电子节气装置的劣化估计装置的制作方法

1.本说明书所公开的技术涉及一种电子节气装置的劣化估计装置。


背景技术：

2.在如汽车那样将多个部件组合而构成的产品的情况下，已到寿命的部件会被更换。另一方面，即使在将产品废弃的情况下，从资源保护的观点出发，也期望回收使用在此时间点有剩余寿命的部件。因此，希望针对每个部件容易地探测劣化状态。在专利文献1中公开了一种预测车辆部件的剩余寿命的装置。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2021-67594号公报


技术实现要素：

6.发明要解决的问题
7.电子节气装置在汽车部件中也是重要安全部件，被制造为具有高可靠性。因此，在汽车部件中也为长寿命的部件，即使在汽车被废弃的情况下也期望被回收使用。另一方面，为了长期使用，需要容易地探测劣化状态。但是，当前不存在用于探测电子节气装置的劣化状态的装置。
8.本说明书所公开的技术问题在于，在通过驱动机构使节气阀打开和关闭的电子节气装置中，通过检测正在使节气阀工作的驱动机构的举动，能够在保持车载状态的情况下容易地估计电子节气装置的劣化状态。
9.用于解决问题的方案
10.为了解决上述问题，本说明书所公开的电子节气装置的劣化估计装置采取下面的方案。
11.第一方案是一种电子节气装置的劣化估计装置，所述电子节气装置具备：节气阀，其配设于内燃机的进气通路，通过开度调整来调整向内燃机的进气量；驱动机构，其以调整该节气阀的开度的方式进行驱动；节气阀开度传感器，其检测所述节气阀的开度；以及开启器机构，其在所述驱动机构对所述节气阀的开度调整被解除的状态下，若所述节气阀的开度比打开了规定开度的开启器开度靠关闭侧，则对所述节气阀向打开侧施力以使所述节气阀为所述开启器开度，若所述节气阀的开度比所述开启器开度靠打开侧，则对所述节气阀向关闭侧施力以使所述节气阀为所述开启器开度，其中，所述劣化估计装置具备劣化估计电路，所述劣化估计电路通过所述驱动机构驱动所述节气阀而使所述节气阀以所述开启器开度为经过点从关闭侧向打开侧连续地进行打开工作、或者从打开侧向关闭侧连续地进行关闭工作，并且检测经过所述开启器开度时的所述驱动机构的举动，由此估计所述电子节气装置的劣化状态。
12.根据上述第一方案，劣化估计电路通过检测使节气阀连续地进行打开工作或关闭
工作而经过开启器开度时的驱动机构的举动，能够估计电子节气装置的劣化状态。因而，根据第一方案，能够在保持车载状态的情况下估计电子节气装置的劣化状态。
13.第二方案是，在上述的第一方案中，所述驱动机构具备：作为驱动源的马达；马达齿轮，其设置于该马达的输出轴；节气阀齿轮，其使所述节气阀进行开闭工作；以及中间齿轮，其位于该节气阀齿轮与所述马达齿轮之间且与所述节气阀齿轮及所述马达齿轮啮合，所述劣化估计电路根据在由于在所述节气阀的打开工作的期间或关闭工作的期间所述节气阀经过所述开启器开度时所述开启器机构的施力方向切换的影响而使所述节气阀齿轮与所述中间齿轮的啮合状态切换的期间所述中间齿轮空转的空转时间，来估计所述电子节气装置的劣化状态。
14.根据上述第二方案，在节气阀的打开工作的期间或关闭工作的期间，在经过开启器开度时开启器机构的施力方向改变，由此节气阀齿轮与中间齿轮的啮合状态在节气阀齿轮侧与中间齿轮侧之间切换。在该切换的期间，中间齿轮空转。能够根据该空转的时间的长度来估计中间齿轮的磨损的程度。
15.第三方案是，在上述的第二方案中，所述空转时间是根据所述节气阀的打开工作速度或关闭工作速度持续小于规定值的时间而决定的。
16.根据上述第三方案，能够根据节气阀开度传感器的检测信号容易地求出空转时间。
17.第四方案是，在上述的第二方案或第三方案中，所述空转时间是将比预先决定的下限时间短的时间数据排除在外地根据超过所述下限时间的时间数据而决定的。
18.根据上述第四方案，在由于来自节气阀开度传感器的信号的波动等原因而无法正常地测定空转时间时，能够将这样的短时间的不正常的数据排除在外地仅根据正常的时间数据来求出误差少的空转时间。
19.第五方案是，在上述的第二方案～第四方案中的任一方案中，所述空转时间是以如下方式决定的：将所述空转时间的当前测定值与开始使用所述电子节气装置时的所述空转时间进行对比，将前者的所述空转时间比后者的所述空转时间短的异常值排除在外地根据比后者的所述空转时间长的前者的所述空转时间来决定所述空转时间。
20.根据上述第五方案，能够将空转时间的当前测定值比开始使用电子节气装置时的空转时间短的异常值排除在外地根据比后者的空转时间长的前者的空转时间来求出误差少的空转时间。
21.第六方案是，在上述的第五方案中，作为所述空转时间，使用从所述空转时间的当前测定值减去开始使用所述电子节气装置时的所述空转时间所得到的空转时间差。
