(57)【要約】【課題】吸気の渦状態を制御する吸気制御弁と吸気の流量を調整する制御弁とを備えた内燃機関において、アイドル回転数を目標値に適切に安定させる。【解決手段】ＥＣＵは、燃焼室内の吸気の渦状態を制御する吸気制御弁の開閉状態を検出するステップ（Ｓ１００）と、エンジン水温ＴＨＷを検出するステップ（Ｓ１０２）と、吸気制御弁の開閉状態およびエンジン水温ＴＨＷに基づいて、スロットル開度を設定するステップ（Ｓ１０４）と、外気温センサ１０６から送信される信号に基づいて、外気温ＴＨＡを検出するステップ（Ｓ１０６）と、外気温ＴＨＡに基づいて、スロットル開度を補正するステップ（Ｓ１０８）と、補正されたスロットル開度に基づいて、スロットル弁の開度を制御するステップ（Ｓ１１０）とを含む、プログラムを実行する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室と前記燃焼室に接続された吸気管とを備えた内燃機関の制御装置であって、
前記吸気管内の吸気の流れを制御することにより前記燃焼室内の吸気の渦状態を制御する吸気制御弁と、
前記吸気の流量を調整することにより前記内燃機関のアイドル回転数を制御する制御弁と、
前記吸気制御弁の開度を検出するための手段と、
前記内燃機関の温度を検出するための手段と、
前記吸気制御弁の開度および前記内燃機関の温度とに基づいて、前記制御弁の開度を制御するための制御手段とを含む、制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記吸気制御弁の開度が大きい場合は小さい場合に比べて、前記制御弁の開度を小さく制御するための手段を含む、請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記内燃機関の温度が低い場合は高い場合に比べて、前記制御弁の開度を大きく制御するための手段を含む、請求項１に記載の制御装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記吸気の温度を検出するための手段をさらに含み、
前記制御手段は、前記吸気制御弁の開度および前記内燃機関の温度に加えて、前記吸気の温度に基づいて、前記制御弁の開度を制御するための手段を含む、請求項１〜３のいずれかに記載の制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記吸気の温度が低い場合は高い場合に比べて、前記制御弁の開度を小さく制御するための手段を含む、請求項４に記載の制御装置。
【請求項６】
燃焼室と前記燃焼室に接続された吸気管とを備えた内燃機関の制御装置であって、
前記吸気管内の吸気の流れを制御することにより前記燃焼室内の吸気の渦状態を制御する吸気制御弁と、
前記吸気の流量を調整することにより前記内燃機関のアイドル回転数を制御する制御弁と、
前記吸気制御弁の開度を検出するための手段と、
前記吸気の温度を検出するための手段と、
前記吸気制御弁の開度および前記吸気の温度とに基づいて、前記制御弁の開度を制御するための制御手段とを含む、制御装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記吸気の温度が低い場合は高い場合に比べて、前記制御弁の開度を小さく制御するための手段を含む、請求項６に記載の制御装置。
【請求項８】
燃焼室と前記燃焼室に接続された吸気管とを備えた内燃機関の制御方法であって、前記吸気管の内部には、前記吸気管内の吸気の流れを制御することにより前記燃焼室内の吸気の渦状態を制御する吸気制御弁と、前記吸気の流量を制御することにより前記内燃機関のアイドル回転数を制御する制御弁とが設けられ、
前記制御方法は、
前記吸気制御弁の開度を検出するステップと、
前記内燃機関の温度を検出するステップと、
前記吸気制御弁の開度および前記内燃機関の温度とに基づいて、前記制御弁の開度を制御する制御ステップとを含む、制御方法。
【請求項９】
前記制御ステップは、前記吸気制御弁の開度が大きい場合は小さい場合に比べて、前記制御弁の開度を小さく制御するステップを含む、請求項８に記載の制御方法。
【請求項１０】
前記制御ステップは、前記内燃機関の温度が低い場合は高い場合に比べて、前記制御弁の開度を大きく制御するステップを含む、請求項８に記載の制御方法。
