JPH05340275A - 内燃機関の吸気制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 アイドリング時に機関回転数を目標アイドル
回転数に高精度にかつ安定して制御することのできる内
燃機関の吸気制御装置を提供する。 【構成】 スロットルバルブ１４は所定のクリアランス
を有し、アイドリング時にはそこを通って吸気が吸入さ
れる。吸気マニホールド１３は各気筒５〜８へ通ずる吸
気通路１３ａに分岐しており、各吸気通路１３ａに吸気
制御弁２がそれぞれ設けられている。吸気制御弁２を制
御することによってアイドル回転数を調整する。吸気制
御弁２はアイドル・スピード・コントロール・バルブ
（ＩＳＣＶ）に比べ各気筒５〜８に近く、各気筒５〜８
に対して等しい距離となるためフィードバック制御の遅
れ時間が均一でかつ短くなる。また、各吸気通路１３ａ
毎に設けられた吸気制御弁２によって気筒毎に吸入混合
気量を調整できるため、機関のアイドル回転数を高精度
にかつ安定して制御できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関のアイドリン
グ時にそのアイドル回転数を調整すべく、各気筒に吸入
される混合気の量を制御する内燃機関の吸気制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来内燃機関には、特開昭６３−２９０
３７号公報に記載のように、スロットルバルブ全閉時に
スロットルバルブを迂回して吸気を流通させるバイパス
路と、そのバイパス路に設けられてバイパス路を流通す
る吸気量を調整するアイドル・スピード・コントロール
・バルブ（以下ＩＳＣＶと略記する）とを有し、更に内
燃機関の機関回転数を検出する回転数センサを設けた吸
気制御装置が備えられている。

【０００３】この種の吸気制御装置では、内燃機関のア
イドリング時に機関回転数を検出し、これに基づいてＩ
ＳＣＶの開度を変化させて吸気量を調整することによ
り、機関回転数を所定の目標アイドル回転数に制御する
ことができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、内燃機関の
各気筒には、スロットルバルブおよびバイパス路の下流
で分岐した複数の吸気通路を介してそれぞれ混合気が供
給される。そして、これらの各吸気通路は所定の長さを
有しているので、ＩＳＣＶの開度を変化させてから各気
筒に吸入される混合気の量が変化して各気筒の出力トル
クが変化するまでの間には所定の遅れ時間があった。こ
のため、機関回転数に基づくＩＳＣＶ開度のフィードバ
ック制御系には上記遅れ時間が存在する。このような遅
れ時間が大きいと上記フィードバック制御系で補正関数
を用いても制御の精度を充分に向上させることはできな
かった。

【０００５】しかも、各吸気通路の分岐点から気筒に至
るまでの長さは気筒によって異なるので、上記遅れ時間
は各気筒毎にそれぞれ異なる。このため、ＩＳＣＶ開度
の変化が各気筒の出力トルクに反映される時間に気筒毎
でバラツキがある。即ち、フィードバック制御系の遅れ
時間が気筒毎に異なる。このため、各気筒に関する遅れ
時間を同時に補正する補正関数は得られない。従って、
この種の吸気制御装置では目標アイドル回転数に安定に
制御することはできなかった。

【０００６】そこで本発明は、内燃機関において、アイ
ドリング時に機関回転数を、目標アイドル回転数に高精
度にかつ安定して制御することの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なされた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達するために
なされた本発明は、図２３に例示するように、アクセル
操作が行われていないときに所定の吸気流路を確保する
吸気流路確保手段と、内燃機関の各気筒に連通する複数
の吸気通路毎に配設され、該各吸気通路を開閉する複数
の吸気制御弁と、該各吸気制御弁を開閉駆動する開閉駆
動手段と、上記内燃機関の機関回転数を検出する回転数
検出手段と、上記内燃機関のアイドリング時に、上記回
転数検出手段にて検出された上記内燃機関の機関回転数
と所定の目標アイドル回転数との差異に基づいて上記開
閉駆動手段を制御して各気筒に吸入される混合気の量を
調整することにより、上記機関回転数を上記目標アイド
ル回転数に近づける開閉制御手段と、を備えたことを特
徴とする内燃機関の吸気制御装置を要旨としている。

