(57)【要約】【課題】  内燃機関の吸気通路の流動性を制御するようにした吸気制御弁の制御装置に関し、コスト増を招くことなく負圧タンク内の状態を確実に把握し、ドライバビリティの低下、燃費の悪化及び排ガス性能の低下を防止する。【解決手段】  吸気通路内の負圧を蓄える負圧タンクと、吸気通路の一部を開閉する吸気制御弁と、負圧タンクから供給される負圧により吸気制御弁を駆動する負圧アクチュエータと、負圧タンクから負圧アクチュエータへの負圧の供給状態を制御する制御手段とを有し、制御手段は、大気圧と吸気通路の負圧との差が所定の判定値以上となっている期間をカウントし、カウント値が所定値に達すると負圧タンクに十分な負圧が蓄えられたと判定して、負圧アクチュエータの作動を許可するように構成する。【選択図】        図３
2009228584.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気通路内の負圧を蓄える負圧タンクと、
該吸気通路上に介装されて該吸気通路の一部を開閉する吸気制御弁と、
該吸気制御弁に接続されるとともに該負圧タンクから供給される負圧により該吸気制御弁を開閉駆動する負圧アクチュエータと、
該負圧タンクから該負圧アクチュエータへの負圧の供給状態を制御する制御手段とを有し、
該制御手段は、大気圧と該吸気通路の負圧との差が所定の判定値以上となっている期間をカウントし、
該カウント値が所定値に達すると、該負圧タンクに該負圧アクチュエータを駆動するだけの十分な負圧が蓄えられたと判定するとともに、該負圧アクチュエータの作動を許可する
ことを特徴とする、吸気制御弁の制御装置。
【請求項２】
該負圧アクチュエータの作動許可後、該負圧アクチュエータが作動すると、該カウント値をリセットするとともに、その後、該カウント値が該所定値に達するまで該負圧アクチュエータの作動を禁止する
ことを特徴とする、請求項１記載の吸気制御弁の制御装置。
【請求項３】
該カウント値が該所定値に達した後は該負圧アクチュエータが作動するまで該カウント値は該所定値にクリップされる
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の吸気制御弁の制御装置。
【請求項４】
該カウント中において該大気圧と該吸気通路の負圧との差が所定の判定値未満となると、該カウント値を保持するとともに該カウントを中断し、該大気圧と該吸気通路の負圧との差が再び該判定値以上となると、該保持されたカウント値からカウントを再開する
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の吸気制御弁の制御装置。
【請求項５】
該制御手段は、該負圧アクチュエータの作動時と非作動時とで、該燃料噴射タイミング及び該点火時期を変更する
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項記載の吸気制御弁の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の吸気通路内の吸気の流動を制御するようにした、吸気制御弁の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、内燃機関（エンジン）の吸気通路の一部を閉塞するようにした吸気制御弁（フローコントロールバルブ：ＦＣＶ）の存在が知られている。このような吸気制御弁を適用したエンジンとしては、例えば各気筒の吸気弁にスワールポートとストレートポートとを設けるとともに上記ストレートポート側にのみ吸気制御弁を設けたエンジンが挙げられる（下記特許文献１参照）。このようなエンジンでは、負荷と回転速度とに応じて吸気制御弁の開閉状態を制御してストレートポート側の吸気通路を開閉することにより、筒内の混合気の流動性の最適化を図っている。
【０００３】
例えば低負荷低速域でのエンジン運転時には吸気制御弁を閉じてストレートポート側の吸気通路を閉塞するとともに目標空燃比をリーン空燃比に切り換え、さらに、燃料噴射量と点火時期とをリーン空燃比に対応したモードに切り換える。そして、上記吸気制御弁を閉じて新気の大部分をスワールポートから気筒内に流入させることにより、燃焼室に混合気の強力なスワールを発生させ、リーン空燃比においても安定した燃焼を実現して燃費を低減することができる。
【０００４】
一方、高負荷高速域でのエンジン運転時には、吸気制御弁を開いて気筒内への吸気量を増大させ、目標空燃比をリッチ空燃比（若しくは理論空燃比）に切り換えるとともに、吸気制御弁の開放動作に応じて燃料噴射量と点火時期とをリッチ空燃比に対応したモードに切り換える。そして、このように吸気量の増大と空燃比のリッチ化とを実行することにより高出力を得ることができる。