【請求項１１】
前記制御方法は、前記吸気の温度を検出するステップをさらに含み、
前記制御ステップは、前記吸気制御弁の開度および前記内燃機関の温度に加えて、前記吸気の温度に基づいて、前記制御弁の開度を制御するステップを含む、請求項８〜１０のいずれかに記載の制御方法。
【請求項１２】
前記制御ステップは、前記吸気の温度が低い場合は高い場合に比べて、前記制御弁の開度を小さく制御するステップを含む、請求項１１に記載の制御方法。
【請求項１３】
燃焼室と前記燃焼室に接続された吸気管とを備えた内燃機関の制御方法であって、前記吸気管の内部には、前記吸気管内の吸気の流れを制御することにより前記燃焼室内の吸気の渦状態を制御する吸気制御弁と、前記吸気の流量を調整することにより前記内燃機関のアイドル回転数を制御する制御弁とが設けれ、
前記制御方法は、
前記吸気制御弁の開度を検出するステップと、
前記吸気の温度を検出するステップと、
前記吸気制御弁の開度および前記吸気の温度とに基づいて、前記制御弁の開度を制御する制御ステップとを含む、制御方法。
【請求項１４】
前記制御ステップは、前記吸気の温度が低い場合は高い場合に比べて、前記制御弁の開度を小さく制御するステップを含む、請求項１３に記載の制御方法。
【請求項１５】
請求項８〜１４のいずれかに記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１６】
請求項８〜１４のいずれかに記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムをコンピュータ読み取り可能に記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に関し、特に、吸気管の内部に吸気制御弁（スワール制御弁、タンブル制御弁）を備えた内燃機関におけるアイドル回転数の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スロットル弁の下流の吸気管内にスワール制御弁やタンブル制御弁の吸気制御弁を備えたエンジン車両が公知である。このような車両においては、低中負荷領域では、シリンダ内にスワール流またはタンブル流を発生させるように、吸気制御弁を閉じて吸気の流れ状態を変化させる。これにより、燃料と空気との混合等を促進して、燃焼を改善し燃費を向上させる。また、高負荷領域では、多量の空気を吸入するように全開し、エンジン出力を向上させる。このような吸気制御弁の開閉時において、吸入空気量の変動を最適に抑制して運転性や排気ガスの悪化を防止する技術が、たとえば特開平８−１３５４８４号公報（特許文献１）に開示されている。
【０００３】
この公報に開示されたエンジンの吸気制御装置は、エンジン本体の吸気系のスロットル弁の下流に設けられ、シリンダ内にスワール流またはタンブル流を発生させるように吸気の状態を変化させる吸気制御弁と、吸気制御弁の下流に燃料噴射するインジェクタと、スロットル弁をバイパスして吸入空気量を調整するアイドル制御弁とが設けられるエンジンの吸気を制御する。この吸気制御装置は、エンジン運転状態に応じて吸気制御弁を開閉制御するための手段と、吸気制御弁開閉時の吸入空気変動量に応じたアイドル制御弁の補正開度を設定するための手段と、吸気制御弁の閉から開の切換時にはアイドル制御弁の開度を補正開度分だけステップ状に減少し、吸気制御弁の開から閉の切換時にはアイドル制御弁の開度を補正開度分だけステップ状に増大するための手段とを含む。
【０００４】
この公報に開示された吸気制御装置によると、エンジン運転状態に応じて吸気制御弁が開閉する。吸気制御弁が閉から開に切り換わると、吸気制御弁より上流側に設けられたアイドル制御弁の開度が減少するように制御される。これにより、吸気系の空気の流入が規制されるので、吸入空気量が急増することが抑制される。また、吸気制御弁が開から閉に切り換わると、アイドル制御弁の開度が増大するように制御される。これにより、吸気系の空気の流入が促進されるので、吸入空気量が急減することが抑制される。そのため、吸気制御弁の切換時のトルクショックが少なくなり、排気ガスが良好になる。
