(57)【要約】【課題】アイドル運転時における回転数の収束性の向上を図ることができる内燃機関を提供すること。【解決手段】複数のスロットルバルブ５０を、第１バンク１１側の気筒５と第２バンク１２側の気筒５とで独立して吸入空気量を調節可能に設ける。このように設けられるスロットルバルブ５０を制御するスロットルバルブ制御部８１は、アイドル運転時にエンジン１の現在の回転数と目標回転数との偏差が大の場合には、双方のバンク１０のスロットルバルブ５０を制御し、スロットルバルブ５０で調節できる吸入空気量の範囲を確保する。また、回転数の偏差が中の場合には、双方のバンク１０のうち一方のスロットルバルブ５０のみを制御する。これにより、エンジン１の回転数が目標回転数に近付いた場合には、吸入空気量の微調整を行いながら回転数を目標回転数に近付けることができる。これらの結果、アイドル運転時における回転数の収束性の向上を図ることができる。【選択図】        図１
2010013957.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気と燃料との混合気を燃焼可能な複数の気筒と、
前記気筒が吸入する吸入空気量を調節可能に設けられていると共に前記吸入空気量を少なくとも２つの前記気筒間で独立して調節可能な複数の吸入空気量調節手段と、
前記吸入空気量調節手段を制御可能に設けられていると共に、アイドル運転時には前記混合気の燃焼時の圧力により回転するクランク軸の単位時間当りの現在の回転数が前記吸入空気量を調節することにより目標回転数に近付くように前記吸入空気量調節手段を制御し、且つ、前記現在の回転数と前記目標回転数との差が所定未満の場合には、前記現在の回転数と前記目標回転数との差が所定以上の場合と比較して、制御する前記吸入空気量調節手段の数を減らして前記吸入空気量を調節する吸入空気量調節手段制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
前記複数の気筒は、２つ以上の前記気筒により構成される気筒群を形成すると共に前記気筒群は複数設けられており、
前記吸入空気量調節手段は、前記吸入空気量を異なる前記気筒群間で独立して調節可能に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
前記吸入空気量調節手段制御手段が前記アイドル運転時に、制御する前記吸入空気量調節手段の数を減らす基準となる前記現在の回転数と前記目標回転数との差は、最小の制御量で前記複数の吸入空気量調節手段を制御した場合に前記クランク軸の回転数が前記目標回転数の不感帯に到達すると推定される場合における前記クランク軸の回転数と目標回転数との差であることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関。
【請求項４】
さらに、前記吸入空気量調節手段制御手段は、前記アイドル運転時に前記現在の回転数が前記目標回転数の前記不感帯内の回転数である場合には、前記複数の吸入空気量調節手段同士の制御量を近付けることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に関するものである。特に、この発明は、複数の気筒の吸入空気量を独立して制御可能に設けられた内燃機関に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関は通常、吸気通路に設けられるスロットルバルブで気筒内に吸入する空気量を調節し、吸入空気量に適した燃料を供給することにより、回転数やトルクを調節する。また内燃機関は、高出力を発生させたり、運転時の振動を低減させたりするために、複数の気筒が設けられるものが多くなっている。内燃機関は、このように複数の気筒が設けられているものが多くなっているが、このように複数の気筒が設けられた内燃機関では、高負荷時の吸入空気量の計測領域が広がるため、１つの吸入空気量検出手段、即ちエアフロメータでは、低流量領域から高流量領域まで精度良く検出し難くなる場合がある。また、複数の気筒が設けられた内燃機関では、１つの吸気通路から複数の気筒の吸気通路を分岐させようとすると、レイアウトが制約され、高効率の吸気通路を設けることができなくなる場合がある。
【０００３】
このため、複数の気筒を有する内燃機関では、吸気通路として複数の系統を設け、それぞれにスロットルバルブを設けることにより、複数の系統の吸気通路を流れる吸入空気量を、独立して調節可能にしているものがある。例えば、１つのクランクシャフトに対して複数の気筒が異なる方向に形成された、いわゆるＶ型の内燃機関では、Ｖ型を形成するバンクごとに、それぞれにエアフロメータを有する吸気通路が設けられ、それぞれの吸気通路においてスロットルバルブが独立して制御可能に設けられている。
【０００４】
しかし、このように複数のスロットルバルブを独立して制御する内燃機関の場合、少量の吸入空気量で運転をするアイドル運転時では、複数の気筒に流れる吸入空気量が均等になるように調節するのが困難になる場合がある。このため、従来の内燃機関では、アイドル運転時の制御性能を確保しているものがある。例えば、特許文献１に記載のエンジンの吸気装置では、２系統の吸気通路間にバイパス通路を設け、アイドル運転時などの低流量運転領域では、吸気通路に設けられた制御弁を制御することにより、２系統の吸気通路のうち、一方の吸気通路からの空気の流入を禁止し、他方の吸気通路に流れた空気を２つの吸気通路に流している。これにより、低流量運転領域では、１つのエアフロメータで流量を検出した空気を全ての気筒に分配することができるため、複数の気筒の吸入空気量を均等にすることができる。
【０００５】
また、２つのバンクを備えた内燃機関では、運転状態に応じて一方のバンクのみで運転可能に設けられた内燃機関が知られている。例えば、特許文献２に記載の燃料電池を搭載したハイブリッド車両に搭載されるエンジンでは、要求トルクと燃料電池の状態に基づいてエンジンを両バンクで運転するか片バンクで運転するかを決定し、所定の運転状態の場合には片バンクで運転をするように設けられている。これにより、トータルで効率が高い運転を実現することができる。
【０００６】
また、２つのバンクを備えた内燃機関では、アイドル運転時における２つのバンクの回転数が均一になるように、積極的に制御しているものがある。例えば、特許文献３に記載の内燃機関のアイドル回転数制御装置では、２つのバンクにそれぞれ独立して制御可能な電子制御装置を設け、アイドル運転時において双方の電子制御装置の通信に異常が無い場合には、一方の電子制御装置の目標回転数を他方の電子制御装置に送信し、２つのバンクを共通の目標回転数に基づいて制御している。これにより、２つのバンクを異なる目標回転数で制御する状態になることを抑制でき、振動の低下を図ることができる。
【０００７】
また、このように２つのバンクにそれぞれ独立して制御可能な電子制御装置を設けた場合には、アイドル運転時に他方のバンクの吸入空気量を調節するスロットルバルブの開閉状態を検出することにより、アイドル運転時の回転数を安定させているものがある。例えば、特許文献４に記載の内燃機関の吸気制御装置では、アイドル運転時に一方のバンクの吸入空気量を調節するスロットルバルブを制御可能な電子制御装置で他方のバンクの吸入空気量を調節するスロットルバルブの開閉方向を検出し、検出した開閉方向が、当該電子制御装置で制御するスロットルバルブを制御しようとしている開閉方向と異なっている場合は、このスロットルバルブの開度を変化させなうようにしている。これにより、双方のスロットルバルブの開閉方向が互いに反対方向にならないので、アイドル運転時における両バンクでの燃焼状態が安定し、回転を安定させることができる。
【０００８】
【特許文献１】特開平３−１９９６４９号公報
【特許文献２】特開２００２−５４４７４号公報
【特許文献３】特開平１０−１９６４３９号公報
【特許文献４】特開平９−２２８８７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ここで、アイドル運転時の回転数は、極低回転であるため細かな制御が必要であるが、アイドル運転を行うために制御を細かく行った場合、目標のアイドル回転数に到達する時間が長くなる場合がある。このようなアイドル運転時の制御に対して、特許文献１に記載のエンジンの吸気装置では、１つの吸気通路からの空気の流入を禁止しているため、現在の内燃機関の回転数と目標回転数との偏差が大きい場合、内燃機関の回転数が目標回転数に収束するまでの時間が長くなる場合がある。また、特許文献３に記載の内燃機関のアイドル回転数制御装置のように、独立して制御可能なスロットルバルブをアイドル運転時に同一の制御で開閉させる場合、微妙な制御を行い難くなるため、内燃機関の回転数が目標回転数に近付いた際に、目標回転数を通り越したりして、収束し難くなる場合がある。
【００１０】
また、特許文献４に記載の内燃機関の吸気制御装置では、２つのスロットルバルブを制御する際の開閉の制御方向が反対方向になってから一方のスロットルバルブの開閉制御を停止するので、内燃機関の回転数が目標回転数に収束するまでの時間が長くなる場合がある。また、特許文献２に記載の燃料電池を搭載したハイブリッド車両に搭載されるエンジンでの制御をアイドル運転に適用した場合、片バンクのみでの運転になるため、運転が安定せず、目標回転数に収束し難くなる場合がある。これらのように、独立して制御可能な複数のスロットルバルブを有している内燃機関では、アイドル運転を行うための制御時に、回転数が目標回転数に到達するまでの時間がかかり過ぎることにより収束するまでの時間がかかり過ぎたり、回転が収束し難くなったりする場合があった。
