(57)【要約】【課題】機関始動時において運転者が意図せずにアクセルペダル６０が踏込まれているときに、車両の走行状態に対する運転者の違和感を軽減する。【解決手段】スロットル制御装置は、アクセルペダル６０の踏込み量に応じてスロットルバルブ３１の開度を制御するとともに、機関の始動時にスロットルバルブ３１の開度を全閉付近に保持する。スロットル制御装置は、スロットルバルブ３１を全閉付近に保持する条件が解除された後においてもアクセルペダル６０が踏み込まれているときは同踏込みが解除されるまで機関の始動時におけるスロットルバルブ３１の開度の保持を継続する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクセルペダルの踏込み量に応じてスロットルバルブの開度を制御するとともに、機関の始動時にスロットルバルブの開度を全閉付近に保持する筒内噴射式内燃機関のスロットル制御装置において、
前記スロットルバルブを全閉付近に保持する条件が解除された後においても前記アクセルペダルが踏み込まれているときは同踏込みが解除されるまで前記機関の始動時における前記スロットルバルブの開度の保持を継続する
ことを特徴とする筒内噴射式内燃機関のスロットル制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の筒内噴射式内燃機関のスロットル制御装置において、
前記スロットルバルブを全閉付近に保持する条件が解除された後に前記アクセルペダルの踏込み量が一定でないときは前記スロットルバルブの開度の保持を解除する
ことを特徴とする筒内噴射式内燃機関のスロットル制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の筒内噴射式内燃機関のスロットル制御装置において、
前記スロットルバルブを全閉付近に保持する条件が解除された後に前記アクセルペダルの踏込み量が車両の走行により運転者に違和感を与えない程度に小さいときは前記スロットルバルブの開度の保持を解除する
ことを特徴とする筒内噴射式内燃機関のスロットル制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筒内噴射式内燃機関のスロットル制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車用エンジン等の内燃機関においては、燃費の向上等を意図して、燃料を各気筒の燃焼室内に直接噴射するもの（筒内噴射式内燃機関）が実用化されている（例えば、特許文献１参照）。この種の内燃機関では、気筒内が高圧となる圧縮行程中に燃料を噴射することが可能なように、燃料の圧力（燃圧）を十分に高める必要がある。そこで、内燃機関により駆動される機械式の高圧燃料ポンプによって、噴射に必要な燃圧を確保するようにしている。
【０００３】
ところで、このような筒内噴射式内燃機関にあっては、圧縮行程中の短い期間に燃料を噴射して成層燃焼を行うようにしているため、燃料を噴射することの可能な期間が制限されることとなる。
【０００４】
また、上記筒内噴射式内燃機関にあっては、高圧燃料ポンプは内燃機関の始動開始と同時に駆動が開始される。このため、内燃機関の始動開始時には、高圧燃料ポンプから圧送される燃料の圧力が低下しているため、噴射燃料を十分に微粒化することが困難である。
【０００５】
したがって、筒内噴射式内燃機関の機関始動時においては、上記のような燃料噴射期間に制限があること及び噴射燃料の微粒化が困難なことに起因して空燃比がリーン側の値になり易い傾向がある。このように、空燃比がリーン側の値になると安定した燃焼状態を確保することができないため、始動性が悪化するといった問題が生じることとなる。
【０００６】
また、機関始動時に燃焼室内へ吸入される空気の量が増加した場合には、空燃比が更にリーン側の値となり、始動性が更に悪化するおそれがある。
そこで従来、機関始動時にはスロットルバルブの開度を全閉付近に保持する制御を行うものがある。このようなスロットル制御を行う筒内噴射式内燃機関においては、機関始動時に燃焼室内へ吸入される空気の量が増加しないようにすることができる。その結果、空燃比がリーンとなることを抑制することができるため、内燃機関の始動性が悪化することを抑制することができる。
