多餘氣體收集罐)260』以及工作氣體收集管270』。

在上述第一收集罐210』中設置有活塞211』，以將第一收集罐210』的內部劃分成第一空間210a』和第二空間210b』。

上述噴射氣體進氣管220』的一端與上述第一收集罐210』的靠第一空間210a』一側的外端壁連接，另一端與上述內燃機150』的曲軸箱151』連接，用於將內燃機150』的曲軸箱151』處的氣體收集至第一收集罐210』的第一空間210a』中。

上述工作氣體進氣管230』的一端與上述第一收集罐210』的靠第二空間210b』一側的外端壁連接，另一端連接到第二收集罐260』的排氣端，用於將儲存在第二收集罐260』內的空氣輸送至第一收集罐210』的第二空間210b』，並利用上述進氣進一步對儲存在第一收集罐210』的第一空間210a』中的氣體進行壓縮。

上述噴射氣體排出管240』的一端與上述第一收集罐210』的靠第一空間210a』一側的外端壁連接，在另一端上設置有噴嘴241』，該噴嘴241』 伸入至進氣歧管中的比上述電子節氣門140』更靠進氣方向上遊側的位置處，用於將儲存在第一收集罐210』的第一空間210a』中的壓縮後的氣體噴射到電子節氣門140』的進氣方向上遊側的位置，以對節氣門位置的積碳和髒物質進行清除。

上述工作氣體排出管250』的一端與上述第一收集罐210』的靠第二空間210b』一側的外端壁連接，另一端連接到進氣歧管中的比上述電子節氣門140』更靠進氣方向下遊側的位置處，以將儲存在第一收集罐210』的第二空間210b』中釋放至發動機系統100』的進氣歧管中。

上述工作氣體收集管270』的一端與第二收集罐260』的進氣端連接，另一端連接到進氣歧管中的比上述電子節氣門140』更靠進氣方向上遊側的位置處，用於將電子節氣門前的進氣(多餘進氣或無用進氣)收集至第二收集罐260』內。

與實施方式1同樣地，在上述噴射氣體進氣管220』的中途設置有開閉閥221』，在上述工作氣體進氣管230』的中途設置有開閉閥231』，在上述噴射氣體排出管240』的中途設置有開閉閥242』，在上述工作氣體排出管250』的中途設置有開閉閥251』。另外，在上述工作氣體收集管270』的中途設置有開閉閥271』。

(控制流程)

以下，參照圖7，對實施方式2的帶節氣門自清洗裝置200』的發動機系統100』的控制流程進行說明。圖7是對實施方式2的帶節氣門自清洗裝置200』的發動機系統100』的控制流程進行說明的流程圖。

如圖7所示，在發動機啟動後，車輛正常行駛(步驟s100』)。此時，對電子節氣門140』的狀態進行檢測(步驟s200』)。接著，對電子節氣門140』的開度進行判斷(步驟s300』)。

當在步驟s300』中判斷為電子節氣門140』處於微開狀態(條件1』，更具體來說是進氣歧管內的壓力小於預先設定的某一閾值(第一規定值))時(即在步驟s300』中判斷為「(條件1』)是」的情況下)，進行第一收集罐210』的第一空間210a』的氣體收集過程(步驟s400』)，然後返 回步驟s200』，再次對電子節氣門140』的開度進行判斷。

當在步驟s300』中判斷為電子節氣門140』處於突然閉合狀態(條件2』，更具體來說，是電子節氣門140』單位時間關閉角度大於預先設定的某一閾值(第二規定值))時(即在步驟s300』中判斷為「(條件2』)是」的情況下)，進行第二收集罐260』的氣體收集過程(步驟s800』)，然後返回步驟s200』，再次對電子節氣門140』的開度進行判斷。

當在步驟s300』中判斷為不滿足條件1同時不滿足條件2時(即在步驟s300』中判斷為「非(條件1』)且非(條件2』)」的情況下)，對第一收集罐210』的第一空間210a』內的氣體進行壓縮(步驟s500』)，然後返回步驟s200』，再次對電子節氣門140』的開度進行判斷，接著對是否滿足噴射條件進行判斷(步驟s600』)。

