(57)【要約】【課題】内燃機関の制御装置において、倍力装置の状態に関わらず、内燃機関を良好に始動させることにある。【解決手段】制御手段（２９）は、吸気量補正部（２９Ａ）で、内燃機関（１）の始動時で定圧室（２４）の負圧が不足すると判断したときに吸気量調整弁（９）の開度が小さくなるように制御し、また、吸気量調整弁（９）の開度が小さくなるように制御した後に内燃機関（１）の回転数が目標回転数に達しない状態で吸気量の減量補正の設定期間（ＴＡ）を過ぎたときには吸気量調整弁（９）の開度が大きくなるように制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関へ供給する吸気量を調整する吸気量調整弁を備えた吸気装置を設け、前記吸気装置が接続された定圧室を有する倍力装置が備えられた制動装置を設けた内燃機関の制御装置において、前記定圧室の負圧を検出する負圧検出器を設け、前記内燃機関の始動時で前記定圧室の負圧が不足すると判断したときに前記吸気量調整弁の開度が小さくなるように制御し、前記吸気量調整弁の開度が小さくなるように制御した後に前記内燃機関の回転数が目標回転数に達しない状態で吸気量の減量補正の設定期間を過ぎたときには前記吸気量調整弁の開度が大きくなるように制御する吸気量補正部を備えた制御手段を設けたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の制御装置に係り、特に内燃機関を好適に始動させる内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載された内燃機関の制御装置においては、車両の制動装置（ブレーキ）の倍力装置（マスターバック）からの負圧要求があった場合に、目標負圧値を算出し、この算出された目標負圧値に応じて吸気量調整弁（スロットルバルブ）を制御するものがある。
このような内燃機関の制御装置としては、以下の先行技術文献がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−４９６７３号公報
【０００４】
特許文献１に係る内燃機関の吸気制御装置は、倍力装置（マスターバック）の負圧要求が小さい場合に、要求された負圧の大きさに応じて吸気量調整弁（スロットルバルブ）の開度を調整し、必要なだけの吸気負圧を発生させ、この状態で可変バルブ機構を制御して可能な限り吸気量制御を行うものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来、内燃機関の制御装置において、制動装置の倍力装置は、定圧室の負圧が不足する場合、つまり、定圧室の負圧が大気圧に近くなる場合がある。このような状態で、内燃機関を始動すると、倍力装置内の空気が吸気装置内に流入し、内燃機関の始動に影響を及ぼす場合がある。具体的に言えば、内燃機関は、始動時にアイドリング運転時より多目の燃料噴射を行うように設定されている。この設定の理由としては、内燃機関の始動初期時には、内燃機関の回転数が弱く、十分な吸気を行うことができないため、その分の燃料を多目に供給して爆発させるためである。
【０００６】
ところが、上記のように、倍力装置内の空気が吸気装置内に流入すると、吸気装置内の吸気量が通常より多くなってしまい、多目に供給される燃料と混合され、過度に内燃機関の回転数が上昇してしまう、いわゆる吹け上がり現象が発生するおそれがある。この吹け上がりが発生すると、内燃機関の始動時の燃費に悪影響を及ぼすという不都合があった。
即ち、図８に示すように、通常の始動の場合と定圧室の負圧が無い状態の始動の場合とを比較すると、内燃機関の回転数が所定値になった後、通常の始動の場合に、内燃機関の回転数が略一定（実線Ａで示す）であるが、定圧室の負圧が無い状態の始動の場合には、内燃機関の回転数に吹け上がり（一点鎖線Ｂで示す）が発生して、燃料が無駄に消費される（斜線部分の領域Ｃで示す）。
