JP2000257482A

JP2000257482A - 内燃機関の吸気制御装置

Info

Publication number: JP2000257482A
Application number: JP11060341A
Authority: JP
Inventors: Masanobu Kanamaru; 昌宣金丸; Hiroki Ichinose; 宏樹一瀬; Satoshi Watanabe; 智渡辺
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1999-03-08
Filing date: 1999-03-08
Publication date: 2000-09-19
Anticipated expiration: 2019-03-08
Also published as: JP3436173B2

Abstract

(57)【要約】【課題】電子制御開閉弁を備える多気筒内燃機関の、
始動時の開閉弁の全閉制御終了時の開閉弁開弁時の過大
な吸気量変化を抑えて始動性を向上させる。【解決手段】電子制御開閉弁を吸気通路内に備える内
燃機関において、始動時に開閉弁の開度を略全閉状態の
第１の開度に制御し、開閉弁が第１の開度になった状態
の機関のクランキング以後に内燃機関に消費された消費
空気量を算出し、算出した消費空気量の値に基づいて開
閉弁の下流側から各気筒の吸気弁の手前までの吸気通路
の容積中にある吸気系空気量の消費割合を算出し、この
消費割合を閉弁制御の終了後に必要な吸入空気量に乗算
することにより開弁への移行時の空気量を求め、この移
行時空気量を流す開閉弁の第２の開度と第１の開度とを
比較して大きい方の開度に開閉弁の開度を制御する。こ
の結果、機関始動時の開閉弁の開弁時に過大な吸気量の
変化が抑えられて機関の始動性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の吸気制御
装置に関し、特に、アクセルペダルの踏込量とは独立に
開度設定が行われる電子制御スロットル弁を備え、機関
の始動時にこの電子制御スロットル弁の閉弁制御が行わ
れる内燃機関の吸気制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータの発達に伴い、内燃
機関の回転数を電子的に最適に制御しようとする電子制
御式の内燃機関が実用化されている。このような内燃機
関の電子制御化としては、例えば、燃料噴射量制御、点
火時期制御、吸排気弁の開弁時期の制御等が先行してお
り、これらに続いてスロットル弁の電子制御も実用段階
に入っている。スロットル弁の開度を電子制御する内燃
機関では、アクセルペダルの踏込量に関係なくスロット
ル弁の開度を設定することができる。

【０００３】このため、電子制御スロットル弁を使用し
て機関の始動時に吸気通路を閉じることにより、始動時
の吸気量を減少させると共に、吸気管負圧を高めて燃料
の気化促進を図ることが提案されている。これは、電子
制御式の内燃機関では各燃焼室近傍の吸気通路内に燃料
噴射弁が装着されているために、始動時に燃料が十分に
微粒化しないことがあり、このときに始動性が悪化する
のを防止するためである。

【０００４】このように機関の始動時に電子制御スロッ
トル弁を閉じることにより、吸入空気量を減少させると
共に、吸気管負圧を高めて燃料の気化促進性を図るもの
としては、特開平９−３２４６７７号公報に開示のもの
がある。この特開平９−３２４６７７号公報には、機関
の始動時にスロットル弁にて吸気通路を閉塞すると共
に、機関の始動完了後はこのスロットル弁を開弁する制
御手段を備えた内燃機関の吸気制御装置において、機関
始動時の燃料噴射開始後の経過時間を測定し、この経過
時間が所定時間を越えた時には機関の始動完了以前であ
ってもスロットル弁を所定開度まで開くと共に、燃料噴
射量を増量することが開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
９−３２４６７７号公報に開示の技術では、スロットル
弁を開く場合に、スロットル弁の開度変化が大きいと吸
入空気量の変化が大きくなり、空燃比制御が追従できな
くなって始動性に影響を与えたり、エミッション悪化を
招くという問題点があった。