【特許文献１】特開平８−３１２４０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、このような筒内噴射式内燃機関では、上記のようなスロットルバルブの開度を全閉付近に保持する制御が終了した後は、通常のスロットルバルブの開度制御が行われる。
【０００８】
しかしながら、運転者が意図せずにアクセルペダルが踏み込まれているような場合には、上記制御が行われている間はスロットルバルブの開度が全閉に設定されるものの、同制御が終了した後にはスロットルバルブが開かれることとなる。ここで、同制御が行われている間は内燃機関の回転数が上がらないため、運転者はアクセルペダルが意図せずに踏み込まれていることに気付くことができない。その結果、上記制御が終了するとともに運転者が車両を走行させようとしたときには、車両の走行状態に対して違和感を覚えるおそれがある。
【０００９】
なお、上記制御が実行されない内燃機関であれば、常にアクセルペダルの踏込み量に応じてスロットルバルブの開度が制御される。このため、運転者が意図せずにアクセルペダルが踏み込まれている場合には、アクセルペダルの踏込み量に応じて内燃機関の回転数が上昇するため、運転者はアクセルペダルの踏込み異常に気付くことができる。したがって、上記のような問題が生じる可能性は比較的低いと考えられる。
【００１０】
本発明はこうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、機関始動時において運転者が意図せずにアクセルペダルが踏込まれているときに、車両の走行状態に対する運転者の違和感を軽減することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、アクセルペダルの踏込み量に応じてスロットルバルブの開度を制御するとともに、機関の始動時にスロットルバルブの開度を全閉付近に保持する筒内噴射式内燃機関のスロットル制御装置において、前記スロットルバルブを全閉付近に保持する条件が解除された後においても前記アクセルペダルが踏み込まれているときは同踏込みが解除されるまで前記機関の始動時における前記スロットルバルブの開度の保持を継続することを要旨としている。
【００１２】
同構成によれば、機関の始動時にスロットルバルブを全閉付近に保持する条件が解除された後においてもアクセルペダルが踏み込まれているときは同踏込みが解除されるまで機関の始動時における同バルブの開度の保持を継続する。このため、機関の始動時に運転者が意図せずにアクセルペダルが踏込まれているときには、スロットルバルブを全閉付近に保持する条件が解除されたとしても、スロットルバルブの開度が全閉付近に保持される。その結果、機関始動時において運転者が意図せずにアクセルペダルが踏込まれているときに、内燃機関の回転数が上昇することが抑制されるため、車両の走行状態に対する運転者の違和感を軽減することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の筒内噴射式内燃機関のスロットル制御装置において、前記スロットルバルブを全閉付近に保持する条件が解除された後に前記アクセルペダルの踏込み量が一定でないときは前記スロットルバルブの開度の保持を解除することを要旨としている。
【００１４】
運転者が意図せずアクセルペダルが踏込まれている場合とは、例えばカーペットがアクセルペダルに載っているため同ペダルが踏込まれているような場合である。そして、このような場合には、アクセルペダルの踏込み量が一定に保持され易い傾向にある。一方、運転者の意図によりアクセルペダルが踏込まれている場合には、アクセルペダルの踏込み量が一定になりにくい。
【００１５】
この点、同構成によれば、スロットルバルブを全閉付近に保持する条件が解除された後にアクセルペダルの踏込み量が一定でないときはスロットルバルブの開度の保持を解除するため、運転者が意図してアクセルペダルを踏込んでいると判断されるときにはスロットルバルブの開度の保持を解除することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の筒内噴射式内燃機関のスロットル制御装置において、前記スロットルバルブを全閉付近に保持する条件が解除された後に前記アクセルペダルの踏込み量が車両の走行により運転者に違和感を与えない程度に小さいときは前記スロットルバルブの開度の保持を解除することを要旨としている。