【０００５】
また、このような空燃比を切り換えるようにしたエンジン以外では、例えば排ガスを吸気通路に戻すＥＧＲ装置を備えたエンジンに上記吸気制御弁を適用する技術も知られている。この場合、低負荷低速域等の排ガス還流時に吸気通路の一部を閉じることにより、吸気通路を流れる吸気の流速が速められ、これによりＥＧＲガスと新気との混合を促進することができる。したがって、ＥＧＲガス導入時の筒内の燃焼安定性を高めることができ、ＥＧＲ限界を高めることが可能となる。
【０００６】
さらには、ＥＧＲ装置の有無に関わらず吸気通路に吸気制御弁を設け、冷態始動時において吸気制御弁を閉じるような制御を実行することも考えられる。このような制御によって吸気の流速を速めることにより、インジェクタから噴射された燃料の霧化を促進することができ、冷態時の始動性を高めることができる。また、これにより冷態始動時の排ガス性能向上を図ることができる。
【０００７】
ところで、上記吸気制御弁の開閉駆動には、通常はダイヤフラム等を用いた負圧アクチュエータが使用される。そして、上記負圧アクチュエータを吸気通路（インテークマニホールド）の負圧（インマニ圧という）を蓄えた負圧タンクに接続するとともに、この接続路の途中にオンオフ動作する電磁弁を介装し、この電磁弁の作動を制御することにより吸気制御弁の開閉状態が切り換え可能に構成される。つまり、ノーマルクローズタイプの吸気制御弁であれば、電磁弁を作動させて負圧アクチュエータと負圧タンクとを連通接続させ、負圧アクチュエータに負圧が作用するような状態とすることにより吸気制御弁が開弁状態となり、一方、電磁弁の作動状態を切り換えて、負圧アクチュエータと負圧タンクとを遮断するとともに負圧アクチュエータを大気開放する状態とすることで、吸気制御弁を閉弁状態とすることができる。
【０００８】
そして、上述のような負圧タンクを設けることにより、インマニ圧が変動してもタンク内の負圧が一定に保持されるため、インマニ圧の変動の影響を受けることなく負圧アクチュエータを作動させて吸気制御弁を閉弁動作させることができる。
【特許文献１】特開平５−２２２９４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、ノーマルクローズタイプの吸気制御弁を開弁駆動するためには、一定上の負圧（例えば−３００ｍｍＨｇ）が必要となるが、吸気制御弁を開弁作動させる運転領域（主に負荷と回転数とで決まる領域）は、主にＥＧＲを実行しない運転領域、即ち高負荷運転領域であるため、インマニ圧が小さく（即ち、大気圧に近い）、負圧アクチュエータを駆動するために負圧タンクに溜めておいた負圧が消費されることになる。
【００１０】
そして、このような状況で負圧アクチュエータを頻繁に作動させるとやがて負圧が不足し、十分な開閉制御ができなくなるおそれがある。点火時期や燃料噴射タイミングは、吸気制御弁の作動モードに応じて切り替わるようになっているので、負圧タンク内の負圧が不足して吸気制御弁を開弁すべきタイミングで開弁できないと、点火時期や燃料噴射タイミングが実際の吸気制御弁の開閉状態とアンマッチを生じ、これにより筒内の燃焼状態が悪化してしまう。このためドライバビリティの低下や燃費の悪化、さらには排ガス性能の低下を招くおそれがある。
【００１１】
このため、負圧タンクの状態を正確に把握したいという要望がある。このような要望に応えるには、負圧タンク内に圧力センサを設けることが考えられるが、このように新たに圧力センサを設けるとコスト増を招くという課題がある。
本発明はこのような課題に鑑みて創案されたもので、コスト増を招くことなく負圧タンク内の状態を確実に把握し、ドライバビリティの低下、燃費の悪化及び排ガス性能の低下を防止するようにした、吸気制御弁の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】
【００１２】
このため、本発明の吸気制御弁の制御装置は、内燃機関の吸気通路内の負圧を蓄える負圧タンクと、該吸気通路上に介装されて該吸気通路の一部を開閉する吸気制御弁と、該吸気制御弁に接続されるとともに該負圧タンクから供給される負圧により該吸気制御弁を開閉駆動する負圧アクチュエータと、該負圧タンクから該負圧アクチュエータへの負圧の供給状態を制御する制御手段とを有し、該制御手段は、該負圧アクチュエータに負圧が供給されていない状態において、大気圧と該吸気通路の負圧との差が所定の判定値以上となっている期間をタイマでカウントし、該カウント値が所定値に達すると、該負圧タンクに該負圧アクチュエータを駆動するだけの十分な負圧が蓄えられたと判定するとともに、該負圧アクチュエータの作動を許可することを特徴としている（請求項１）。