【０００６】そこで、本発明は、電子制御式の開閉弁が
吸気通路に設けられた多気筒内燃機関であって機関の始
動時に電子制御開閉弁の閉弁制御を行うものにおいて、
電子制御開閉弁の閉弁制御から開弁制御への移行時に、
過大な吸気量の変化を抑えることができ、機関の始動性
の向上、及びエミッション悪化の防止を実現することが
できる内燃機関の吸気制御装置を提供することを目的と
している。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する請求
項１に記載の発明は、始動時に電子制御開閉弁を作動さ
せて吸気通路を閉鎖し、始動時の吸気管負圧を高めるこ
とによって燃料の微粒化を図る始動時の閉弁制御を行う
内燃機関の吸気制御装置において、イグニッションスイ
ッチがオンされた時に電子制御開閉弁の開度を吸気通路
との間に僅かな隙間を残す全閉状態に近い第１の開度に
制御する第１の開度制御手段と、開閉弁が第１の開度に
なった状態で機関のクランキングが行われた以後に、内
燃機関に消費された消費空気量を算出する消費吸気量の
算出手段と、電子制御開閉弁の下流側から各気筒の吸気
弁の手前までの吸気通路の容積中にある吸気系空気量
と、消費空気量の値に基づく吸気系空気量の消費割合か
ら移行係数を算出する移行係数の算出手段と、始動時の
閉弁制御の終了後に必要とされる吸入空気量と移行係数
とから、移行時空気量を算出する移行時空気量の算出手
段と、この移行時空気量を流すための開閉弁の第２の開
度と第１の開度とを比較し、何れか大きい方の開度に開
閉弁の開度を制御する第２の開度制御手段とを備えるこ
とを特徴としている。

【０００８】また、前記目的を達成する請求項２に記載
の発明は、請求項１に記載の発明において、第２の開度
制御手段が機関始動開始後の経過時間が所定時間を越え
た時に動作を停止することを特徴としている。なお、前
述の第１の開度における隙間は、最小のアイドル空気流
量値が確保できる隙間とすることができ、また、本発明
の始動時の閉弁制御は、機関温度が所定温度範囲内にあ
る時のみ動作させるようにすることができる。

【０００９】本発明によれば、機関の始動時に閉弁され
ている電子制御開閉弁を開弁する際に、電子制御開閉弁
の開度が吸気系空気量の消費割合に基づく移行係数と始
動時の閉弁制御の終了後に必要とされる吸入空気量との
積に基づいてスムーズに大きくなるので、閉弁制御から
開弁制御への移行時に過大な吸気量の変化を抑えること
ができ、始動性が向上すると共に、エミッションの悪化
が防止される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下添付図面を用いて本発明の実
施形態を具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。図
１には本発明の一実施例の吸気制御装置を備えた電子制
御燃料噴射式の多気筒内燃機関１が概略的に示されてい
る。図１において、内燃機関１の吸気通路２には図示し
ないエアクリーナの下流側にスロットル弁３が設けられ
ており、このスロットル弁３の軸の一端にはこのスロッ
トル弁３を駆動するアクチュエータであるスロットルモ
ータ４が設けられており、他端にはスロットル弁３の開
度を検出するスロットル開度センサ５が設けられてい
る。即ち、この実施例のスロットル弁３は、アクセルペ
ダル１４の開度をアクセル開度センサ１５で検出し、そ
の開度や機関に取り付けられた電子制御機器の各制御信
号と合わせて後述するＥＣＵ（エンジン・コントロール
・ユニット）１０で最適なスロットル開度を決定し、ス
ロットルモータ４によって開閉駆動される電子制御スロ
ットル（以後、単に電子スロットルと記す）に組み込ま
れたものである。電子スロットルでは、スロットル弁３
の開度指令値がＥＣＵ１０から入力された時に、スロッ
トルモータ４がこの指令値に応答してスロットル弁３を
指令開度に追従させる。

【００１１】吸気通路２のスロットル弁３の上流側には
大気圧センサ１８があり、下流側にはサージタンク６が
ある。このサージタンク６内には吸気の圧力を検出する
圧力センサ７が設けられている。更に、サージタンク６
の下流側には、各気筒毎に燃料供給系から加圧燃料を吸
気ポートへ供給するための燃料噴射弁８が設けられてい
る。スロットル開度センサ５の出力と圧力センサ７の出
力は、マイクロコンピュータを内蔵したＥＣＵ１０に入
力される。