22.根据上述第六方案，将从空转时间的当前测定值减去开始使用电子节气装置时的空转时间所求出的空转时间差用作空转时间，因此能够仅提取由于中间齿轮的磨损而增加的时间来估计电子节气装置的劣化。
23.第七方案是，在上述的第二方案～第六方案中的任一方案中，所述空转时间是根据多次的测定结果的平均值而决定的。
24.根据上述第七方案，根据平均值来决定空转时间，因此能够抑制每次测定的偏差，从而稳定地估计中间齿轮的磨损的程度。
25.第八方案是，在上述的第一方案～第七方案中的任一方案中，所述劣化估计电路
每当使搭载有所述电子节气装置的内燃机停止时进行工作。
26.根据上述第八方案，在内燃机停止时进行电子节气装置的劣化状态的估计，因此能够稳定地进行估计作业。即，在内燃机停止时，内燃机的控制电路的处理容量存在余裕，因此在使用相同的控制电路作为劣化估计电路的情况下，能够使劣化估计电路中的节气阀开度传感器信号的采样率更精细。另外，由于在不进行加速踏板的操作的状态下估计电子节气装置的劣化状态，因此能够不受加速踏板的操作的影响地进行估计作业。并且，能够不受内燃机的振动、热等干扰的影响地高精度地进行估计作业。
27.第九方案是，在上述的第一方案～第八方案中的任一方案中，所述劣化估计电路具备：节气阀打开工作部，其通过所述驱动机构的驱动，使所述节气阀以所述开启器开度为经过点从关闭侧向打开侧连续地进行打开工作；节气阀关闭工作部，其通过所述驱动机构的驱动，使所述节气阀以所述开启器开度为经过点从打开侧向关闭侧连续地进行关闭工作；打开工作举动检测部，其检测在由所述节气阀打开工作部使所述节气阀进行打开工作而使节气阀开度经过所述开启器开度时的所述驱动机构的举动；关闭工作举动检测部，其检测在由所述节气阀关闭工作部使所述节气阀进行关闭工作而使节气阀开度经过所述开启器开度时的所述驱动机构的举动；以及识别部，其将所述打开工作举动检测部和所述关闭工作举动检测部的各检测信号进行对比，来识别使所述节气阀相较于所述开启器开度而言进行打开工作的一侧的劣化状态以及使所述节气阀相较于所述开启器开度而言进行关闭工作的一侧的劣化状态中的哪一种状态的劣化加剧了。
28.根据上述第九方案，能够识别使节气阀相较于开启器开度而言进行打开工作的一侧和进行关闭工作的一侧中的哪一侧的劣化加剧了，因此在将二手的电子节气装置作为修复品来使用的情况下，能够选择符合用户的需求的电子节气装置。即，对于经常使用比开启器开度靠打开侧的用户，提供相较于开启器开度而言进行关闭工作的一侧的驱动机构劣化了的修复品，相反，对于经常使用比开启器开度靠关闭侧的用户，提供相较于开启器开度而言进行打开工作的一侧的驱动机构劣化了的修复品。通过这样，能够将劣化了的电子节气装置作为修复品而有效利用。
29.第十方案是，在上述的第九方案中，所述打开工作举动检测部和所述关闭工作举动检测部根据所述驱动机构中的驱动电流的变化的大小，来检测所述驱动机构的举动。
30.根据上述第十方案，能够根据驱动机构的驱动电流的变化的大小来进行驱动机构的举动检测。因而，能够不使用特别的传感器而进行检测。
附图说明
31.图1是第一实施方式中的电子节气装置的横截面图。
32.图2是将上述电子节气装置的罩拆下后的状态的侧视图。
33.图3是说明在上述电子节气装置中在比开启器开度靠关闭侧使节气阀进行打开工作的期间的中间齿轮与节气阀齿轮的啮合关系的说明图。
34.图4是与图3同样的说明图，是说明在比开启器开度靠打开侧的中间齿轮与节气阀齿轮的啮合关系的说明图。
35.图5是说明在上述电子节气装置中在比开启器开度靠打开侧使节气阀进行关闭工作的期间的中间齿轮与节气阀齿轮的啮合关系的说明图。
36.图6是与图5同样的说明图，是说明在比开启器开度靠关闭侧的中间齿轮与节气阀齿轮的啮合关系的说明图。
37.图7是说明第一实施方式中的测定模式的工作状况的时序图。
38.图8是说明上述测定模式的详细内容的时序图。
39.图9是第一实施方式中的电子节气装置的控制电路的块电路图。
40.图10是说明上述控制电路中的测定模式的控制内容的流程图。
41.图11是说明上述测定模式中的空转时间测定动作的流程图。
42.图12是说明上述测定模式中的磨损判定动作的流程图。
43.图13是与图8同样的时序图，表示每次测定的偏差的情况。
44.图14是第二实施方式中的与图10对应的流程图。
45.图15是第三实施方式中的与图10对应的流程图。
46.图16是第四实施方式中的与图10对应的流程图。
47.图17是说明第四实施方式中的测定模式的内容的时序图。
具体实施方式
48.《电子节气装置的结构》