【００１３】
また、該負圧アクチュエータの作動許可後、該負圧アクチュエータが作動すると、該カウント値をリセットするとともに、その後、該カウント値が該所定値に達するまで該負圧アクチュエータの作動を禁止するのが好ましい（請求項２）。
また、該カウント値が該所定値に達した後は該負圧アクチュエータが作動するまで該カウント値は該所定値にクリップされるのが好ましい（請求項３）。
【００１４】
また、該カウント中において該大気圧と該吸気通路の負圧との差が所定の判定値未満となると、該カウント値を保持するとともに該カウントを中断し、該大気圧と該吸気通路の負圧との差が再び該判定値以上となると、該保持されたカウント値からカウントを再開するのが好ましい（請求項４）。
また、該制御手段は、該負圧アクチュエータの作動時と非作動時とで、該燃料噴射タイミング及び該点火時期を変更するのが好ましい（請求項５）。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の吸気制御弁の制御装置によれば、新たなセンサを追加することなく負圧タンク内の状態を確実に把握することができる。したがって、コスト増を招くことなく吸気制御弁の作動と点火プラグやインジェクタの作動とのアンマッチを解消でき、ドライバビリティの低下や燃費の悪化及び排ガス性能の低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面により、本発明の一実施形態に係る吸気制御弁の制御装置について説明すると、図１は本発明の吸気制御弁を適用した内燃機関（エンジン）の構成の一例を示す模式図、図２は本発明の一実施形態に係る吸気制御弁の制御装置の要部構成を示す模式的なブロック図、図３はその作用を説明するためのフローチャート、図４はその作用を説明するためのタイムチャートであって、（ａ）は負圧経験判定差圧の特性の一例を示す図、（ｂ）は負圧経験フラグのオンオフの変化を示す図、（ｃ）は負圧経験タイマのカウントの変化を示す図、（ｄ）はソレノイドバルブへの制御信号の変化を示す図である。
【００１７】
図１において、２は内燃機関（エンジン）、１０はシリンダブロック、１２はシリンダヘッドをそれぞれ示している。シリンダヘッド１２には吸気側カムシャフト４や排気側カムシャフト６等からなる吸排気弁駆動機構（図示省略）が設けられるとともに、図示しない燃焼室へ通じる吸気ポート及び排気ポート（ともに図示省略）が形成されている。
また、吸気ポートには吸気通路１４が接続されるとともに、排気ポートには排気通路２６が接続されている。また、吸気通路１４の上流端にはエアクリーナ１８が設けられ、このエアクリーナ１８の下流側にサージタンク１６が介装されている。
【００１８】
また、エアクリーナ１８とサージタンク１６との間には、吸気流量を検出するエアフローセンサ（ＡＦＳ）２０や、ドライバのアクセル操作に基づき吸気通路１４を開閉する電子制御式のスロットルバルブ（ＥＴＶ）２２が介装されている。また、サージタンク１６内には吸気通路内の圧力（インマニ圧）を検出する負圧センサ２４が設けられている。
また、この実施形態では、吸気通路１４の下流端部近傍に燃料噴射弁（インジェクタ）８が設けられており、インジェクタ８から吸気ポートに向けて運転状態に応じた燃料が噴射されるようになっている。
【００１９】
また、図示するように、このエンジン２には、排気通路２６に排出された排ガスの一部を吸気通路１４に還流させるための公知の排ガス還流装置（ＥＧＲ装置）２８が設けられている。ここでＥＧＲ装置２８について簡単に説明すると、このＥＧＲ装置２８は、主に排気通路２６と吸気通路１４とを接続するＥＧＲ通路３０と、上記ＥＧＲ通路３０上に介装されてＥＧＲ通路３０を開閉可能なＥＧＲバルブ３２とから構成されている。
【００２０】
そして、エンジン２の運転状態が比較的低負荷低回転に設定されたＥＧＲ領域であると、上記ＥＧＲバルブ３２を開いて排ガスの一部をＥＧＲガスとして、吸気通路１４に還流させるようになっている。
ところで、吸気通路１４には、吸気通路１４の一部を開閉する吸気制御弁（フローコントロールバルブ、以下ＦＣＶと記す）３６が介装されている。このＦＣＶ３６は、板状の弁体を有するいわゆるバタフライ弁であって、ＦＣＶ３６を閉弁状態とすることにより、ＦＣＶ３６近傍の流路断面積が減少して吸気流速を高めることができるようになっている。また、ＦＣＶ３６が開弁状態となると吸気通路の断面積が相対的に大きくなり、より多くの吸気量を送給することができる。
【００２１】