【特許文献１】特開平８−１３５４８４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、特許文献１に開示された装置のように吸気制御弁の開閉状態に基づいてアイドル制御弁を制御する場合、アイドル回転数を目標値に適切に安定させることができない場合がある。たとえば、吸気制御弁が開状態であることに応じてアイドル制御弁の開度を減少させた場合において、エンジンのフリクションが大きいと、実際のエンジン回転数が目標値よりも低下してしまい、エンジンストールを引き起こす場合がある。また、吸気制御弁が閉状態であることに応じてアイドル制御弁の開度を増大させた場合において、吸気密度が高いと、実際のエンジン回転数が目標値よりも上昇してしまい、不必要に燃費を悪化させる場合がある。
【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、吸気の渦状態を制御する吸気制御弁と吸気の流量を調整する制御弁とを備えた内燃機関において、アイドル回転数を目標値に適切に安定させることができる制御装置、制御方法、その方法を実現するプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明に係る制御装置は、燃焼室と燃焼室に接続された吸気管とを備えた内燃機関を制御する。この制御装置は、吸気管内の吸気の流れを制御することにより燃焼室内の吸気の渦状態を制御する吸気制御弁と、吸気の流量を調整することにより内燃機関のアイドル回転数を制御する制御弁と、吸気制御弁の開度を検出するための手段と、内燃機関の温度を検出するための手段と、吸気制御弁の開度および内燃機関の温度とに基づいて、制御弁の開度を制御するための制御手段とを含む。第８の発明に係る制御方法は、第１の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。
【０００８】
第１または８の発明によると、吸気制御弁により、燃焼室内の吸気の渦状態が制御される。制御弁により、内燃機関のアイドル回転数が制御される。この制御弁の開度が、吸気制御弁の開度および内燃機関の温度とに基づいて制御される。これにより、たとえば、吸気制御弁の開度に応じて制御弁の開度を小さくする際に、内燃機関の温度が低い場合は、内燃機関のフリクションが大きいと判断して、制御弁の開度を大きめに設定することができる。そのため、吸気制御弁の開度および内燃機関のフリクションの大きさに関わらず、アイドル回転数を目標値に適切に安定させることができる。その結果、吸気の渦状態を制御する吸気制御弁と吸気の流量を調整する制御弁とを備えた内燃機関において、アイドル回転数を目標値に適切に安定させることができる制御装置および制御方法を提供することができる。
【０００９】
第２の発明に係る制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、制御手段は、吸気制御弁の開度が大きい場合は小さい場合に比べて、制御弁の開度を小さく制御するための手段を含む。第９の発明に係る制御方法は、第２の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。
【００１０】
第２または９の発明によると、吸気制御弁の開度が大きい場合は小さい場合に比べて、吸気制御弁を経由して燃焼室へ導入される吸気の流量が増加する。そこで、吸気制御弁の開度が大きい場合は小さい場合に比べて、制御弁の開度を小さく制御する。これにより、吸気制御弁に供給される吸気の流量が抑制される。そのため、吸気制御弁の開度が大きい場合であっても、燃焼室へ導入される吸気の流量の増加が抑制されるので、アイドル回転数の上昇を抑制することができる。これにより、吸気制御弁の開度が大きい場合であっても、アイドル回転数を目標値に安定させることができる。
【００１１】
第３の発明に係る制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、制御手段は、内燃機関の温度が低い場合は高い場合に比べて、制御弁の開度を大きく制御するための手段を含む。第１０の発明に係る制御方法は、第３の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。
【００１２】