【００１２】また、内燃機関１のシリンダブロックの冷
却水通路９には、冷却水の温度を検出するための水温セ
ンサ１１が設けられている。水温センサ１１は冷却水の
温度に応じたアナログ電圧の電気信号を発生する。排気
通路１２には、排気ガス中の３つの有害成分ＨＣ，Ｃ
Ｏ，ＮＯｘを同時に浄化する三元触媒コンバータ（図示
せず）が設けられており、この触媒コンバータの上流側
の排気通路１２には、空燃比センサの一種であるＯ₂セ
ンサ１３が設けられている。Ｏ₂センサ１３は排気ガス
中の酸素成分濃度に応じて電気信号を発生する。これら
水温センサ１１及びＯ₂センサ１３の出力はＥＣＵ１０
に入力される。

【００１３】更に、このＥＣＵ１０には、アクセル開度
センサ１５からのアクセルペダルの踏込量信号（アクセ
ル開度信号）、バッテリ１６に接続されたイグニッショ
ンスイッチ１７からのキー位置信号（アクセサリ位置、
オン位置、スタータ位置）、クランクシャフトの一端に
取り付けられたクランクシャフトタイミングプーリと一
体型のタイミングロータ２４に近接して設けられたクラ
ンク位置センサ２１からの上死点信号ＴＤＣや所定角度
毎のクランク角信号ＣＡや、油温センサ２２からの潤滑
油の温度が入力される。また、クランクシャフトの他端
に設けられたリングギヤ２３は機関１の始動時にスター
タ１９によって回転させられる。

【００１４】機関回転数Ｎｅは、所定クランク角信号Ｃ
Ａの間隔（時間）を計測することにより得られる。タイ
ミングロータ２４には信号歯２５が設けられており、上
死点の検出用に２枚の欠歯部２６を備えた３４歯となっ
ている。クランク位置センサ２１は電磁ピックアップか
ら構成することができ、１０°毎のクランク回転信号を
出力する。クランク位置センサ２１は欠歯部２６の箇所
の信号を検出することにより、正確な上死点を検出する
ことができる。また、内燃機関の燃料噴射が実行される
気筒は、このクランク位置センサ２１からの信号と、図
示しないカム位置センサからの信号により判別すること
ができる。

【００１５】従来の内燃機関では、一般に直流直巻モー
タから構成されるスタータ１９はイグニッションスイッ
チ１７がスタータ位置にされた時にオンするスタータス
イッチを介してバッテリ１６に接続されている。従っ
て、イグニッションスイッチ１７がオンされ、その後に
イグニッションスイッチ１７がスタータ位置にされた時
にスタータ１９が起動されて機関１が起動する。そし
て、機関１が稼働を開始すると、ＥＣＵ１０が通電され
てプログラムが起動し、各センサからの出力を取り込
み、スロットル弁３を開閉するスロットルモータ４や燃
料噴射弁８、或いはその他のアクチュエータを制御す
る。ＥＣＵ１０には、各種センサからのアナログ信号を
ディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器が含まれ、各種
センサからの入力ディジタル信号や各アクチュエータを
駆動する信号が出入りする入出力インタフェース１０
１、演算処理を行うＣＰＵ１０２、ＲＯＭ１０３やＲＡ
Ｍ１０４等のメモリや、クロック１０５等が設けられて
おり、これらはバス１０６で相互に接続されている。Ｅ
ＣＵ１０の構成については公知であるので、これ以上の
説明を省略する。