【０００７】
そこで、この発明の目的は、倍力装置の状態に関わらず内燃機関を良好に始動させることができる内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、内燃機関へ供給する吸気量を調整する吸気量調整弁を備えた吸気装置を設け、前記吸気装置が接続された定圧室を有する倍力装置が備えられた制動装置を設けた内燃機関の制御装置において、前記定圧室の負圧を検出する負圧検出器を設け、前記内燃機関の始動時で前記定圧室の負圧が不足すると判断したときに前記吸気量調整弁の開度が小さくなるように制御し、前記吸気量調整弁の開度が小さくなるように制御した後に前記内燃機関の回転数が目標回転数に達しない状態で吸気量の減量補正の設定期間を過ぎたときには前記吸気量調整弁の開度が大きくなるように制御する吸気量補正部を備えた制御手段を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明は、倍力装置の状態に関わらず内燃機関を良好に始動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は内燃機関の制御装置のシステム構成図である。（実施例）
【図２】図２は内燃機関の制御装置のブロック図である。（実施例）
【図３】図３は内燃機関の始動制御のフローチャートである。（実施例）
【図４】図４は図３の吸気量補正制御のフローチャートである。（実施例）
【図５】図５は図３の補正解除制御のフローチャートである。（実施例）
【図６】図６は内燃機関の回転数の吹け上がり抑制時のタイムチャートである。（実施例）
【図７】図７は内燃機関の回転数の上昇が遅いときのタイムチャートである。（実施例）
【図８】図８は通常の始動と定圧室の負圧が無い状態の内燃機関の回転数の挙動を示すタイムチャートである。（従来例）
【発明を実施するための形態】
【００１１】
この発明は、倍力装置の状態に関わらず内燃機関を良好に始動させる目的を、倍力装置の定圧室の負圧が不足している場合や、吸気量の減量補正の設定期間中に内燃機関の回転数が目標回転数に達しない場合に、吸気量調整弁の開度を制御して実現するものである。
【実施例】
【００１２】
図１〜図７は、この発明の実施例を示すものである。
図１、図２に示すように、車両には、多気筒用（４気筒）の内燃機関１と、この内燃機関１を制御する制御装置２とが搭載される。
内燃機関１には、吸気装置３と排気装置４とが設けられる。
吸気装置３は、内燃機関１の一側に取り付けられて４本の吸気分岐管５を有する吸気マニホルド６と、この吸気マニホルド６の上流側のサージタンク７と、このサージタンク７に接続した吸気管８とを備える。
【００１３】
また、吸気装置３には、内燃機関１へ供給する吸気量を調整する吸気量調整弁９が設けられる。この吸気量調整弁９は、吸気管８内に配置されたスロットルバルブ１０、及び／又はスロットルバルブ１０を迂回するように配置されたＩＳＣ（アイドルスピードコントロール）バルブ１１からなる。
スロットルバルブ１０は、アクチュエータ１２によって電子制御されるものであって、吸気管８内の吸気量を制御する。
ＩＳＣバルブ１１は、スロットルバルブ１０を迂回するように吸気管８に接続したバイパス通路１３の途中に設けられている。ＩＳＣバルブ１１は、内燃機関１のアイドリング時にバイバス通路１２のＩＳＣ流量（吸気量）を制御する。
内燃機関１には、吸気マニホルド６の各吸気分岐管５に対応した位置で、４つの燃料噴射弁１４が取り付けられている。
排気装置４は、内燃機関１の他側に取り付けられて４本の排気分岐管１５を有する排気マニホルド１６と、この排気マニホルド１６の下流側に連結された排気管１７とを備える。この排気管１７の途中には、触媒コンバータ１８が設けられている。
【００１４】