【０００８】

【作用】このように構成された本発明では、アクセル操
作の行われないアイドリング時には、吸気流路確保手段
が所定の吸気流路を確保する。その吸気流路を介して吸
入された吸気は、各吸気通路を通って混合気として各気
筒に供給される。各気筒にはそれぞれ吸気制御弁が配設
されており、開閉駆動手段は、各吸気通路に設けられた
各吸気制御弁を開閉駆動することによって、各気筒に吸
入される混合気の量を調整する。即ち、各気筒の吸気行
程において、吸気制御弁の開閉時期や開度を調整するこ
とによって吸入される混合気量を調整することができる
のである。

【０００９】そして開閉制御手段は、回転数検出手段に
て検出された上記内燃機関の機関回転数と所定の目標ア
イドル回転数との差異に基づいて上記開閉駆動手段を制
御して、上記機関回転数を上記目標アイドル回転数に近
づける。ここで吸気制御弁は、従来のＩＳＣＶよりも各
気筒の近傍に設けられ、しかも各気筒毎に設けられてい
る。このため、各気筒のフィードバック制御系における
遅れ時間を短くかつ均一にすることができる。

【００１０】

【実施例】以下、図面に基づき本発明の実施例を説明す
る。図１は、本発明の実施例の概略構成を示すブロック
図である。図１において、４気筒のエンジン１には各気
筒５，６，７，８毎に吸気弁１１と排気弁１２が設けら
れている。また、各吸気弁１１の上流位置の吸気マニホ
ールド１３は、各気筒５〜８に各々連通する四本の吸気
通路１３ａに分岐しており、各吸気通路１３ａ内にはそ
れぞれ吸気制御弁２が設けられる。

【００１１】吸気制御弁２は、図２に示すように、吸気
通路１３ａ内に配設されたバタフライ型の円形弁板２１
を有する。この弁板２１は支軸２２にネジ固定されて回
動開閉される。円形弁板２１は、図３に示すように、吸
気通路１３ａの壁に対して非常に狭いクリアランスを持
って非接触で揺動する構造となっている。支軸２２はベ
アリングにより吸気通路１３ａの壁に支持され、その端
部は下方の駆動部内へ延びている。

【００１２】駆動部のケーシング２３内に延びた支軸２
２の円形外周には、磁石部材２４が嵌着されており、こ
の磁石部材２４には周方向対称に異極となるように磁極
が形成されている。また、ケーシング２３の内壁には、
図４に示すように磁石部材２４に対向する、一対の電磁
コイル２５ａ，２５ｂと、一対の永久磁石２６ａ，２６
ｂとが配置されている。

【００１３】図５に示すように、弁板２１の開度は永久
磁石２６ａと磁石部材２４との保磁力Ｆ１と、電磁コイ
ル２５ｂと磁石部材２４との起磁トルクＦ２とのバラン
スによって決まる。したがって、電磁コイル２５ｂの電
流値を制御することにより、弁板２１を９０°（全開）
から０°（全閉）までの任意の開度に開閉することがで
きる。なお、永久磁石２６ｂおよび電磁コイル２５ａに
ついても上述と同様である。これにより、図３に破線や
二点鎖線で表す制御弁位置２１ａ，２１ｂのような部分
開の開度を得ることができる。ここで、磁石部材２４，
電磁コイル２５ａおよび２５ｂ，並びに永久磁石２６ａ
および２６ｂは開閉駆動手段に相当する。

【００１４】図１に示すように、吸気マニホールド１３
の上流には、図示しないアクセルペダルを介して操作さ
れエンジン１に吸入される空気量を調整するスロットル
バルブ１４が配設される。スロットルバルブ１４は、ア
クセルペダルが操作されていないときも所定のクリアラ
ンスを有し、アイドリングに必要な所定の吸気流路を確
保可能に構成されている。即ち、スロットルバルブ１４
のクリアランスは吸気流路確保手段に相当する。吸気制
御弁２は、ＣＰＵ３１を内蔵した開閉制御手段としての
制御回路３の入出力部３２からの通電信号により開閉制
御される。なお、制御回路３には、制御プログラム記憶
用のＲＯＭ３３および制御データ記憶用のＲＡＭ３４が
設けられる。

