(57)【要約】【課題】  エンジン低負荷時以外の時でも、エンジンの出力低下を招くことなく、またポンピングロス低減効果を損なうことなく、負圧源を確保できる内燃機関用制御装置を提供する。【解決手段】それぞれそのサイクルをずらして稼動する複数の気筒と、それぞれ前記各気筒の吸気口に接続された分岐吸気通路に配設された複数のスロットル弁と、前記各分岐吸気通路における前記スロットル弁の下流側部分と連通された負圧貯蔵用の負圧タンクと、前記各スロットル弁を開閉制御する制御手段とを備え、制御手段は、前記負圧タンクの負圧確保制御として、前記各スロットル弁をそれぞれ個別に、その対応する前記気筒の吸気に重なる様に一定期間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ４およびＴ５大スロットル開度α１まで開けて残りの期間Ｔ３小スロットル開度α３まで閉じる。【選択図】図７
2006037829.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれそのサイクルをずらして稼動する複数の気筒と、それぞれ前記各気筒の吸気口に接続された分岐吸気通路に配設された複数のスロットル弁と、前記各分岐吸気通路における前記スロットル弁の下流側部分と連通された負圧貯蔵用の負圧タンクと、前記各スロットル弁を開閉制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記負圧タンクの負圧確保制御として、前記各スロットル弁をそれぞれ個別に、その対応する前記気筒の吸気に重なる様に一定期間大スロットル開度まで開けて残りの期間小スロットル開度まで閉じることを特徴とする内燃機関用制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記各スロットル弁をそれぞれ、その対応する前記気筒の前記吸気口に配設された吸気弁が閉じられるまでに前記小スロットル開度まで閉じることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用制御装置。
【請求項３】
前記負圧タンク内の圧力に基づいて前記小スロットル開度を決定する開度決定手段を更に備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関用制御装置。
【請求項４】
前記小スロットル開度が全閉状態であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関用制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記各スロットル弁をそれぞれ、その対応する前記気筒の吸気行程の開始までに前記大スロットル開度まで開けることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１つに記載の内燃機関用制御装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記各スロットル弁をそれぞれ、その対応する前記気筒の吸気行程の開始以降に前記大スロットル開度まで開けることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１つに記載の内燃機関用制御装置。
【請求項７】
前記大スロットル開度が全開状態であることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の内燃機関用制御装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記負圧タンクの負圧が所定の負圧レベルに確保されている場合は、前記負圧確保制御を禁止することを特徴とする請求項１〜請求項７の何れか１つに記載の内燃機関用制御装置。
【請求項９】
前記制御手段は、所定時間当たりのアクセル踏込量が所定値以上の場合は、前記負圧確保制御を禁止することを特徴とする請求項１〜請求項７の何れか１つに記載の内燃機関用制御装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、当該内燃機関に掛かる負荷が所定の高負荷である場合は、前記負圧確保制御を禁止することを特徴とする請求項１〜請求項７の何れか１つに記載の内燃機関用制御装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、当該内燃機関に掛かる負荷が所定の低負荷である場合は、前記負圧確保制御を禁止することを特徴とする請求項１〜請求項７の何れか１つに記載の内燃機関用制御装置。
【請求項１２】
前記制御手段は、当該内燃機関のエンジン回転数が所定の高回転である場合は、前記負圧確保制御を禁止することを特徴とする請求項１〜請求項７の何れか１つに記載の内燃機関用制御装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、当該内燃機関のエンジン回転数が所定の低回転である場合は、前記負圧確保制御を禁止することを特徴とする請求項１〜請求項７の何れか１つに記載の内燃機関用制御装置。
【請求項１４】
前記制御手段は、当該スロットル弁に対する負圧確保制御がその制御の１サイクルの途中で禁止された場合は、そのスロットル弁に対する負圧確保制御を禁止せずに続行することを特徴とする請求項１〜請求項１３の何れか１つに記載の内燃機関用制御装置。
【請求項１５】
前記制御手段は、当該スロットル弁に対する負圧確保制御がその制御の１サイクルの途中で禁止された場合は、そのスロットル弁に対する負圧確保制御をその制御の次の１サイクル開始時から禁止することを特徴とする請求項１〜請求項１３の何れか１つに記載の内燃機関用制御装置。
【請求項１６】
前記制御手段は、前記各スロットル弁の開速度をそれぞれ、前記負圧タンクからそのスロットル弁の下流に導入されるガスのガス量に応じて補正することを特徴とする請求項１〜請求項１４の何れか１つに記載の内燃機関用制御装置。
【請求項１７】
前記制御手段は、前記各スロットル弁の開き始め時期をそれぞれ、そのスロットル弁が前記小スロットル開度まで閉じられている期間中にそのスロットル弁の下流に流入するガスのガス量に応じて、遅延補正することを特徴とする請求項１〜請求項１４の何れか１つに記載の内燃機関用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の内燃機関のスロットル弁を開閉制御する内燃機関用制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の気筒を有する内燃機関の中には、それら各気筒に接続された分岐吸気通路にスロットル弁（多連スロットル）を設けると共に、各スロットル弁下流の通路長を短くした内燃機関がある。この様に多連スロットルを採用してスロットル弁下流の通路長を短くすることにより、アクセル踏込量に対する内燃機関の応答性を向上できると共に、ポンピングロスを軽減できて内燃機関の出力を向上できる利点がある。その反面、スロットル弁下流の圧力が大気圧まで回復する速度が急峻となることから、スロットル弁下流の吸気負圧を負圧源にできず、従って、ＥＧＲ装置（排気ガス改善向上や燃費改善を目的として、ＥＧＲ、蒸散ガス、ブローバイガスを吸気系に戻す装置）やブレーキ倍力装置の作動源となる負圧源を確保できないという欠点があった。
【０００３】
従来、この欠点を解決するために、（１）上記の内燃機関に対して更に分岐吸気通路の集合部にスロットル弁を設け、車速減速に集合部のスロットル弁を閉じることにより、集合部のスロットル弁と多連スロットルとの間を負圧源とする方法（特許文献１）や、（２）上記の内燃機関に対して更に分岐吸気通路の集合部にスロットル弁を設け、集合部のスロットル弁または多連スロットルの一方をエンジン低負荷時に閉じられる開閉弁とし、他方をアクセル連動スロットル弁とし、車速減速に集合部のスロットル弁を閉じると共に多連スロットルを開くことにより、集合部のスロットル弁と多連スロットルとの間を負圧源とする方法（特許文献２）や、（３）上記の内燃機関に更に各分岐吸気通路におけるスロットル弁の下流側部分と連通した容器（負圧タンク）を設け、この容器を負圧源とする方法が採られてきた。