制御装置２は、サージタンク７に設けられて吸気圧（負圧）を検出する吸気圧センサ１９と、スロットルバルブ１０よりも上流側の吸気管８に設けられて大気圧を検出する大気圧センサ２０とを備える。なお、この大気圧センサ２０は、高地又は低地を判断するために用いられ、エンジンルーム内や車体等に設けることも可能である。また、大気圧センサ２０が車両に無い場合には、吸気圧センサ１９を代用することも可能である。さらに、吸気圧センサ１９によって吸気量を計測することも可能である。
【００１５】
サージタンク７には、吸気圧（負圧）を導く連通管２１の一端が接続している。この連通管２１の他端は、制動装置（ブレーキ）２２に連絡する。
この制動装置２２は、倍力装置（マスターバック）２３を備える。この倍力装置２３は、連通管２１を介して吸気装置３のサージタンク７に接続する定圧室２４を形成する圧力室形成部２５を備える。この圧力室形成部２５には、ブレーキペダル連結部２６を介してブレーキペダル２７が連結している。
圧力室形成部２５には、定圧室２４の負圧（ブレーキ負圧）を検出する負圧検出器（ブレーキ負圧センサ）２８が設けられる。この負圧検出器２８は、定圧室２４の負圧を検出してこの定圧室２４から流入する空気量を推定可能とする。
【００１６】
図２に示すように、制御装置２は、制御手段２９を備える。
この制御手段２９には、前記吸気量調整弁９として、前記アクチュエータ１２を介したスロットルバルブ１０及びＩＳＣバルブ１２と、前記燃料噴射弁１４と、前記吸気圧センサ１９と、前記大気圧センサ２０と、前記負圧検出器２８とに加え、内燃機関１の回転数を検出可能なクランク角センサ３０と、内燃機関１の始動・停止を行わせるイグニッション（ＩＧ）スイッチ３１とが連絡している。
制御手段２９は、吸気量補正部２９Ａと、タイマ２９Ｂとを備える。
タイマ２９Ｂには、吸気量の減量補正の設定期間ＴＡ（図６、図７参照）が設定される。この設定期間ＴＡは、例えば、通常の始動において、イグニッションスイッチ３１のオン時（図６の時間ｔ１で示す）から内燃機関１の回転数が目標回転数になる時（図６の時間ｔ３で示す）までの一定期間で設定されている。
吸気量補正部２９Ａは、内燃機関１の始動時で定圧室２４の負圧が不足すると判断したときに、吸気量調整弁９としてのＩＳＣバルブ１１の開度が小さくなるように制御する。
また、吸気量補正部２９Ａは、吸気量調整弁の開度が小さくなるように制御した後に、内燃機関１の回転数が目標回転数に達しない状態で設定期間ＴＡを過ぎたときには（図６、図７の時間ｔ３で示す）、吸気量調整弁９としてのＩＳＣバルブ１１の開度が大きくなるように制御する。
【００１７】
つまり、この実施例では、定圧室２４の負圧を検出して、内燃機関１の始動時から始動後にかけて吸気量の補正を行い、吸気量調整弁９のＩＳＣバルブ１１の開度を制御して内燃機関１への吸気量を調整し、常時、始動後の内燃機関１の回転数を同じくするようにして、吹け上がりの発生を抑え、燃費向上と回転数上昇の違和感をなくする。
【００１８】
次に、この実施例に係る内燃機関１の始動制御について、図３のフローチャートに沿って説明する。
図３に示すように、イグニッションスイッチ３１がオンになって、制御手段２９のプログラムがスタートすると（ステップＡ０１）、先ず、内燃機関１が始動しているか否かを判断する（ステップＡ０２）。このステップＡ０２がＮＯの場合には、この判断を継続する。
このステップＡ０２がＹＥＳの場合には、吸気量補正制御を行う（ステップＡ０３）。この吸気量補正制御については、後述の図４のフローチャートに沿って具体的に説明する。
この吸気量補正制御の後は、補正解除（復帰）制御を行う（ステップＡ０４）。この補正解除制御については、後述の図５のフローチャートに沿って具体的に説明する。
その後、このプログラムをエンドとする（ステップＡ０５）。
【００１９】
図３の前記ステップＡ０３における吸気量補正制御は、以下のように行われる。