【００１７】
同構成によれば、スロットルバルブを全閉付近に保持する条件が解除された後にアクセルペダルの踏込み量が車両の走行により運転者に違和感を与えない程度に小さいときはスロットルバルブの開度の保持を解除する。その結果、スロットルバルブを全閉付近に保持する条件が解除された後にその開度を保持する必要性が低い場合には、スロットルバルブの開度の保持を速やかに解除することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を具体化した第１の実施形態について図１及び２を参照して詳細に説明する。
図１に示されるように、エンジン１０はシリンダヘッド１１と、複数のシリンダ１２（図１ではその一つのみを図示）が形成されたシリンダブロック１３とを備えている。各シリンダ１２内にはピストン１４が往復動可能に設けられている。このピストン１４と、シリンダ１２の内壁及びシリンダヘッド１１とによって燃焼室１５が区画形成されている。シリンダブロック１３の内部にはウォータジャケット１６が形成されている。このウォータジャケット１６内には機関冷却水が循環されており、この機関冷却水によってシリンダブロック１３が冷却される。また、この冷却の際に、機関冷却水はシリンダブロック１３の熱を吸収してその温度が上昇する。
【００１９】
シリンダヘッド１１には、燃焼室１５へと通じる吸気通路３０が形成されている。また、吸気通路３０には、吸入空気量を調整するスロットルバルブ３１が設けられている。このスロットルバルブ３１は、スロットルモータ３２により開閉駆動される。すなわち、スロットルバルブ３１の開度は、スロットルモータ３２に入力される駆動信号に基づいて設定される。
【００２０】
シリンダヘッド１１には、燃焼室１５内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁２０と、燃焼室１５内の混合気に点火する点火プラグ２１とが各気筒に対応して設けられている。この燃料噴射弁２０に燃料を供給する燃料供給系は、大きくは、高圧燃料ポンプ２３及び低圧燃料ポンプ２４から構成されている。低圧燃料ポンプ２４は、電動式のフィードポンプであり、燃料タンク２５に貯留された燃料に浸漬するように配設されている。この低圧燃料ポンプ２４には高圧燃料ポンプ２３が接続されている。燃料タンク２５内の燃料は低圧燃料ポンプ２４により高圧燃料ポンプ２３へと圧送される。また、高圧燃料ポンプ２３には、デリバリパイプ２２が接続されている。高圧燃料ポンプ２３に供給された燃料は同ポンプ２３により高圧に加圧された後にデリバリパイプ２２に供給される。さらに、デリバリパイプ２２には、燃料噴射弁２０が接続されている。デリバリパイプ２２に供給された燃料は燃料噴射弁２０へと供給され、この燃料噴射弁２０からデリバリパイプ２２内の燃料の圧力と略等しい圧力の燃料が噴射される。
【００２１】
このエンジン１０には、運転状態等を検出するための各種センサが設けられている。シリンダブロック１３には、機関冷却水の温度を検出する水温センサ４０が設けられている。また、デリバリパイプ２２には、その内部の燃料の圧力、すなわち燃料噴射圧を検出する燃圧センサ４１が設けられている。さらに、アクセルペダル６０の近傍には、その踏込み量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ４２が設けられている。
【００２２】
これら各センサ４０乃至４２の検出信号は、いずれもエンジン１０の電子制御装置５０に取り込まれる。この電子制御装置５０は、各種制御プログラムや演算用マップ、及び制御の実行に際して算出されるデータ等を記憶保持するメモリを備えている。電子制御装置５０は、上記各種センサ４０乃至４２等からの検出信号に基づいて燃料噴射弁２０及びスロットルモータ３２等を駆動することにより、燃焼形態にかかる制御や燃料噴射量制御等、各種機関の制御を実行する。
【００２３】
以下、このようなエンジン１０においてエンジン１０の始動に際して行われるスロットル開度制御について図２を参照して説明する。