【００１６】一方、この実施例では、スタータ１９が直
接バッテリ１６に接続されておらず、スタータ駆動回路
２０を介してバッテリ１６に接続されている。そして、
このスタータ駆動回路２０は、ＥＣＵ１０からのスター
タ信号ＳＴが入力されないとスタータ１９をバッテリ１
６に接続しないようになっている。この実施例では、機
関１の始動時にスロットル弁３を一時的に閉弁して吸気
通路２をほぼ閉塞し、スロットル弁３の下流側に負圧を
発生させて機関の始動性を向上させている。一方、機関
１が停止している時には、スロットル弁３は全閉位置に
はなく、僅かにあいている。従って、機関１が停止して
いる状態では、スロットル弁３の吸気通路２内は大気圧
になっている。

【００１７】従って、機関１を始動させる時には、スロ
ットルモータ４を駆動してスロットル弁３を全閉位置に
制御する必要がある。なお、ここでいうスロットル弁３
の全閉位置３は、スロットル弁３と吸気通路２とが衝突
した状態ではなく、僅かに隙間が開いている位置のこと
であり、この実施例では、この隙間は最小限のＩＳＣ流
量ＩＳＣmin が流れる程度の隙間である。このため、Ｅ
ＣＵ１０には、前述のようにイグニッションスイッチ１
７からのキー位置信号とスロットル開度センサ５からの
スロットル開度信号が入力されている。

【００１８】ここで、以上のように構成された機関１の
始動時に、ＥＣＵ１０が実行するスロットル弁３の駆動
制御の手順、および燃料の噴射制御について、その実施
例を図２から図５のフローチャートを用いて説明する。
図２は電子制御スロットル弁３の閉制御を実行するフラ
グＦＴＨＶＣの設定手順を示すフローチャートである。
図２に示すルーチンは機関１の始動時にのみイニシャル
ルーチンにおいて所定時間毎、例えば、数ｍｓ毎に実行
される。

【００１９】この制御では、まずステップ２０１におい
て図１で説明した水温センサ１１によって検出された機
関水温ＴＨＷを読み込む。続くステップ２０２では、こ
の水温が所定温度Ａ℃〜Ｂ℃の範囲にあるか否かを判定
する。水温ＴＨＷがこの範囲にない時にはステップ２０
４に進み、スロットル弁閉制御実行フラグＦＴＨＶＣを
“０”にしてこのルーチンを終了する。一方、水温ＴＨ
Ｗがこの範囲に入っている時にはステップ２０３に進
み、スロットル弁閉制御実行フラグＦＴＨＶＣを“１”
にしてこのルーチンを終了する。このスロットル弁閉制
御実行フラグＦＴＨＶＣは“１”の時に、スロットル弁
の閉弁制御が行われることを示す。

【００２０】なお、この実施例では、水温ＴＨＷが極低
温のＡ℃未満と、極高温のＢ℃を越えた温度においては
スロットル弁閉制御実行フラグＦＴＨＶＣを“０”にし
て、スロットル弁閉制御を実行しないようにしている
が、これは現時点における機関の始動性の信頼性を高め
るためであり、コストをかけて制御精度を高めるように
すれば、始動時のスロットル弁閉制御は、機関の水温条
件に無関係に実行することも可能である。

【００２１】このようにして機関１の始動時に水温ＴＨ
ＷがＡ≦ＴＨＷ≦Ｂの範囲にある時に“１”に設定され
るスロットル弁閉制御実行フラグＦＴＨＶＣは、機関１
が始動してから所定時間後にリセットされる。スロット
ル弁閉制御実行フラグＦＴＨＶＣのリセット時間は、例
えば、スロットル弁を閉弁した時のスロットル弁下流側
の空気量が機関の始動後になくなる時間を考慮して設定
することができる。この制御を図３に示すフローチャー
トを用いて説明する。図３に示すルーチンも機関１の始
動時にのみイニシャルルーチンにおいて所定時間毎、例
えば、数ｍｓ毎に実行される。

【００２２】この制御では、まず、ステップ３０１にお
いて機関回転数Ｎｅを読み込む。機関回転数Ｎｅは図１
に示したクランク位置センサ２１からのクランク位置信
号から算出することができるものである。続くステップ
３０２ではステップ３０１で読み込んだ機関回転数Ｎｅ
が設定回転数Ｎes以上か否か、例えば４００ｒｐｍ以上
か否かを判定する。機関回転数Ｎｅが設定回転数Ｎes未
満の時は、機関が未だ始動していないと判定してステッ
プ３０３に進み、機関始動後経過時間カウンタＣＮＴの
値をクリアしてこのルーチンを終了する。