【００１１】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、アイドル運転時における回転数の収束性の向上を図ることができる内燃機関を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明に係る内燃機関は、空気と燃料との混合気を燃焼可能な複数の気筒と、前記気筒が吸入する吸入空気量を調節可能に設けられていると共に前記吸入空気量を少なくとも２つの前記気筒間で独立して調節可能な複数の吸入空気量調節手段と、前記吸入空気量調節手段を制御可能に設けられていると共に、アイドル運転時には前記混合気の燃焼時の圧力により回転するクランク軸の単位時間当りの現在の回転数が前記吸入空気量を調節することにより目標回転数に近付くように前記吸入空気量調節手段を制御し、且つ、前記現在の回転数と前記目標回転数との差が所定未満の場合には、前記現在の回転数と前記目標回転数との差が所定以上の場合と比較して、制御する前記吸入空気量調節手段の数を減らして前記吸入空気量を調節する吸入空気量調節手段制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
この発明では、吸入空気量調節手段は、少なくとも２つの気筒間で独立して吸入空気量を調節可能に設けられている。このように設けられる吸入空気量調節手段を制御する吸入空気量調節手段制御手段は、アイドル運転時にクランク軸の現在の回転数と目標回転数との差が所定以上の場合には、制御する吸入空気量調節手段の数を減らさないで吸入空気量を調節するので、吸入空気量調節手段で調節できる範囲を確保できる。このため、クランク軸の回転数を目標回転数に近付けさせる場合において、双方の回転数の差が所定未満になるまでは、素早く近付けさせることができる。
【００１４】
また、クランク軸の現在の回転数と目標回転数との差が所定未満の場合には、この差が所定以上の場合と比較して、制御する吸入空気量調節手段の数を減らして吸入空気量を調節するので、クランク軸の回転数が目標回転数に近付いた場合には、吸入空気量の微調整を行いながら回転数を目標回転数に近付けることができ、クランク軸を速やかに目標回転数に収束させることができる。これらの結果、アイドル運転時における回転数の収束性の向上を図ることができる。
【００１５】
また、この発明に係る内燃機関は、上記発明において、前記複数の気筒は、２つ以上の前記気筒により構成される気筒群を形成すると共に前記気筒群は複数設けられており、前記吸入空気量調節手段は、前記吸入空気量を異なる前記気筒群間で独立して調節可能に設けられていることを特徴とする。
【００１６】
この発明では、複数の気筒は複数の気筒群を形成しており、吸入空気量調節手段は、吸入空気量を気筒群間で独立して調節可能に設けられているため、気筒間で吸入空気量を独立して調節可能にする場合に、容易に独立して調節可能にすることができる。このため、クランク軸の回転数と目標回転数との差に応じて制御する吸入空気量調節手段の数を変化させる場合に、容易に変化させることができる。この結果、より容易にアイドル運転時における回転数の収束性の向上を図ることができる。
【００１７】
また、この発明に係る内燃機関は、上記発明において、前記吸入空気量調節手段制御手段が前記アイドル運転時に、制御する前記吸入空気量調節手段の数を減らす基準となる前記現在の回転数と前記目標回転数との差は、最小の制御量で前記複数の吸入空気量調節手段を制御した場合に前記クランク軸の回転数が前記目標回転数の不感帯に到達すると推定される場合における前記クランク軸の回転数と目標回転数との差であることを特徴とする。
【００１８】
この発明では、吸入空気量調節手段制御手段はアイドル運転時に、現在の回転数と目標回転数との差が、最小の制御量で複数の吸入空気量調節手段を制御した場合にクランク軸の回転数が目標回転数の不感帯に到達すると推定される場合におけるクランク軸の回転数と目標回転数との差未満になった場合に、制御する吸入空気量調節手段の数を減らしている。このため、適切な段階で制御する吸入空気量調節手段の数を減らすことができるため、より確実に、クランク軸の回転数を目標回転数に素早く近付けさせつつ、速やかに目標回転数に収束させることができる。この結果、より確実にアイドル運転時における回転数の収束性の向上を図ることができる。
【００１９】
また、この発明に係る内燃機関は、上記発明において、さらに、前記吸入空気量調節手段制御手段は、前記アイドル運転時に前記現在の回転数が前記目標回転数の前記不感帯内の回転数である場合には、前記複数の吸入空気量調節手段同士の制御量を近付けることを特徴とする。
【００２０】
この発明では、現在の回転数が目標回転数の不感帯内の回転数である場合に、複数の吸入空気量調節手段同士の制御量を近付けるため、吸入空気量調節手段で吸入空気量を調節する気筒同士での混合気の燃焼状態の均一化を図ることができる。この結果、アイドル運転中の内燃機関の運転を安定させることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る内燃機関は、アイドル運転時における回転数の収束性の向上を図ることができる、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、本発明に係る内燃機関の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例】
【００２３】
図１は、本発明の実施例に係る内燃機関を示すエンジンの概略図である。同図に示すエンジン１は本発明に係る内燃機関の実施例として設けられており、このエンジン１は、複数の気筒５を有している。各気筒５は、内部に燃焼室２５が形成されたシリンダヘッド１５及びシリンダブロック１６を有している。また、シリンダブロック１６におけるシリンダヘッド１５側の反対側には、クランクケース１７が位置している。このうち、シリンダブロック１６の内部には、気筒５内を往復運動可能に設けられたピストン２０が内設されており、当該エンジン１の運転時におけるピストン２０の下死点方向には、クランク軸であるクランクシャフト２２が設けられている。このクランクシャフト２２は、クランクケース１７内に設けられており、ピストン２０の往復運動の方向と直交する方向に回転軸を有し、当該回転軸を中心に回転可能に形成されている。このように設けられるピストン２０とクランクシャフト２２とは、コネクティングロッド２１によって接続されている。これにより、クランクシャフト２２はピストン２０の往復運動に伴って回転運動が可能になっている。
【００２４】
また、クランクシャフト２２の近傍には、クランクシャフト２２の回転角度位置であるクランク角を検出するクランク角検出センサ６２が設けられている。詳しくは、このクランク角は、クランクシャフト２２の回転軸を中心とした場合におけるクランクシャフト２２の周方向における所定の位置の回転角度位置となっている。このクランク角検出センサ６２は、検出するクランク角の変化速度を検出することを介してクランクシャフト２２の単位時間当りの回転数、即ち、エンジン１の単位時間当りの回転数を検出可能な回転数検出手段としても設けられている。
【００２５】
また、複数の気筒５は、クランクシャフト２２から見て気筒５が２方向に向けて形成されており、このように形成された気筒５を有する当該エンジン１は、いわゆるＶ型のエンジン１となっている。このＶ型のエンジン１は、４つの気筒５が１つの組となって構成される気筒群であるバンク１０を形成しており、このバンク１０が２つ設けられている。即ち、当該エンジン１は、８つの気筒５を有している。この２つのバンク１０のうち、一方のバンク１０は第１バンク１１となっており、他方のバンク１０は第２バンク１２となっている。
【００２６】
このように形成される気筒５を詳細に説明すると、シリンダブロック１６には、運転時のエンジン１を循環してエンジン１を冷却する冷却水が通る冷却水路１８が形成されている。第１バンク１１と第２バンク１２とには、それぞれ冷却水路１８を流れる冷却水の温度を検出可能な温度検出手段である水温センサ６１が設けられている。この水温センサ６１は、第１バンク１１と第２バンク１２とに別々に設けられており、第１バンク１１に形成される冷却水路１８を流れる冷却水の水温と、第２バンク１２に形成される冷却水路１８を流れる冷却水の水温とを別々に検出することができる。
【００２７】
また、シリンダヘッド１５は、シリンダブロック１６の、当該シリンダブロック１６におけるピストン２０が上死点に向かう方向側の端部に、ガスケット（図示省略）を介して固定されている。また、シリンダヘッド１５には、点火プラグ２６と、吸気バルブ３５及び排気バルブ３６が設けられている。また、これらの点火プラグ２６、吸気バルブ３５及び排気バルブ３６は、複数形成される気筒５のそれぞれの気筒５に設けられている。また、燃焼室２５には吸気通路３１と排気通路３２とが接続されており、吸気バルブ３５は、吸気通路３１側に設けられており、排気バルブ３６は、排気通路３２側に設けられている。