図２は、このスロットルバルブ制御の実行手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示される一連の処理は、電子制御装置５０により所定の周期をもって繰り返し実行される。
【００２４】
同図２に示されるように、この一連の処理ではまず、スロットルガード実行期間が算出される（ステップ１００）。この判定処理では、具体的には、機関始動開始時における機関冷却水の温度ＴＨＷが検出され、この温度ＴＨＷに応じてスロットルガード実行期間ＧＴが算出される。このスロットルガード実行期間ＧＴと上記機関始動開始時における機関冷却水の温度ＴＨＷとの関係は、実機を用いた実験や計算機上でのシミュレーション等に基づいて予め設定され、電子計算機５０のメモリに関数マップとして記録されている。スロットルガード実行期間ＧＴは、例えば数秒間程度の期間に設定される。
【００２５】
この処理を実行した後に、スロットルガード条件が成立しているか否かが判定される（ステップ１１０）。この処理では、具体的には、機関始動開始時からの経過時間Ｔが算出されるとともに、燃料噴射圧Ｐが検出される。そして、経過時間Ｔが上記スロットルガード実行期間ＧＴ以内であり、且つ燃料噴射圧Ｐが所定圧ＰＫ以下であることに基づいて、スロットルガード条件が成立している旨判定される。したがって、燃料噴射圧Ｐが所定圧ＰＫ以下である場合には、機関始動開始時からの経過時間Ｔがスロットルガード実行期間ＧＴとなるまでスロットルガード条件が成立する。なお、この判定を行う際の閾値となる上記所定圧ＰＫは、燃料噴射弁２０から噴射された燃料が十分に微粒化されて燃焼室内の燃焼状態を安定させることのできる値であり、例えば２ＭＰａに設定される。
【００２６】
この判定処理を通じてスロットルガード条件が成立していない旨判定された場合には（ステップ１１０：ＮＯ）、アクセルペダル６０が踏込まれているか否かが判定される（ステップ１２０）。この処理では、具体的にはまず、アクセル開度ＡＣＣＰが検出される。このアクセル開度ＡＣＣＰの値は、アクセルペダル６０の踏込みが解除されている場合には「０」となり、アクセルペダル６０が踏込まれている場合には「０」以上の値となる。そして、この処理では、アクセル開度ＡＣＣＰの値が「０」以上であることに基づいて、アクセルペダル６０が踏込まれている旨判定される。
【００２７】
この判定処理を通じてアクセルペダル６０が踏込まれている旨判定された場合には（ステップ１２０：ＹＥＳ）、スロットルガードフラグＧＦが「１」であるか否かが判定される（ステップ１３０）。なお、このスロットルガードフラグＧＦは、エンジン１０の始動開始時においては、初期値として「０」に設定される。一方、この判定処理を通じてアクセルペダル６０が踏込まれていない旨判定された場合には（ステップ１２０：ＮＯ）、スロットルガードフラグＧＦが「０」に設定される（ステップ１６０）。
【００２８】
また、上記判定処理を通じてスロットルガード条件が成立している旨判定された場合には（ステップ１１０：ＹＥＳ）、スロットルガードフラグＧＦが「１」に設定される（ステップ１５０）。
【００２９】
そして、スロットルガードフラグＧＦが「１」である旨判定された場合には（ステップ１３０：ＹＥＳ）、スロットルガード制御が実行されて（ステップ１４０）、この一連の処理は一旦終了される。ここで、スロットルガード制御とは、エンジン１０の始動時にスロットルバルブ３１の開度を全閉付近に保持する制御である。一方、スロットルガードフラグＧＦが「１」でない旨判定された場合には（ステップ１３０：ＮＯ）、スロットルガード制御は実行されずにこの一連の処理は一旦終了する。
【００３０】
こうした処理が行われることにより、スロットルガード条件が成立している場合にはスロットルガードフラグＧＦは「１」に設定されるため、スロットルガード制御が実行される。そして、このように一旦スロットルガード制御が実行されると、スロットルガード条件が成立していない場合であっても、アクセルペダル６０が踏込まれている場合にはスロットルガードフラグＧＦは「１」に設定されたままとなるため、スロットルガード制御が継続して実行される。一方、スロットルガード条件が成立しておらず、且つアクセルペダル６０の踏込みが解除されている場合には、スロットルガードフラグＧＦは「０」に設定されるため、それ以降スロットルガード制御が実行されないようになる。