【０００４】
【特許文献１】特開平３−２２５０３９号公報
【特許文献２】特開平４−２１９４３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記（１）（２）の方法では、車速減速時（エンジン低負荷時）には、集合部のスロットル弁が閉じられるので、集合部のスロットル弁と多連スロットルとの間を負圧源にできるが、車速減速時以外の時には、集合部のスロットル弁が必ずしも閉じられるとは限らないので、集合部のスロットル弁と多連スロットルとの間を負圧源にできないという欠点がある。この場合、車速減速時以外の時に、集合部のスロットル弁を閉じると、エンジンの急激な出力低下を招く場合やポンピングロス低減効果を損なう場合がある。
【０００６】
また、上記（３）の方法では、各スロットル弁の開閉は全て同期して行われている。そのため、エンジン低負荷時では、各スロットル弁の開きが共に小さく、従って各スロットル弁下流の圧力の上昇速度が共に遅いため、負圧タンク内の圧力の上昇速度を遅く保て、従って負圧タンク内の圧力を低く保て、負圧タンクを負圧源にできるが、エンジン中負荷時では、各スロットル弁の開きが共に大きく、従って各スロットル弁下流の圧力の上昇速度が共に速くなるため、負圧タンク内の圧力の上昇速度が速くなり、従って負圧タンク内の圧力を低く保てず、負圧タンクを負圧源にできないという欠点がある。この場合、エンジン中負荷時に、各スロットル弁を共に小さく閉じると、エンジンの急激な出力低下を招く場合やポンピングロス低減効果を損なう場合がある。
【０００７】
そこで、この発明の課題は、エンジン低負荷時以外の時でも、エンジンの出力低下を招くことなく、またポンピングロス低減効果を損なうことなく、負圧源を確保できる内燃機関用制御装置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】
【０００８】
上記課題を解決する為に、請求項１に記載の発明は、それぞれそのサイクルをずらして稼動する複数の気筒と、それぞれ前記各気筒の吸気口に接続された分岐吸気通路に配設された複数のスロットル弁と、前記各分岐吸気通路における前記スロットル弁の下流側部分と連通された負圧貯蔵用の負圧タンクと、前記各スロットル弁を開閉制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記負圧タンクの負圧確保制御として、前記各スロットル弁をそれぞれ個別に、その対応する前記気筒の吸気に重なる様に一定期間大スロットル開度まで開けて残りの期間小スロットル開度まで閉じるものである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、各分岐吸気通路におけるスロットル弁の下流側部分と連通された負圧貯蔵用の負圧タンクが備えられ、各スロットル弁がそれぞれ個別に、その対応する気筒の吸気に重なる様に一定期間大スロットル開度まで開けられて残りの期間小スロットル開度まで閉じられるので、各スロットル弁の下流の圧力の上昇速度が同時期に速くなることを防止でき、これにより、エンジン低負荷時以外の時でも、負圧タンク内の圧力を低く保てて負圧タンクを負圧源にできる。
【００１０】
また、前記一定期間内で各スロットル弁を大きく開いても、各スロットル弁の下流の圧力の上昇速度は同時期に速くならないので、エンジン低負荷時以外の時でも、エンジン出力の低下を招くことなく、またポンピングロス低減効果を損なうことなく、負圧タンクを低く保てて負圧タンクを負圧源にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
＜実施の形態１＞
この実施の形態に係る内燃機関用制御装置１は、図１の様に、複数の気筒を有する内燃機関（ここでは直列４気筒エンジン）３と、エンジン３に配設された負圧貯蔵用の負圧タンク５と、エンジン３を制御する電子制御装置（制御手段、開度決定手段）７とを備える。
【００１２】
エンジン３は、複数の気筒（第１気筒、第２気筒、第３気筒および第４気筒）９と、各気筒９の吸気口に配設された吸気弁１１と、各気筒９の吸気弁１１を開閉駆動するカムの位置を検出するカム位置検出手段１５と、各気筒９に配設されたクランクの位置を検出するクランク位置検出手段１９と、各気筒９の吸気口に接続された分岐吸気通路２１に配設されたスロットル弁２３と、各スロットル弁２３を開閉駆動するスロットルアクチュエータ２５と、各スロットル弁２３のスロットル開度を検出するスロットル開度検出手段２７とを備えて主構成される。尚、図１では、便宜上、第１から第４気筒９に関する部分のうち、第１気筒に関する部分だけ図示され、第２から第４気筒に関する部分は図示省略される。
【００１３】
各気筒９はそれぞれ、所定の制御装置によりそのサイクルがずらされて稼動される。ここでは、図６中の上段図の様に、各気筒９の１サイクルはそれぞれ、吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程からなり、各気筒９はそれぞれ、互いに一行程分ずらされて稼動される。
【００１４】
負圧タンク５は、各連通通路３３を介して各分岐吸気通路２１におけるスロットル弁２３の下流側部分と連通されている。また、負圧タンク５は、導入路３５を介してＥＧＲ装置（図示省略）やブレーキ倍力装置（図示省略）と接続されている。負圧タンク５には、負圧タンク５内の圧力を検出する負圧検出手段３７が配設されている。
【００１５】
この負圧タンク５は、各スロットル弁２３の下流の吸気負圧を貯蔵し、ＥＧＲ装置やブレーキ倍力装置の作動源である負圧源として機能する。負圧タンク５内の圧力は、各スロットル弁２３の下流の圧力と釣り合いの取れる圧力に収束する形で決まる。
【００１６】
電子制御装置７は、例えば各検出手段１５，１９，２７，３７からの検出信号、アクセルポジション検出手段（図示省略）からの検出信号（アクセルポジション信号）、ブレーキ倍力装置からの負圧信号（ブレーキマスターバック負圧信号）、各分岐吸気通路２１を通じて吸入される吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段（図示省略）からの検出信号（吸入空気量検出信号）、導入路３５を通じて導入されるガス（ＥＧＲ、蒸散ガスおよびブローバイガス）を検出するガス量検出手段（図示省略）からの検出信号（ガス量検出信号）に基づいて、負圧タンク５内の圧力が所要の負圧レベルより低く保たれる様に、各スロットルアクチュエータ２５を介して各スロットル弁２３を開閉制御する（この制御を負圧確保制御と呼ぶ）。
【００１７】
ここで、上記の負圧確保制御について説明する前に、エンジン３における従来の各スロットル弁２３の開閉制御（以後、従来の開閉制御と呼ぶ）と、その制御の際の各気筒９の各行程（吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程）と負圧タンク５内の圧力との関係とについて説明する。
【００１８】
まず、従来の開閉制御では、各スロットル弁２３はそれぞれ、その対応する気筒９の１サイクルに渡って共に同じ一定のスロットル開度（目標スロットル開度）で開かれる。これにより、各スロットル弁２３の下流の圧力Ｐ’はそれぞれ、図６中の下段図の様に、その対応する気筒９の吸気行程の開始時付近で最高圧となり、そこから減少してその吸気行程の終了時付近でかなり低い最低圧となり、そこから次回の吸気行程に向かって山形に上昇する。尚、図６中の第１，第２，第３および第４スロットル弁とはそれぞれ、第１，第２，第３および第４気筒９に対応するスロットル弁２３を指す。
【００１９】
その１サイクル中の負圧タンク５内の圧力Ｐｆ’は、図６中の下段図の様に、各スロットル弁２３の下流の圧力Ｐ’がそれぞれ、その対応する気筒９の吸気行程の終了時付近でかなり低い最低圧となるが、その対応する気筒９の圧縮行程の開始時付近から山形に上昇するので、各圧力Ｐ’の最高圧から少し低い程度の圧力に収束する。
【００２０】