第３または１０の発明によると、通常、内燃機関の内部には潤滑油（エンジンオイル）が充填される。この潤滑油は温度が低いほど粘性が高くなり、内燃機関のフリクションが大きくなる。そこで、内燃機関の温度が低い場合は高い場合に比べて、制御弁の開度を大きく制御する。これにより、吸気流量が増大し内燃機関の出力が増大するので、アイドル回転数の低下を抑制することができる。そのため、内燃機関のフリクションが大きい場合であっても、アイドル回転数を目標値に安定させることができる。
【００１３】
第４の発明に係る制御装置は、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、吸気の温度を検出するための手段をさらに含む。制御手段は、吸気制御弁の開度および内燃機関の温度に加えて、吸気の温度に基づいて、制御弁の開度を制御するための手段を含む。第１１の発明に係る制御方法は、第４の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。
【００１４】
第４または１１の発明によると、吸気の温度が低いほど、吸気密度が高い。吸気密度が高いと、より多くの吸気が燃焼室に流れ込むため、アイドル回転数が目標値よりも上昇してしまう。そこで、吸気制御弁の開度および内燃機関の温度に加えて、吸気の温度に基づいて、制御弁の開度が制御される。たとえば、吸気の温度が低い場合は高い場合に比べて、制御弁の開度が小さく制御される。これにより、吸気密度に関わらず、アイドル回転数を目標値に適切に安定させることができる。
【００１５】
第５の発明に係る制御装置においては、第４の発明の構成に加えて、制御手段は、吸気の温度が低い場合は高い場合に比べて、制御弁の開度を小さく制御するための手段を含む。第１２の発明に係る制御方法は、第５の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。
【００１６】
第５または１２の発明によると、吸気の温度が低い場合は高い場合に比べて、制御弁の開度が小さく制御される。これにより、吸気流量が低下し内燃機関の出力が低下するので、アイドル回転数の上昇を抑制することができる。そのため、吸気密度が高い場合であっても、アイドル回転数を目標値に安定させることができる。
【００１７】
第６の発明に係る制御装置は、燃焼室と燃焼室に接続された吸気管とを備えた内燃機関を制御する。この制御装置は、吸気管内の吸気の流れを制御することにより燃焼室内の吸気の渦状態を制御する吸気制御弁と、吸気の流量を調整することにより内燃機関のアイドル回転数を制御する制御弁と、吸気制御弁の開度を検出するための手段と、吸気の温度を検出するための手段と、吸気制御弁の開度および吸気の温度とに基づいて、制御弁の開度を制御するための制御手段とを含む。第１３の発明に係る制御方法は、第６の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。
【００１８】
第６または１３の発明によると、吸気制御弁により、燃焼室内の吸気の渦状態が制御される。制御弁により、内燃機関のアイドル回転数が制御される。この制御弁の開度が、吸気制御弁の開度および吸気の温度とに基づいて制御される。これにより、たとえば、吸気制御弁の開度に応じて制御弁の開度を大きくする際に、吸気の温度が低い場合は、吸気の密度が高いと判断して、制御弁の開度を小さめに設定することができる。そのため、吸気制御弁の開度および吸気の密度に関わらず、アイドル回転数を目標値に適切に安定させることができる。その結果、吸気の渦状態を制御する吸気制御弁と吸気の流量を調整する制御弁とを備えた内燃機関において、アイドル回転数を目標値に適切に安定させることができる制御装置および制御方法を提供することができる。
【００１９】
第７の発明に係る制御装置においては、第６の発明の構成に加えて、制御手段は、吸気の温度が低い場合は高い場合に比べて、制御弁の開度を小さく制御するための手段を含む。第１４の発明に係る制御方法は、第７の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。
【００２０】