當在步驟s600』中判斷為噴射氣體排出管240』內的壓力大於進氣歧管中一定時間跨度內的最大壓力值時(即在步驟s600』中判斷為「是」的情況下)，利用設置在噴射氣體排出管240』的另一端上的噴嘴241』，將儲存在第一收集罐210』的第一空間210a』內的壓縮後的氣體噴射到電子節氣門140』的進氣方向上遊側的位置，以對節氣門位置的積碳和髒物質進行清除(噴嘴噴射過程)(步驟s700』)，隨後結束整個流程。

另一方面，當在步驟s600』中判斷為不滿足噴射條件時(即在步驟s600』中判斷為「否」的情況下)，返回步驟s200』，再次對電子節氣門140』的開度進行判斷。

接著，結合圖8、圖9、圖10，對實施方式2的帶節氣門自清洗裝置200』的發動機系統100』中的各氣體收集過程s400』、s800』、氣體壓縮過程s500』的子流程，以及在整個控制流程中各開閉閥221』、231』、242』、251』、271』的開閉狀態進行說明。圖8是對實施方式2的帶節氣門自清洗裝置200』的發動機系統100』中的氣體收集過程(第一空間)s400』進行說明的子流程圖，圖9是對實施方式2的帶節氣門自清洗裝置200』的發動機系統100』中的氣體收集過程(第二收集罐)s800』進行說明的子流程，圖10是對實施方式2的帶節氣門自清洗裝置200』的發動機系統100』中 的氣體壓縮過程(第一空間)s500』進行說明的子流程圖。

另外，在噴嘴噴射過程s700』中，由於與實施方式1的噴嘴噴射過程s700完全相同，因此，可結合參照圖5理解本實施方式中的噴嘴噴射過程s700』。

在發動機啟動，車輛正常行駛的過程(步驟s200』)中，設於上述噴射氣體進氣管220』、工作氣體進氣管230』、噴射氣體排出管240』、工作氣體排出管250』以及工作氣體收集管270』中途的各開閉閥221』、231』、242』、251』、271』均處於關閉的狀態。

(氣體收集過程(第一空間))

當在步驟s300』判斷為滿足條件1』時，如圖8所示，將開閉閥221』、251』打開，將開閉閥231』、242』、271』關閉(步驟s410』)，接著，利用位於進氣歧管中的位於比上述電子節氣門140』更靠進氣方向下遊側位置處的負壓，將設於第一收集罐210中的活塞211』向第二空間210b』一側抽吸，從而從曲軸箱151』中將氣體收集至第一收集罐210』的第一空間210a』內(步驟s420』)，接著返回步驟s200』。

(氣體收集過程(第二氣體收集罐))

當在步驟s300』判斷為滿足條件2』時，如圖9所示，將開閉閥271』打開，將開閉閥221』、251』關閉，並且將開閉閥231』、242』關閉(步驟s810』)，接著，將進氣歧管中的氣體收集至第二收集罐260』內(步驟s820』)。

(氣體壓縮過程(第一空間))

當在步驟s300』判斷為不滿足條件1』且不滿足條件2』時，如圖10所示，將開閉閥231』打開，將開閉閥242』關閉，並且將開閉閥221』、251』關閉(步驟s510』)。此時，既可以將開閉閥271』關閉，也可以將開閉閥271』打開。但優選是將開閉閥271』關閉。

接著，將儲存在第二收集罐260』內的氣體輸送至第一收集罐210』的第二空間210b』內，推動活塞211』，對第一收集罐210』的第一空間內的氣體進行壓縮(步驟s520』)，接著進入步驟s600』。