49.图1、图2示出在第一实施方式的电子节气装置的劣化估计装置中成为劣化估计的对象的电子节气装置的一例。该情况下的电子节气装置10是公知的电子节气装置，在铝压铸制造的节气阀体11中具备节气阀20以及马达30。节气阀20构成为对形成于节气阀体11的节气阀通路13进行打开和关闭。节气阀通路13形成内燃机的进气通路的一部分。在节气阀20一体地设置有节气阀轴21。节气阀轴21通过设置于其两端的轴承22、23而在节气阀体11上沿两个方向自如旋转。因此，通过节气阀轴21的旋转使节气阀20打开和关闭，来调整内燃机的进气量。另一方面，马达30与节气阀20相邻地设置，配置为马达输出轴31与节气阀轴21平行。
50.马达输出轴31和节气阀轴21构成为通过减速齿轮机构60进行连结，马达30的旋转输出通过减速齿轮机构60而被减速后使节气阀轴21和节气阀20旋转，来对节气阀通路13进行打开和关闭。因而，能够通过马达30的旋转来调整节气阀20的开度。减速齿轮机构60具备：节气阀齿轮61，其与节气阀轴21耦合；马达齿轮63，其与马达输出轴31耦合；以及中间齿轮62，其与两个齿轮61、63啮合。中间齿轮62是将大径齿轮62a和小径齿轮62b一体成形而成的，大径齿轮62a与马达齿轮63啮合，小径齿轮62b与节气阀齿轮61啮合。马达30和减速齿轮机构60构成调整节气阀20的开度的驱动机构65。以覆盖减速齿轮机构60的方式设置有罩12，罩12与节气阀体11耦合。
51.在节气阀齿轮61，在其与节气阀体11之间设置有开启器机构50。开启器机构50构成为：在节气阀20被解除由马达30进行的旋转驱动的状态下，进行施力以使节气阀20的开度为打开了规定开度(下面称为开启器开度)的状态。图2示出设为开启器开度的状态。开启器机构50具备开启器弹簧53，开启器弹簧53是将第一弹簧51与第二弹簧52一体地连结而构成的，该第一弹簧51以向开启器开度去的方式对节气阀20向关闭方向施力，该第二弹簧52以向开启器开度去的方式对节气阀20向打开方向施力。开启器机构50是为了在马达30对节气阀20的开度进行调整的功能发生了故障时能够使车辆以最小限度的速度进行退避行驶
而设置的。
52.在节气阀齿轮61，以跨越其与罩12之间的方式设置有节气阀开度传感器40。节气阀开度传感器40具备：磁路41，其设置于圆筒状的节气阀齿轮61的内周壁；以及霍尔ic 42，其设置于罩12，向圆筒状的节气阀齿轮61的内周突出。因而，节气阀开度传感器40检测节气阀20的开度并从霍尔ic 42输出检测信号。
53.减速齿轮机构60的各齿轮61、62、63为树脂制，在电子节气装置10中，各齿轮61、62、63的啮合部分由于长期使用而比其它部分更容易磨损。特别是，与节气阀齿轮61啮合的中间齿轮62的小径齿轮62b容易磨损。其理由是，中间齿轮62是由比节气阀齿轮61更容易磨损的材料形成的。例如，在中间齿轮62的树脂中混入了氟树脂。
54.《关于中间齿轮62的空转》
55.图3示出将处于比开启器开度op靠关闭侧的节气阀20打开的状态下的中间齿轮62的小径齿轮62b和节气阀齿轮61。在图3的左上角处记载的记号中用右斜向上的箭头表示使节气阀20向打开的方向工作的情形，在水平方向上与该箭头交叉的线表示开启器开度op。另外，箭头上的黑点表示与图3所示的节气阀齿轮61连结的节气阀20的开度，在此，节气阀开度比开启器开度op靠关闭侧。
56.图3所示的中间齿轮62的小径齿轮62b以及节气阀齿轮61向箭头的打开方向旋转。此时，利用被马达30旋转驱动的小径齿轮62b来对节气阀齿轮61进行旋转驱动。但是，通过开启器机构50的开启器弹簧53如箭头那样向打开节气阀20的方向对节气阀齿轮61施加了施加力。因此，实际上，节气阀齿轮61追随小径齿轮62b的旋转而旋转。
57.图4示出如与图3同样的左上角的记号所示那样在打开节气阀20的中途节气阀20的开度变为比开启器开度op靠打开侧的状态。在此前的时间点节气阀20达到开启器开度op时，开启器弹簧53施加的施加力消失。因此，节气阀齿轮61的旋转停止，小径齿轮62b空转。即，如图3、图4那样，小径齿轮62b与节气阀齿轮61的啮合状态切换。若基于小径齿轮62b而使节气阀齿轮61进行的旋转继续，则不久会如箭头那样向关闭节气阀20的方向施加开启器弹簧53的施加力。
58.小径齿轮62b与中间齿轮轴62c动配合。因此，如图3、图4那样，小径齿轮62b由于与节气阀齿轮61啮合时的反作用力而与理想状态(中间齿轮轴62c与小径齿轮62b的轴为同轴)相比相对于中间齿轮轴62c向远离节气阀齿轮61的方向移动。由此，小径齿轮62b的空转时间进一步变长。此外，在图3、图4中，61a表示节气阀齿轮61的节圆，61b表示节气阀齿轮61的齿顶圆，61c表示节气阀齿轮61的齿根圆，62ba表示小径齿轮62b的节圆，62bb表示小径齿轮62b的齿顶圆，62bc表示小径齿轮62b的齿根圆。