第７または１４の発明によると、吸気の温度が低いほど、吸気密度が高い。吸気密度が高いと、より多くの吸気が燃焼室に流れ込むため、アイドル回転数が目標値よりも上昇してしまう。そこで、吸気の温度が低い場合は高い場合に比べて、制御弁の開度が小さく制御される。これにより、吸気流量が低下し内燃機関の出力が低下するので、アイドル回転数の上昇を抑制することができる。そのため、吸気密度が高い場合であっても、アイドル回転数を目標値に安定させることができる。
【００２１】
第１５の発明に係るプログラムにおいては、第８〜１４のいずれかの発明に係る制御方法をコンピュータに実行させる。第１６の発明に係る記録媒体は、第８〜１４のいずれかの発明に係る制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムをコンピュータ読み取り可能に記録する。
【００２２】
第１５または１６の発明によると、コンピュータ（汎用でも専用でもよい）を用いて、第８〜１４のいずれかの発明に係る制御方法を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００２４】
図１を参照して、本実施の形態に係る制御装置を備えたエンジン１０の構成について説明する。エンジン１０は、シリンダ２０と、ピストン３０と、燃焼室４０と、吸気管５０と、排気管６０と、サージタンク７０と、スロットル弁８０と、吸気制御弁９０と、ＥＣＵ１００とを含む。
【００２５】
シリンダ２０はウォータジャケット（図示せず）を有し、このウォータジャケットを流れる冷却水によりエンジン１０が冷却される。さらに、シリンダ４０の内部には、ピストン３０との摩擦を軽減してピストン３０の動きを潤滑にするエンジンオイルが充填される。
【００２６】
ピストン３０は、シリンダ２０内部に設けられ、上方に設けられた燃焼室４０で燃料が燃焼することにより、上下方向に往復動する。燃焼室４０は、吸気管５０と排気管６０に接続されている。
【００２７】
吸気管５０は、吸気弁５２を備えた吸気ポート５４と、インジェクタ５６とを備えている。インジェクタ５６は、ＥＣＵ１００により制御され、燃料タンク（図示せず）から供給された燃料を吸気ポート５４に向けて噴出する。
【００２８】
排気管６０は、排気弁６２を備えた排気ポート６４を備え、燃焼室４０からの排気ガスを触媒（図示せず）に供給する。サージタンク７０は、吸気管５０のインジェクタ５６よりも上流側に設けられる。
【００２９】
スロットル弁８０は、吸気管５０の内部であってサージタンク７０よりも上流側に設けられる。スロットル弁８０は、吸気管５０を流れる吸気の流量を調整する。スロットル弁８０には、アクチュエータ８２が接続される。アクチュエータ７２は、ＥＣＵ１００に接続され、ＥＣＵ１００からの制御信号に基づいて、スロットル弁８０の開度を制御する。  
【００３０】
吸気制御弁９０は、吸気管５０の内部であってサージタンク７０とインジェクタ５６との間に設けられる。吸気制御弁９０は、吸気管５０内の吸気の流れを制御することにより燃焼室４０内の吸気の渦状態を制御する。吸気制御弁９０が閉状態になると、吸気制御弁９０の上端部からのみ吸気され、その吸気流により、燃焼室４０内にはタンブル流が発生する。吸気制御弁９０の開閉は、アクチュエータ９２により制御される。アクチュエータ９２は、ＥＣＵ１００に接続され、ＥＣＵ１００からの制御信号に基づいて、吸気制御弁９０の開閉を制御する。
【００３１】
ＥＣＵ１００には、開閉センサ１０２と、エンジン水温センサ１０４と、外気温センサ１０６と、アクセル開度センサ１０８とが、ハーネスなどにより接続される。
【００３２】
開閉センサ１０２は、吸気制御弁９０に接続され、吸気制御弁９０の開閉状態を検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ１００に送信する。
【００３３】
エンジン水温センサ１０４は、シリンダ２０の外側に設けられ、シリンダ２０内のウォータジャケットを流れる冷却水の温度（エンジン水温）ＴＨＷを検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ１００に送信する。
【００３４】
外気温センサ１０６は、外気温ＴＨＡを検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ１００に送信する。