ここで、ＦＣＶ３６には、吸気負圧により作動する負圧アクチュエータ３８が接続されている。詳細な構成は図示しないが、負圧アクチュエータ３８は主にダイヤフラムと、ダイヤフラムに形成された負圧室と、負圧室内に配置されたスプリング等から構成されている。そして、負圧室に負圧が作用していないときは、スプリングの働きで負圧室が膨張する方向にダイヤフラムが付勢され、これによりＦＣＶ３６は開弁状態となる。
【００２２】
一方、負圧室に負圧が作用すると、ダイヤフラムはスプリングに抗して負圧室が縮小する方向に作動し、これによりＦＣＶ３６は吸気通路１４を部分的に閉鎖した状態となる。このように、負圧アクチュエータ３８に負圧が供給されると負圧アクチュエータ３８が作動してＦＣＶ３６が全開状態となり吸気通路１４が全開状態となる。また、負圧アクチュエータ３８に負圧が供給されていないときには、負圧アクチュエータ３８の作動が解除されてＦＣＶ３６が全閉状態となり、吸気通路１４が一部閉状態となるのである。なお、ここでは、ＦＣＶ３６はノーマルクローズタイプの弁として構成されているが、ノーマルオープンタイプの弁を用いても良い。
【００２３】
また、図示するように、負圧アクチュエータ３８には負圧供給路４０が接続されており、この負圧供給路４０を介して図示しない負圧室に負圧が導入されるようになっている。また、負圧供給路４０の上流端はＥＴＶ２２よりも下流側で吸気通路１４に接続されており、負圧供給路４０には、上流側から順に逆止弁４２，負圧タンク４４，ソレノイドバルブ（電磁弁）４６が介装されている。ここで逆止弁４２は、負圧タンク４４側よりも吸気通路１４側の圧力が低い（負圧が大きい）時にのみ開弁して、負圧を負圧タンクに導入するものであって、負圧タンク４４側の方が低圧の時には、閉弁状態を保持するように構成されている。そして、このような逆止弁４２の作用により、負圧タンク４４には負圧が蓄えられるようになっている。
【００２４】
ソレノイドバルブ４６は後述するＥＣＵ５０からの作動制御信号に基づいてその作動が制御される電磁弁であって、負圧タンク４４と負圧アクチュエータ３８とを接続して負圧アクチュエータ３８に負圧を供給する負圧供給モード（即ち、ＦＣＶ３６を開弁するモード）と、負圧タンク４４からの供給路４０を遮断するとともに、負圧アクチュエータ３８を大気開放する大気開放モード（即ち、ＦＣＶ３６を閉弁するモード）とのうちのいずれか一方の作動モードに切り替えられるようになっている。
【００２５】
また、ＦＣＶ３６の開閉（ソレノイドバルブ４６のオンオフ）は基本的にはＥＣＵ５０内に記憶された負荷と回転数とをパラメータとするマップに基づいて設定される。例えばエンジン２が低負荷低回転の運転領域ではＦＣＶ３６を閉（ソレノイドバルブ４６をオフ）にして吸気の流動性を高める。なお、このような低負荷低回転の運転領域では、上述したＥＧＲ装置２８のＥＧＲバルブ３２は開弁駆動され、排ガスの一部が還流される。また、中負荷中回転以上の運転領域ではＦＣＶ３６を開（ソレノイドバルブ４６をオン）にして吸気抵抗を低減するようになっている。また、このような運転領域ではＥＧＲバルブ３２は閉弁状態となり排ガスの還流が禁止される。
【００２６】
また、エンジンの中負荷中回転以上の運転領域では、上記ＥＧＲバルブ３２以外にも、燃料噴射タイミング及び点火タイミングも変更されるようになっている。
次に、本装置の要部構成について図２を用いて説明すると、エンジン２にはインジェクタ８，点火プラグ９（図２参照，図１では省略），ＥＴＶ２２のアクチュエータ（図示省略）及びＥＧＲバルブ３２等の種々のデバイスの作動を制御するための制御手段としての電子制御装置（ＥＣＵ）５０が付設されている。
【００２７】
ＥＣＵ５０はＣＰＵ（中央演算装置）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）、入出力ポート等を備えた公知の形式のコントロールユニットであり、インジェクタ８の燃料噴射タイミングや噴射量の制御、点火時期制御、スロットル開度制御及びＥＧＲバルブ３２の開閉制御等の基本制御を行うほか、上述のソレノイドバルブ４６の切り換え状態を制御して吸気制御弁２４の作動を制御するようになっている。
【００２８】
ところで、本実施形態に係る吸気制御弁の制御装置は、新たなセンサを追加することなく、すでにエンジン２に設けられている大気圧センサ４８（図２参照、図１では省略）、や負圧センサ２４を用いて負圧タンク４４内の負圧状態を推定するものである。
このため、ＥＣＵ５０の入力側には、ＡＦＳ２０，負圧センサ２４及び大気圧センサ４８が接続されるとともに、出力側にはＥＴＶ２２，ＥＧＲバルブ３２，インジェクタ８，ソレノイドバルブ４６が接続されている。また、ＥＣＵ５０には、図示はしないが、アクセル開度センサやエンジン回転数センサも接続されており、これらのセンサからアクセル開度及びエンジン回転数等の基本的な情報も入力されるようになっている。