59.这样，在节气阀20的打开工作的期间，在经过开启器开度op时，小径齿轮62b对于节气阀齿轮61而言空转。若小径齿轮62b如图4的w所示那样磨损，则通过小径齿轮62b使节气阀齿轮61开始旋转的情况变慢，该空转时间变长。
60.图5示出如与图3同样的左上角的记号所示那样将处于比开启器开度op靠打开侧的节气阀20关闭的状态。此时，图5所示的小径齿轮62b以及节气阀齿轮61向箭头的关闭方向旋转。即，通过小径齿轮62b对节气阀齿轮61进行旋转驱动。但是，通过开启器机构50的开启器弹簧53如箭头那样向关闭节气阀20的方向对节气阀齿轮61施加了施加力。因此，实际上，节气阀齿轮61追随小径齿轮62b的旋转而旋转。
61.图6示出如左上角的记号所示那样在关闭节气阀20的中途节气阀20的开度变为比开启器开度op靠关闭侧的状态。在此前的时间点节气阀20达到开启器开度op时，开启器弹簧53施加的施加力消失。因此，节气阀齿轮61的旋转停止，小径齿轮62b空转。即，如图5、图6那样，小径齿轮62b与节气阀齿轮61的啮合状态切换。若基于小径齿轮62b而使节气阀齿轮61进行的旋转继续，则不久会如箭头那样向打开节气阀20的方向施加开启器弹簧53的施加力。
62.另外，如图5、图6那样，小径齿轮62b由于与节气阀齿轮61啮合时的反作用力而与理想状态(中间齿轮轴62c与小径齿轮62b的轴为同轴)相比相对于中间齿轮轴62c向远离节气阀齿轮61的方向移动。
63.这样，在节气阀20的关闭工作的期间，在经过开启器开度op时，小径齿轮62b对于节气阀齿轮61而言空转。若小径齿轮62b如图6的w所示那样磨损，则通过小径齿轮62b使节气阀齿轮61开始旋转的情况变慢，该空转时间变长。
64.《第一实施方式》
65.图7示出作为第一实施方式搭载于内燃机的电子节气装置10的劣化估计装置的工作的概要。在第一实施方式中，如图7的(1)那样进行如下的处理：在内燃机停止时(相当于t1)，将节气阀开度暂时设为全闭(相当于t3)，之后，使节气阀20以预先决定的固定速度(例如，每秒20度)进行固定时间(例如1秒。相当于t3～t4)的打开工作，之后将节气阀开度设为开启器开度(op开度)(相当于t5)。这样，在使节气阀20进行打开工作的期间(相当于t3～t4)估计电子节气装置10的劣化状态。详情后述。如图7的(2)、图7的(3)那样，即使在时间点t1内燃机被停止，也继续进行向节气阀开度传感器40、马达30以及控制电路70(参照图9)的电源供给。在包含电子节气装置10的劣化状态的估计处理在内的与内燃机工作有关的全部处理结束的时间点t7，切断向节气阀开度传感器40、马达30以及控制电路70的电源供给。这样，即使打开节气阀20，在时间点t1以后也不向内燃机供给燃料，因此内燃机不会工作。每当内燃机被停止时进行基于图7说明的处理。
66.在图9中提取内燃机(省略图示)的控制电路70而示出。控制电路70构成为包括程序内置型计算机。向控制电路70输入电子节气装置10的节气阀开度传感器40和加速踏板传感器80的检测信号。加速踏板传感器80检测驾驶车辆的驾驶员对加速踏板(省略图示)的操作量。另一方面，控制电路70接收节气阀开度传感器40和加速踏板传感器80的检测信号来控制电子节气装置10的马达30的旋转。即，根据加速踏板的操作量来对马达30进行旋转驱动，当由节气阀开度传感器40检测到达到了与加速踏板的操作量对应的节气阀开度时，使马达30的旋转停止。控制电路70还具备电子节气装置10的劣化估计装置的功能。
67.图10示出了由控制电路70的计算机执行的电子节气装置10的劣化估计程序的内容。当如图7的时间点t1那样使内燃机停止并执行劣化估计程序时，在步骤s1中，判定ig-off标志是否被置位而处于on状态。当为了使内燃机停止而断开ig开关时，ig-off标志被置位。因而，在时间点t1，ig-off标志被置位，在步骤s1中进行肯定判断，进入步骤s2，因此判定寿命探测标志是否被置位而处于on状态。最初，寿命探测标志不处于on状态，因此在步骤s2中进行否定判断，在步骤s3中寿命探测标志被置位为on状态(时间点t2)。当寿命探测标志被置位为on状态时，开始探测(估计)电子节气装置10的劣化状态。在之后的处理中，在步骤s2中进行肯定判断，在步骤s4中判定节气阀开度传感器40的输出信号是否输出了节气阀
开度全闭的信号。最初没有将节气阀开度设为全闭，因此在步骤s4中进行否定判断，在步骤s5中使马达30工作来使节气阀开度为全闭状态(时间点t3)。当像这样将节气阀开度设为全闭时，在步骤s4中进行肯定判断，在步骤s6中开始劣化估计处理(空转时间的测定)。在此，相当于图7、图8的时间点t3，节气阀20以每秒20度的速度开始打开。图8的(1)、图8的(2)示出了图7的t3以后的节气阀开度传感器40的检测信号以及对该检测信号进行微分而得到的角速度信号。