【００２３】一方、ステップ３０２において、機関回転
数Ｎｅが設定回転数Ｎes以上の場合は機関が始動したと
判定してステップ３０４に進み、始動後経過時間カウン
タＣＮＴの値を１だけインクリメントしてステップ３０
５に進む。ステップ３０５では始動後経過時間カウンタ
ＣＮＴの値が所定時間を示す基準計数値Ｃに達したか否
かを判定する。そして、始動後経過時間カウンタＣＮＴ
の値が基準計数値Ｃに達していない時はこのままこのル
ーチンを終了し、始動後経過時間カウンタＣＮＴの値が
基準計数値Ｃに達した時はステップ３０６に進んでスロ
ットル弁閉制御実行フラグＦＴＨＶＣを“０”にしてこ
のルーチンを終了する。このようにして、機関の始動時
に“１”になっていたスロットル弁閉制御実行フラグＦ
ＴＨＶＣは、機関が始動してから所定時間が経過すると
“０”に設定される。

【００２４】図４は機関１の始動時にスロットル弁３が
全閉にされた後で機関１がクランキングされて始動する
際に、この実施例における吸気通路２のスロットル弁３
の下流側の容積Ｖvol にある空気が時間と共に減少して
行く際の、吸気系の空気消費割合Ｒを示す特性図であ
る。この実施例における吸気系の空気消費割合Ｒは、内
燃機関１に消費された積算消費空気量ΣＵを吸気系の空
気量Ｖvol で割った値であり、積算消費空気量ΣＵが小
さい時にはＲは０に近い値であり、積算消費空気量ΣＵ
が大きくなるとＲは除々に増大して１に近づく。即ち、
この実施例における吸気系の空気消費割合Ｒは０≦Ｒ≦
１の値であり、以後係数のように使用するので、ここで
は吸気系空気消費割合Ｒを移行係数と呼ぶ。

【００２５】機関１が始動される際には、運転者がイグ
ニッションスイッチ１７をスタータ位置にすると共に、
アクセルペダルを踏む操作を行った場合、電子スロット
ルを搭載していない内燃機関では、この始動時にアクセ
ルペダルの踏込量に応じて機関回転数が上昇してしま
う。一方、本発明のように電子制御スロットルを搭載し
た内燃機関では、機関１の始動時に運転者のアクセルペ
ダルの踏込量に係わりなく、内燃機関の始動時の回転数
を制御することができる。

【００２６】この結果、本発明では、図４に示すような
スロットル弁３が全閉にされた後に機関１がクランキン
グされて始動する際に、機関回転数を制御することによ
り、移行係数Ｒを予め計算によって求めておき、これを
ＥＣＵ１０のＲＯＭ１０３に記憶させておくことができ
る。なお、実際には、始動時に閉弁されたスロットル弁
３の下流側の容積Ｖvol 分の空気が時間と共に減少して
行く特性は、機関１の回転速度（ＥＣＵ１０側で制御す
るので既知の値である）と、機関１の回転速度マップか
ら求めた空気消費量計算に使用する体積効率ηｖ（燃焼
室の体積に対してどれだけの割合の空気が吸入されたか
を示すもので、機関回転数が大きくなるほど小さな値と
なるもの）に基づいて計算することができる。つまり、
機関始動後の機関１の１回転毎に燃焼室に吸入された空
気量（消費空気量）Ｕは式、Ｕ＝ηｖ×Ｖｄ×１／２か
ら求めることができ、これを積算して得られた始動開始
後の積算消費空気量ΣＵから移行係数Ｒを求めることが
できる。