根據本發明另一實施方式(實施方式2)的結構，由於設置有節氣門自清洗裝置200』作為發動機系統100』的一部分，通過將在進氣歧管的位於比電子節氣門140』更靠進氣方向上遊側位置處的多餘的(高壓)進氣收集並儲存在節氣門自清洗裝置200』的第二收集罐260』內，並利用收集在第二收集罐260』內的氣體對從內燃機150』的曲軸箱151』處收集並儲存在節氣門自清洗裝置200』的第一收集罐210』的第一空間210a』中的氣體進行壓縮，並且在滿足規定的條件後通過噴嘴241』對電子節氣門140』的規定位置進行噴射，從而能夠對因電子節氣門突然減小而驟增的無用進氣量進行收集，與實施方式1的情況相比，能利用收集起來的更大壓力的氣體對收集並儲存在節氣門自清洗裝置200』的第一收集罐210』的第一空間210a』中的氣體進行壓縮，從而能夠以壓縮程度更高的氣體對電子節氣門140』的規定位置處的積碳和髒物質進行清除。

另外，根據本發明另一實施方式(實施方式2)的節氣門自清洗方法，通過在判斷為電子節氣門140』處於微開狀態(即，進氣歧管內的壓力小於預先設定的某一閾值(第一規定值))時，對內燃機150』的曲軸箱151』處的氣體進行收集並儲存在節氣門自清洗裝置200』的第一收集罐210』的第一空間210a』中，在判斷為電子節氣門140』處於突然閉合狀態(即，電子節氣門140』單位時間關閉角度大於預先設定的某一閾值(第二規定值))時，將因電子節氣門140』突然減小而驟增的無用進氣量進行收集並儲存在節氣門自清洗裝置200』的第二收集罐260』中，隨後能夠利用收集起來的更大壓力的氣體對儲存在節氣門自清洗裝置200』的第一收集罐210』的第一空間210a』中的氣體進行壓縮，並在滿足規定的噴射條件(即，噴射氣體排出管240』內的壓力大於進氣歧管中一定時間跨度內的最大壓力值)的情況下，通過噴嘴241』對電子節氣門140』的規定位置進行噴射，從而與實施方式1相比，能夠以壓縮程度更高的氣體對電子節氣門140』的規定位置處的積碳和髒物質進行清除，清除效率更高。

(實施方式3)

以下，對實施方式3的帶節氣門自清洗裝置200』的發動機系統100』的控制流程進行說明。

在實施方式3中，與圖7所示的實施方式2的控制流程基本完全相同，在此，僅對與實施方式2不同之處進行說明，對於相同的流程及部件，使用與實施方式2相同的附圖標記，而不再進行贅述。

實施方式3在噴射條件判斷上與實施方式2有所不同。具體來說，在上述實施方式2(以及實施方式1)中，噴射條件的判斷為噴射氣體排出管240內的壓力是否大於進氣歧管中一定時間跨度內的最大壓力值，但是，在本實施方式3中，噴射條件的判斷為是否完成噴嘴噴射允許條件學習和判斷進氣歧管中的壓力是否大於學習值。圖11是對本發明又一實施方式(實施方式3)的帶節氣門自清洗裝置200』的發動機系統100』中的噴射條件判斷(步驟s600」)及後續的噴嘴噴射過程(s700』)進行說明的子流程圖。

(噴射條件判斷及噴嘴噴射過程)

在噴射條件判斷s600」中，首先，對進氣歧管中的壓力進行檢測(步驟s610」)。

接著，對是否完成噴嘴噴射允許條件學習進行判斷(步驟s620」)。在此，結合圖12對噴嘴噴射允許條件學習方法進行說明。圖12是對噴嘴噴射允許條件學習方法的一示例進行說明的圖。

當檢測到腳踏板位置傳感器位於全開位置，或是在單位時間內位置電壓劇烈變化時，ecu認為進氣歧管壓力達到最大的條件已經達到(即在步驟s620」中判斷為「是」(完成噴嘴噴射允許條件學習)的情況)。