【００１５】吸気制御弁２の開閉は、エンジン回転数等
の各種信号を入力した上記制御回路３内の演算により、
適当時期に上記通電信号が発せられることにより行われ
る。エンジン１には、各気筒５〜８のピストンが上死点
（ＴＤＣ）に位置するときにパルス信号を出力するクラ
ンク角センサ３５、所定のクランク角度毎にパルス信号
を出力する回転速度センサ３６、気筒毎のトルクを検出
するトルクセンサ３７、気筒毎の空気量を検出する吸気
管内圧力センサ３８、アクセルの踏込み量即ちエンジン
１の負荷状態を検出するスロットルセンサ３９、冷却水
の水温を検出する水温検出センサ４０、エミッションの
状態を検出するエミッション検出センサ４１等が配設さ
れる。またスロットルバルブ１４近傍には、スロットル
バルブ１４のアイドル位置を検出するアイドルスイッチ
を備え、スロットルバルブ１４の開度を検出するスロッ
トルポジションセンサ４２が配設される。

【００１６】本実施例では上記各センサからの信号に基
づいて各吸気制御弁２を開閉制御し、各気筒５〜８に吸
入される混合気量を調整することによってアイドル回転
数を制御している。次にこのように構成された本実施例
の動作について説明する。図６〜図９は、実施例におけ
る吸気制御弁２の制御パターンを表すタイムチャートで
ある。

【００１７】図６は吸気制御弁２の開弁時期を固定し、
閉弁時期のみを制御するパターンを表している。図６の
ように開弁時期を吸気弁開弁前に固定する場合、シリン
ダ内の気圧低下を防止して負荷を軽減することができ
る。図７は吸気制御弁２の閉弁時期を固定し、開弁時期
のみを制御するパターンを表している。図７に示すよう
に、閉弁時期を下死点ＢＤＣ付近或いは吸気弁閉弁後に
固定する場合、シリンダ内における攪拌効果（スワール
効果）が減衰するのを防止して良好な燃焼性を得ること
ができる。図８は吸気制御弁２の開弁時期および閉弁時
期を共に制御するパターンを表している。このように制
御を行うと、開弁時期制御の特性と閉弁時期制御の特性
とを併せ持った制御を行なうことができる。図９は閉弁
時期を制御すると共に、吸気制御弁２の開度を部分開制
御するパターンを表している。このように部分開制御を
行うと、吸気制御弁２の開時間を長くすることができ、
これによって制御の精度を向上させることができる。そ
してこれらの各種制御パターンは、エンジン１の特性に
併せて適宜選択される。以下、アイドリング時には吸気
制御弁２の閉弁時期のみを制御する図６のパターンにつ
いて詳細な制御方法を説明する。なお、図７〜図９のパ
ターンについても同様の制御方法が考えられる。

【００１８】図１０は、後述する第１〜第４実施例にお
ける吸気制御弁２の開閉制御処理のメインルーチンを表
すフローチャートである。なお、この処理はエンジン１
の運転中所定時間毎に繰り返し実行される処理である。
処理が開始されると、先ずステップ１００１にてスロッ
トルポジションセンサ４２からの信号に基づき、エンジ
ン１がアイドル状態であるか否かを判断する。即ち、ス
ロットルバルブ１４がアイドル位置にあるときアイドル
状態と判断するのである。なお、アイドル位置の判断は
スロットルセンサ３９からの信号に基づいて行なっても
よい。アイドル状態であると判断するとステップ１００
３へ移行する。ステップ１００３では、水温検出センサ
４０からの信号に基づいて検出される冷却水温，電気的
負荷，エアコン負荷，更にトルコン車の場合はシフトレ
バーのシフト位置などに基づいて目標アイドル回転数θ
１を算出する。続くステップ１００５では、後述する制
御弁閉弁時期補正ルーチンによって各吸気制御弁２の閉
弁時期を補正して一旦処理を終了する。

【００１９】一方、ステップ１００１にてアイドル状態
でないと判断すると、ステップ１００７へ移行する。ス
テップ１００７では、スロットルセンサ３９からの信号
に基づきアクセル踏込み量即ちエンジン１の負荷を読み
込むと共に、回転速度センサ３６からの信号に基づき実
機関回転数θを読み込む。続くステップ１００９では、
以下に述べるようにして吸気制御弁２の開弁時期および
閉弁時期を演算する。