【００２７】図５は機関１の始動時の電子制御スロット
ル弁３の開度設定の手順の一実施例を示すフローチャー
トである。図５に示すルーチンは所定時間毎、例えば、
数ｍｓ毎に実行される。この実施例では、まず、ステッ
プ５０１においてスロットル弁閉制御実行フラグＦＴＨ
ＶＣの値を読み込む。続くステップ５０２ではスロット
ル弁閉制御実行フラグＦＴＨＶＣの値が“１”か否かを
判定する。

【００２８】ステップ５０２でスロットル弁閉制御実行
フラグＦＴＨＶＣの値が“０”であると判定した場合
は、機関１の始動が完了していると判定してステップ５
０３に進む。ステップ５０３では時間カウンタＴの値を
クリアしてステップ５０４に進む。ステップ５０４では
通常の算出式によって通常のＩＳＣ流量ＩＳＣＮを計算
する。通常の算出式とは、ＩＳＣ流量の学習値を、水温
による補正値、始動時のＩＳＣ流量の補正値、エアコン
ディショナのオン／オフによる補正値、電気負荷の有無
による補正値、パワーステアリングの動作による補正値
等で補正するための式である。続くステップ５０５では
ステップ５０４で算出した通常のＩＳＣ流量ＩＳＣＮに
応じたスロットル弁開度θthv をスロットル弁開度とし
て設定してこのルーチンを終了する。機関の始動が完了
している際の制御は本発明の主旨ではないので、これ以
上の説明を省略する。

【００２９】一方、ステップ５０２においてスロットル
弁閉制御実行フラグＦＴＨＶＣの値が“１”であると判
定した場合は、機関１の始動時であると判定してステッ
プ５０６に進む。ステップ５０６ではスタータ信号ＳＴ
が１か否か、即ち、機関１の燃焼室に吸気が吸い込まれ
ている状態か否かを判定する。そして、燃焼室に吸気が
吸い込まれていない状態の時はこのルーチンを終了し、
燃焼室に吸気が吸い込まれている状態の時はステップ５
０７に進む。

【００３０】ステップ５０７では時間カウンタＴの値を
インクリメントして機関が吸気を吸い込んでいる積算時
間を算出する。次のステップ５０８では、機関１がクラ
ンキングされた後の機関の気筒判別が終了しているか否
かを判定する。そして、ステップ５０８で気筒判別が終
了していないと判定した場合はステップ５０９に進み、
最小のＩＳＣ流量ＩＳＣmin を流すスロットル弁開度θ
th1 をスロットル弁開度として設定し、このルーチンを
終了する。

【００３１】一方、ステップ５０８で気筒判別が終了し
たと判定した場合はステップ５１０に進む。ステップ５
１０ではステップ５０７で算出した時間カウンタＴの値
に対応する移行係数（吸気系空気消費割合）ＲをＥＣＵ
のＲＯＭ１０３から読み込む。続くステップ５１１で
は、ステップ５０４で算出したと同様に通常の算出式に
よって通常のＩＳＣ流量ＩＳＣＮを計算し、この通常の
流量ＩＳＣＮにステップ５１０で算出した移行係数Ｒを
乗算して移行時空気量ＩＳＣＮ＊Ｒを算出する。

【００３２】ステップ５１２では最小のＩＳＣ流量ＩＳ
Ｃmin とステップ５１１で算出した移行時空気量ＩＳＣ
Ｎ＊Ｒとの大小を比較する。そして、ＩＳＣmin ≧ＩＳ
ＣＮ＊Ｒの場合はステップ５０９に進み、スロットル弁
開度として最小のＩＳＣ流量ＩＳＣmin を流す開度θth
1 を設定してこのルーチンを終了する。一方、ステップ
５１２においてＩＳＣmin ＜ＩＳＣＮ＊Ｒの場合はステ
ップ５１３に進み、移行時空気量ＩＳＣＮ＊Ｒを流すス
ロットル弁開度θth2 を設定してこのルーチンを終了す
る。

【００３３】図４で説明したように、機関１のクランキ
ングが開始されてからは、時間カウンタＴの時間の計数
値の増大と共に移行係数Ｒの値は次第に増大して１に近
づく。よって、ステップ５１３において設定するスロッ
トル弁開度θth2 の値は次第に増大し、最終的にはステ
ップ５０５で計算する通常のＩＳＣ流量ＩＳＣＨにな
る。