図４に示すように、プログラムがスタートすると（ステップＢ０１）、先ず、吸気圧センサ１９からの吸気圧と、負圧検出器２８からの定圧室２４の負圧（マスタバック圧）と、大気圧センサ２０からの大気圧とを読み込む（ステップＢ０２）。
そして、大気圧が設定値以上（大気圧≧設定値）か否かを判断する（ステップＢ０３）。
このステップＢ０３がＮＯの場合には、大気圧が設定値未満であり、高地補正を行う（ステップＢ０４）。この高地補正では、車両が高地に存在すると判断され、吸気量を維持又は増大させるように、吸気量調整弁９を制御する。つまり、高地では空気密度が下がって内燃機関１の出力が下がるので、内燃機関１の始動時の立ち上がりが悪くなる。このため、例えば、大気圧により減量に係数で補正するか、ある閾値で減量を止める。
このステップＢ０４の処理後、又は、前記ステップＢ０３がＹＥＳの場合には、定圧室２４の負圧が設定値以上（定圧室２４の負圧≧設定値）か否かを判断する（ステップＢ０５）。つまり、ステップＢ０５では、定圧室２４の負圧が不足か否かを判断する。
このステップＢ０５がＹＥＳの場合で、定圧室の負圧が不足しており、吸気量調整弁９としてのＩＳＣバルブ１１の開度を小さくして吸気量を減少する（ステップＢ０６）。
一方、このステップＢ０５がＮＯの場合には、定圧室の負圧が十分であり、内燃機関１の回転数及び吸気圧に応じた吸気量を設定する（ステップＢ０７）。このステップＢ０７では、いわゆる通常のアイドリング制御を実施する。
前記ステップＢ０６の処理後、又は、前記ステップＢ０７の処理後は、プログラムをエンドとする（ステップＢ０８）。
【００２０】
図１の前記ステップＡ０４における補正解除制御は、以下のように行われる。
図５のフローチャートに示すように、プログラムがスタートすると（ステップＣ０１）、先ず、タイマ２９Ｂのカウントをスタートする（ステップＣ０２）。
そして、内燃機関１の回転数が目標回転数以上（回転数≧目標回転数）か否かを判断する（ステップＣ０３）。
このステップＣ０３がＮＯの場合には、タイマ２９Ｂによるカウント値が設定期間ＴＡ以上（カウント値≧設定期間）か否かを判断する（ステップＣ０４）。このステップＣ０４がＮＯの場合には、タイマ２９Ｂによるカウント値が設定期間ＴＡに達しておらず、前記ステップＣ０３に戻す。
前記ステップＣ０３がＹＥＳの場合、又は、前記前記ステップＣ０４がＹＥＳで、タイマ２９Ｂによるカウント値が設定期間ＴＡ以上の場合には、内燃機関１の回転数及び吸気圧に応じた吸気量を設定する（ステップＣ０５）。このステップＣ０５では、いわゆる通常のアイドリング制御を実施する。
その後、このプログラムをエンドすると（ステップＣ０６）
即ち、この補正解除（復帰）制御では、内燃機関１の回転数が設定期間ＴＡ中に目標回転数に達しなかった場合に、通常の始動制御に戻すことにより、吸気量を増加させている。なお、この場合、吸気量の増加を、吸気量調整弁９としてのスロットルバルブ１０の開度を大きくして行うことも可能である。
【００２１】
次いで、この実施例に係る内燃機関１の始動制御について説明する。
先ず、図６のタイムチャートに示すように、吹け上がり抑制時について説明すると、通常の始動と定圧室２４の負圧が無い状態の内燃機関１の回転数の挙動にあっては、イグニッション（ＩＧ）スイッチ３１がオンになり（時間ｔ１）、内燃機関１が始動すると、ＩＳＣバルブ１１の開度が大きくなってＩＳＣ流量が開始するとともに、定圧室２４の負圧の判定が行われ、また、吸気量の減量補正が行われる。また、この時間ｔ１からは、タイマ２９Ｂが吸気量の減量補正の設定期間ＴＡをカウントし始める。
内燃機関１の回転数が始動後判定値に達すると（時間ｔ２）、ＩＳＣバルブ１１の開度が小さくなってＩＳＣ流量が低下する。
その後、タイマ２９Ｂで設定された設定期間ＴＡが終了する時に（時間ｔ３）、内燃機関１の回転数が目標回転数に達すると、回転数の吹け上がり抑制が行われる。