【００２９】
また、図２に示すように、ＥＣＵ５０の内部には大気圧センサ４８から得られる大気圧Ｐatと、負圧センサ２４で得られる吸気管負圧（インマニ圧）Ｐinの差ΔＰ（負圧経験判定差圧）を算出する差圧算出部５１と、上記差圧算出部５１で算出された負圧経験判定差圧ΔＰと予め設定された所定の判定値（ＰTH）とを比較する比較判定部５２と、後述する負圧経験の有無を判定する負圧経験判定部５３と、所定の条件が成立するとカウントを開始する負圧経験タイマ５４と、負圧経験判定部５３からの情報に基づいて、ＦＣＶ３６（負圧アクチュエータ３８）の作動を禁止又は許可する作動制御部５５とを備えて構成されている。
【００３０】
以下、各部の機能について説明すると、差圧算出部５１では、上述したように、大気圧センサ４８から得られる大気圧Ｐatと、負圧センサ２４で得られるインマニ圧Ｐinとに基づいて、これらの圧力差ΔＰ（＝Ｐat−Ｐin）が算出されるようになっている。なお、差圧ΔＰが増大するほど、負圧が強くなる（インマニ圧が低下する）ことを意味している。
また、負圧経験判定部５３は、ＦＣＶ３６の開閉状態の変化に基づいて負圧アクチュエータ３８又は負圧タンク４４に関するフラグを設定する機能を有しており、ＦＣＶ２４が一旦開弁状態となって負圧を使用してしまうと、その後閉弁状態に移行したタイミングで、負圧タンク４４内に十分な負圧がないことを意味する「負圧経験無し」フラグが設定されるようになっている（なお、これを負圧経験フラグＯＦＦといもいう）。また、エンスト時（エンジン始動開始時）にも負圧経験フラグをＯＦＦに設定するようになっている。
【００３１】
ここで、この負圧経験フラグは、ＦＣＶ３６の作動の許可又は禁止を示すフラグであって、負圧経験フラグＯＦＦの場合にはＦＣＶ３６の作動（即ち負圧アクチュエータ３８の作動）を禁止し、負圧経験フラグＯＮの場合にはＦＣＶ３６の作動を許可することを意味している。
また、比較判定部５２では、差圧算出部５１で算出された差圧ΔＰと予め設定された所定の判定値ＰTH（例えば５００ｍｍＨＧ）とを常に比較しており、その結果を負圧経験タイマ５４に出力するようになっている。
【００３２】
そして、負圧経験タイマ５４では、比較判定部５２からの情報を取り込んで、比較判定部５２で差圧ΔＰが所定の判定値ＰTH（例えば５００ｍｍＨＧ）以上になったと判定されると、所定の条件が成立したものと判定してタイマ５４のカウントを開始するようになっている。また、この負圧経験タイマ５４では、上記の条件が成立している間カウントを続行し、タイマカウント値が所定値ＫTHになるとカウントを停止するとともに、カウント値を上記所定値ＫTHでクリップするようになっている。
【００３３】
また、カウント値が上記所定値に達する前に差圧ΔＰが所定の判定値ＰTHを下回った場合には、その時点でカウントを一旦中断するとともに、そのときのカウント値を保持するようになっている。そして、再び差圧ΔＰが判定値ＰTHを越えた時点で保持されたカウンタ値からカウントを再開するようになっている。
そして、負圧経験判定部５３では、上記負圧経験タイマ５４が所定のカウント値ＫTHまでカウントしたと判定すると、それまで設定していたフラグをＯＦＦからＯＮに変更するようになっている。また、作動制御部５５では負圧経験判定部５３で設定された負圧経験フラグを取り込んで、ＦＣＶ３６（負圧アクチュエータ３８）の作動を許可するようになっている。なお、このカウント値ＫTHは、差圧ΔＰが判定差圧ＰTHよりも大きい負圧状態において、負圧タンク４４内に負圧アクチュエータ３８を駆動できるだけの負圧を確実に蓄えることができるだけの時間に相当する値に設定されている。
【００３４】
したがって、このような負圧経験フラグＯＮのときに、エンジン負荷と回転数との情報に基づいてＦＣＶ３６の作動要求があると、ソレノイドバルブ４６に作動信号を出力して、負圧アクチュエータ３８に負圧を導入してＦＣＶを開弁駆動するようになっている。そして、ＦＣＶ３６が一旦開弁駆動された後ＦＣＶ３６が閉弁すると、再び負圧経験判定部５３において負圧経験フラグがＯＦＦに設定されるようになっており、以降、このような制御を繰り返し実行する。
【００３５】
また、負圧経験フラグＯＦＦのときには、作動制御部５５においてＦＣＶ３６の作動が禁止される。これは、負圧タンク４４に負圧アクチュエータ３８を作動させるだけの十分な負圧が蓄えられていないおそれがあり、ＦＣＶ３６が正常に作動しないことが考えられるからである。この場合には、たとえＦＣＶ３６に対して作動要求があっても、ＦＣＶ３６の作動が禁止されて閉弁状態が維持されるようになっている。