【００３４】図６は前述の実施例におけるスタータ信
号、スロットル弁閉制御実行フラグＦＴＨＶＣ、気筒判
別信号、機関始動後カウンタＣＮＴ、機関回転数Ｎｅ、
ＩＳＣ流量、及び、スロットル弁開度θthの推移を示す
タイムチャートである。スロットル弁閉制御実行フラグ
ＦＴＨＶＣが“１”の状態の時に、時刻Ｔ０でスタータ
信号の値が１になって機関が始動状態となると、この時
点では気筒判別信号の値は０であるので、スロットル弁
開度θthは第１の開度θth1 に設定される。その後、時
刻Ｔ１までのクランキング中は、スロットル弁３が略全
閉の開度θth1 のまま必要最小限のＩＳＣ流量ＩＳＣmi
n が流れる。

【００３５】機関のクランキング中の時刻Ｔ１において
気筒判別が行われると、必要最小限のＩＳＣ流量ＩＳＣ
min と移行時空気量ＩＳＣＮ＊Ｒとの大小の比較が行わ
れる。そして、時刻Ｔ２までは、ＩＳＣmin ≧ＩＳＣＮ
＊Ｒであるので、スロットル弁開度は最小のＩＳＣ流量
ＩＳＣmin を流す開度θth1 に設定される。一方、時刻
Ｔ２においてＩＳＣmin ＜ＩＳＣＮ＊Ｒになると、スロ
ットル弁開度が移行時空気量ＩＳＣＮ＊Ｒを流す開度θ
th2 に設定される。

【００３６】この例では時刻Ｔ０から所定時間クランキ
ングが続行され、時刻Ｔ１より後で時刻Ｔ２よりも前の
時点で機関が始動しており、機関の始動後は機関回転数
Ｎｅが上昇する。そして、時刻Ｔ２より後の時刻Ｔ３に
おいて機関回転数Ｎｅが所定回転数Ｎesに達すると、機
関始動後カウンタＣＮＴがカウントを開始する。時刻Ｔ
２の後は、図４で説明したように、移行係数Ｒの値の増
大と共にスロットル弁開度θth2 の値は次第に増大し、
これに伴ってＩＳＣ流量も増大し、次第に通常のＩＳＣ
流量ＩＳＣＨに近づく。

【００３７】この実施例では、時刻Ｔ４において機関始
動後カウンタＣＮＴが所定値Ｃに達してスロットル弁閉
制御実行フラグＦＴＨＶＣが“０”にされた頃に、移行
係数Ｒの値の増大によるスロットル弁開度θth2 の増大
でＩＳＣ流量も通常のＩＳＣ流量ＩＳＣＨの近傍に達し
ている。このように、スロットル弁開度θth2 の増大で
ＩＳＣ流量が通常のＩＳＣ流量ＩＳＣＨの近傍に達する
時刻の近傍の機関始動後カウンタＣＮＴの値を所定値Ｃ
に選んでおけば、スロットル弁の閉制御実行終了時点の
スロットル弁開度θth2 が通常算出式によるスロットル
弁開度θthv の近傍になるので、スロットル弁の閉弁制
御から開弁制御への移行時における吸気量の変化を小さ
く抑えることができる。

【００３８】このように、本発明では実施例において説
明したように、機関の始動時にスロットル弁の閉弁制御
を行う多気筒内燃機関において、気筒判別後は最小のＩ
ＳＣ流量ＩＳＣmin と移行時空気量ＩＳＣＮ＊Ｒとの大
小の比較を行い、大きい方のＩＳＣ流量が流れるように
スロットル弁の開度を調節したことにより、電子制御開
閉弁の閉弁制御から開弁制御への移行時に、過大な吸気
量の変化を抑えることができ、機関の始動性の向上、及
びエミッション悪化の防止を実現することができる。