従って、この様な従来の開閉制御では、エンジン低負荷時やブレーキ踏込時の様に、各スロットル弁２３のスロットル開度が共に全閉に近い時には、各スロットル弁２３の下流の圧力Ｐ’の最高圧自体がかなり低くなるので、負圧タンク５内の圧力Ｐｆ’が所要の負圧レベルＰｓ（負圧源として要求される要求負圧）より低く保たれて、負圧タンク５を負圧源にできる。しかし、例えばエンジン中負荷時の様に、スロットル弁２３のスロットル開度が比較的大きい時には、図６中の下段図の様に、各スロットル弁２３の下流の圧力Ｐの最高圧が高くなる共に、各圧力Ｐ’がそれぞ各圧縮行程の開始時付近から山形に高く上昇するので、負圧タンク５内の圧力Ｐｆ’が所要の負圧レベル（要求負圧）Ｐｓより高くなり、負圧タンク５を負圧源にできなくなる。
【００２１】
そこで、この実施の形態では、電子制御装置７により、上記の負圧確保制御として、各スロットル弁２３をそれぞれ個別に、その対応する気筒９の吸気に重なる様に一定期間吸入空気量確保スロットル開度（大スロットル開度）まで開けて残りの期間負圧確保スロットル開度（小スロットル開度）まで閉じる様にしている。尚、上記の吸入空気量確保スロットル開度とは、各気筒９の要求吸入空気量（各気筒９が１サイクルで必要とする吸入空気量）を確保するためのスロットル開度である。また、上記の負圧確保スロットル開度とは、負圧タンク５の負圧を確保するためのスロットル開度である。この負圧確保制御を第１気筒９に対応する第１スロットル弁２３に着目すると、第１スロットル弁２３は、例えば図７の下段図の様に開閉制御される。
【００２２】
即ち、第１スロットル弁２３は、図７中の下段図の様に、第１気筒９の吸気行程の開始時ｔ０（便宜上ｔ０＝０（時刻の原点）とする）から所定期間吸入空気量確保スロットル開度α１で開かれ（第１吸入空気量確保スロットル開度維持期間Ｔ１）、そして、その吸気行程の終了時を目標に負圧確保スロットル開度α２まで閉じられ（閉じ制御期間Ｔ２）、そして、第１気筒９の圧縮行程および膨張行程の間その負圧確保スロットル開度α２に維持され（負圧確保スロットル開度維持期間Ｔ３）、そして、第１気筒９の排気行程の開始時ｔ３から開き始めて排気行程の終了時ｔ５（即ち次回の吸気行程の開始時ｔ０）までに吸入空気量確保スロットル開度α１まで開かれ（開き制御期間Ｔ４）、そして、その排気行程の終了時ｔ５までその吸入空気量確保スロットル開度α１に維持される（第２吸入空気量確保スロットル開度維持期間Ｔ５）。この様にして、第１スロットル弁２３は、第１気筒９の吸気に重なる様に一定期間（吸気行程および排気行程の間）開かれて残りの期間（圧縮行程および膨張行程の間）閉じられる。各スロットル弁２３は、この負圧確保制御を１サイクルとして繰り返される。
【００２３】
この負圧確保制御により、第１スロットル弁２３の下流の圧力Ｐは、図７中の上段図の様に、第１気筒９の吸気行程の間は、従来同様（図６の下段図参照）、その吸気行程の開始時付近で最高圧となり、そこから減少してその吸気行程の終了時付近でかなり低い最低圧となり、そして第１気筒９の圧縮行程および膨張行程の間は、第１スロットル弁２３が負圧確保スロットル開度α２に維持されて第１スロットル弁２３の下流に流れる空気量が絞られるため、第１気筒９の吸気弁１１が閉じられた時点（圧縮行程の開始時付近）ｔからその圧力上昇が抑えられられて比較的低い圧力に保たれ、そして第１気筒９の排気行程の間は、第１スロットル弁２３が大きく開かれるに伴って上昇する。
【００２４】
この様に、この負圧確保制御の下では、第１スロットル弁２３の下流の圧力Ｐは、図７中の上段図の様に、第１気筒９の圧縮行程の開始時付近ｔから排気行程の開始時付近までの間において、従来の開閉制御の場合の第１スロットル弁２３の下流の圧力Ｐ’と比べて、かなり低く抑えられる。
【００２５】
この負圧確保制御は、残りの気筒９に対応するスロットル弁２３に対しても同様に行われるので、残りのスロットル弁２３の下流の圧力Ｐも、同様に、その対応する気筒９の吸気行程の終了時付近（吸気弁１１の閉じ完了時）から排気行程の開始時付近までの間において、従来の開閉制御の場合のそのスロットル弁２３の下流の圧力Ｐ’と比べて、かなり低く抑えられる。各気筒９の１サイクルが互いに一行程分ずつずれていることを考慮すると、負圧タンク内の圧力Ｐｆは、１サイクルに渡って、従来の開閉制御の場合の負圧タンク５内の圧力Ｐｆ’と比べて、かなり低い圧力に保たれる。これにより、エンジンの低負荷時だけでなく中高負荷時にも、負圧タンク５内の圧力Ｐｆを所定の負圧レベルＰｓより低く保て、負圧タンク５を負圧源にできる。
【００２６】
尚、この実施の形態では、電子制御装置７は、上記の負圧確保制御を行わない場合（後述の様に上記の負圧確保制御が禁止された場合）は、その代わりに従来の開閉制御を各スロットル弁２３に対して行う様になっている。
【００２７】
次に、図２および図３に基づいて、電子制御装置７の動作を上記の負圧確保制御を中心に説明する。以下では、代表として負圧確保制御が第１気筒９に対応する第１スロットル弁２３に適用された場合で説明するが、他の気筒９に対応するスロットル弁２３についても同様に適用されているものとする。
【００２８】
ステップＳ１−１では、電子制御装置７により、アクセルポジション、第１スロットル弁２３のスロットル開度、第１気筒９のカムのカム位置、第１気筒９のクランクのクランク位置、負圧タンク５内の圧力Ｐｆ、第１スロットル弁２３の配設された第１分岐吸気通路２１を通じて吸入される吸入空気量、導入路３５を通じて負圧タンク５内に導入されるブレーキ倍力装置からの空気の空気量（以後、ブレーキ空気量と呼ぶ）、および、導入路３５を通じて負圧タンク５内に導入されるガス（ＥＧＲ、蒸散ガスおよびブローバイガス）のガス量が検出される。
【００２９】
ここでは、上記のアクセルポジションは、前記アクセルポジション検出手段からのアクセルポジション信号に基づいて検出される。上記の第１気筒９のカムのカム位置、第１気筒９のクランクのクランク位置、第１スロットル弁２３のスロットル開度および負圧タンク５内の圧力Ｐｆはそれぞれ、各検出手段１５，１９，２７，３７からの検出信号に基づいて検出される。上記の吸入空気量は、前記吸入空気量検出手段からの検出信号に基づいて検出される。上記のブレーキ空気量は、ブレーキ倍力装置からのブレーキマスターバック負圧信号に基づいて検出される。上記のガス量は、前記導入ガス量検出手段からの検出信号に基づいて検出される。
【００３０】
ステップＳ１−２では、電子制御装置７により、ステップＳ１−１で検出されたガス量およびブレーキ空気量に基づいて要求負圧（負圧タンク５に要求される負圧）Ｐｓが算出される。この要求負圧Ｐｓの算出方法としては、例えば図４および図５のマップを用いて求める方法がある。即ち、まずステップＳ１−１で検出されたアクセルポジションからアクセル踏込量を算出し、その算出されたアクセル踏込量とステップＳ１−１で検出された吸入空気量（例えばアイドル流量）とから目標スロットル開度を算出し、ステップＳ１−１で検出されたカム位置およびクランク位置からエンジン回転数を算出し、それら検出された目標スロットル開度とエンジン回転数とから目標スロットル開度とエンジン回転数とをパラメータとする図４のマップを用いてエンジン３の負荷レベルを求める。そして、ステップＳ１−１で算出されたガス量およびブレーキ空気量から目標導入量を算出し、この目標導入量と先に求められたエンジン３の負荷レベルとから目標導入量とエンジン３の負荷レベルとをパラメータとする図５のマップを用いて要求負圧Ｐｓを算出する。
【００３１】
尚、ここでは、図４のマップは、例えば、目標スロットル開度が小さい（大きい）ほど、またエンジン回転数が大きい（小さい）ほど、エンジン３の負荷レベルが大きく（小さく）なる様に設定されている。また、図５のマップは、エンジン３の負荷レベルが大きい（小さい）ほど、また目標導入量が大きい（小さい）ほど、要求負圧が大きく（小さい）なる様に設定されている。
【００３２】
そして、ステップＳ１−３では、電子制御装置７により、例えば運転者の運転状態（アクセル踏込量、エンジン回転数、エンジン３の負荷レベル）等に基づいて、第１スロットル弁２３に対して上記の負圧確保制御を実行するか否かの判定（負圧確保制御実行判定）が行われる。
【００３３】