【００２８】
シリンダヘッド１５に設けられる吸気バルブ３５及び排気バルブ３６は、吸気バルブ３５や排気バルブ３６における燃焼室２５側の反対側に設けられたカム４０によって往復運動が可能になっている。詳しくは、このカム４０は、クランクシャフト２２の回転に連動して回転するカムシャフト４１に設けられており、カムシャフト４１の回転に伴い、カム４０も回動する。また、吸気バルブ３５及び排気バルブ３６にはバルブスプリング４２が設けられており、これらの吸気バルブ３５及び排気バルブ３６は、バルブスプリング４２によってカム４０に押し付けられているため、カム４０が回動することにより、往復運動が可能になっている。
【００２９】
このうち、吸気バルブ３５は、往復運動をすることにより、吸気通路３１と燃焼室２５とを連通または遮断するように設けられており、排気バルブ３６は、往復運動をすることにより、排気通路３２と燃焼室２５とを連通または遮断するように設けられている。また、点火プラグ２６は、吸気バルブ３５と排気バルブ３６との間に設けられており、さらに、高電圧をかけた際に放電する点火部２７を有し、この点火部２７が燃焼室２５内に位置するように設けられている。
【００３０】
また、吸気通路３１には、エンジン１の運転時に使用される燃料を吸気通路３１内に噴射する燃料供給手段であるインジェクタ５５が設けられている。このインジェクタ５５は、エンジン１の運転時に吸気通路３１内に燃料を噴射することにより、気筒５に対して燃料を供給可能に設けられている。
【００３１】
また、吸気通路３１には、当該吸気通路３１内を流れる空気の流れ方向において、インジェクタ５５が設けられている位置の上流側に、吸気通路３１内を開閉可能な吸入空気量調節手段であるスロットルバルブ５０が設けられている。吸気通路３１内を流れる空気の流量は、このスロットルバルブ５０の開度を調整することにより調整可能になっている。
【００３２】
さらに、吸気通路３１には、吸気通路３１内を流れる空気の流れ方向においてスロットルバルブ５０が設けられている位置の上流側に、吸気通路３１内を流れる空気の流量を検出可能な吸入空気量検出手段であるエアフロメータ５１が設けられている。
【００３３】
また、シリンダヘッド１５に設けられる点火プラグ２６は、当該点火プラグ２６が有する点火部２７の放電を制御する点火回路６０に接続されている。この点火回路６０は、クランク角検出センサ６２、水温センサ６１、インジェクタ５５、スロットルバルブ５０、エアフロメータ５１と共に、当該エンジン１を搭載する車両（図示省略）の各部を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）７０に接続されており、ＥＣＵ７０によって制御可能に設けられている。
【００３４】
また、このＥＣＵ７０には、車両の室内に設けられていると共に車両の走行時における車速を調節する際に操作をするアクセルペダル６５に近傍に設けられ、アクセルペダル６５の開度を検出可能なアクセル開度検出手段であるアクセル開度センサ６６が接続されている。
【００３５】
図２は、図１のＡ−Ａ矢視の概略図である。また、吸気通路３１と排気通路３２とは、それぞれ複数設けられる気筒５に対応して分岐している。詳しくは、吸気通路３１は、第１バンク１１の気筒５に接続される吸気通路３１と第２バンク１２の気筒５に接続される吸気通路３１とを有しており、第１バンク１１の気筒５に接続される吸気通路３１と第２バンク１２の気筒５に接続される吸気通路３１とは、第１バンク１１と第２バンク１２の各気筒５に対応して分岐し、各気筒５に接続されている。この吸気通路３１に設けられるインジェクタ５５とスロットルバルブ５０とは、吸気通路３１において各気筒５に対応して分岐した部分に設けられている。即ち、インジェクタ５５とスロットルバルブ５０とは、気筒５ごとに設けられており、スロットルバルブ５０は、各気筒５に接続されるそれぞれの吸気通路３１を開閉可能な、いわゆる独立スロットルバルブとして設けられている。
【００３６】
また、スロットルバルブ５０は、各バンク１０の気筒５に接続される吸気通路３１同士で接続されており、連動して開閉可能に設けられている。つまり、第１バンク１１の気筒５に接続される吸気通路３１に設けられる複数のスロットルバルブ５０は、全て連動して開閉可能に設けられており、第２バンク１２の気筒５に接続される吸気通路３１に設けられる複数のスロットルバルブ５０は、全て連動して開閉可能に設けられている。これらのように設けられているスロットルバルブ５０は、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０と第２バンク１２側のスロットルバルブ５０とで、独立して開閉可能に設けられている。このため、スロットルバルブ５０は、吸入空気量を異なるバンク１０間で独立して調節可能に設けられており、気筒５が吸入する空気量は、第１バンク１１の気筒５と第２バンク１２の気筒５とで、それぞれ別々にスロットルバルブ５０によって流量を調整可能に設けられている。
【００３７】
また、エアフロメータ５１は、吸気通路３１において第１バンク１１の気筒５に接続される吸気通路３１と第２バンク１２の気筒５に接続される吸気通路３１とにそれぞれ設けられている。即ち、エアフロメータ５１は、バンク１０ごとに設けられている。
【００３８】
また、排気通路３２は、吸気通路３１と同様に各気筒５に接続されている。即ち、排気通路３２は、吸気通路３１と同様に各気筒５に対応して複数に分岐し、分岐した排気通路３２は各気筒５に接続されている。さらに、この排気通路３２は、第１バンク１１が有する気筒５に接続される排気通路３２同士が１つに集合し、第２バンク１２が有する気筒５に接続される排気通路３２同士が１つに集合している。
【００３９】
図３は、図１に示すエンジンの要部構成図である。ＥＣＵ７０には、処理部７１、記憶部８５及び入出力部８６が設けられており、これらは互いに接続され、互いに信号の受け渡しが可能になっている。また、ＥＣＵ７０に接続されているスロットルバルブ５０、エアフロメータ５１、インジェクタ５５、点火回路６０、水温センサ６１、クランク角検出センサ６２、アクセル開度センサ６６は、入出力部８６に接続されており、入出力部８６は、これらのセンサ類等との間で信号の入出力を行う。また、記憶部８５には、エンジン１を制御するコンピュータプログラムが格納されている。この記憶部８５は、ハードディスク装置や光磁気ディスク装置、またはフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ等のような読み出しのみが可能な記憶媒体）や、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性のメモリ、或いはこれらの組み合わせにより構成することができる。
【００４０】
また、処理部７１は、メモリ及びＣＰＵ（Central Processing Unit）により構成されており、少なくとも、アクセル開度センサ６６での検出結果よりアクセルペダル６５の開度を取得するアクセル開度取得手段であるアクセル開度取得部７２と、エアフロメータ５１での検出結果より気筒５の吸入空気量を取得する吸入空気量取得手段である吸入空気量取得部７３と、クランク角検出センサ６２での検出結果よりクランクシャフト２２の回転数、即ち、エンジン１の回転数を取得する回転数取得手段である回転数取得部７４と、を有している。
【００４１】
また、処理部７１は、アクセル開度取得部７２で取得したアクセル開度より、エンジン１はアイドル運転中であるか否かを判定するアイドル運転判定手段であるアイドル運転判定部７５と、回転数取得部７４で取得したエンジン１の回転数に基づいてエンジン１の現在の回転数とアイドル運転時の目標回転数との偏差の大きさを判定する回転数偏差判定手段である回転数偏差判定部７６と、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の制御量と第２バンク１２側のスロットルバルブ５０の制御量との相対的な大きさを判定するスロットル制御量判定手段であるスロットル制御量判定部７７と、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の制御量と第２バンク１２側のスロットルバルブ５０の制御量との差は所定以上であるか否かを判定する制御量差判定手段である制御量差判定部７８と、を有している。
【００４２】
また、処理部７１は、スロットルバルブ５０の制御量を算出するスロットル制御量算出手段であるスロットル制御量算出部７９と、アイドル運転中における制御を第１バンク１１と第２バンク１２とのうち一方のバンク１０で行うか否かを示すフラグである片バンク制御中フラグのＯＮとＯＦＦとを切り替えるフラグ切替手段であるフラグ切替部８０と、吸気通路３１内を開閉可能なスロットルバルブ５０を制御することを介して気筒５の吸入空気量を調節すると共に、アイドル運転時にはエンジン１の回転数が、吸入空気量を調節することにより目標回転数に近付くようにスロットルバルブ５０を制御する吸入空気量調節手段制御手段であるスロットルバルブ制御部８１と、インジェクタ５５で噴射する燃料の噴射量を制御する燃料噴射量制御手段である燃料噴射量制御部８２と、を有している。
【００４３】