【００３６】
なお、負圧経験フラグがＯＦＦの場合、エンジン２の運転状態に基づきＦＣＶ３６の開弁要求あっても実際にはＦＣＶ３６の作動が禁止されるので、インジェクタ８や点火プラグ９及びＥＧＲバルブ３２に対しても、ＦＣＶ３６の開弁時に対応した作動モードへの切り替えが禁止されるようになっている。
このように、大気圧と吸気通路負圧との差ΔＰが所定圧（負圧判定値）よりも負圧となっていた期間を負圧経験タイマ５４でカウントすることにより、簡易的に負圧タンク４４の状態を把握することができ、ＦＣＶ３６の作動モードと、インジェクタ８，点火プラグ９及びＥＧＲバルブ３２等の他のデバイスとの制御のアンマッチも防止することができるのである。
【００３７】
以上の構成を簡単にまとめると以下のようになる。
１．負圧経験タイマ５４のカウントアップ
負圧経験判定差圧（大気圧Ｐat−インマニ圧Ｐin）＞所定の判定値ＰTHの条件を満たすと負圧経験タイマ５４をカウントアップする。また、これ以外ではカウント値を保持する。なお、タイマ５４は所定値ＫTHでクリップする。また、所定値ＫTHは負圧タンク４４に負圧が十分蓄えることができる時間に相当する。
２．負圧経験タイマ５４のリセット
ＦＣＶ３６が閉弁状態から開弁状態となると、負圧タンク４４の負圧を消費してしまったものとしてカウンタ値をリセットする。
３．負圧経験フラグの設定
以下の負圧経験有り条件が成立すると負圧経験フラグをＯＮ（負圧経験有り）と設定し、負圧経験無し条件が成立すると、負圧経験フラグをＯＦＦ（負圧経験無し）と設定する。なお、負圧経験フラグＯＮではＦＣＶ３６の作動を許可、フラグＯＦＦでＦＣＶ３６の作動を禁止とする。
・負圧経験有り条件：負圧経験タイマ５４のカウント値≧所定値ＫTH
・負圧経験無し条件：エンスト中、又はＦＣＶ３６が開から閉に変化
本発明の一実施形態に係る吸気制御弁の制御装置は上述のように構成されているので、その作用について図３及び図４を用いて説明すると以下のようになる。
【００３８】
まず、図３のステップＳ１において、ソレノイドバルブ４６がＯＦＦからＯＮに変化したかが判定される。すなわち、ステップＳ１では、ＦＣＶ３６が閉から開に変化したか、或いは負圧アクチュエータ３８が非作動状態から作動状態に変化したかを判定していることと同じ意味である。この場合、詳細なフローチャートは省略するが、前回の制御周期においてソレノイドバルブ４６への制御信号を取り込んで記憶しておき、この制御信号と今回の制御周期で取り込んだ制御信号との比較により判定が行われる。
【００３９】
そして、ソレノイドバルブ４６のＯＦＦからＯＮへの変化が判定された場合、つまりＦＣＶ３６の閉弁から開弁への状態変化が判定された場合には、次にステップＳ２に進み、負圧経験タイマ５４の値をリセットしてリターンする。これは図４（ｃ），（ｄ）に示すように、ソレノイドバルブ４６の閉から開へのタイミング（ｔ＝ｔ2）において、負圧経験タイマをリセットしている部分に対応している。
【００４０】
ステップＳ１でソレノイドバルブ４６のＯＦＦからＯＮへの変化を判定できなかった場合には次にステップＳ３に進み、今度はソレノイドバルブ４６のＯＮからＯＦＦへの変化があったか、又はエンジンストールがあったかを判定する。そして、ソレノイドバルブ４６のＯＮからＯＦＦへの変化があった場合、又はエンジンストールがあった場合にはステップＳ４に進み、そうでない場合にはステップＳ５に進む。なお、この制御開始時の初回の制御周期においては、ステップＳ１からステップＳ３に進み、このステップＳ３でエンジンストールありと判定されてステップＳ４に進む。
【００４１】
そして、ステップＳ４に進んだ場合には、負圧経験フラグをＯＦＦに設定した後、リターンする。これは、図４（ｄ）のソレノイドバルブ４６の開から閉へのタイミング（ｔ＝ｔ5）において、図４（ｂ）で負圧経験フラグを無（ＯＦＦ）リセットしている部分に対応している。
一方、ステップＳ３でソレノイドバルブ４６のＯＮからＯＦＦへの変化が判定されなかった場合、又はエンジンストールがなかったと判定した場合には、ステップＳ５に進み、大気圧Ｐat及び吸気管負圧（インマニ圧）Ｐinを取り込む。そして、ステップＳ６において、これらの圧力の差ΔＰ（負圧経験判定差圧）を算出するとともに、この差圧ΔＰが所定の判定値ＰTHに達したか否かを判定する。
【００４２】
ここで、差圧ΔＰが所定の判定値ＰTHよりも小さければステップＳ１１において負圧経験タイマ５４の値を保持してリターンする。なお、エンジン始動後最初にステップＳ１１に達したときや負圧経験タイマ５４がカウントアップを開始していない状態では負圧経験タイマ５４のカウント値＝０に保持される。