【００２０】即ち、先ず吸気制御弁２の開弁時期および
閉弁時期を演算するに当たって、開弁時期の上死点ＴＤ
Ｃに対する進角量を開弁時期ＴＯ，閉弁時期の下死点Ｂ
ＤＣに対する進角量を閉弁時期ＴＣと置く。開弁時期Ｔ
Ｏはエンジン１の実機関回転数θに基づいて表１より算
出される。

【００２１】

【表１】

【００２２】一方、閉弁時期ＴＣを求める際は、先ず負
荷（アクセル踏込み量）とエンジン１の実機関回転数θ
に基づいて表２より閉弁基本進角量ＴＣＢＳＥを算出す
る。

【００２３】

【表２】

【００２４】続いて次の式によって閉弁時期ＴＣが算出
される。 ＴＣ＝ＴＣＢＳＥ+ＴＴＣ+ＦＴＣ+ＴＲＴＣ+ＢＴＣ+Ｎ
ＴＣ+ＮＥＴＣ+ＴＤＣ 但し、ＴＴＣ ：過渡時のＡ／Ｆ補正進角量 ＦＴＣ ：燃焼温度の補正進角量 ＴＲＴＣ：トラクション制御の補正進角量 ＢＴＣ ：減速時の吸気ブレーキ制御の補正進角量 ＮＴＣ ：ノック時の補正進角量 ＮＥＴＣ：空気量制御の補正進角量 ＴＤＣ ：アクチュエータの経時変化補正進角量 その後、ステップ１０１１にて吸気制御弁２の駆動を指
示した後一旦処理を終了する。吸気制御弁２の駆動が指
示されると、図示しない他のルーチンによって電磁コイ
ル２５ａ，２５ｂに駆動信号が、開弁時期ＴＯ，閉弁時
期ＴＣに対応したタイミングで出力される。なお表１，
表２は、ＲＯＭ３３に格納されたテーブルの、一部の回
転数θに対応する部分を抜粋して記載したもので、表記
した回転数θの中間の値に対しては例えば補間計算など
通常の方法で算出された開弁時期ＴＯ，閉弁基本進角量
ＴＣＢＳＥが対応付けられている。

【００２５】次に、本発明の主要部である前述の制御弁
閉弁時期補正ルーチンについて説明する。図１１は第１
実施例の制御弁閉弁時期補正ルーチンを表すフローチャ
ートである。処理が開始されると先ずステップ１０１に
て、図１２に示すマップＡより目標アイドル回転数θ１
に対応する閉弁時期ＴＣの初期値ＴＣＩＤＬＥを読み込
み、閉弁時期ＴＣをＴＣＩＤＬＥに設定する。続くステ
ップ１０３では、その閉弁時期ＴＣで吸気制御弁２の駆
動を指示する。ここで閉弁時期ＴＣは、下死点ＢＤＣに
対する進角量で表されている。従って、閉弁時期ＴＣの
数値が大きくなるほど吸気制御弁２が早く閉弁され、エ
ンジン１の出力トルクが低下することになる。

【００２６】次に、ステップ１０５では実機関回転数θ
を読み込み、続くステップ１０７では、読み込んだ実機
関回転数θと目標アイドル回転数θ１との回転数差△θ
を演算する。更に続くステップ１０９では、回転数差△
θが許容値α以下であるか否かを判断する。許容値α以
下でないと判断すると続くステップ１１１へ移行する。
ステップ１１１では、図１３に示すマップＢより回転数
差△θに対応する閉弁時期補正量△ＩＤＬＥを読み込
む。続くステップ１１３では、現在設定されている閉弁
時期ＴＣに閉弁時期補正量△ＩＤＬＥを加算して、これ
を新たに閉弁時期ＴＣと設定する。更に続くステップ１
１５では、新たに設定した閉弁時期ＴＣで吸気制御弁２
の駆動を指示し、ステップ１０５へ移行する。以下この
ステップ１０５〜１１５よりなるループによって、回転
数差△θが許容値α以下となるまで閉弁時期ＴＣの補正
を繰り返す。