68.在步骤s7中判定测定开始标志是否被置位而设为on状态，由于测定开始标志最初不处于on状态，因此在步骤s7中进行否定判断，在步骤s8中将测定开始标志设为on状态并且将节气阀工作计时器复位为“0”，节气阀工作计时器开始测定。在将测定开始标志设为on状态之后，在步骤s7中进行肯定判断，在步骤s9中判定节气阀20的打开工作的指令速度是否被设为每秒20度。当指令速度未达到每秒20度时，在步骤s9中进行否定判断，重复进行上述的步骤s8。当指令速度达到每秒20度时，在步骤s9中进行肯定判断，在步骤s20中执行空转时间的测定处理。
69.当执行步骤s20时，在图11的步骤s21中判定节气阀开度传感器40的检测值是否达到预先设定的在开启器开度op的近前侧的开度lop(为节气阀开度传感器40的检测值且为开启器开度-0.02v)。当在图8的时间点t31节气阀开度传感器40的检测值达到lop时，在步骤s21中进行肯定判断，在步骤s22中将检测标志置位(on)。若检测标志被置位，则空转时间测定用计时器被设为能够进行测定的状态。在接下来的步骤s23中，判定对节气阀开度传感器40的检测信号进行微分处理而求出的节气阀20的角速度是否小于每秒10度。即，在此判定节气阀20的打开工作速度是否小于规定值、例如是否停止了。若在图8的时间点t32角速度小于每秒10度，则在步骤s23中进行肯定判断，在步骤s24中将空转时间计数标志置位(on)。若空转时间计数标志被置位，则空转时间测定用计时器开始计数。通过这样测定节气阀齿轮61的旋转停止从而中间齿轮62的小径齿轮62b进行空转的空转时间。所述的小径齿轮62b的空转被检测为驱动机构的举动。
70.在接下来的步骤s25中，判定节气阀20的角速度是否大于每秒10度。若在图8的时间点t33角速度大于每秒10度，则在步骤s25中进行肯定判断，在步骤s26中将空转时间计数完成标志置位(on)。若空转时间计数完成标志被置位，则空转时间测定用计时器停止计数。因而，使用空转时间测定用计时器来测定节气阀20的角速度比每秒10度小的时间(相当于图8的ti)。该时间是在由马达30通过中间齿轮62与节气阀齿轮61的啮合来将节气阀20开放的中途的开启器开度附近处因中间齿轮62空转而节气阀齿轮61的旋转暂时停止的时间(参照图3、图4)。
71.在步骤s27中，判定节气阀开度传感器40的检测值是否超过开启器开度op而达到预先设定的开度hop(为节气阀开度传感器40的检测值且为开启器开度+0.02v)。若在图8的时间点t34节气阀开度传感器40的检测值达到hop，则在步骤s27中进行肯定判断，在步骤s28中将检测完成标志置位(on)。若检测完成标志被置位，则空转时间测定用计时器的工作被停止。在此，图10中的步骤s20的空转时间测定处理结束。
72.在图10的步骤s31中，判定节气阀工作计时器的测量时间是否达到预先设定的时间、例如1秒。若节气阀工作计时器的测量时间达到预先设定的时间，则在步骤s31中进行肯定判断，在步骤s32中将测定完成标志置位(on)。当测定完成标志被置位时，节气阀工作计
时器的工作被停止。
73.在步骤s33中，判定在步骤s20的空转时间测定处理中测定出的空转时间是否为预先设定的下限时间、例如20毫秒以上。在空转时间比下限时间小的情况下，在步骤s33中进行否定判断，在步骤s34中删除该空转时间数据。通过该处理，将作为空转时间而言明显不正确的数据排除在外。如上所述，作为空转时间，测定了节气阀20的角速度比每秒10度小的时间。但是，若在节气阀开度传感器40的检测信号中包含“波动”，则认为会受到该波动影响而将异常短的时间检测为空转时间。图13示出与图8同样地测定空转时间的情形。在空转时间的测定范围即t31至t34之间，若在图13的(1)的节气阀开度传感器40的检测信号中包含“f”所示的“波动”，则会如图13的(2)的“ts”所示那样由于“波动”的影响而产生如下情况：节气阀20的角速度在非空转时间变为小于每秒10度，导致误检测为空转时间。在步骤s33、s34的处理中，去除了这样的误检测的数据。
74.在空转时间为下限时间以上的情况下，在步骤s33中进行肯定判断，在步骤s35中作为空转时间数据进行保存。在步骤s35中，保存预先设定的测定次数(例如，20次)的空转时间数据的平均值。在接下来的步骤s40中，执行中间齿轮62的磨损状态的判定处理。
75.当执行步骤s40时，在图12的步骤s41中进行δ空转时间的计算。δ空转时间是从在上述的步骤s35中保存的空转时间(当前测定值)减去在开始使用