また、差圧ΔＰが所定の判定値ＰTHよりも大きいと判定すると、次にステップＳ7に進み、負圧経験タイマ５４のカウント値が所定値ＫTHに達したか否かが判定される。ステップＳ７において負圧経験タイマ５４のカウント値が所定値ＫTHまで達したと判定すると、その後、ステップＳ１１に進み、この所定値ＫTHでカウント値が保持される。なお、実際にプログラムを組む場合には、負圧経験タイマ５４のカウント値が所定値ＫTHまで達した後、ＫTH＋１でカウント値を保持することになるが、所定値ＫTHでカウント値を保持するという意味はこのような場合も含んでいる。
【００４３】
一方、ステップＳ７において負圧経験タイマ５４のカウント値が所定値ＫTH未満の場合であれば、ステップＳ８において負圧経験タイマ５４のカウントアップが継続される。なお、ステップＳ７において負圧経験タイマ５４がカウント開始前である場合には、ステップＳ８においてカウントアップが開始される。これは、図４（ａ）で判定差圧が所定値を超えたタイミング（ｔ＝ｔ1，ｔ4）において、図４（ｃ）で負圧経験タイマ５４がカウントを開始している部分に相当する。
【００４４】
次にステップＳ９において、再び負圧経験タイマ５４のカウント値が所定値ＫTHに達したか否かが判定される。ここで、カウント値が所定値ＫTHに達していないと判定されると、そのままリターンし、所定値ＫTHに達していれば、ステップＳ１０に進んで負圧経験フラグをＯＮとしてリターンする。
そして、このようにして負圧経験フラグのＯＮ，ＯＦＦを設定した後は、この結果に基づいてＦＣＶ３６の作動許可、又は作動禁止が決定される。したがって、エンジン２の運転状態に基づいて、ＥＣＵ５０にＦＣＶ３６の開弁要求がなされると、ＥＣＵ５０の作動制御部で設定された負圧経験フラグのオンオフに基づき、ＦＣＶ３６を駆動すべきか、又はＦＣＶ３６の現在の状態を維持するかが判定される。
【００４５】
次に、図４（ａ）〜（ｄ）のタイムチャートを用いて本装置の動作の一例について説明する。なお、ここでは、直前に負圧アクチュエータ３８を作動させてＦＣＶ３６を開弁駆動しており、負圧タンク４４内に負圧がなくなっている状態を前提とする。また、ＦＣＶ３６は開弁後に閉弁されたものとする。
さて、このような状態においては図４（ｂ）に示すように負圧経験フラグがＯＦＦに設定され、これにより、ＦＣＶ３６の作動が禁止された状態となる。これにより、ＦＣＶ３６に対して作動要求があったとしても、図４（ｄ）に示すように、ソレノイドバルブ４６の状態はＯＦＦに制御される。
【００４６】
その後、図４（ａ）に示すように負圧（大気圧Ｐat−インマニ圧Ｐin）がエンジン２の運転とともに大きくなって所定の判定値ＰTHを超えると、図４（ｂ）に示すようにこの時点から負圧経験タイマ５４がカウントを開始する（ｔ＝ｔ1）。
そして、タイマ５４のカウントが所定値ＫTHに達すると、図４（ｂ）に示すように負圧経験フラグが有り（ＯＮ）に設定される（ｔ＝ｔ2）。また、この場合にはカウントが所定値ＫTHに保持されるが、図４に示す例では、ＦＣＶ３６に対する作動要求が継続していたため、負圧経験フラグＯＮによるＦＣＶ３６の作動許可と同時にソレノイドバルブ４４がオンとなり、これと同時に負圧経験タイマ５４のカウント値がリセットされる（同じくｔ＝ｔ2参照）。
【００４７】
なお、ｔ＝ｔ2においてＦＣＶ３６が駆動されるため、その後は図４（ａ）に示すように、負圧タンク４４内の負圧が減少していく（大気圧に近づく）ことになる。しかしながら、負圧経験タイマ５４のカウント値のリセット後も差圧ΔＰが所定圧ＰTHを上回っていれば、図４（ｃ）に示すように、タイマ５４はカウントを再開する。
そして、差圧ΔＰが所定圧ＰTHを上回っている期間は、タイマ５４がカウントを継続し、図４（ａ），（ｃ）に示すように、差圧ΔＰが所定圧ＰTHよりも低下すると、カウンタ値を保持した状態で負圧経験タイマ５４が停止する（ｔ＝ｔ3）。また、その後差圧ΔＰが所定圧ＰTHに達すると再び負圧経験タイマ５４のカウントが開始されて、前回保持したカウント値からカウントを続行する（ｔ＝ｔ4）。
【００４８】
一方、図４（ｂ），（ｄ）に示すように、その後エンジン運転状態の変化等によりＦＣＶ３６の作動要求がなくなりＦＣＶ３６が閉弁すると、これと同時に負圧経験フラグもＯＦＦになる（ｔ＝ｔ5）。
また、その後負圧経験タイマ５４のカウント値が所定値ＫTHに達すると、カウンタ値を所定値にクリップするとともに、負圧経験フラグを再びＯＮにする（ｔ＝ｔ6）。そして、この時点でＦＣＶ３６の開弁要求があれば、図４（ｃ），（ｄ）に示すように、ソレノイドバルブ４６をＯＮにしてＦＣＶ３６を再び開弁するとともに、タイマ５４をリセットする。