【００２７】一方、ステップ１０９にて回転数差△θが
α以下であると判断するとステップ１１７へ移行する。
ステップ１１７では、閉弁時期ＴＣの初期値ＴＣＩＤＬ
Ｅをそのときの閉弁時期ＴＣで書き換え、これをＲＡＭ
３４に格納してメインルーチンへ復帰する。そして、こ
のルーチンが再び作動したときは、ステップ１０１にて
この初期値ＴＣＩＤＬＥをＲＡＭ３４より読み込み、マ
ップＡとは無関係にそれを閉弁時期ＴＣとして処理を実
行する。

【００２８】ここで、マップＡ，ＢはいずれもＲＯＭ３
３に格納されている。そして、実機関回転数θが低いほ
ど、或いは目標アイドル回転数θ１が高いほど吸気制御
弁２の閉弁時期ＴＣを遅らせるように設定されている。
一方開弁時期ＴＯは、図示しない他のルーチンにより、
エンジン１のアイドリング時には下死点ＢＤＣ近傍の所
定位置に固定される。このため、実機関回転数θが低い
ほど気筒５〜８の吸気時間を長くして出力トルクを向上
させ、実機関回転数θを目標アイドル回転数θ１に近づ
けることができる。

【００２９】このように本実施例では、気筒５〜８に連
通する複数の吸気通路１３ａ毎に配設された吸気制御弁
２によって、各気筒５〜８の吸気時間、即ち吸入される
混合気量を個々に調整し、実機関回転数θを目標アイド
ル回転数θ１に制御している。ここで吸気制御弁２は、
従来の内燃機関でＩＳＣＶが設けられる位置よりも各気
筒５〜８の近傍に設けられているので、実機関回転数θ
に基づくフィードバック制御の遅れ時間を短縮すること
ができる。また、吸気制御弁２は各気筒５〜８毎に設け
られている。このため四本の吸気通路１３ａの長さが個
々に異なっているにも関わらず、気筒毎の遅れ時間を均
一にすることができる。

【００３０】このため本実施例では、アイドリング時に
実機関回転数θを目標アイドル回転数θ１に高精度にか
つ安定して制御することができる。従って本実施例を適
用すれば、目標アイドル回転数θ１をエンジンストール
が発生する直前の極めて小さい値に設定して、内燃機関
の燃費を向上させることも可能である。また、本実施例
ではＩＳＣＶおよびバイパス路を設けていないので、ス
ロットルバルブ１４近傍の構成を簡略化することができ
る。

【００３１】上記第１実施例では、四つの吸気制御弁２
をそれぞれ同じ閉弁時期ＴＣに制御しているが、各吸気
制御弁２の閉弁時期ＴＣを各気筒毎に異ならせることも
できる。なお、吸気制御弁２の閉弁時期ＴＣを各気筒毎
に異ならせることによって一部の気筒の出力トルクをエ
ンジンストール発生限界以下に低下させ、アイドリング
時の燃費を向上させることが可能となることが分かって
いる。

【００３２】図１４は第２実施例の制御弁閉弁時期補正
ルーチンを表すフローチャートである。本ルーチンで
は、一番気筒５および四番気筒８に属する一対の吸気制
御弁２（本ルーチンの説明では仮に吸気制御弁２ａと記
載）と、二番気筒６および三番気筒７に属する一対の吸
気制御弁２（本ルーチンの説明では仮に吸気制御弁２ｂ
と記載）との閉弁時期を異ならせている。即ち、処理が
開始されるとステップ２０１にて、一対の吸気制御弁２
ａに関する閉弁時期ＴＣａの初期値ＴＣＩＤＬＥａを、
図１５に示すマップＣより読み込む。次にステップ２０
３にて、一対の吸気制御弁２ｂに関する閉弁時期ＴＣｂ
の初期値ＴＣＩＤＬＥｂを同じくマップＣより読み込
む。

【００３３】続いてステップ２０５にて各吸気制御弁２
ａ，２ｂの駆動を指示した後、ステップ２０７にて実機
関回転数θを読み込み、ステップ２０９にて目標アイド
ル回転数θ１との回転数差△θを演算する。ステップ２
１１にて△θ≦α（許容値）でないと判断するとステッ
プ２１３で回転数差△θに対応する補正量△ＩＤＬＥを
マップＢより読み込む。続くステップ２１５およびステ
ップ２１７では、補正量△ＩＤＬＥにて閉弁時期ＴＣａ
およびＴＣｂを補正し、ステップ２１９では各吸気制御
弁２ａ，２ｂの駆動を指示する。