此時，將進氣歧管的壓力值更新到學習值(步驟s630」)。同樣地，在之後滿足上述條件時，均認為是完成噴嘴噴射允許條件學習。

在圖12的示例中，曲線表示的是電子節氣門開度變化時的進氣歧管中的壓力值，點表示的是自學習的更新值。

另一方面，在步驟s620」中判斷為沒有完成噴嘴噴射允許條件學習(即 在步驟s620」中判斷為「否」的情況下)，返回步驟s200』。

在將進氣歧管的壓力值更新到學習值後，對進氣歧管內的壓力是否大於學習值進行判斷(步驟s640」)。

當在步驟s640」中判斷為進氣歧管內的壓力小於等於學習值時(即在步驟s640」中判斷為「否」的情況下)，返回步驟s620」，再次對是否完成噴嘴噴射允許條件學習進行判斷。

另一方面，當在步驟s640」中判斷為進氣歧管內的壓力大於學習值時(即在步驟s640」中判斷為「是」的情況下)，進行噴嘴噴射過程s700」。

在噴嘴噴射過程s700」中，首先，計算出噴射氣體排出管240』內的壓力與進氣歧管中的壓力間的壓力差(步驟s710」)。

接著，計算出噴嘴241』的噴射佔空比(步驟s720」)。噴嘴241』的噴射量由噴嘴241』的電磁閥控制，其主要由噴嘴位置處的壓力(噴射氣體排出管240』內的壓力)與進氣歧管中的壓力間的壓力差的大小來確定，壓力差越大，噴嘴241』的開啟佔空比(即開度)就越小，相反，壓力差越小，噴嘴241』的開啟佔空比(即開度)就越大。

然後，打開開閉閥242』，噴嘴241』以上述計算出的開啟佔空比進行噴射(步驟s730」)。

根據本發明又一實施方式(實施方式3)的節氣門自清洗方法，由於與實施方式2的節氣門自清洗方法相比，在噴射條件判斷s600」中增加了噴射壓力允許值的自學習方法，因此，除了能夠實現上述實施方式2的技術效果之外，上述學習值會伴隨著進氣歧管的壓力的變化不斷地學習並更新，因而能夠根據駕駛員的駕駛習慣的不同，增大或減少噴嘴噴射的頻率和周期，另外同樣能夠使得噴嘴以最少的噴射氣體實現最佳的噴射效果。

上面結合附圖對本發明進行了示例性描述，顯然本發明的具體實現並不受上述實施方式的限制。熟悉本領域的技術人員易於想到其它的優點和修改。因此，在其更寬泛的方面上來說，本發明不局限於這裡所示和所描 述的具體細節和代表性實施例。因此，可以在不脫離如所附權利要求書及其等價物所限定的本總體發明概念的精神或範圍的前提下作出各種修改。

例如，在上述實施方式3的說明中，以實施方式2為基礎，說明了在實施方式2上進行改進獲得實施方式3的情況，但本發明不局限於此，也能以實施方式1為基礎，在實施方式1上進行上述改進。

另外，在上述實施方式1和實施方式2中，對不具有第二收集罐(工作氣體收集罐、節氣門多餘氣體收集罐)以及具有一個第二收集罐260』的情況分別進行了說明，但本發明不局限於此，也可以具有多個第二收集罐。在具有多個第二收集罐的情況下，能夠根據所要噴射氣體的壓力不同，(分級)使用其中的一個或多個對儲存在第一收集罐210的第一空間210a中的氣體進行壓縮，以獲得不同壓力水平的噴射氣體。

另外，在上述實施方式1～實施方式3中，對噴嘴241、241』伸入至進氣歧管中的比電子節氣門140、140』更靠進氣方向上遊側的位置處，用於將儲存在第一收集罐(210)的第一空間(210a)中的壓縮後的氣體噴射到電子節氣門(140)的進氣方向上遊側的位置，以對節氣門位置的積碳和髒物質進行清除的情況進行了說明，但本發明不局限於此，如為了清除積碳的必要，也可以將噴嘴伸入至進氣歧管中的比電子節氣門更靠進氣方向下遊側的位置處。