【００３１】
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に列記する作用効果が得られる。
（１）エンジン１０の始動時にスロットルバルブ３１を全閉付近に保持する条件が解除された後においてもアクセルペダル６０が踏み込まれているときは同踏込みが解除されるまでエンジン１０の始動時における同バルブ３１の開度の保持を継続する。このため、エンジン１０の始動時に運転者が意図せずにアクセルペダル６０が踏込まれているときには、スロットルバルブ３１を全閉付近に保持する条件が解除されたとしても、スロットルバルブ３１の開度が全閉付近に保持される。その結果、エンジン１０の始動時において運転者が意図せずにアクセルペダル６０が踏込まれているときに、エンジン１０の回転数が上昇することが抑制されるため、車両の走行状態に対する運転者の違和感を軽減することができる。
【００３２】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した、例えば次のような形態として実施することもできる。
・図３に示されるように、アクセルペダル６０が踏込まれている旨判定された場合に（ステップ１２０：ＹＥＳ）、アクセルペダル６０の踏込み量が一定であるか否を判定する（ステップ１７０）ようにしてもよい。この処理では、具体的には、アクセル開度の変化量ΔＡＣＣＰが算出される。そして、この変化量ΔＡＣＣＰが「０」でない場合には、アクセルペダル６０の踏込み量が一定でない旨判定される。アクセルペダル６０の踏込み量が一定でない旨判定された場合には（ステップ１７０：ＮＯ）、判定値ＧＦが「０」に設定される（ステップ１６０）。このようにアクセルペダル６０の踏込み量が一定であるか否かを判定することにより、スロットルバルブ３１を全閉付近に保持する条件が解除された後にアクセルペダル６０の踏込み量が一定でないときはスロットルバルブ３１の開度の保持を解除することができる。その結果、運転者が意図してアクセルペダル６０を踏込んでいると判断されるときには、スロットルバルブ３１の開度の保持を解除することができる。
【００３３】
・上記実施形態では、アクセル開度ＡＣＣＰの値が「０」、すなわちアクセルペダル６０が全く踏込まれていない場合にアクセルペダル６０が踏込まれていない旨判定するようにしていた。しかしながら、このアクセルペダル６０の踏込み量が車両の走行により運転者に違和感を与えない程度に小さいときには、アクセルペダル６０が踏込まれていない旨判定して、スロットルガード制御を実行しないようにしてもよい。このように判定することにより、スロットルバルブ３１を全閉付近に保持する条件が解除された後にその開度を保持する必要性が低い場合には、スロットルバルブ３１の開度の保持を速やかに解除することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明にかかるスロットル制御装置の一実施形態についてその概略を示す模式図。
【図２】図１のスロットル制御装置におけるスロットル開度を制御する際の処理手順を示すフローチャート。
【図３】本発明にかかるスロットル制御装置の変形例におけるスロットル開度を制御する際の処理手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００３５】
１０…エンジン、１１…シリンダヘッド、１２…シリンダ、１３…シリンダブロック、１４…ピストン、１５…燃焼室、１６…ウォータジャケット、２０…燃料噴射弁、２１…点火プラグ、２２…デリバリパイプ、２３…高圧燃料ポンプ、２４…低圧燃料ポンプ、２５…燃料タンク、３０…吸気通路、３１…スロットルバルブ、３２…スロットルモータ、４０…水温センサ、４１…燃圧センサ、４２…アクセル開度センサ、５０…電子制御装置、６０…アクセルペダル。
【図１】
2007154674.tif 000003
【図２】
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【図３】
2007154674.tif 000005