即ち、図３のステップＳ２−１で、ステップＳ１−１で検出されたアクセルポジションから所定時間当たりのアクセル踏込量が算出されると共に、ステップＳ１−２の場合と同様にしてエンジン回転数およびエンジン３の負荷レベルが算出される。
【００３４】
そして、ステップＳ２−２で、ステップＳ２−１で算出されたアクセル踏込量が予め設定された閾値（所定値）と比較される（即ちアクセル踏込量が大きいか否かが判定される）。そして、アクセル踏込量が閾値以上の場合は、ステップＳ２−８に進み、負圧確保制御が禁止される。これによりアクセル踏込時のレスポンスの向上が確保される。他方、アクセル踏込量が閾値未満の場合は、ステップＳ２−３に進む。尚、上記の閾値は、運転者のアクセル踏込量に対する車両の加速開始時期を予め計測し、その加速時の運転品質を損なわない値に設定される。
【００３５】
ステップＳ２−３では、ステップＳ２−１で算出されたエンジン回転数と予め設定された閾値とが比較される（即ちエンジン回転数が高いか（所定の高回転数か）否かが判定される）。そして、エンジン回転数が閾値以上の場合は、ステップＳ２−８に進み、負圧確保制御が禁止される。これによりエンジン３の高回転時におけるスロットルアクチュエータ２５の応答時間不足に伴う吸入空気量の変動によるエンジン出力の低下が抑えられて、運転品質が向上する。他方、エンジン回転数が閾値未満の場合は、ステップＳ２−４に進む。尚、上記の閾値は、スロットルアクチュエータ２５の駆動速度と、エンジン回転数が当該閾値にある場合における第１スロットル弁２３の下流に空気が充填される速度とから運転品質を損なわない値に設定される。
【００３６】
ステップＳ２−４では、ステップＳ２−１で算出されたエンジン３の負荷レベルと予め設定された第１の閾値とが比較される（即ちエンジン３の負荷レベルが高いか（所定の高負荷か）否かが判定される）。そして、エンジン３の負荷レベルが第１の閾値以上の場合は、ステップＳ２−８に進み、負圧確保制御が禁止される。これによりエンジン３の高負荷時におけるスロットル弁２３の開閉により引き起こされる吸入空気の脈動の変化によるエンジン出力の変動が抑えられて、運転品質が向上する。他方、エンジン３の負荷レベルが第１の閾値未満の場合は、ステップＳ２−５に進む。尚、上記の第１の閾値は、スロットルアクチュエータ２５の駆動時間と、スロットル弁２３の開閉による吸入空気の変動に対するエンジン出力の変化とから決定される。
【００３７】
ステップＳ２−５では、ステップＳ２−１で算出されたエンジン３の負荷レベルと予め設定された第２の閾値とが比較される（即ちエンジン３の負荷レベルが低いか（所定の低負荷か）否かが判定される）。そして、エンジン３の負荷レベルが第２の閾値以下の場合は、負圧タンク５内の負圧Ｐｆが十分に確保されている（即ち負圧タンク５内の圧力ＰｆがステップＳ１−２で算出された要求負圧（所定の負圧レベル）Ｐｓより低く保たれている）と判断されて、ステップＳ２−８に進み、負圧確保制御が禁止される。これによりスロットル弁２３の開閉による吸入空気の脈動の変化によるエンジン出力の変動が抑えられて、運転品質が向上する。他方、エンジン３の負荷レベルが第２の閾値より大きい場合は、ステップＳ２−６に進む。上記の第２の閾値は、エンジン３の低負荷時において、負圧タンク５内の負圧Ｐｆが十分に確保されると判断される値に設定される。
【００３８】
ステップＳ２−６では、ステップＳ１−１で検出された負圧タンク５内の圧力ＰｆとステップＳ１−２で算出された要求負圧Ｐｓとが比較される（即ち負圧タンク５の負圧が十分か（所定の負圧レベルに保たれているか）否かが判定される）。そして、負圧タンク５内の圧力Ｐｆが要求負圧Ｐｓより低い場合は、負圧タンク５の負圧は十分に確保されていると判断されて、ステップＳ２−８に進み、負圧確保制御が禁止される。これによりスロットル弁２３の開閉による吸入空気の脈動の変化によるエンジン出力の変動が抑えられて、運転品質が向上する。他方、負圧タンク５内の圧力Ｐｆが要求負圧Ｐｓ以上の場合は、負圧タンク５の負圧は十分に確保されていないと判断されて、ステップＳ２−７に進み、負圧確保制御が許可される。この様にして、ステップＳ１−３で、電子制御装置７により第１スロットル弁２３に対する負圧確保制御実行判定が行われる。
【００３９】
そして、図２に戻って、ステップＳ１−４では、ステップＳ１−３で第１スロットル弁２３に対する負圧確保制御が許可された場合はステップＳ１−６に進み、他方、第１スロットル弁２３に対する負圧確保制御が禁止された場合はステップＳ１−５ａに進む。
【００４０】
そして、ステップＳ１−５ａでは、電子制御装置７により、第１スロットル弁２３に対して負圧確保制御が現在実行されているか否かが判定される。そして、負圧確保制御が現在実行されていないと判定された場合は、ステップＳ１−１４のリターンに進み、第１スロットル弁２３に対する負圧確保制御を実行せずにこの負圧確保処理のルーチンを抜け、他方、第１スロットル弁２３に対する負圧確保制御が現在実行されている場合は、ステップＳ１−５ｂに進む。
【００４１】
ステップＳ１−５ｂでは、電子制御装置７により、現在実行中の負圧確保制御がその制御の１サイクルの途中の段階にあるか否かが判定される。そして、その現在実行中の負圧確保制御がその制御の１サイクルの途中の段階にない場合（即ちその制御の１サイクルの終了段階にある場合）は、ステップＳ１−１４のリターンに進み、ステップＳ１−３での負圧確保制御の禁止の判定結果に従って第１スロットル弁２３に対する負圧確保制御を実行せずにこの負圧確保処理のルーチンを抜る。他方、現在実行中の負圧確保制御がその制御の１サイクルの途中の段階にある場合（即ちその制御の１サイクルの終了段階にない場合）は、ステップＳ1−６に進み、ステップＳ１−３での負圧確保制御の禁止の判定結果を無視して、現在実行中の第１スロットル弁２３に対する負圧確保制御を続行する。
【００４２】
尚、負圧確保制御の１サイクルの途中の段階で、負圧確保制御の禁止判定後すぐに負圧確保制御を禁止してスロットル弁２３を従来の開閉制御（即ち目標スロットル開度）に戻すと、負圧確保制御を途中で終了した当該スロットル弁２３に対応する気筒９への吸入空気量が不足し、エンジン出力が低下し、運転品質が低下する可能性があるが、ステップＳ１−５ｂの処理により、その可能性が解消される。
【００４３】
ステップＳ１−６では、電子制御装置７により、負圧確保スロットル開度α２および吸入空気量確保スロットル開度α１が求められる。
【００４４】
負圧確保スロットル開度α２を求める方法としては、例えば、ステップＳ１−２で算出された要求負圧とエンジン回転数とから要求負圧とエンジン回転数とをパラメータとする所定のマップを用いて求める方法がある。
【００４５】
尚、負圧確保スロットル開度α２を求める別の方法としては、例えば、ステップＳ１−１で検出された負圧タンク５内の圧力Ｐから所定のマップを用いて負圧確保スロットル開度α２を求めてもよい。その際のマップとしては、例えば、負圧タンク５内の圧力Ｐが高い（低い）ほど、負圧確保スロットル開度α２が小さく（大きく）なる様に設定されたものが用いられる。この様に負圧確保スロットル開度α２を負圧タンク５内の圧力Ｐに基づいて求める場合には、負圧タンク５内の圧力Ｐｆに応じた適切な負圧確保スロットル開度α２でスロットル弁２３を閉じることができる利点がある。
【００４６】
他方、吸入空気量確保スロットル開度α１の算出方法としては、例えば、ステップＳ１−２で算出されたエンジン回転数と目標スロットル開度とから所定のマップを用いて第１気筒９の要求吸入空気量を算出し、第１スロットル弁２３の開き始め時点ｔ３から次回の吸気行程の終了時ｔ２までの期間の長さと上記で算出された吸入空気量とから所定のマップを用いて吸入空気量確保スロットル開度α１を算出する方法がある。
【００４７】