ＥＣＵ７０によって制御されるエンジン１の制御は、例えば、アクセル開度センサ６６等による検出結果に基づいて、処理部７１が上記コンピュータプログラムを当該処理部７１に組み込まれたメモリに読み込んで演算し、演算の結果に応じてスロットルバルブ５０等を作動させることにより制御する。その際に処理部７１は、適宜記憶部８５へ演算途中の数値を格納し、また格納した数値を取り出して演算を実行する。なお、このようにエンジン１を制御する場合には、上記コンピュータプログラムの代わりに、ＥＣＵ７０とは異なる専用のハードウェアによって制御してもよい。
【００４４】
この実施例に係るエンジン１は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。エンジン１の運転中は、ピストン２０がシリンダブロック１６内で往復運動を繰り返すことにより、吸気行程、圧縮行程、燃焼行程、排気行程を１つのサイクルとしてこのサイクルを繰り返す。ピストン２０の往復運動は、コネクティングロッド２１によってクランクシャフト２２に伝達され、コネクティングロッド２１とクランクシャフト２２との作用により往復運動が回転運動に変換され、クランクシャフト２２が回転する。クランクシャフト２２が回転すると、この回転に連動してカムシャフト４１が回転し、カムシャフト４１の回転に伴ってカム４０が回転する。これにより吸気バルブ３５や排気バルブ３６は往復運動をし、吸気通路３１や排気通路３２と燃焼室２５、或いは吸気通路３１や排気通路３２と気筒５内との連通と遮断とを繰り返す。
【００４５】
エンジン１の運転時には、このように吸気バルブ３５や排気バルブ３６が往復運動して吸気通路３１や排気通路３２と燃焼室２５との連通と遮断とを繰り返すことにより、吸排気を行い、上記の４つの行程を繰り返す。各行程の概略は、吸気行程ではインジェクタ５５から燃料を噴射することによって、吸気通路３１内でこの燃料と吸気通路３１内を流れる空気との混合気を生成し、吸気バルブ３５の開弁時に、この混合気を気筒５内に吸気させることにより、気筒５内に燃料を供給する。圧縮行程では、吸気バルブ３５も排気バルブ３６も閉弁し、この状態でピストン２０が上死点方向に移動することにより、気筒５内の混合気を圧縮する。
【００４６】
また、燃焼行程では、点火回路６０によって点火プラグ２６に高電圧の電流を印加し、点火プラグ２６の点火部２７にアーク放電を発生させることにより、圧縮した混合気が点火する。これにより、気筒５内で圧縮した混合気中の燃料が燃焼するので、燃焼時の圧力によりピストン２０が下死点方向に移動し、ピストン２０の移動に伴って、コネクティングロッド２１を介してピストン２０に接続されたクランクシャフト２２が回転する。また、排気行程では、吸気バルブ３５は閉弁し、排気バルブ３６は開弁した状態でピストン２０が上死点方向に移動することにより、燃料の燃焼後の排気ガスが気筒５内から排気通路３２の方向に流れ、気筒５内から排気される。
【００４７】
エンジン１は、これらを繰り返すことにより継続して運転を続けるが、出力を調節する際には、アクセルペダル６５を操作することにより調節する。アクセルペダル６５を操作したした場合には、アクセルペダル６５の操作量が、アクセルペダル６５の開度であるアクセル開度としてアクセル開度センサ６６により検出される。アクセル開度センサ６６で検出したアクセル開度は、ＥＣＵ７０の処理部７１が有するアクセル開度取得部７２に伝達され、アクセル開度取得部７２で取得する。
【００４８】
また、エンジン１の運転中は、吸気通路３１を流れる空気の流量をエアフロメータ５１で検出し、検出結果をＥＣＵ７０の処理部７１が有する吸入空気量取得部７３で取得する。この場合、第１バンク１１の気筒５に接続される吸気通路３１に設けられるエアフロメータ５１と第２バンク１２の気筒５に接続される吸気通路３１に設けられるエアフロメータ５１とは、それぞれ別々に吸入空気量を検出し、吸入空気量取得部７３は、これらの吸入空気量を別々に取得する。
【００４９】
さらに、エンジン１の運転中は、クランク角の変化速度を検出することを介してクランクシャフト２２の単位時間当りの回転数をクランク角検出センサ６２で検出し、検出結果をＥＣＵ７０の処理部７１が有する回転数取得部７４で、エンジン１の回転数として取得する。
【００５０】
アクセル開度取得部７２で取得したアクセル開度や吸入空気量取得部７３で取得した吸入空気量、回転数取得部７４で取得したエンジン１の回転数は、ＥＣＵ７０の処理部７１が有するスロットルバルブ制御部８１と燃料噴射量制御部８２とに伝達される。このうち、スロットルバルブ制御部８１は、アクセル開度取得部７２で取得したアクセル開度に応じてスロットルバルブ５０を制御することにより、スロットルバルブ５０の開度を調節する。
【００５１】
また、燃料噴射量制御部８２は、アクセル開度取得部７２で取得したアクセル開度と、吸入空気量取得部７３で取得した吸入空気量と、回転数取得部７４で取得したエンジン１の回転数とに応じて、インジェクタ５５を制御することにより、インジェクタ５５から噴射する燃料の噴射量を調節する。これらにより気筒５内には、アクセル開度に応じた空燃比及び流量で、空気と燃料との混合気が吸気されるため、エンジン１はアクセル開度に応じた出力で運転する。
【００５２】
また、車両の停止時など、アクセルペダル６５が操作されておらず、クランクシャフト２２がエンジン１に接続される変速機（図示省略）との間でトルクの伝達を行っていない状態の場合には、エンジン１は、運転を継続できる程度の低回転であるアイドル回転で運転をする。このようにアイドル回転で運転をする場合、即ちアイドル運転をする場合には、現在のエンジン１の回転数と、アイドル運転する際において目標となる回転数である目標回転数との偏差に応じて、制御の方法を切り替えて運転をする。まず、アイドル運転をする場合における初期段階など、現在のエンジン１の回転数と目標回転数とがと大きく離れている場合には、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０と第２バンク１２側のスロットルバルブ５０との両方のスロットルバルブ５０を閉じる方向に制御する。これにより、エンジン１の回転数は、素早く目標回転数に近い回転数に到達する。
【００５３】
エンジン１の回転数が目標回転数に近付いたら、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０と第２バンク１２側のスロットルバルブ５０とのうち、一方のバンク１０のスロットルバルブ５０のみを制御する。これにより、両バンク１０のスロットルバルブ５０を制御する場合と比較して、スロットルバルブ５０全体の制御量を小さくすることができるため、微小な吸入空気量を調節することができる。これにより、エンジン１の回転数を微調整しながら目標回転数に近付けさせることができるため、エンジン１の回転数は、ハンチングを生じることなく速やかに目標回転数に収束する。
【００５４】
さらに、エンジン１の回転数が目標回転数に収束した場合に、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の開度と第２バンク１２側のスロットルバルブ５０の開度とに所定以上の差がある場合には、双方のスロットルバルブ５０の開度が同程度になるように調節する。これにより、第１バンク１１の気筒５での燃焼時の燃焼圧力と第２バンク１２の気筒５での燃焼時の燃焼圧力とは同程度になるので、アイドル回転で運転中のエンジン１の運転が安定する。
【００５５】
図４は、実施例に係るエンジンの処理手順を示すフロー図である。次に、実施例に係るエンジン１のアイドル運転中の制御方法、即ち、エンジン１のアイドル運転時における処理手順について説明する。この処理手順では、まず、エンジン１はアイドル運転中であるか否かを判定する（ステップＳＴ１０１）。この判定は、ＥＣＵ７０の処理部７１が有するアイドル運転判定部７５で行う。アイドル運転判定部７５は、アクセル開度取得部７２で取得したアクセル開度よりアイドル運転中であるか否かを判定し、アクセル開度取得部７２で取得したアクセル開度が０の場合、つまり、アクセルペダル６５が操作されていないと判定された場合には、アイドル運転中であると判定する。
【００５６】
アイドル運転判定部７５での判定（ステップＳＴ１０１）により、エンジン１はアイドル運転中ではないと判定された場合には、片バンク制御中フラグをＯＦＦにする（ステップＳＴ１０２）。この片バンク制御中フラグは、アイドル運転中における制御を第１バンク１１と第２バンク１２とのうち一方のバンク１０で行うか否か、即ち、アイドル運転中における制御を片バンク１０で行うか否かを示すフラグとして、ＥＣＵ７０の処理部７１に記憶されている。このように設けられる片バンク制御中フラグは、ＥＣＵ７０の処理部７１が有するフラグ切替部８０によって切り替える。フラグ切替部８０は、アイドル運転中における制御を片バンク１０で行う場合には片バンク制御中フラグをＯＮに切り替え、アイドル運転中における制御を第１バンク１１と第２バンク１２との両バンク１０で行う場合には、片バンク制御中フラグをＯＦＦに切り替える。
【００５７】
このように、片バンク制御中フラグを切り替え可能に設けられたフラグ切替部８０は、エンジン１はアイドル運転中ではないとアイドル運転判定部７５で判定された場合には、片バンク制御中フラグをＯＦＦに切り替える。フラグ切替部８０で片バンク制御中フラグをＯＦＦにした場合には、この処理手順から抜け出る。