【００３５】
アクセル開度センサ１０８は、アクセルペダル（図示せず）の開度（アクセル開度）を検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ１００に送信する。
【００３６】
ＥＣＵ１００は、開閉センサ１０２、エンジン水温センサ１０４、外気温センサ１０６、アクセル開度センサ１０８などから送られてきた信号、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、エンジン１０が所望の状態となるように、インジェクタ５６、スロットル弁８０、吸気制御弁９０を制御する。
【００３７】
ＥＣＵ１００は、外気温ＴＨＡに基づいて、吸気制御弁９０の開閉状態を制御する。たとえば、図２に示すように、ＥＣＵ１００は、外気温ＴＨＡがＴＨＡ（１）からＴＨＡ（２）（＞ＴＨＡ（１））の範囲である場合には、吸気制御弁９０を閉状態に制御し、外気温ＴＨＡがＴＨＡ（１）より低い場合やＴＨＡ（２）より高い場合には、吸気制御弁９０を開状態に制御する。なお、吸気制御弁９０の制御方法はこれに限定されない。
【００３８】
また、ＥＣＵ１００は、無負荷状態（たとえばアクセル開度が略零である状態）におけるエンジン１０の回転数（以下、アイドル回転数とも記載する）を予め定められた目標アイドル回転数にする制御（以下、アイドル制御とも記載する）を実行する。具体的には、アイドル回転数が目標アイドル回転数になるように、インジェクタ５６からの燃料噴射量やスロットル弁８０の開度を調整する。
【００３９】
また、ＥＣＵ１００は、アイドル回転数が目標アイドル回転数より高くなり、さらに、予め定められたフューエルカット回転数を越えると、不必要な燃料消費を抑制するために、インジェクタ５６からの燃料噴射を停止する制御（フューエルカット制御）を実行する。
【００４０】
本実施の形態において、ＥＣＵ１００は、上述のようにアイドル回転数を目標アイドル回転数になるように制御する。この際、吸気制御弁９０の開閉状態、エンジン１０のフリクション、および吸気の密度によっては、アイドル回転数が目標アイドル回転数に安定せず、エンジンストールを引き起こしたり、フューエルカット回転数を越えてしまい、燃料噴射の供給と停止とを繰り返して燃費を悪化させたりする場合がある。
【００４１】
そこで、本実施の形態においては、アイドル制御を実行する際、吸気制御弁９０の開閉状態、エンジン１０のフリクション、および吸気の密度に基づいて、スロットル開度を制御する。
【００４２】
図３を参照して、本実施の形態に係る制御装置の機能ブロック図について説明する。図３に示すように、この制御装置は、スロットル開度設定部１１０と、スロットル開度補正部１２０と、スロットル開度制御指令部１３０とを含む。
【００４３】
スロットル開度設定部１１０は、開閉センサ１０２から送信される吸気制御弁９０の開閉状態およびエンジン水温センサ１０４からのエンジン水温ＴＨＷに基づいて、スロットル弁８０の開度（スロットル開度）を設定する。
【００４４】
スロットル開度補正部１２０は、外気温センサ１０６からの外気温ＴＨＡに基づいて、スロットル開度設定部１１０により設定されたスロットル開度を補正する。
【００４５】
スロットル開度制御指令部１３０は、スロットル開度補正部１２０により補正されたスロットル開度にスロットル弁８０の開度を制御するように、アクチュエータ８２に制御指令を送信する。
【００４６】
このような機能ブロックを有する本実施の形態に係る制御装置は、デジタル回路やアナログ回路の構成を主体としたハードウェアでも、ＥＣＵに含まれるＣＰＵ（Central Processing Unit）およびメモリとメモリから読み出されてＣＰＵで実行されるプログラムとを主体としたソフトウェアでも実現することが可能である。一般的に、ハードウェアで実現した場合には動作速度の点で有利で、ソフトウェアで実現した場合には設計変更の点で有利であると言われている。以下においては、ソフトウェアとして制御装置を実現した場合を説明する。なお、このようなプログラムを記録した記録媒体についても本発明の一態様である。
【００４７】