その際、図８の様に、上記の吸入空気量確保スロットル開度α１は、既に算出された負圧確保スロットル開度α２も参考にし、負圧確保制御を実行した場合の第１スロットル弁２３の下流に流れる空気量Ｖの１サイクルの総和と、負圧確保制御を実行しない場合（従来の開閉制御を実行した場合）の第１スロットル弁２３の下流に流れる空気量Ｖ’の１サイクルの総和とが等しくなるように設定される。つまり、吸入空気量確保スロットル開度α１は、図８の様に、既に算出された負圧確保スロットル開度α２に対し、図８中の上段図の領域（ａ）の面積と領域（ｂ）の総面積とが等しくなるように設定される。尚、図８中の下段図の実践αは、負圧確保制御を実行した場合の第１スロットル弁２３のスロットル開度の時間変化を示すグラフであり、点線α’は、負圧確保制御を実行しない場合（従来の開閉制御を実行した場合）の第１スロットル弁２３のスロットル開度（目標スロットル開度）の時間変化を示すグラフである。
【００４８】
そして、ステップＳ１−７では、電子制御装置７により、第１気筒９のクランクのクランク位置およびカムのカム位置から第１気筒９の現在の状態（第１気筒９がその１サイクルのどの時点の状態にあるか）が判別され、その判別された第１気筒９の状態に基づいて、第１スロットル弁２３が現在各期間Ｔ１〜Ｔ５のうちのどの期間にあるかが判定（スロットル弁開閉制御判定）される（図７参照）。
【００４９】
即ち、まず第１スロットル弁２３の閉じ始め時期ｔ１（図７参照）が求められる。その閉じ始め時期ｔ１を求める方法としては、例えば、エンジン回転数から第１気筒９の吸気行程の期間（Ｔ１＋Ｔ２）の長さが求められ、また、ステップＳ１−６で算出された吸入空気量確保スロットル開度α１と負圧確保スロットル開度α２とスロットルアクチュエータ２５の駆動速度とから閉じ制御期間Ｔ２の長さが求められ、そして、それら求められた第１気筒９の吸気行程の期間の長さと閉じ制御期間Ｔ２の長さとから閉じ始め時期ｔ１（＝吸気行程の開始時ｔ０＋吸気行程の期間の長さ−閉じ制御期間Ｔ２の長さ）が求められる。その際、エンジン回転数から第１気筒９の吸気行程の終了時期ｔ２、排気行程の開始時期ｔ３および排気行程の終了時期ｔ５も求められる。
【００５０】
そして、図７参照して、判別された第１気筒９の状態が第１気筒９の吸気行程の開始時期ｔ０から閉じ始め時期ｔ１までの間の状態にある場合は、第１スロットル弁２３は第１吸入空気量確保スロットル開度維持期間Ｔ１にあると判定される。また、判別された第１気筒９の状態が閉じ始め時期ｔ１から第１気筒９の吸気行程の終了時期ｔ２までの間の状態にある場合は、第１スロットル弁２３は閉じ制御期間Ｔ２にあると判定される。また、判別された第１気筒９の状態が第１気筒９の圧縮行程の開始時期ｔ２から第１気筒９の排気行程の開始時期ｔ３までの間の状態にある場合は、第１スロットル弁２３は負圧確保スロットル開度維持期間Ｔ３にあると判定される。また、判別された第１気筒９の状態が第１気筒９の排気行程の開始時期ｔ３から終了時期ｔ５までの間の状態にあり且つ第１スロットル弁２３が吸入空気量確保スロットル開度α１まで開いてない場合は、第１スロットル弁２３は開き制御期間Ｔ４にあると判定される。また、第１気筒９の状態が第１気筒９の排気行程の開始時ｔ３から終了時ｔ５までの間の状態にあり且つ第１スロットル弁２３が吸入空気量確保スロットル開度α１まで開いている場合は、第１スロットル弁２３は第２吸入空気量確保スロットル開度維持期間Ｔ５にあると判定される。
【００５１】
ステップＳ１−８では、ステップＳ１−７の判定結果が第１吸入空気量確保スロットル開度維持期間Ｔ１である場合は、ステップＳ１−９に進み、電子制御装置７によりその判定結果に従ってスロットルアクチュエータ２５が駆動されて、第１スロットル弁２３が吸入空気量確保スロットル開度α１に維持される。即ち、第１スロットル弁２３が吸入空気量確保スロットル開度α１まで開いている場合（例えば前回の１サイクルで負圧確保制御が実行されていた場合）は、第１スロットル弁２３はその吸入空気量確保スロットル開度α１のまま維持される。他方、第１スロットル弁２３が吸入空気量確保スロットル開度α１まで開いていない場合（例えば前回の１サイクルで従来の開閉制御が実行されていた場合）は、第１スロットル弁２３は吸入空気量確保スロットル開度α１まで開かれてその吸入空気量確保スロットル開度α１に維持される。そして、ステップＳ１−１４のリターンに進み、この負圧確保処理を抜ける。他方、ステップＳ１−７の判定結果が第１吸入空気量確保スロットル開度維持期間Ｔ１でない場合は、ステップＳ１−１０に進む。
【００５２】
ステップＳ１−１０では、ステップＳ１−７の判定結果が閉じ制御期間Ｔ２である場合は、ステップＳ１−９に進み、電子制御装置７によりその判定結果に従ってスロットルアクチュエータ２５が駆動されて、第１スロットル弁２３が一定速度で閉じられる。これにより、第１スロットル弁２３が第１気筒９の吸気行程の終了時を目標に負圧確保スロットル開度α２まで閉じられる。これにより、第１気筒９の要求吸入空気量のうちの所定の量が期間Ｔ１およびＴ２の間で確保されつつ、第１スロットル弁２３が第１気筒９の吸気行程の終了前までに負圧確保スロットル開度α２まで閉じられる。そして、ステップＳ１−１４のリターンに進み、この負圧確保処理を抜ける。他方、ステップＳ１−７の判定結果が閉じ制御期間Ｔ２でない場合は、ステップＳ１−１１に進む。
【００５３】
ステップＳ１−１１では、ステップＳ１−７の判定結果が負圧確保スロットル開度維持期間Ｔ３である場合は、ステップＳ１−９に進み、電子制御装置７によりその判定結果に従ってスロットルアクチュエータ２５が駆動されて、第１スロットル弁２３が負圧確保スロットル開度α２に維持される。これにより、第１スロットル弁２３の下流の圧力Ｐの上昇速度が抑えられて、負圧タンク５内の圧力Ｐｆが要求負圧Ｐｓより低く保たれる。そして、ステップＳ１−１４のリターンに進み、この負圧確保処理を抜ける。他方、ステップＳ１−７の判定結果が負圧確保スロットル開度維持期間Ｔ３でない場合は、ステップＳ１−１２ａに進む。
【００５４】
ステップＳ１−１２ａでは、ステップＳ１−７の判定結果が開き制御時期Ｔ４である場合は、ステップＳ１−１２ｂに進み、ステップＳ１−７の判定結果が開き制御時期Ｔ４でない場合は、ステップＳ１３に進む。
【００５５】
ステップＳ１−１２ｂでは、電子制御装置７により、例えばステップＳ１−１で検出されたガス量およびブレーキ空気量に基づいて、連通通路３３を通じて負圧タンク５から第１スロットル弁２３の下流に流入するガス（ブレーキ倍力装置からの空気、ＥＧＲ、蒸散ガスおよびブローバイガス）の所定時間当たりの総ガス量が求められ、その求められた総ガス量に基づいてスロットルアクチュエータ２５の駆動速度（即ちスロットル弁２３の開速度）が補正される。例えば、その総ガス量が比較的多い（少ない）場合は、スロットルアクチュエータ２５の駆動速度が速められる（遅められる）補正がされる。この補正の範囲は、第１スロットル弁２３が次回の吸気行程の開始時までに吸入空気量確保スロットル開度α１まで開ける駆動速度の範囲に制限される。連通通路３３を通じて負圧タンク５から第１スロットル弁２３の下流に流入するガスのガス量が多いと、第１スロットル弁２３の下流の圧力Ｐの上昇速度が速くなるが、この補正により、その圧力Ｐの上昇速度が速くなることが防止される。
【００５６】
そして、ステップＳ１−９に進み、電子制御装置７により、ステップＳ１−１２ｂで補正された駆動速度でスロットルアクチュエータ２５が駆動されて、スロットル弁２３が吸入空気量確保スロットル開度α１まで開かれる。これにより、第１スロットル弁２３の下流の圧力Ｐの上昇速度が抑えられつつ（従って負圧タンク５の負圧が確保されつつ）、第１気筒９の排気行程の終了時までに、第１スロットル弁２３が吸入空気量確保スロットル開度α１まで開かれる。そして、ステップＳ１−１４のリターンに進み、この負圧確保処理を抜ける。
【００５７】
ステップＳ１−１３では、ステップＳ１−７の判定結果が第２吸入空気量確保スロットル開度維持期間Ｔ５であると判断され、ステップＳ１−９に進み、電子制御装置７によりその判定結果に従ってスロットルアクチュエータ２５の駆動されて、第１スロットル弁２３が吸入空気量確保スロットル開度α１に維持される。これにより、第１気筒９の要求吸入空気量のうちの残りの量が期間Ｔ４およびＴ５の間で確保される。そして、ステップＳ１−１４のリターンに進み、この負圧確保処理を抜ける。
【００５８】