【００５８】
これに対し、アイドル運転判定部７５での判定（ステップＳＴ１０１）により、エンジン１はアイドル運転中であると判定された場合には、エンジン１の現在の回転数である現在回転数と目標回転数との偏差は大であるか否かを判定する（ステップＳＴ１０３）。この判定は、ＥＣＵ７０の処理部７１が有する回転数偏差判定部７６で行う。回転数偏差判定部７６は、クランク角検出センサ６２での検出結果より回転数取得部７４で取得したエンジン１の現在の回転数と、アイドル運転時において目標となるエンジン１の回転数である目標回転数とを比較し、現在回転数と目標回転数との差は所定以上であるか否か、つまり、目標回転数に対する現在回転数の偏差は大であるか否かを判定する。
【００５９】
なお、この目標回転数は、アイドル運転を行う際におけるエンジン１の運転状態に応じた目標の回転数として、予めＥＣＵ７０の記憶部８５に記憶されている。このため、目標回転数は、例えば水温センサ６１で検出する水温などエンジン１の現在の運転状態に応じて変化し、回転数偏差判定部７６は、現在のエンジン１の運転状態に応じた目標回転数と、現在回転数とを比較して判定する。
【００６０】
また、この判定を行う場合における偏差の基準は、現在回転数が目標回転数に近付く方向にスロットルバルブ５０の開度を制御する場合において、スロットルバルブ５０を現在の開度、即ち現在の制御量からさらに最小の制御量で第１バンク１１側のスロットルバルブ５０と第２バンク１２側のスロットルバルブ５０との双方を制御した場合に、エンジン１の回転数が目標回転数の不感帯に到達するか否かを基準として設定される。換言すると、この判定を行う場合の基準となる偏差は、最小の制御量で第１バンク１１側のスロットルバルブ５０と第２バンク１２側のスロットルバルブ５０との双方を制御した場合に、エンジン１の回転数が目標回転数の不感帯に到達すると推定される場合におけるエンジン１の回転数と目標回転数との差となっている。この目標回転数の不感帯は、アイドル運転の制御を行う際に、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０と第２バンク１２側のスロットルバルブ５０との双方のスロットルバルブ５０を用いて回転数の制御は行わない回転数の範囲として、予め設定され記憶部８５に記憶されている。
【００６１】
このように、スロットルバルブ５０を現在の制御量からさらに最小の制御量で第１バンク１１側のスロットルバルブ５０と第２バンク１２側のスロットルバルブ５０との双方を制御した場合でも、エンジン１の回転数が目標回転数の不感帯に到達しないと推定される場合は現在回転数と目標回転数との偏差は大であると判定される。これに対し、スロットルバルブ５０を現在の制御量からさらに最小の制御量で第１バンク１１側のスロットルバルブ５０と第２バンク１２側のスロットルバルブ５０との双方を制御した場合に、エンジン１の回転数が目標回転数の不感帯に到達すると推定される場合は、現在回転数と目標回転数との偏差は大ではないと判定される。
【００６２】
これらのスロットルバルブ５０の制御量に対する回転数の変化は予め推定しておき、この判定を行う場合には、この推定した結果を用いて判定をする。詳しくは、エンジン１は、混合気が気筒５内で燃焼した場合における燃焼圧力からフリクションを引いた結果が、エンジン１の運転時の実際のトルクになるが、このうち、燃焼圧力は、吸入空気量、点火時期、空燃比より推定できる。また、フリクションは、エンジン１の回転数、スロットルバルブ５０の開度、油温や水温より推定できる。
【００６３】
このため、燃焼圧力を変えることによりトルクがどの程度変化するかは、エンジン１の運転中にエアフロメータ５１で検出した吸入空気量等より推定した燃焼圧力と、クランク角検出センサ６２で検出したエンジン１の回転数等より推定したトルクとより、エンジン１の回転数の変化に伴う変化を予め算出することができるので、吸入空気量を変えることにより燃焼圧力がどの程度変化するかも推定できる。従って、スロットルバルブ５０を最小の制御量で変化させた場合に、どれくらい燃焼圧力が変化し、この結果トルクが変化し、エンジン１の回転数がどれくらい変化するかを推定することができる。
【００６４】
回転数偏差判定部７６は、このようにスロットルバルブ５０を最小の制御量で変化させた場合における回転数の変化を推定する手法を用いて、スロットルバルブ５０を最小の制御量で変化させた際のエンジン１の回転数と目標回転数の不感帯との関係を推定し、目標回転数に対する現在回転数の偏差は大であるか否かを判定する。
【００６５】
回転数偏差判定部７６での判定（ステップＳＴ１０３）により、現在回転数と目標回転数との偏差は大であると判定された場合には、フラグ切替部８０で片バンク制御中フラグをＯＦＦにする（ステップＳＴ１０４）。
【００６６】
次に、目標回転数と現在回転数との偏差による制御量を算出する（ステップＳＴ１０５）。この算出は、ＥＣＵ７０の処理部７１が有するスロットル制御量算出部７９で行う。スロットル制御量算出部７９は、目標回転数と現在回転数との偏差より、上述したスロットルバルブ５０を最小の制御量で変化させた場合における回転数の変化を推定する手法と同様な手法で、スロットルバルブ５０の制御量を算出する。つまり、上述した推定の手法を用いることにより、スロットルバルブ５０の制御量の変化に対するエンジン１の回転数の変化を推定することができ、エンジン１の回転数を変化させるためのスロットルバルブ５０の制御量を算出することができる。このため、スロットル制御量算出部７９は、目標回転数と現在回転数との偏差を算出し、この回転数の偏差分、エンジン１の回転数を変化させることのできる吸入空気量の変化量を推定し、この変化量で吸入空気量を変化させることができるスロットルバルブ５０の制御量を算出する。
【００６７】
次に、両バンク１０のスロットル制御を実施する（ステップＳＴ１０６）。この制御の実施は、スロットル制御量算出部７９で算出したスロットルバルブ５０の制御量がＥＣＵ７０の処理部７１が有するスロットルバルブ制御部８１に伝達され、スロットルバルブ制御部８１でスロットルバルブ５０を制御することにより行う。その際に、スロットルバルブ制御部８１は、スロットル制御量算出部７９から伝達されたスロットルバルブ５０の制御量を第１バンク１１側のスロットルバルブ５０と第２バンク１２側のスロットルバルブ５０とに分配し、双方のスロットルバルブ５０を制御する。即ち、第１バンク１１と第２バンク１２との両バンク１０のスロットルバルブ５０をスロットル制御量算出部７９で算出した制御量で均等に制御する。両バンク１０のスロットル制御を実施した後は、この処理手順から抜け出る。
【００６８】
これに対し、回転数偏差判定部７６での判定（ステップＳＴ１０３）により、現在回転数と目標回転数との偏差は大ではないと判定された場合には、次に、現在回転数と目標回転数との偏差は中であるか否かを判定する（ステップＳＴ１０７）。この判定は、ＥＣＵ７０の処理部７１が有する回転数偏差判定部７６で行う。回転数偏差判定部７６は、ステップＳＴ１０３で現在回転数と目標回転数との偏差は大きいか否かを判定した場合と同様な手法で現在回転数と目標回転数とを比較し、現在の回転数と目標回転数との差は所定未満であるか否か、つまり、目標回転数に対する現在回転数の偏差は中であるか否かを判定する。
【００６９】
なお、この判定を行う場合における偏差が中である状態とは、現在回転数が目標回転数に近付く方向にスロットルバルブ５０の開度を制御する場合において、スロットルバルブ５０を現在の制御量からさらに最小の制御量で第１バンク１１側のスロットルバルブ５０と第２バンク１２側のスロットルバルブ５０との双方を制御した場合に、エンジン１の回転数が目標回転数の不感帯に到達するか、不感帯を超える状態であり、且つ、現在回転数が目標回転数の不感帯内の回転数ではない状態をいう。
【００７０】
回転数偏差判定部７６での判定（ステップＳＴ１０７）により、現在回転数と目標回転数との偏差は中であると判定された場合には、次に、回転数偏差中時制御を行う（ステップＳＴ１０８）。この回転数偏差中時制御は、記憶部８５に記憶されている回転数偏差中時制御ルーチンを呼び出すことにより行う。
【００７１】
図５は、回転数偏差中時制御の処理手順を示すフロー図である。回転数偏差中時制御では、まず、フラグ切替部８０で片バンク制御中フラグをＯＮにする（ステップＳＴ２０１）。次に、現在回転数＞目標回転数であるか否かを判定する（ステップＳＴ２０２）。この判定は、回転数偏差判定部７６で行う。
【００７２】
回転数偏差判定部７６での判定（ステップＳＴ２０２）により、現在回転数は目標回転数より大きいと判定された場合には、次に、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の制御量＞第２バンク１２側のスロットルバルブ５０の制御量であるか否かを判定する（ステップＳＴ２０３）。この判定は、ＥＣＵ７０の処理部７１が有するスロットル制御量判定部７７で行う。スロットル制御量判定部７７は、スロットルバルブ制御部８１で制御する第１バンク１１側に設けられるスロットルバルブ５０の現在の制御量と、第２バンク１２側に設けられるスロットルバルブ５０の現在の制御量とを比較することにより、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の制御量は第２バンク１２側のスロットルバルブ５０の制御量よりも大きいか否かを判定する。