【００４９】
以上詳述したように、本発明の一実施形態に係る吸気制御弁の制御装置によれば、すでにエンジン２に設けられている大気圧センサ４８や負圧センサ２４を用いて負圧タンク４４内の負圧状態を推定することができ、コスト増を招くことなく簡素な構成でＦＣＶ（又は負圧アクチュエータ）３６の作動を許可又は禁止することができる。
また、ＦＣＶ３６の作動許可、負圧アクチュエータ３８が一旦作動すると、ＥＣＵ５０ではタイマ５４のカウント値をリセットするとともに、その後、カウント値が所定値ＫTHに達するまでＦＣＶ３６の作動を禁止するので、負圧タンク４４にアクチュエータ３８を駆動するだけの十分な負圧が蓄えられていないにも関わらずアクチュエータ３８を作動させるような制御信号が設定されるような事態を回避できる。
【００５０】
また、本装置では、図４（ｃ）に示すように、負圧経験判定差圧ΔＰが所定の判定値ＰTHを下回った後はカウンタ値を保持した状態でカウントを停止し、その後負圧経験判定差圧ΔＰが所定の判定値ＰTHよりも大きくなると、保持したカウンタ値からカウントを再開するので、一旦負圧経験フラグがＯＦＦになってからＯＮになるまで（ＦＣＶ３６が作動許可になるまで）の時間を短縮することができる。
【００５１】
また、ＦＣＶ３６の作動許可又は禁止に応じてＥＧＲバルブ３２やインジェクタ８や点火プラグ９の作動を制御することでＦＣＶ３６とこれらのデバイスとの制御上のアンマッチを防止することができる。
すなわち、負圧タンク４４に十分に負圧が蓄えられていないような状況ではＦＣＶ３６の作動が禁止されるが、この場合エンジン運転状態が高負荷高回転領域に移行すると、ＦＣＶ３６は閉弁状態を維持するにも関わらず、燃料噴射タイミングや点火時期がＦＣＶ３６の開弁状態でキャリブレーションされたタイミングに変更されるおそれがある。この場合には、ＦＣＶ３６と、インジェクタ８や点火プラグ９との作動状態がアンマッチとなり、燃焼不良を生じて、ドライバビリティ低下や排ガス性能低下を引き起こすおそれがある。
【００５２】
これに対して、本装置では、ＥＧＲバルブ３２やインジェクタ８や点火プラグ９の作動状態をＦＣＶ３６の作動許可又は禁止に考慮して制御するように構成されているのでＦＣＶ３６とのアンマッチを防止することができるのである。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。例えば上述の実施形態では吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射型内燃機関に本発明を適用した場合について説明したが、筒内に直接燃料を噴射する筒内噴射型内燃機関に本発明を適用しても良い。また、本実施形態ではＦＣＶ（吸気制御弁）３６としてノーマルクローズタイプのバルブを適用した場合を説明したが、ノーマルオープンタイプの吸気制御弁を用いてもよい。また、本実施形態では負圧センサ２４をサージタンク１６に設けたが、負圧センサ２４はスロットル弁２２よりも下流であれば設置部位は特に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施形態に係る吸気制御弁の制御装置が適用されるエンジンの一例を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る吸気制御弁の制御装置の要部構成を示す模式図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る吸気制御弁の制御装置の作用を説明するためのフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態に係る吸気制御弁の制御装置の作用を説明するためのタイムチャートである。
【符号の説明】
【００５４】
２  エンジン（内燃機関）
８  インジェクタ（燃料噴射弁）
１０  シリンダブロック
１２  シリンダヘッド
１４  吸気通路
１６  サージタンク
２０  ＡＦＳ（エアフローセンサ）
２４  負圧センサ
２８  ＥＧＲ装置（排ガス還流装置）
３２  ＥＧＲバルブ
３６  ＦＣＶ（吸気制御弁）
３８  負圧アクチュエータ
４２  逆止弁
４４  負圧タンク
４６  ソレノイドバルブ（電磁弁）
４８  大気圧センサ
５０  制御手段
【図１】
2009228584.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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