尚、この第１スロットル弁２３に対するステップＳ１−１〜Ｓ１−１３の一連の処理は、第１気筒９の１サイクル中微少時間置きに繰り返し実行される。そして、それら各時点で実行される当該一連の処理によりそれら各時点での第１スロットル弁２３の開閉が制御される。
【００５９】
以上の様に構成された内燃機関用制御装置１によれば、各分岐吸気通路２１におけるスロットル弁２３の下流側部分と連通された負圧貯蔵用の負圧タンク５が備えられ、各スロットル弁２３がそれぞれ個別に、その対応する気筒９の吸気に重なる様に一定期間（ここでは排気行程および吸気行程の間）吸入空気量確保スロットル開度α１まで開けられて残りの期間（ここでは圧縮行程および膨張行程の間）負圧確保スロットル開度α２まで閉じられるので、各スロットル弁２３の下流の圧力Ｐの上昇速度が同時期に速くなることを防止でき、これにより、エンジン低負荷時以外の時でも、負圧タンク５内の圧力Ｐｆを低く保てて負圧タンク５を負圧源にできる。
【００６０】
また、前記一定期間内で各スロットル弁２３を大きく開いても、各スロットル弁２３の下流の圧力Ｐの上昇速度は同時期に速くならないので、エンジン低負荷時以外の時でも、エンジン３の出力低下を招くことなく、またポンピングロス低減効果を損なうことなく、負圧タンク５を低く保てて負圧タンク５を負圧源にできる。
【００６１】
また、各スロットル弁２３がそれぞれ、その対応する気筒９の吸気口に配設された吸気弁１１が閉じられるまでに負圧確保スロットル開度α２まで閉じられるので、各スロットル弁２３の下流の圧力Ｐを低い圧力で長期間保て、負圧タンク５を安定させて負圧源にできる。
【００６２】
また、各スロットル弁２３がそれぞれ、その対応する気筒９の吸気行程の開始までに吸入空気量確保スロットル開度α１まで開けられるので、気筒９が必要とする吸入空気量を十分に確保できてエンジン３の出力の低下を抑えることができる。
【００６３】
また、負圧タンク５の負圧が所定の負圧レベルに確保されている場合には、負圧確保制御が禁止されるので、不要な負圧確保制御を防止できる。
【００６４】
また、所定時間当たりのアクセル踏込量が閾値（所定値）以上の場合には、負圧確保制御が禁止されるので、アクセル踏込時のレスポンスを向上できる。
【００６５】
また、エンジン３に掛かる負荷が所定の高負荷である場合には、負圧確保制御が禁止されるので、当該高負荷時のスロットル弁２３の開閉により引き起こされる吸入空気の脈動の変化によるエンジン出力の変動を抑制できて運転品質を向上できる。
【００６６】
また、エンジン３に掛かる負荷が所定の低負荷である場合には、負圧確保制御が禁止されるので、当該低負荷時のスロットル弁２３の開閉により引き起こされる吸入空気の脈動の変化によるエンジン出力の変動を抑制できて運転品質を向上できる。
【００６７】
また、エンジン３のエンジン回転数が所定の高回転である場合には、負圧確保制御が禁止されるので、当該高回転時のスロットル弁２３の応答時間不足に伴う吸入空気の変動によるエンジン出力の低下を抑制できて運転品質を向上できる。
【００６８】
また、エンジン３のエンジン回転数が所定の低回転である場合には、負圧確保制御が禁止されるので、当該低回転時のスロットル弁２３の開閉により引き起こされる吸入空気の脈動の変化によるエンジン出力の変動を抑制できて運転品質を向上できる。
【００６９】
また、当該スロットル弁２３に対する負圧確保制御がその制御の１サイクルの途中で禁止された場合は、そのスロットル弁２３に対する負圧確保制御が禁止されずに続行されるので、負圧確保制御がその制御の１サイクルの途中で終了されることにより気筒９への吸入空気量が不足することを防止でき、これによりエンジン出力の低下を防止できて運転品質の低下を防止できる。
【００７０】
また、各スロットル弁２３の開速度がそれぞれ、負圧タンク５からそのスロットル弁２３の下流に導入されるガス（吸入空気量、ＥＧＲ，蒸散ガス，ブローバイガス、ブレーキ倍力装置からの空気）のガス量に応じて補正されるので、前記ガスのガス量に応じて適切に各スロットル弁２３の下流の圧力Ｐを低く保つことができる。
【００７１】
尚、この実施の形態において更に、当該スロットル弁２３に対する負圧確保制御がその制御の１サイクルの途中で禁止された場合は、そのスロットル弁２３に対する負圧確保制御がその制御の次の１サイクル開始時から禁止される様にしてもよい。その様にすれば、負圧確保制御がその制御の１サイクルの途中で禁止された場合に、気筒９への吸入空気量を不足させることなく負圧確保制御を禁止できる。
【００７２】
＜実施の形態２＞
この実施の形態は、上記の実施の形態１において、吸入空気量確保スロットル開度（大スロットル開度）α１を全開状態とし、負圧確保スロットル開度（小スロットル開度）α２を全閉状態としたものである。以下、上記の実施の形態１と同一部分については同一符号を付して説明を省略し異なる部分だけ説明する。
【００７３】
この実施の形態では、電子制御装置７は、負圧確保制御として、各スロットル弁２３をそれぞれ個別に、その対応する気筒９の吸気に重なる様に一定期間全開状態まで開けて残りの期間全閉状態まで閉じる。この負圧確保制御を第１気筒９に対応する第１スロットル弁２３に着目すると、第１スロットル弁２３は、例えば図９の下段図の様に開閉制御される。
【００７４】
即ち、第１スロットル弁２３は、図９中の下段図の様に、第１気筒９の吸気行程の開始時ｔ０から所定時点（負圧確保スロットル弁閉時期）ｔ１までの所定期間全開状態で開かれ（第１全開維持期間Ｔ１）、所定時点ｔ１から閉じ始められて吸気行程の終了時までに全閉状態まで閉じられ（閉じ制御時期Ｔ２）、そして、第１気筒９の排気行程の開始以降の所定時点（吸入空気量確保スロットル弁開時期）ｔ３まで全閉状態に維持され（全閉維持期間Ｔ３）、所定時点ｔ３から開き始められて排気行程の終了時ｔ５までに全開状態まで開かれ（開き制御期間Ｔ４）、そして、その排気行程の終了時ｔ５まで全開状態に維持される（第２全開維持期間Ｔ５）。この負圧確保制御では、各期間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ４，Ｔ５で確保される吸入空気量の総和により、第１気筒９の１サイクルに必要な吸入空気量が確保される。各スロットル弁２３は、この負圧確保制御を１サイクルとして繰り返される。
【００７５】
この負圧確保制御により、第１スロットル弁２３の下流の圧力Ｐは、図９中の上段図の様に、第１気筒９の吸気行程の開始時ｔ０から第１気筒９の吸気弁１１の閉じ完了時ｔまでの間は、従来同様（図６の下段図参照）、その吸気行程の開始時付近で最高圧となり、そこから減少してその吸気行程の終了時付近でかなり低い最低圧となり、吸気弁１１の閉じ完了時ｔから第１スロットル弁２３の開き始め時点ｔ３までの期間は、第１スロットル弁２３が全閉状態に維持されて第１スロットル弁２３の下流に流れる空気量が絞られるため、その圧力上昇速度が抑えられて比較的低い圧力に保たれ、そして第１スロットル弁２３の開き始め時点ｔ３から第１気筒９の排気行程の終了時Ｔ５までの期間は、第１スロットル弁２３の開きに伴って上昇する。
【００７６】
この様に、この負圧確保制御の下では、第１スロットル弁２３の下流の圧力Ｐは、図９中の上段図の様に、第１気筒９の吸気弁１１の閉じ完了時ｔから第１気筒９の排気行程の開始以降の開き始め時点ｔ３までの期間において、従来の開閉制御の場合の第１スロットル弁２３の下流の圧力Ｐ’と比べて、かなり低く抑えられる。
【００７７】
この負圧確保制御は、残りの気筒９に対応するスロットル弁２３に対しても同様に行われるので、残りのスロットル弁２３の下流の圧力Ｐも、同様に、その対応する気筒９の吸気行程の終了時付近（吸気弁１１の閉じ完了時ｔ）から排気行程の開始時以降の開き始め時ｔ３までの間において、従来の開閉制御の場合のそのスロットル弁２３の下流の圧力Ｐ’と比べて、かなり低く抑えられる。各気筒９のサイクルが互いに例えば一行程分ずつずれていることを考慮すると、負圧タンク５内の圧力Ｐｆは、１サイクルに渡って、従来の開閉制御の場合の負圧タンク５内の圧力Ｐｆ’と比べて、かなり低い圧力に保たれる。これにより、エンジン３の低負荷時だけでなく中高負荷時にも、負圧タンク５内の圧力Ｐｆを所定の負圧レベルＰｓより低く保て、負圧タンク５を負圧源にできる。
【００７８】