図４を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ１００がアイドル制御を実行する際に実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、このプログラムは、予め定められたサイクルタイムで繰り返し実行される。
【００４８】
ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ＥＣＵ１００は、開閉センサ１０２からの送信される信号に基づいて、吸気制御弁９０の開閉状態を検出する。
【００４９】
Ｓ１０２にて、ＥＣＵ１００は、エンジン水温センサ１０４から送信される信号に基づいて、エンジン水温ＴＨＷを検出する。
【００５０】
Ｓ１０４にて、ＥＣＵ１００は、吸気制御弁９０の開閉状態およびエンジン水温ＴＨＷに基づいて、スロットル開度を設定する。たとえば、ＥＣＵ１００は、図５に示すような吸気制御弁９０の開閉状態およびエンジン水温ＴＨＷをパラメータとするマップに基づいて、スロットル開度を設定する。図５に示すマップにおいては、エンジン水温ＴＨＷが低いほど、スロットル開度が高く設定される。さらに、吸気制御弁９０が開状態である場合は閉状態である場合に比べて、スロットル開度が小さく設定される。
【００５１】
Ｓ１０６にて、ＥＣＵ１００は、外気温センサ１０６から送信される信号に基づいて、外気温ＴＨＡを検出する。
【００５２】
Ｓ１０８にて、ＥＣＵ１００は、外気温ＴＨＡに基づいて、Ｓ１０４で設定されたスロットル開度を補正する。たとえば、ＥＣＵ１００は、図６に示すような外気温ＴＨＡをパラメータとするマップに基づいて、スロットル開度の補正量を算出し、算出された補正量をＳ１０４で設定されたスロットル開度に加算する。図６に示すマップにおいては、スロットル開度の補正量が、外気温ＴＨＡがＴＨＡ（３）のときに略零とされ、外気温ＴＨＡがＴＨＡ（３）より高くなるほど、スロットル開度を開く側に大きく設定され、外気温ＴＨＡがＴＨＡ（３）よりも低くなるほど、スロットル開度を閉じる側に大きく設定される。なお、外気温ＴＨＡが低いほどスロットル開度が小さくなるように補正するのであれば、スロットル開度の補正方法はこれに限定されない。
【００５３】
Ｓ１１０にて、ＥＣＵ１００は、Ｓ１０８で補正されたスロットル開度に基づいて、スロットル弁８０の開度を制御するように、アクチュエータ８２に制御指令を送信する。
【００５４】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ１００により制御されるエンジン１０の動作について説明する。
【００５５】
車両が寒冷地を走行中であって、図７（Ａ）に示すように、外気温ＴＨＡがＴＨＡ（１）より低い寒冷地を、エンジン水温ＴＨＷが十分に高い状態で走行している場合を想定する。このような場合において、アクセル開度が略零となりエンジン１０が無負荷状態となると、以下のようなアイドル制御が実行される。
【００５６】
吸気制御弁９０の開閉状態およびエンジン水温ＴＨＷが検出され（Ｓ１００、Ｓ１０２）、吸気制御弁９０の開閉状態およびエンジン水温ＴＨＷに基づいて、スロットル開度が設定される（Ｓ１０４）。
【００５７】
この際、吸気制御弁９０は、外気温ＴＨＡがＴＨＡ（１）より低く、図７（Ｂ）に示すように開状態に制御される（図２参照）。そのため、吸気制御弁９０を経由して燃焼室４０へ導入される吸気の流量が増加する。そこで、吸気制御弁９０が閉状態である場合に比べて、スロットル開度が小さく制御される（Ｓ１０４）。これにより、吸気制御弁９０に供給される吸気流量が抑制される。そのため、吸気制御弁９０が閉状態であっても燃焼室４０へ導入される吸気の流量の増加が抑制されるので、アイドル回転数の上昇が抑制される。
【００５８】
さらに、外気温ＴＨＡは低いが、エンジン水温ＴＨＷが十分に高く、エンジン１０のフリクショントルクは低いと考えられる。そのため、たとえば設定されたスロットル開度がエンジン１０のフリクショントルクが大きい場合を基準とした値である場合には、図７（Ｄ）の一点鎖線に示すように、アイドル回転数が目標アイドル回転数より上昇して燃費が悪化する。さらに、アイドル回転数がフューエルカット回転数を越えてしまう場合には、フーエルカット制御の実行と停止が繰り返されて、運転者に違和感を与えてしまう。そこで、エンジン水温ＴＨＷが低い場合（図７（Ｃ）の一点鎖線）に比べて、図７（Ｃ）の二点鎖線に示すように、スロットル開度が小さく設定される（Ｓ１０４）。これにより、エンジン１０のフリクショントルクに関わらず、アイドル回転数を目標アイドル回転数に安定させることができる。