この場合、通常の始動と定圧室の負圧が無い状態の始動とを比較すると、通常の始動の場合に、内燃機関１の回転数が目標回転数を超えて且つ目標回転数付近（実線Ａで示す）に維持するが、定圧室２４の負圧が無い状態の始動の場合には、内燃機関１の回転数が抑制されながらも吹け上がり（一点鎖線Ｂで示す）が発生している。
その後、ＩＳＣバルブ１１の開度を小さくして、ＩＳＣ流量がさらに低下する。
【００２２】
次に、内燃機関１の回転数の立ち上がりが遅い始動の場合でも、吹け上がり抑制を行えるように、始動時の制御を実施する。
図７のタイムチャートに示すように、イグニッション（ＩＧ）スイッチ３１がオンになり（時間ｔ１）、内燃機関１が始動すると、ＩＳＣバルブ１１の開度が大きくなってＩＳＣ流量が開始するとともに、定圧室２４の負圧の判定が行われ、また、吸気量の減量補正が行われる。また、この時間ｔ１からは、タイマ２９Ｂが吸気量の減量補正の設定期間ＴＡをカウントし始める。
内燃機関１の回転数が始動後判定値に達すると（時間ｔ２）、ＩＳＣバルブ１１の開度が小さくなってＩＳＣ流量が低下する。
その後、タイマ２９Ｂで設定された設定期間ＴＡが終了する時に（時間ｔ３）、通常の始動では、内燃機関１の回転数が、目標回転数を超えて且つ目標回転数付近に維持される（図７の実線Ａで示す）。
一方、内燃機関１の回転数の立ち上がりが遅い始動では、内燃機関１の回転数が目標回転数に達していない（図７のＰ１で示す）。このとき、吸気量の減量補正を止め（図７のＰ２で示す）、ＩＳＣバルブ１１の開度を大きくしてＩＳＣ流量を増加させる。
そして、内燃機関１の回転数が目標回転数に近づいた時に（時間ｔ４）、つまり、設定期間ＴＡが終了する時（時間ｔ３）から所定時間Ｔを経過した時に（時間ｔ４）、内燃機関１の回転数が上昇しないように、ＩＳＣバルブ１１の開度を小さくしてＩＳＣ流量を減量する（図７のＰ３で示す）。これにより、回転数の吹け上がりの発生を抑制することができる（図７の一点鎖線Ｂで示す）。
その後、内燃機関１の回転数が目標回転数に達した時には（時間ｔ５）、ＩＳＣバルブ１１の開度を小さくして行き（図７のＰ４で示す）、ＩＳＣ流量を減量して行く。
【００２３】
この結果、この実施例において、制御手段２９は、定圧室２４の負圧が不足している場合に、吸気調整弁９の関度が小さくなるよう制御するため、吸気量が適切な値に調整されて、内燃機関１の回転数の吹け上がりを防止することができる。
また、吸気量調整弁９の開度が小さくなるように調整された後、内燃機関１の回転数が目標回転数に達することなく設定期間ＴＡを経過したときには、吸気量調整弁９の開度を大きくなるように制御する。これにより、例えば、負圧検出器２８が誤測定したとき等、定圧室２４から空気が供給されないにもかかわらず、吸気量調整弁９の開度が小さくなるような制御が実行されてしまった場合であっても、早期に吸気量を復帰させることができ、好適な内燃機関１の始動を実現できる。
また、特に、吸気量調整弁９の開度が小さくなるように調整された後、内燃機関１の回転数が目標回転数に達することがない場合に起こり得る回転数の急降下を防止できるため、運転者に不快感を与えることを防止できる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
この発明に係る制御装置を、各種内燃機関に適用可能である。
【符号の説明】
【００２５】
１  内燃機関
２  内燃機関の制御装置
９  吸気量調整弁
１０  スロットルバルブ
１１  ＩＳＣバルブ
１９  吸気圧センサ
２０  大気圧センサ
２１  連通管
２２  制動装置
２３  倍力装置
２４  定圧室
２７  ブレーキペダル
２８  負圧検出器
２９  制御手段
２９Ａ  吸気量補正部
２９Ｂ  タイマ
３１  イグニッションスイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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