次に、図１０および図１１に基づいて、この実施の形態の電子制御装置７の動作を上記の負圧確保制御を中心に説明する。以下では、代表として負圧確保制御が第１気筒９に対応する第１スロットル弁２３に適用された場合で説明するが、他の気筒９に対応するスロットル弁２３についても同様に適用されているものとする。
【００７９】
ステップＳ１−１〜Ｓ１−５ｂの処理は、上記の実施の形態１と同じ処理なので説明を省略する。
【００８０】
ステップＳ３−６では、電子制御装置７により、負圧確保スロットル弁閉時期ｔ１および吸入空気量確保スロットル弁開時期ｔ３が求められる。
【００８１】
負圧確保スロットル弁閉時期ｔ１を求める方法としては、例えば、ステップＳ１−２で求められたエンジン回転数と目標スロットル開度とから所定のマップを用いて第１気筒９の要求吸入空気量（第１気筒９が１サイクルで必要とする吸入空気量）を求め、その要求吸入空気量のうちの所定量（例えば半分の量）が第１気筒９の吸気行程の開始時ｔ０から第１スロットル弁２３の閉じ完了時ｔ２までの間で確保される様に負圧確保スロットル弁閉時期ｔ１を求める。
【００８２】
より詳細には、図１１の様に、第１気筒９の吸気行程の開始時ｔ０から第１スロットル弁２３の閉じ始め時（負圧確保スロットル弁閉時期）ｔ１までの期間Ｔ１で確保できる吸入空気量（ａ）を、その期間Ｔ１の長さとエンジン回転数とから所定のマップを用いて期間Ｔ１の長さの関数として求める。他方、スロットル弁２３の閉じ始め時ｔ１から閉じ完了時ｔ２までの期間Ｔ２で確保できる吸入空気量（ｂ）を、スロットルアクチュエータ２５の駆動時間（第１スロットル弁２３を全開状態から全閉状態まで閉じるのに掛かる時間）から求まる期間Ｔ２の長さとエンジン回転数とから所定のマップを用いて求める。そして、それら各吸入空気量（ａ）と（ｂ）の和が上記の要求吸入空気量の半分の量となる様に期間Ｔ１の長さを求め、その時間Ｔ１から負圧確保スロットル弁閉時期ｔ１（＝時点ｔ０＋期間Ｔ１）を求める。
【００８３】
また、吸入空気量確保スロットル弁開時期ｔ３を求める方法としては、例えば、負圧確保スロットル弁閉時期ｔ１の場合と同様の方法で、図９を参照して、上記の第１気筒９の要求吸入空気量のうちの残りの量（例えば半分の量）が第１スロットル弁２３の開き始め時点ｔ３から排気行程の終了時ｔ５までの間で確保されるという条件の下で、第１スロットル弁２３の開き完了時点ｔ４から排気行程の終了時ｔ５までの期間Ｔ５の長さを求める。そして、その期間Ｔ５と、スロットルアクチュエータ２５の駆動時間（第１スロットル弁２３を全閉状態から全開状態まで開けるのに掛かる時間）から求まる期間Ｔ４の長さと、エンジン回転数から求まる１サイクルの長さＴとから吸入空気量確保スロットル弁開時期ｔ３（＝時点ｔ０＋期間Ｔ−期間Ｔ４−期間Ｔ５）を求める。
【００８４】
尚、ここでは、第１気筒９の要求吸入空気量のうちの半分の量が排気行程中に確保される様に各時期ｔ１，ｔ３を求めたが、これは、吸入空気量確保スロットル弁開時期ｔ３が遅れると、吸気行程で第１気筒９の要求吸入空気量を確保できない場合があるので、これを防止するためである。
【００８５】
そして、ステップＳ３−７では、電子制御装置７により、第１気筒９のクランクのクランク位置およびカムのカム位置から第１気筒９の現在の状態（第１気筒９がその１サイクルのどの時点の状態にあるか）が判別され、その判別された第１気筒９の状態に基づいて、第１スロットル弁２３が現在各期間Ｔ１〜Ｔ５のうちのどの期間にあるかが判定（スロットル弁開閉時期判定）される。
【００８６】
即ち、判別された第１気筒９の状態が第１気筒９の吸気行程の開始時期ｔ０からステップＳ３−６で求めた負圧確保スロットル弁閉時期ｔ１までの間の状態にある場合は、第１スロットル弁２３は第１全開維持期間Ｔ１にあると判定される。また、判別された第１気筒９の状態が負圧確保スロットル弁閉時期ｔ１からステップＳ３−６で求めた吸入空気量確保スロットル弁開時期ｔ３までの間の状態にあり且つ第１スロットル弁２３が全閉状態でない場合は、第１スロットル弁２３は閉じ制御期間Ｔ２にあると判定される。また、判別された第１気筒９の状態が負圧確保スロットル弁閉時期ｔ１から吸入空気量確保スロットル弁開時期ｔ３までの間の状態にあり且つ第１スロットル弁２３が全閉状態にある場合は、第１スロットル弁２３は全閉維持期間Ｔ３にあると判定される。また、判別された第１気筒９の状態が吸入空気量確保スロットル弁開時期ｔ３から第１気筒９の排気行程の終了時期ｔ５までの間の状態にあり且つ第１スロットル弁２３が全開状態でない場合は、第１スロットル弁２３は開き制御期間Ｔ４にあると判定される。また、判別された第１気筒９の状態が吸入空気量確保スロットル弁開時期ｔ３から第１気筒９の排気行程の終了時ｔ５までの間の状態にあり且つ第１スロットル弁２３が全開状態にある場合は、第１スロットル弁２３は第２全開維持期間Ｔ５にあると判定される。
【００８７】
ステップＳ３−８では、ステップＳ３−７の判定結果が第１全開維持期間Ｔ１である場合は、ステップＳ３−９に進み、電子制御装置７によりその判定結果に従ってスロットルアクチュエータ２５が駆動されて、第１スロットル弁２３が全開状態に維持される。即ち、第１スロットル弁２３が全開状態にある場合（例えば前回の１サイクルで負圧確保制御が実行されていた場合）は、第１スロットル弁２３はその全開状態のまま維持される。他方、第１スロットル弁２３が全開状態にない場合（例えば前回の１サイクルで従来の開閉制御が実行されていた場合）は、第１スロットル弁２３は全開状態まで開かれてその全開状態に維持される。そして、ステップＳ３−１４のリターンに進み、この負圧確保処理を抜ける。他方、ステップＳ３−７の判定結果が第１全開維持期間Ｔ１でない場合は、ステップＳ３−１０に進む。
【００８８】
ステップＳ３−１０では、ステップＳ３−７の判定結果が閉じ制御期間Ｔ２である場合は、ステップＳ３−９に進み、電子制御装置７によりその判定結果に従ってスロットルアクチュエータ２５が駆動されて、第１スロットル弁２３が一定速度で閉じられる。これにより、第１気筒９の要求吸入空気量のうちの所定の量（例えば半分の量）が期間Ｔ１およびＴ２の間で確保されつつ、第１スロットル弁２３が第１気筒９の吸気行程の終了前までに全閉状態まで閉じられる。そして、ステップＳ３−１４のリターンに進み、この負圧確保処理を抜ける。他方、ステップＳ３−７の判定結果が閉じ制御期間Ｔ２でない場合は、ステップＳ３−１１に進む。
【００８９】
ステップＳ３−１１では、ステップＳ３−７の判定結果が全閉維持期間Ｔ３である場合は、ステップＳ３−９に進み、電子制御装置７によりその判定結果に従ってスロットルアクチュエータ２５が駆動されて、第１スロットル弁２３が全閉状態に維持される。これにより、第１スロットル弁２３の下流の圧力Ｐの上昇速度が抑えられて負圧タンク５内の圧力Ｐｆが要求負圧Ｐｓより低く保たれる。そして、ステップＳ３−１４のリターンに進み、この負圧確保処理を抜ける。他方、ステップＳ３−７の判定結果が全閉維持期間Ｔ３でない場合には、ステップＳ３−１２ａに進む。
【００９０】
ステップＳ３−１２ａでは、ステップＳ３−７の判定結果が開き制御期間Ｔ４である場合は、ステップＳ３−１２ｂに進み、ステップＳ３−７の判定結果が開き制御期間Ｔ４でない場合は、ステップＳ１３に進む。
【００９１】
ステップＳ３−１２ｂでは、電子制御装置７により、全閉維持期間Ｔ３中に第１スロットル弁２３の下流に流入した吸入空気等（第１スロットル弁２３からの吸入空気、並びに連通通路３３を通じて負圧タンク５から流入したＥＧＲ、蒸散ガス、ブローバイガスおよびブレーキ倍力装置からの空気）の総和量に応じて、ステップＳ３−６で求められた吸入空気量確保スロットル弁開時期ｔ３が、例えば図９の下段図の矢印Ａの様に遅延補正される。例えば、上記の吸入空気等の総和量が多いほど、吸入空気量確保スロットル弁開時期ｔ３がより遅い時期となる様に補正される。尚、これにより、負圧確保スロットル開度維持期間Ｔ３の終了時および開き制御期間Ｔ４の開始時は遅延される。
【００９２】