【００７３】
スロットル制御量判定部７７での判定（ステップＳＴ２０３）により、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の制御量は第２バンク１２側のスロットルバルブ５０の制御量よりも大きいと判定された場合には、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の制御量を算出する（ステップＳＴ２０４）。この算出は、スロットル制御量算出部７９で行う。スロットル制御量算出部７９は、目標回転数と現在回転数との偏差より、両バンク１０のスロットルバルブ５０を制御する場合においてスロットルバルブ５０の制御量を算出する場合（ステップＳＴ１０５）と同様な手法で、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の制御量を算出する。つまり、スロットル制御量算出部７９は、目標回転数と現在回転数との偏差を算出し、この回転数の偏差分、エンジン１の回転数を変化させることのできる吸入空気量の変化量を推定し、この変化量で吸入空気量を変化させることができるスロットルバルブ５０の制御量を算出する。
【００７４】
また、この場合におけるスロットル制御量算出部７９で算出する制御量は、片バンク制御中フラグがＯＮの状態（ステップＳＴ２０１）での制御量であり、且つ、現在回転数が目標回転数よりも大きいと判定された場合（ステップＳＴ２０２）における制御量であるため、現在回転数を目標回転数に近付けさせるために、第１バンク１１と第２バンク１２とのバンク１０のうちいずれか一方のバンク１０のスロットルバルブ５０を閉じる方向の制御量を算出する。さらに、このスロットル制御量算出部７９で算出する制御量は、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の制御量は第２バンク１２側のスロットルバルブ５０の制御量よりも大きいと判定された場合（ステップＳＴ２０３）における制御量であるため、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の制御量を小さくする方向の制御量のみを算出する。このように、スロットル制御量算出部７９は、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の制御量のみを算出する。第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の制御量を算出したら、この回転数偏差中時制御ルーチンから抜け出る。
【００７５】
これに対し、スロットル制御量判定部７７での判定（ステップＳＴ２０３）により、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の制御量は第２バンク１２側のスロットルバルブ５０の制御量よりも大きくないと判定された場合には、第２バンク１２側のスロットルバルブ５０の制御量を算出する（ステップＳＴ２０５）。この算出は、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の制御量の算出と同様に行うが、この場合における制御量は、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の制御量は第２バンク１２側のスロットルバルブ５０の制御量よりも大きくないと判定された場合（ステップＳＴ２０３）、即ち、第２バンク１２側のスロットルバルブ５０の制御量は第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の制御量以上であると判定された場合における制御量であるため、第２バンク１２側のスロットルバルブ５０の制御量を小さくする方向の制御量のみを算出する。このように、スロットル制御量算出部７９は、第２バンク１２側のスロットルバルブ５０の制御量のみを算出する。第２バンク１２側のスロットルバルブ５０の制御量を算出したら、この回転数偏差中時制御ルーチンから抜け出る。
【００７６】
これに対し、回転数偏差判定部７６での判定（ステップＳＴ２０２）により、現在回転数は目標回転数より大きくないと判定された場合、即ち、現在回転数は目標回転数以下であると判定された場合には、次に、第２バンク１２側のスロットルバルブ５０の制御量＞第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の制御量であるか否かを判定する（ステップＳＴ２０６）。この判定は、ステップＳＴ２０３での判定と同様にスロットル制御量判定部７７で行い、第２バンク１２側のスロットルバルブ５０の制御量は第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の制御量よりも大きいか否かを判定する。
【００７７】
スロットル制御量判定部７７での判定（ステップＳＴ２０６）により、第２バンク１２側のスロットルバルブ５０の制御量は第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の制御量よりも大きいと判定された場合には、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の制御量を算出する（ステップＳＴ２０７）。この算出は、スロットル制御量算出部７９で行う。スロットル制御量算出部７９は、現在回転数は目標回転数よりも大きいと判定された場合における第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の制御量の算出（ステップＳＴ２０４）と同様に行うが、この場合における制御量は、片バンク制御中フラグがＯＮの状態（ステップＳＴ２０１）での制御量であり、且つ、現在回転数は目標回転数以下であると判定された場合（ステップＳＴ２０２）における制御量であるため、現在回転数を目標回転数に近付けさせるために、第１バンク１１と第２バンク１２とのバンク１０のうちいずれか一方のバンク１０のスロットルバルブを開く方向の制御量を算出する。さらに、このスロットル制御量算出部７９で算出する制御量は、第２バンク１２側のスロットルバルブ５０の制御量は第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の制御量よりも大きいと判定された場合（ステップＳＴ２０６）、即ち、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の制御量は第２バンク１２側のスロットルバルブ５０の制御量未満であると判定された場合における制御量であるため、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の制御量を大きくする方向の制御量のみを算出する。このように、スロットル制御量算出部７９は、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の制御量のみを算出する。第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の制御量を算出したら、この回転数偏差中時制御ルーチンから抜け出る。
【００７８】
これに対し、スロットル制御量判定部７７での判定（ステップＳＴ２０６）により、第２バンク１２側のスロットルバルブ５０の制御量は第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の制御量よりも大きくないと判定された場合には、第２バンク１２側のスロットルバルブ５０の制御量を算出する（ステップＳＴ２０８）。この算出は、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の制御量の算出と同様に行うが、この場合における制御量は、第２バンク１２側のスロットルバルブ５０の制御量は第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の制御量よりも大きくないと判定された場合（ステップＳＴ２０６）、即ち、第２バンク１２側のスロットルバルブ５０の制御量は第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の制御量以下であると判定された場合における制御量であるため、第２バンク１２側のスロットルバルブ５０の制御量を大きくする方向の制御量のみを算出する。このように、スロットル制御量算出部７９は、第２バンク１２側のスロットルバルブ５０の制御量のみを算出する。第２バンク１２側のスロットルバルブ５０の制御量を算出したら、この回転数偏差中時制御ルーチンから抜け出る。
【００７９】