76.电子节气装置10的初期求出并保存的空转时间所得到的值。在步骤s42中，5判定δ空转时间是否大于0。δ空转时间小于0意味着当前时间点的空转时间比开始使用电子节气装置10的初期的空转时间短，若中间齿轮62的磨损加剧则空转时间应该变长，显然是错误的数据(异常值)。因此，不使用这样的错误的数据，仅在δ空转时间大于0的情况下在步骤s42中进行肯定判断。在接下
77.来的步骤s43中，判定δ空转时间是否小于预先设定的第一规定值。在δ空转0时间为第一规定值以上的情况下，在步骤s43中进行否定判断，在步骤s44
78.中点亮警告灯(mil)。即，在中间齿轮62的磨损加剧而劣化状态接近极限时，判断为空转时间变长，点亮警告灯来向使用者警告电子节气装置10的劣化状态。另一方面，在δ空转时间小于第一规定值的情况下，在步骤s43中进行肯定判断，结束步骤s40的磨损状态的判定处理。
79.5之后，在图10的步骤s36中，将寿命探测标志复位为off状态(图7的时间
80.点t6)。由此，电子节气装置10的劣化状态的探测(估计)已结束的情况被记录。
81.通过以上的图10的处理，根据节气阀20的打开速度变低的时间来测定中间齿轮62的空转时间，根据该时间的长度来估计中间齿轮62的磨损状态。也
82.就是说，估计电子节气装置10的劣化状态。该处理无需将电子节气装置10从0内燃机拆下而能够在保持将电子节气装置10搭载于车辆的状态下进行。
83.《第二实施方式》
84.图14示出第二实施方式。第二实施方式相对于上述的第一实施方式而言的特征点在于，变更了使用所求出的空转时间数据进行磨损状态的判定为止的处理的方法。两者的其它结构相同，省略对相同部分的再次说明。
85.5在图14中，在步骤s33中，判定所测定出的空转时间是否为预先设定的
86.下限时间、例如20毫秒以上。在空转时间比下限时间小的情况下，在步骤s33中进
行否定判断，在步骤s34中删除该空转时间数据。到此为止与第一实施方式相同。若空转时间为下限时间以上而在步骤s33中进行肯定判断，则在步骤s41中如上述那样计算δ空转时间。在接下来的步骤s42中，判定δ空转时间是否大于0。与第一实施方式的情况同样，在δ空转时间小于0的情况下，不使用这样的错误的数据，仅在δ空转时间大于0的情况下在步骤s42中进行肯定判断，在步骤s45中保存预先设定的测定次数的δ空转时间的平均值。然后，在步骤s43、步骤s44中，在δ空转时间为第一规定值以上的情况下，在步骤s44中点亮警告灯(mil)，在δ空转时间小于第一规定值的情况下，结束磨损状态的判定处理。
87.在第一实施方式中，利用空转时间直接求出空转时间数据的平均值，与此相对，在第二实施方式中，能够利用δ空转时间的平均值求出代表空转时间的数据的平均值并利用该平均值来判定磨损状态。
88.《第三实施方式》
89.图15示出第三实施方式。第三实施方式相对于上述的第二实施方式(参照图14)而言的特征点在于，变更了使用所求出的空转时间数据进行磨损状态的判定为止的处理的方法。两者的其它结构相同，省略对相同部分的再次说明。
90.在图15中，除了步骤s35和步骤s46的处理之外，其它处理与图14的第二实施方式相同。在步骤s35中，与第一实施方式的步骤s35同样，保存在步骤s20的空转时间测定处理中求出的空转时间数据的平均值。然后，在接下来的步骤s46中，判定在步骤s35中保存的空转时间数据的平均值是否小于预先设定的第二规定值。在空转时间为第二规定值以上的情况下，在步骤s44中点亮警告灯(mil)，在空转时间小于第二规定值的情况下，结束磨损状态的判定处理。
91.在第二实施方式中，利用δ空转时间的平均值求出代表空转时间的数据的平均值，与此相对，在第三实施方式中，能够利用空转时间直接求出空转时间数据的平均值并利用该平均值来判定磨损状态。
92.《第四实施方式》
93.图16示出第四实施方式。第四实施方式相对于上述的第一实施方式(参照图10)而言的特征点在于，能够识别使节气阀相较于开启器开度而言进行打开工作的一侧的劣化状态以及使节气阀相较于开启器开度而言进行关闭工作的一侧的劣化状态中的哪一种劣化加剧了。两者的其它结构相同，省略对相同部分的再次说明。
94.在图16中，在步骤s51中，判定ig-off标志是否被置位而处于on状态。当为了使内燃机停止而断开ig开关时，ig-off标志被置位。在该时间点，ig-off标志被置位而在步骤s51中进行肯定判断，在步骤s52中判定测定开始标志是否被置位而设为on状态。由于测定开始标志最初不处于on状态，因此在步骤s52中进行否定判断，在步骤s53中将测定开始标志设为on状态，将测定完成标志设为off状态。在此，节气阀工作计时器开始测定。在测定开始标志被设为on状态之后，在步骤s52中进行肯定判断，在步骤s54中例如设为将节气阀20打开至从完全关闭打开20度一侧的位置的状态(图17的时间点t0)。在接下来的步骤s55中，使节气阀20以每秒20度的速度进行关闭工作。然后，在步骤s56中，如图17的(1)的ti所示那样，求出中间齿轮62刚空转了规定时间以上之后(图17的时间点t1)的马达30的驱动电流的变化量ic。