この補正は、全閉維持期間Ｔ３中に第１スロットル弁２３の下流に流入した上記の吸入空気等により、第１気筒９の要求吸入空気量の一部が確保されるので、その分、吸入空気量確保スロットル弁開時期ｔ３を遅延できる余裕が生じ、その遅延分を第１スロットル開度２３の全閉維持期間Ｔ３の延長に割り振ることにより、負圧タンク５の負圧をより安定的に確保することを目的としたものである。
【００９３】
尚、上記の吸入空気等の総和量は、前記吸入空気量検出手段からの検出信号、前記ブレーキ倍力装置からのブレーキマスターバック負圧信号、前記導入ガス量検出手段からの検出信号に基づいて検出される。
【００９４】
そして、ステップＳ３−１２ｃでは、電子制御装置７により、ステップＳ３−１２ｂで補正された吸入空気量確保スロットル弁開時期ｔ３に基づいて、例えばステップＳ３−７と同様の方法で、第１スロットル弁２３が現在全閉維持期間Ｔ３にあるか、または開き制御期間Ｔ４にあるかが再判定（スロットル弁開閉時期再判定）される。
【００９５】
そして、ステップＳ３−１２ｄで、ステップＳ３−１２ｃの判定結果が開き制御期間Ｔ４である場合は、ステップＳ３−９に進み、電子制御装置７によりその判定結果に従ってスロットルアクチュエータ２５が駆動されて、第１スロットル弁２３が全開状態まで開かれる。これにより第１スロットル弁２３が第１気筒９の排気行程の終了ｔ５時までに全開状態まで開かれる。そして、ステップＳ３−１のリターンに進み、この負圧確保処理を抜ける。他方、ステップＳ３−１２ｄで、ステップＳ３−１２ｃの判定結果が開き制御期間Ｔ４でない場合は、ステップＳ３−１２ｅに進む。
【００９６】
ステップＳ３−１２ｅでは、電子制御装置７によりステップＳ３−１２ｃの判定結果が全閉維持期間Ｔ３と判断され、ステップＳ３−９に進み、電子制御装置７によりその判定結果に従ってスロットルアクチュエータ２５の駆動されて第１スロットル弁２３が全閉状態に維持される。これにより、吸入空気量確保スロットル弁開時期ｔ３が遅延された分、全閉維持期間Ｔ３が延長されて負圧タンク５の負圧が安定的に確保される。
【００９７】
ステップＳ３−１３では、電子制御装置７によりステップＳ３−７の判定結果が第２全開維持期間Ｔ５と判断され、ステップＳ３−９に進み、電子制御装置７によりその判定結果に従ってスロットルアクチュエータ２５の駆動されて、第１スロットル弁２３が全開状態で維持される。これにより、第１気筒９の要求吸入空気量のうちの残りの量が期間Ｔ４およびＴ５の間で確保される。
【００９８】
以上の様に構成された内燃機関用制御装置１Ｂによれば、負圧確保スロットル開度α２が全閉状態であるので、負圧タンク５内の圧力Ｐｆを最大限に低くでき、負圧源の負圧を確保可能な最大の負圧にできる。
【００９９】
また、吸入空気量確保スロットル開度α１が全開状態であるので、気筒９の要求吸入空気量を比較的短い時間で確保でき、その分スロットル弁２３の閉期間を長く確保できて負圧タンク５の負圧を安定的に確保できる。
【０１００】
また、各スロットル弁２３の開き始め時期（吸入空気量確保スロットル弁開時期）ｔ３がそれぞれ、そのスロットル弁２３が全閉状態まで閉じられている期間（全閉維持期間Ｔ３）中にそのスロットル弁２３の下流に流入するガス（そのスロットル弁２３から流入した吸入空気、並びに連通通路３３を通じて負圧タンク５から流入したＥＧＲ、蒸散ガス、ブローバイガスおよびブレーキ倍力装置からの空気）のガス量に応じて、遅延補正されるので、前記ガスの流入を考慮して最大限に各スロットル弁２３の全閉維持期間Ｔ３を延長でき、負圧タンク５の負圧を安定的に確保できる。
【０１０１】
＜実施の形態３＞
上記の実施の形態１では、図１２中の下段図の点線αｔの様に、スロットル弁２３を、排気行程の途中の時点ｔ３まで負圧確保スロットル開度α２に維持し、その途中の時点ｔ３から開き始めて排気行程の終了時ｔ５（即ち次回の吸気行程の開始時ｔ０）までに吸入空気量確保スロットル開度α１まで開き、気筒９の要求吸入空気量を確保しつつ、吸気行程の終了時ｔ１までに負圧確保スロットル開度α２まで閉じた。この実施の形態では、図１２中の下段図の実線αの様に、スロットル弁２３を、排気行程の終了時ｔ５（即ち次回の吸気行程の開始時ｔ０）以降の所定の時点（例えば排気行程の終了時ｔ５（即ちｔ０））まで負圧確保スロットル開度α２に維持し、その時点ｔ５（即ちｔ０）から開き始めて吸入空気量確保スロットル開度α１’まで開け、気筒９の要求吸入空気量を確保しつつ、吸気行程の終了時ｔ１までに負圧確保スロットル開度α２まで閉じる様にしている。
【０１０２】
これにより、上記の実施の形態１では、スロットル弁２３の下流の圧力Ｐｔは、図１２中の上段図の様に、排気行程の途中の時点ｔ３までしか低く保たれなないが、この実施の形態では、スロットル弁２３の下流の圧力Ｐは、排気行程の終了時まで低く保たれる。これにより、この実施の形態では、負圧タンク５内の圧力も、上記の実施の形態の場合と比べて、スロットル弁２３の開き始め時期を遅らせた分、より長い期間低く保たれる。
【０１０３】
尚、ここでは、上記の実施の形態１の場合と同じ気筒９の要求吸入空気量を確保すべく、吸入空気量確保スロットル開度α１’を上記の実施の形態１の場合の吸入空気量確保スロットル開度α１より高い値に設定し、またスロットル弁２３の開速度または閉速度を上記の実施の形態１の場合の開速度または閉速度より速く設定している。
【０１０４】
以上の様に構成された内燃機関用制御装置１Ｃによれば、各スロットル弁２３がそれぞれ、その対応する気筒９の吸気行程の開始以降に吸入空気量確保スロットル開度α１まで開かれるので、各スロットル弁２３の下流の圧力Ｐを低い圧力で長期間保て、負圧タンク５を安定させて負圧源にできると共に、一回の負圧確保制御で効率良く負圧を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】実施の形態１，２および３に係る内燃機関用制御装置の構成概略図である。
【図２】実施の形態１に係る内燃機関用制御装置の動作を説明する図である。
【図３】図２中のステップＳ１−３を説明する図である。
【図４】エンジン３の負荷レベルを求める際に用いられるマップの一例図である。
【図５】負圧タンクに対する要求負荷を求める際に用いられるマップの一例図である。
【図６】従来のスロットル弁の開閉制御の下でのスロットル弁の下流の圧力Ｐ’および負圧タンクＰｆ’の時間変化を示す図である。
【図７】実施の形態１で実行される負圧確保制御の下でのスロットル弁のスロットル開度とスロットル弁の下流の圧力Ｐおよび負圧タンク内の圧力Ｐｆの時間変化を示す図である。
【図８】実施の形態１で実行される負圧確保制御および従来のスロットル弁の開閉制御のそれぞれの下でのスロットル弁のスロットル開度およびスロットル弁の下流に流れる空気量の時間変化を示す図である。
【図９】実施の形態２で実行される負圧確保制御の下でのスロットル弁のスロットル開度とスロットル弁の下流の圧力Ｐおよび負圧タンク内の圧力Ｐｆの時間変化を示す図である。
【図１０】実施の形態２に係る内燃機関用制御装置の動作を説明する図である。
【図１１】実施の形態２で実行される負圧確保制御の下でのスロットル弁のスロットル開度とスロットル弁の下流に流れる吸入空気量の時間変化を示す図である。
【図１２】実施の形態３で実行される負圧確保制御の下でのスロットル弁のスロットル開度αとスロットル弁の下流の圧力Ｐを示す図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１  内燃機関用制御装置、３  エンジン、５  負圧タンク、７  電子制御装置、９  気筒、１１  吸気弁、１５  カム位置検出手段、１９  クランク位置検出手段、２１  分岐吸気通路、２３  スロットル弁、２５  スロットルアクチュエータ、２７  スロットル開度検出手段、３３  連通通路、３５  導入管、３７  負圧検出手段、Ｐ  スロットル弁の下流の圧力、Ｐｆ  負圧タンク内の圧力、Ｐｓ  所要の負圧レベル、α  スロットル開度、α１  吸入空気量確保スロットル開度、α２  負圧確保スロットル開度。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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