これらのように回転数偏差中時制御を行い、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の制御量、または第２バンク１２側のスロットルバルブ５０の制御量を算出した場合には、この算出した制御量で片バンク１０のスロットル制御を実施する（ステップＳＴ１０９）。この制御の実施は、両バンク１０のスロットル制御の実施（ステップＳＴ１０６）と同様に、スロットル制御量算出部７９で算出したスロットルバルブ５０の制御量がスロットルバルブ制御部８１に伝達され、スロットルバルブ制御部８１でスロットルバルブ５０を制御することにより行う。その際に、回転数偏差中時制御では、スロットル制御量算出部７９は第１バンク１１側のスロットルバルブ５０と第２バンク１２側のスロットルバルブ５０とのうち一方のスロットルバルブ５０の制御量しか算出していないため、スロットルバルブ制御部８１は、スロットル制御量算出部７９で制御量を算出したスロットルバルブ５０のみを制御する。即ち、第１バンク１１と第２バンク１２とのうち、いずれか一方の片バンク１０のスロットルバルブ５０のみを、スロットル制御量算出部７９で算出した制御量で制御する。
【００８０】
このように、スロットルバルブ制御部８１は、現在回転数と目標回転数との偏差が中の場合には、現在回転数と目標回転数との偏差が大の場合と比較して、制御するスロットルバルブ５０の数を減らして片バンク１０のスロットル制御を実施することにより、吸入空気量を調節する。片バンク１０のスロットル制御を実施した後は、この処理手順から抜け出る。
【００８１】
これらに対し、回転数偏差判定部７６での判定（ステップＳＴ１０７）により、現在回転数と目標回転数との偏差は中ではないと判定された場合、つまり、現在回転数が目標回転数の不感帯内の回転数になり、現在回転数と目標回転数との偏差は小であると判定された場合には、次に、回転数偏差小時制御を行う（ステップＳＴ１１０）。この回転数偏差小時制御は、記憶部８５に記憶されている回転数偏差小時制御ルーチンを呼び出すことにより行う。
【００８２】
図６は、回転数偏差小時制御の処理手順を示すフロー図である。回転数偏差小時制御では、まず、第１、第２バンク１１、１２のスロットルバルブ５０の制御量差は所定以上であるか否かを判定する（ステップＳＴ３０１）。この判定は、ＥＣＵ７０の処理部７１が有する制御量差判定部７８で行う。ここで、この判定の基準となる所定の制御量差とは、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０と第２バンク１２側のスロットルバルブ５０とを共に制御量が近付く方向に制御した場合に、エンジン１の回転数があまり変化しない状態となっている場合における第１バンク１１側のスロットルバルブ５０と第２バンク１２側のスロットルバルブ５０との制御量の差をいう。具体的には、スロットルバルブ５０を制御する場合における最小の制御量の２倍の制御量となっている。この制御量差は、回転数偏差小時制御で用いる判定の基準値として、予め記憶部８５に記憶されている。この制御量差判定部７８での判定により、第１、第２バンク１１、１２のスロットルバルブ５０の制御量差は所定以上ではないと判定された場合には、この回転数偏差小時制御ルーチンから抜け出る。
【００８３】
制御量差判定部７８での判定（ステップＳＴ３０１）により、第１、第２バンク１１、１２のスロットルバルブ５０の制御量差は所定以上であると判定された場合には、次に、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の制御量＞第２バンク１２側のスロットルバルブ５０の制御量であるか否かを判定する（ステップＳＴ３０２）。この判定は、回転数偏差中時制御における判定（ステップＳＴ２０３）と同様に、スロットル制御量判定部７７で行う。
【００８４】
スロットル制御量判定部７７での判定（ステップＳＴ３０２）により、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の制御量は第２バンク１２側のスロットルバルブ５０の制御量よりも大きいと判定された場合には、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の制御量から制御量αを減算し、第２バンク１２側のスロットルバルブ５０の制御量に制御量αを加算する（ステップＳＴ３０３）。この制御量の算出は、スロットル制御量算出部７９で行う。この算出で用いられる制御量αとは、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の現在の制御量と第２バンク１２側のスロットルバルブ５０の現在の制御量との差の１／２の制御量になっている。スロットル制御量算出部７９は、この制御量αを用いて、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の制御量−αと、第２バンク１２側のスロットルバルブ５０の制御量＋αとを計算して、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の制御量と第２バンク１２側のスロットルバルブ５０の制御量とを算出する。スロットル制御量算出部７９により、スロットルバルブ５０の制御量を算出した後は、この回転数偏差小時制御ルーチンから抜け出る。
【００８５】
これに対し、スロットル制御量判定部７７での判定（ステップＳＴ３０２）により、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の制御量は第２バンク１２側のスロットルバルブ５０の制御量よりも大きくないと判定された場合、即ち、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の制御量は第２バンク１２側のスロットルバルブ５０の制御量以下であると判定された場合には、第２バンク１２側のスロットルバルブ５０の制御量から制御量αを減算し、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の制御量に制御量αを加算する（ステップＳＴ３０４）。この制御量の算出は、ステップＳＴ３０３での算出と同様にスロットル制御量算出部７９で行う。スロットル制御量算出部７９は制御量αを用いて、第２バンク１２側のスロットルバルブ５０の制御量−αと、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の制御量＋αとを計算して、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の制御量と第２バンク１２側のスロットルバルブ５０の制御量とを算出する。スロットル制御量算出部７９により、スロットルバルブ５０の制御量を算出した後は、この回転数偏差小時制御ルーチンから抜け出る。
【００８６】
これらのように回転数偏差小時制御を行い、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の制御量と第２バンク１２側のスロットルバルブ５０の制御量とを算出した場合には、この算出した制御量で、スロットル開度調節制御を実施する（ステップＳＴ１１１）。この制御の実施は、両バンク１０のスロットル制御の実施（ステップＳＴ１０６）や片バンク１０のスロットル制御の実施（ステップＳＴ１０９）と同様に、スロットル制御量算出部７９で算出したスロットルバルブ５０の制御量がスロットルバルブ制御部８１に伝達され、スロットルバルブ制御部８１でスロットルバルブ５０を制御することにより行う。回転数偏差小時制御では、現在回転数が目標回転数の不感帯内の回転数になった場合に、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の制御量と第２バンク１２側のスロットルバルブ５０の制御量とを近付けることができる制御量を算出する。スロットル開度調節制御では、スロットルバルブ制御部８１は、回転数偏差小時制御で算出した制御量で第１バンク１１側のスロットルバルブ５０と第２バンク１２側のスロットルバルブ５０とを制御し、双方のスロットルバルブ５０同士の制御量を近付けることにより、双方のスロットルバルブ５０の開度を近付けさせる。スロットル開度調節制御を実施した後は、この処理手順から抜け出る。
【００８７】
以上のエンジン１は、スロットルバルブ５０は、第１バンク１１側の気筒５と第２バンク１２側の気筒５とで独立して吸入空気量を調節可能に設けられている。このように設けられるスロットルバルブ５０を制御するスロットルバルブ制御部８１は、アイドル運転時にエンジン１の現在の回転数と目標回転数との偏差が大の場合には、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０と第２バンク１２側のスロットルバルブ５０との双方を制御し、制御するスロットルバルブ５０の数を減らさないで吸入空気量を調節するので、スロットルバルブ５０で調節できる吸入空気量の範囲を確保できる。このため、エンジン１の回転数を目標回転数に近付けさせる場合において、双方の偏差が中になるまでは、素早く近付けさせることができる。
【００８８】
また、エンジン１の現在回転数と目標回転数との偏差が中の場合には、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０と第２バンク１２側のスロットルバルブ５０とのうち一方のスロットルバルブ５０のみを制御するため、偏差が大の場合と比較して、制御するスロットルバルブ５０の数を減らして吸入空気量を調節する。このため、エンジン１の回転数が目標回転数に近付いた場合には、吸入空気量の微調整を行いながら回転数を目標回転数に近付けることができ、エンジン１の回転数を速やかに目標回転数に収束させることができる。