【００３９】なお、以上説明した実施例では、最小のＩ
ＳＣ流量ＩＳＣmin と移行時空気量ＩＳＣＮ＊Ｒとの大
小の比較を気筒判別後の行っているが、この比較は、機
関のクランキング後に機関が所定回転だけ回転した以後
や、機関のクランキング開始後に所定時間が経過した以
後等に行っても良い。また、以上説明した実施例では、
内燃機関の吸気通路の閉鎖を電子制御スロットル弁３に
より行うものについて説明を行ったが、電子制御スロッ
トル弁３の代わりに、電子制御される吸気制御弁が吸気
通路に別に設けられているものについても本発明を有効
に適用することができる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の内燃機関
の吸気制御装置によれば、電子制御式の開閉弁が吸気通
路に設けられた多気筒内燃機関であって機関の始動時に
電子制御開閉弁の閉弁制御を行うものにおいて、電子制
御開閉弁の閉弁制御から開弁制御への移行時に、過大な
吸気量の変化を抑えることができ、機関の始動性の向
上、及びエミッション悪化の防止を実現することができ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の吸気制御装置が搭載された
電子制御式多気筒内燃機関の構成を示す構成図である。

【図２】スロットル弁の閉制御を実行するフラグの設定
手順を示すフローチャートである。

【図３】スロットル弁の閉制御を実行するフラグのリセ
ットを示すフローチャートである。

【図４】吸気系空気消費割合の時間に対する変化を示す
特性図である。

【図５】本発明の始動時の電子制御スロットル弁の開度
設定の手順の一実施例を示すフローチャートである。

【図６】本発明の実施例におけるスタータ信号、スロッ
トル弁閉制御実行フラグ、気筒判別信号、機関始動後カ
ウンタ、機関回転数、ＩＳＣ流量、及びスロットル弁開
度の推移を示すタイムチャートである。

【符号の説明】

２…吸気通路３…スロットル弁４…スロットルモータ５…スロットル開度センサ８…燃料噴射弁１０…ＥＣＵ１７…イグニッションスイッチ１８…大気圧センサ１９…スタータ２０…スタータ駆動回路２１…クランク位置センサ２３…リングギヤ２４…タイミングロータ２５…信号歯２６…欠歯部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渡辺智愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内Ｆターム(参考） 3G065 AA04 CA00 CA12 DA05 EA01 GA01 GA09 GA10 GA26 GA35 GA37 GA41 GA46 3G301 HA06 JA00 JA21 KA01 KA10 LA03 LA04 NE23 PA07Z PA09Z PA11Z PD03Z PE01Z PE03Z PE05Z PE08Z PF03Z PF13Z PF14Z PF16Z

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】始動時に電子制御開閉弁を作動させて吸
気通路を閉鎖する始動時の閉弁制御を行う内燃機関の吸
気制御装置であって、イグニッションスイッチがオンされた時に、前記電子制
御開閉弁の開度を前記吸気通路との間に僅かな隙間を残
す全閉状態に近い第１の開度に制御する第１の開度制御
手段と、前記開閉弁が前記第１の開度になった状態で前記機関の
クランキングが行われた以後に、前記内燃機関に消費さ
れた消費空気量を算出する消費吸気量の算出手段と、前記電子制御開閉弁の下流側から各気筒の吸気弁の手前
までの吸気通路の容積中にある吸気系空気量と、前記消
費空気量の値に基づく吸気系空気量の消費割合から移行
係数を算出する移行係数の算出手段と、前記始動時の閉弁制御の終了後に必要とされる吸入空気
量と前記移行係数とから、移行時空気量を算出する移行
時空気量の算出手段と、この移行時空気量を流すための前記開閉弁の第２の開度
と前記第１の開度とを比較し、何れか大きい方の開度に
前記開閉弁の開度を制御する第２の開度制御手段と、を備えることを特徴とする内燃機関の吸気の制御装置。
【請求項２】請求項１に記載の内燃機関の吸気制御装
置において、前記第２の開度制御手段が、機関始動開始
後の経過時間が所定時間を越えた時に動作を停止するこ
とを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。