【００３４】ステップ２１１にて回転数差△θが許容値
α以下と判断すると、ステップ２２１，２２３へ順次移
行し、閉弁時期ＴＣａ，ＴＣｂの初期値ＴＣＩＤＬＥ
ａ，ＴＣＩＤＬＥｂをそのときの閉弁時期ＴＣａ，ＴＣ
ｂで書き換えてメインルーチンへ復帰する。

【００３５】本実施例では、図１５に示すように閉弁時
期ＴＣａの初期値ＴＣＩＤＬＥａを閉弁時期ＴＣｂの初
期値ＴＣＩＤＬＥｂより大きくしている。このため一
番，四番気筒５，８に対する吸入混合気をエンジンスト
ール発生限界より小さくして燃費を一層向上させること
ができる。

【００３６】なお、本実施例のように気筒５〜８をグル
ープに分け、特定の気筒の吸気量を極めて小さくする場
合、振動・騒音防止などの観点から実機関回転数θの変
動率（回転変動率）が過大にならないようにすることが
望ましい。そこで、回転変動率が高いエンジン１に対し
ては、図１６に示す第３実施例の制御弁閉弁時期補正ル
ーチンを適用するとよい。

【００３７】第３実施例ではステップ３０１〜ステップ
３１９は第２実施例のステップ２０１〜ステップ２１９
と同様に構成したので詳細な説明を省略する。ステップ
３１１にて回転数差△θが許容値α以下となった判断す
るとステップ３２１へ移行し、図示しない他のルーチン
により演算されたクランク軸が一回転する期間における
回転変動率が許容範囲内にあるか否かを判断する。回転
変動率が許容範囲内にない場合はステップ３２３へ移行
し、図１７に示すマップＤよりその回転変動率に対応す
る閉弁時期補正量△Ｈ（＞０）を読み込む。続くステッ
プ３２５では、現在設定されている閉弁時期ＴＣａから
閉弁時期補正量△Ｈを減算してこれを新たに閉弁時期Ｔ
Ｃａと設定する。更に続くステップ３２７では、新たに
設定した閉弁時期ＴＣａおよびステップ３１７で設定し
た閉弁時期ＴＣｂで、それぞれ吸気制御弁２ａおよび２
ｂの駆動を指示する。このステップ３２１〜３２７から
なるループで、回転変動率が許容範囲内となるまで閉弁
時期ＴＣａの補正を繰り返す。即ち、閉弁時期ＴＣａは
閉弁時期ＴＣｂより予め大きく設定されているが、ステ
ップ３２５を繰り返す度に閉弁時期ＴＣａが小さくな
り、閉弁時期ＴＣｂとの差が縮小して回転変動率が小さ
くなる。

【００３８】一方、ステップ３２１にて回転変動率が許
容範囲内であると判断すると、ステップ３３１，３３３
へ順次移行し、閉弁時期ＴＣａ，ＴＣｂの初期値ＴＣＩ
ＤＬＥａ，ＴＣＩＤＬＥｂをそのときの閉弁時期ＴＣ
ａ，ＴＣｂで書き換えてメインルーチンへ復帰する。こ
のように回転変動率が過大になるのを防止することによ
り、安定した制御を実行することができる。

【００３９】また、気筒５〜８間のトルク変動が大きい
エンジン１には、図１８に示す第４実施例を適用するの
が望ましい。第４実施例では、一番〜四番気筒５〜８の
閉弁時期ＴＣｉ（ｉ＝１〜４）を個々に制御している。
そして処理が開始されると、ステップ４０１にてマップ
Ａ，マップＣと同様の図示しないマップに基づき、各閉
弁時期ＴＣｉを初期値ＴＣＩＤＬＥｉ（ｉ＝１〜４）に
設定する。続いてステップ４０３にて吸気制御弁２の駆
動を指示する。その後、ステップ４０５〜４１５からな
るループによって回転数差△θが許容値α以下となるま
で各閉弁時期ＴＣｉをマップＢの閉弁時期補正量△ＩＤ
ＬＥで補正する。