95.在节气阀开度经过开启器开度op时，中间齿轮62进行空转，因此节气阀开度不再
能够追随节气阀开度的指令值。为了挽回该追随延迟，马达30的驱动电流大幅变化。因此，马达电流的变化量相当于中间齿轮62的空转时间。即，马达电流的变化量相当于中间齿轮62的磨损量。因而，马达电流的变化量被检测为驱动机构的举动。
96.在步骤s57中，使节气阀20进行关闭工作至完全关闭状态，在接下来的步骤s58中，使节气阀20以每秒20度的速度进行打开工作。然后，在步骤s59中，如图17的(1)的ti所示那样求出中间齿轮62刚空转了规定以上之后(图17的时间点t2)的马达30的驱动电流的变化量io。在步骤s60中，使节气阀开度的打开工作继续进行预先设定的时间、例如1秒。该时间由上述的节气阀工作计时器测量。
97.在步骤s61中，将在步骤s56中求出的马达30的驱动电流的变化量ic与在步骤s59中求出的马达30的驱动电流的变化量io进行比较。其结果是，在io大于ic的情况下，在步骤s62中判定为相较于开启器开度而言使节气阀20进
98.行打开工作的一侧的中间齿轮62的磨损大于使节气阀20进行关闭工作的一5侧的磨损量，并进行存储。另外，在ic大于io的情况下，在步骤s63中判定为相较于开启器开度而言使节气阀20进行关闭工作的一侧的中间齿轮62的磨损大于使节气阀20进行打开工作的一侧的磨损量，并进行存储。之后，在步骤s64中，将测定完成标志设为on状态，将测定开始标志设为off状态，上
99.述的节气阀工作计时器的工作被停止。在接下来的步骤s65中，将节气阀200设为开启器开度op并将控制电路70的通电设为关闭(off)。开启器开度op也可以设为学习值。
100.在图16中，步骤s55的处理相当于用于解决问题的第九方案中的节气阀关闭工作部，步骤s58的处理相当于上述第九方案中的节气阀打开工作部，
101.步骤s56的处理相当于上述第九方案中的关闭工作举动检测部，步骤s59的处5理相当于上述第九方案中的打开工作举动检测部，步骤s61的处理相当于上述第九方案中的识别部。
102.根据第四实施方式，能够识别在中间齿轮62中节气阀开度相较于开启器开度而言进行打开工作的一侧和进行关闭工作的一侧中的哪一侧的磨损(劣
103.化)加剧了，因此在将二手的电子节气装置10作为修复品来使用的情况下，0能够选择符合用户的需求的电子节气装置。即，对于经常使用相较于开启器开度而言的打开侧的用户，提供中间齿轮62的相较于开启器开度而言进行关闭工作的一侧劣化了的修复品，相反，对于经常使用相较于开启器开度而言的关闭侧的用户，提供中间齿轮62的相较于开启器开度而言进行打开工作的
104.一侧劣化了的修复品。通过这样，能够将劣化了的电子节气装置10作为修复5品来有效利用。其结果是，能够抑制为了新制造电子节气装置10而产生的二氧化碳的排放。
105.《其它实施方式》
106.上面针对特定的实施方式说明了本说明书所公开的技术，但能够以其它各种方式实施。例如，在上述实施方式中，说明了将电子节气装置搭载于汽车的情况，但也能够搭载于汽车以外的车辆。另外，在第一实施方式中，劣化估计电路根据通过马达来连续工作时的节气阀的打开工作速度小于规定值的时间的长度来估计劣化状态，但也可以根据节气阀的打开或关闭工作相对于马达工作的偏差的大小来估计劣化状态。即，也可以根据节气阀的打开工作指令值与节气阀开度传感器的检测值之差是否达到设定值以上来估计劣化状态。
并且，也能够如第四实施方式那样根据中间齿轮空转后的马达电流的变化量来估计劣化状态。
107.在第一实施方式中，根据使节气阀以开启器开度为经过点进行打开工作时的中间齿轮的空转时间来估计中间齿轮的磨损状态，但也能够根据使节气阀以开启器开度为经过点进行关闭工作时的中间齿轮的空转时间来估计中间齿轮的磨损状态。
108.附图标记说明
109.10：电子节气装置；11：节气阀体；12：罩；13：节气阀通路；20：节气阀；21：节气阀轴；22、23：轴承；30：马达；31：马达输出轴；40：节气阀开度传感器；41：磁路；42：霍尔ic；50：开启器机构；51：第一弹簧；52：第二弹簧；53：开启器弹簧；60：减速齿轮机构；61：节气阀齿轮；61a：啮合节圆；61b：齿顶圆；61c：齿根圆；62：中间齿轮；62a：大径齿轮；62b：小径齿轮；62ba：啮合节圆；62bb：齿顶圆；62bc：齿根圆；62c：中间齿轮轴；63：马达齿轮；65：驱动机构；70：控制电路；80：加速踏板传感器。