【００５９】
さらに、外気温ＴＨＡが低いため、吸気の密度が高いと考えられる。吸気密度が高いと、同じスロットル開度でもより多くの吸気が燃焼室に流れ込む。そのため、たとえば設定されたスロットル開度が２５℃程度の常温を基準とした値である場合には、上述のようにエンジン水温ＴＨＷに応じてスロットル開度を小さく設定したとしても、結局、図７（Ｄ）の二点鎖線に示すように、アイドル回転数が目標アイドル回転数より上昇してしまう。そこで、図７（Ｃ）の実線に示すように、スロットル開度がさらに小さくなるように補正される（Ｓ１０８）。これにより、吸気の密度に関わらず、図７（Ｄ）の実線で示すように、アイドル回転数を目標アイドル回転数に安定させることができる。
【００６０】
以上のように、本実施の形態に係る制御装置によれば、アイドル制御を実行する際、吸気制御弁の開閉状態、エンジン水温および外気温に基づいて、スロットル開度を制御する。そのため、吸気制御弁の開閉状態に加えて、エンジンフリクションおよび吸気の密度に応じて、吸気流量を調整することができる。そのため、アイドル回転数を目標アイドル回転数に適切に安定させることができる。
【００６１】
なお、本実施の形態においては、吸気制御弁の開閉状態、エンジン水温および外気温に基づいて、スロットル開度を制御する場合について説明した。
【００６２】
これに対して、吸気制御弁の開閉状態およびエンジン水温に基づいて、スロットル開度を制御するようにしてもよい。これにより、少なくとも吸気制御弁の開閉状態およびエンジンフリクションに応じて吸気流量を調整し、アイドル回転数を目標アイドル回転数に適切に安定させることができる。
【００６３】
また、吸気制御弁の開閉状態および外気温に基づいて、スロットル開度を制御するようにしてもよい。これにより、少なくとも吸気制御弁の開閉状態および吸気の密度に応じて吸気流量を調整し、アイドル回転数を目標アイドル回転数に適切に安定させることができる。
【００６４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施の形態に係る制御装置を備えたエンジンの構成図である。
【図２】外気温と吸気制御弁の開度とも関係を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る制御装置の機能ブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵの制御構造を示すフローチャートである。
【図５】エンジン水温、吸気制御弁の開度状態およびスロットル開度の関係を示す図である。
【図６】外気温とスロットル開度の補正量との関係を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る制御装置により制御される、スロットル開度およびエンジン回転数を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００６６】
１０  エンジン、２０  シリンダ、３０  ピストン、４０  燃焼室、５０  吸気管、５２  吸気弁、５４  吸気ポート、５６  インジェクタ、６０  排気管、６２  排気弁、６４  排気ポート、７０  サージタンク、７２  アクチュエータ、８０  スロットル弁、８２  アクチュエータ、９０  吸気制御弁、９２  アクチュエータ、１００  ＥＣＵ、１０２  開閉センサ、１０４  エンジン水温センサ、１０６  外気温センサ、１０８  アクセル開度センサ、１１０  スロットル開度設定部、１２０  スロットル開度補正部、１３０  スロットル開度制御指令部。
【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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【図７】
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