【００８９】
つまり、スロットルバルブ５０は最小の制御量が決まっているが、複数のスロットルバルブ５０、即ち第１バンク１１側のスロットルバルブ５０と第２バンク１２側のスロットルバルブ５０との双方のスロットルバルブ５０で制御を行う場合における合計の最小の制御量は、一方のスロットルバルブ５０で制御を行う場合における最小の制御量よりも大きくなる。即ち、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０と第２バンク１２側のスロットルバルブ５０とのうち一方のスロットルバルブ５０のみを制御する場合には、双方のスロットルバルブ５０を制御する場合と比較して、スロットルバルブ５０を作動させる場合における１ステップでの制御分解能を小さくすることができる。
【００９０】
このため、エンジン１の回転数が目標回転数に近付いた場合に、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０と第２バンク１２側のスロットルバルブ５０とのうち一方のスロットルバルブ５０のみを制御することにより、双方のスロットルバルブ５０を制御する場合と比較して実質的な最小の制御量を小さくすることができるので、スロットルバルブ５０を制御することにより吸入空気量を調節する場合に、微小な調節を行うことができる。従って、エンジン１の回転数が目標回転数に近付いた場合に、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０と第２バンク１２側のスロットルバルブ５０とのうち一方のスロットルバルブ５０のみを制御することにより、吸入空気量の微調整を行いながら回転数を目標回転数に近付けることができるため、エンジン１の回転数を速やかに目標回転数に収束させることができる。これらの結果、アイドル運転時における回転数の収束性の向上を図ることができる。
【００９１】
また、複数設けられる気筒５は第１バンク１１と第２バンク１２とを形成しており、スロットルバルブ５０は、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０と第２バンク１２側のスロットルバルブ５０とで独立して制御可能に設けられているため、スロットルバルブ５０は、吸入空気量をバンク１０間で独立して調節可能に設けられている。このため、スロットルバルブ５０を制御することにより気筒５間で吸入空気量を独立して調節可能にする場合に、容易に独立して調節可能にすることができる。従って、エンジン１の回転数と目標回転数との偏差に応じて制御するスロットルバルブ５０の数を変化させる場合に、容易に変化させることができる。この結果、より容易にアイドル運転時における回転数の収束性の向上を図ることができる。
【００９２】
また、スロットルバルブ制御部８１はアイドル運転時に、エンジン１の現在の回転数と目標回転数と偏差が中になった場合に、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０と第２バンク１２側のスロットルバルブ５０とのうち一方のスロットルバルブ５０のみを制御している。つまり、エンジン１の現在の回転数と目標回転数との差が、最小の制御量で第１バンク１１側と第２バンク１２側との双方のスロットルバルブ５０を制御した場合にエンジン１の回転数が目標回転数の不感帯に到達すると推定される場合におけるエンジン１の回転数と目標回転数との差未満になった場合に、制御するスロットルバルブ５０の数を減らしている。このため、適切な段階で、制御するスロットルバルブ５０の数を減らすことができ、数を減らしたスロットルバルブ５０で吸入空気量を調節するため、より確実に、エンジン１の回転数を目標回転数に素早く近付けさせつつ、速やかに目標回転数に収束させることができる。この結果、より確実にアイドル運転時における回転数の収束性の向上を図ることができる。
【００９３】
また、現在回転数と目標回転数との偏差が小の場合、つまり、エンジン１の現在回転数が目標回転数の不感帯内の回転数である場合に、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の制御量と第２バンク１２側のスロットルバルブ５０の制御量とを近付けるため、スロットルバルブ５０で吸入空気量を調節する気筒５同士での混合気の燃焼状態の均一化を図ることができる。従って、エンジン１の回転数がほぼ目標回転数に到達した場合における各気筒５での燃焼状態の均一化を図ることができ、気筒５の爆発トルクを均等化することができる。この結果、アイドル運転中のエンジン１の運転を安定させることができ、振動や回転変動を抑制することができる。
【００９４】
なお、上述した実施例に係るエンジン１では、気筒５は全部で８つ設けられており、４つの気筒５が気筒群として１つの組になって第１バンク１１と第２バンク１２とを構成しているが、気筒５の構成はこれ以外の構成でもよい。また、スロットルバルブ５０は、第１バンク１１と第２バンク１２とで、独立して吸入空気量を調節可能に設けられているが、スロットルバルブ５０は、この形態以外で設けられていてもよい。気筒５は複数設けられていればよく、また、スロットルバルブ５０は、少なくとも２つ気筒５間で吸入空気量を独立して調節可能に設けられていればよい。
【００９５】
また、実施例に係るエンジン１では、アイドル運転時にエンジン１の現在回転数と目標回転数との偏差が中になった場合に、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０と第２バンク１２側のスロットルバルブ５０とのうち一方のスロットルバルブ５０のみを制御しているが、制御するスロットルバルブ５０の数を減らすか否かの基準は、現在回転数と目標回転数との偏差が中になった場合以外でもよい。同様に、実施例に係るエンジン１では、アイドル運転時にエンジン１の現在回転数と目標回転数との偏差が小になった場合に、第１バンク１１側のスロットルバルブ５０の制御量と第２バンク１２側のスロットルバルブ５０の制御量とを近付けているが、スロットルバルブ５０同士の制御量を近付けるか否かの基準は、現在回転数と目標回転数との偏差が小になった場合以外でもよい。これらのように制御を切り替える基準は、エンジン１の構成や運転条件に応じて適宜設定してもよい。
【００９６】
また、実施例に係るエンジン１は、インジェクタ５５は吸気通路３１に設けられ、燃料を吸気通路３１内に噴射可能に設けられているが、インジェクタ５５は吸気通路３１以外の部分に設けられていてもよい。例えば、インジェクタ５５はシリンダヘッド１５に設けられて、燃料を燃焼室２５に直接噴射する、いわゆる筒内噴射が可能なインジェクタ５５として設けられていてもよい。
【００９７】
また、実施例に係るエンジン１は、吸気バルブ３５及び排気バルブ３６は、カムシャフト４１に設けられるカム４０等を用いて、吸気通路３１及び排気通路３２を開閉可能に設けられているが、吸気バルブ３５及び排気バルブ３６は、これ以外の構成でもよい。例えは、吸気バルブ３５及び排気バルブ３６は、電気制御により作動する、いわゆる電磁駆動弁（図示省略）を用いてもよい。また、実施例に係るエンジン１は、点火プラグ２６を備えた火花点火式エンジンであるが、エンジン１はこれに限定されるものではない。エンジン１は、例えば、ディーゼル機関であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
以上のように、本発明に係る内燃機関は、複数の気筒を有する内燃機関に有用であり、特に、スロットルバルブを複数有し、独立して開閉の制御を行うことができる場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の実施例に係る内燃機関を示すエンジンの概略図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視の概略図である。
【図３】図１に示すエンジンの要部構成図である。
【図４】実施例に係るエンジンの処理手順を示すフロー図である。
【図５】回転数偏差中時制御の処理手順を示すフロー図である。
【図６】回転数偏差小時制御の処理手順を示すフロー図である。
【符号の説明】
【０１００】
１  エンジン
５  気筒
１０  バンク
１１  第１バンク
１２  第２バンク
２０  ピストン
２２  クランクシャフト
３１  吸気通路
３２  排気通路
５０  スロットルバルブ
５５  インジェクタ
６２  クランク角検出センサ
６６  アクセル開度センサ
７０  ＥＣＵ
７１  処理部
７２  アクセル開度取得部
７３  吸入空気量取得部
７４  回転数取得部
７５  アイドル運転判定部
７６  回転数偏差判定部
７７  スロットル制御量判定部
７８  制御量差判定部
７９  スロットル制御量算出部
８０  フラグ切替部
８１  スロットルバルブ制御部
８２  燃料噴射量制御部
８５  記憶部
８６  入出力部
【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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