技术特征：
1.一种电子节气装置的劣化估计装置，所述电子节气装置具备：节气阀，其配设于内燃机的进气通路，通过开度调整来调整向内燃机的进气量；驱动机构，其以调整该节气阀的开度的方式进行驱动；节气阀开度传感器，其检测所述节气阀的开度；以及开启器机构，其在所述驱动机构对所述节气阀的开度调整被解除的状态下，若所述节气阀的开度比打开了规定开度的开启器开度靠关闭侧，则对所述节气阀向打开侧施力以使所述节气阀为所述开启器开度，若所述节气阀的开度比所述开启器开度靠打开侧，则对所述节气阀向关闭侧施力以使所述节气阀为所述开启器开度，其中，所述劣化估计装置具备劣化估计电路，所述劣化估计电路通过所述驱动机构驱动所述节气阀而使所述节气阀以所述开启器开度为经过点从关闭侧向打开侧连续地进行打开工作、或者从打开侧向关闭侧连续地进行关闭工作，并且检测经过所述开启器开度时的所述驱动机构的举动，由此估计所述电子节气装置的劣化状态。2.根据权利要求1所述的电子节气装置的劣化估计装置，其中，所述驱动机构具备：作为驱动源的马达；马达齿轮，其设置于该马达的输出轴；节气阀齿轮，其使所述节气阀进行开闭工作；以及中间齿轮，其位于该节气阀齿轮与所述马达齿轮之间且与所述节气阀齿轮及所述马达齿轮啮合，所述劣化估计电路根据在由于在所述节气阀的打开工作的期间或关闭工作的期间所述节气阀经过所述开启器开度时所述开启器机构的施力方向切换的影响而使所述节气阀齿轮与所述中间齿轮的啮合状态切换的期间所述中间齿轮空转的空转时间，来估计所述电子节气装置的劣化状态。3.根据权利要求2所述的电子节气装置的劣化估计装置，其中，所述空转时间是根据所述节气阀的打开工作速度或关闭工作速度持续小于规定值的时间而决定的。4.根据权利要求2或3所述的电子节气装置的劣化估计装置，其中，所述空转时间是将比预先决定的下限时间短的时间数据排除在外地根据超过所述下限时间的时间数据而决定的。5.根据权利要求2～4中的任一项所述的电子节气装置的劣化估计装置，其中，所述空转时间是以如下方式决定的：将所述空转时间的当前测定值与开始使用所述电子节气装置时的所述空转时间进行对比，将前者的所述空转时间比后者的所述空转时间短的异常值排除在外地根据比后者的所述空转时间长的前者的所述空转时间来决定所述空转时间。6.根据权利要求5所述的电子节气装置的劣化估计装置，其中，作为所述空转时间，使用从所述空转时间的当前测定值减去开始使用所述电子节气装置时的所述空转时间所得到的空转时间差。7.根据权利要求2～6中的任一项所述的电子节气装置的劣化估计装置，其中，所述空转时间是根据多次的测定结果的平均值而决定的。8.根据权利要求1～7中的任一项所述的电子节气装置的劣化估计装置，其中，所述劣化估计电路每当使搭载有所述电子节气装置的内燃机停止时进行工作。9.根据权利要求1～8中的任一项所述的电子节气装置的劣化估计装置，其中，
所述劣化估计电路具备：节气阀打开工作部，其通过所述驱动机构的驱动，使所述节气阀以所述开启器开度为经过点从关闭侧向打开侧连续地进行打开工作；节气阀关闭工作部，其通过所述驱动机构的驱动，使所述节气阀以所述开启器开度为经过点从打开侧向关闭侧连续地进行关闭工作；打开工作举动检测部，其检测在由所述节气阀打开工作部使所述节气阀进行打开工作而使节气阀开度经过所述开启器开度时的所述驱动机构的举动；关闭工作举动检测部，其检测在由所述节气阀关闭工作部使所述节气阀进行关闭工作而使节气阀开度经过所述开启器开度时的所述驱动机构的举动；以及识别部，其将所述打开工作举动检测部和所述关闭工作举动检测部的各检测信号进行对比，来识别使所述节气阀相较于所述开启器开度而言进行打开工作的一侧的劣化状态以及使所述节气阀相较于所述开启器开度而言进行关闭工作的一侧的劣化状态中的哪一种状态的劣化加剧了。10.根据权利要求9所述的电子节气装置的劣化估计装置，其中，所述打开工作举动检测部和所述关闭工作举动检测部根据所述驱动机构中的驱动电流的变化的大小，来检测所述驱动机构的举动。

技术总结
本发明提供电子节气装置的劣化估计装置。在通过驱动机构使节气阀打开和关闭的电子节气装置中，通过检测正在使节气阀工作的驱动机构的举动，能够在保持车载状态的情况下容易地估计电子节气装置的劣化状态。根据在由于在节气阀的打开工作的期间节气阀经过开启器开度(OP)时开启器机构对节气阀的施力方向切换的影响而使节气阀打开和关闭的节气阀齿轮与对节气阀齿轮进行旋转驱动的中间齿轮的啮合状态切换的期间中间齿轮空转的空转时间(TI)，估计中间齿轮的磨损状态，来估计电子节气装置的劣化状态。劣化状态。劣化状态。


技术研发人员：长尾一辉 平田昂晖
受保护的技术使用者：爱三工业株式会社
技术研发日：2022.12.12
技术公布日：2023/6/27