【００４０】回転数差△θが許容値α以下となってステ
ップ４１７へ移行すると、トルクセンサ３７からの信号
に基づいて各気筒毎の実トルク値Ｔｉを読み込む。続く
ステップ４１９では、各実トルク値Ｔｉを比較して気筒
間トルク変動が許容範囲内であるか否かを判定する。気
筒間トルク変動の判定方法としては、各気筒５〜８の平
均トルクを基準トルクとして判定する方法、気筒５〜８
のいずれか一気筒を選定して基準トルクとして判定する
方法、目標トルクを基準トルクとして判定する方法など
種々考えられる。

【００４１】気筒間トルク変動が許容範囲外であると判
断すると、続くステップ４２１にて実トルク値Ｔｉと基
準トルクとの差が最も大きいを気筒５〜８を選択する。
次にステップ４２３では、上記基準トルクからその気筒
５〜８の実トルク値Ｔｎ（ｎは１〜４のいずれか）を差
し引いたトルク差△Ｔｎを算出し、これに基づいて図１
９のマップＥより閉弁時期補正量△Ｈｎを読み込む。続
くステップ４２５では、現在設定されている閉弁時期Ｔ
Ｃｎに閉弁時期補正量△Ｈｎを加算して、これを新たに
閉弁時期ＴＣｎと設定する。更に続くステップ４２７で
は各吸気制御弁２の駆動を指示し、ステップ４１７へ移
行する。以下このステップ４１７〜４２７よりなるルー
プによって、気筒間トルク変動が許容範囲内となるまで
閉弁時期ＴＣｎの補正を繰り返す。なお、このループを
繰り返す間にもｎは変化し得る。

【００４２】一方、ステップ４１９にて気筒間トルク変
動が許容範囲内であると判断するとステップ４２９へ移
行する。ステップ４２９では、各閉弁時期ＴＣｉの初期
値ＴＣＩＤＬＥｉをそのときの閉弁時期ＴＣｉで書き換
えてメインルーチンへ復帰する。

【００４３】本実施例では、例えばトルク差△Ｔｎが正
である（実トルク値Ｔｉが小さい気筒５〜８が存在す
る）場合は、当該気筒５〜８における吸気制御弁２の閉
弁時期ＴＣｎを減少補正し、即ち閉弁時期ＴＣｎを遅ら
せて実トルク値Ｔｎを増加させることができる。このた
め気筒５〜８間のトルク変動が大きいエンジン１におい
ても、各気筒５〜８の実トルク値Ｔｉを均一化して、回
転変動率をより改善することができる。トルク差△Ｔｎ
が負であるときも同様である。このため目標アイドル回
転数θ１をより低く設定して燃費を向上させることがで
きる。

【００４４】次に、各気筒５〜８の爆発行程において、
その時点のクランク軸回転速度に基づいて個々に検出さ
れるエンジン１の実機関回転数θ｛以下、各気筒５〜８
の回転数θｉ（ｉ＝１〜４）と記載｝の変動が大きいエ
ンジン１に有効な実施例について説明する。図２０，２
１は第５実施例の吸気制御弁の開閉制御処理を表すフロ
ーチャートである。

【００４５】ステップ５０１〜ステップ５２５の処理
は、図１０および図１８で示した第４実施例のステップ
１００１〜ステップ４１５と同様であるので詳しい説明
を省略する。但し、閉弁時期補正後の戻り位置は図１０
と若干異なる。ステップ５１９にて回転数差△θが許容
値α以下であると判断すると、ステップ５２７へ移行
し、各閉弁時期ＴＣｉの初期値ＴＣＩＤＬＥｉをそのと
きの閉弁時期ＴＣｉで書き換える。続くステップ５２９
では各気筒５〜８の回転数θｉを読み込み、ステップ５
３１にて目標アイドル回転数θ１より各回転数θｉを引
いた回転数差△θｉを個々に算出する。

【００４６】次にステップ５３３へ移行すると、図２２
のマップＦより、各気筒５〜８の回転数差△θｉに対応
する閉弁時期補正量△Ｋｉをれぞれ読み込む。続くステ
ップ５３５では、現在設定されている各閉弁時期ＴＣｉ
に閉弁時期補正量△Ｋｉを加算して、これを新たに閉弁
時期ＴＣｉと設定する。更に続くステップ５３７では各
吸気制御弁２の駆動を指示し、ステップ５３９へ移行す
る。

【００４７】ステップ５３９ではエンジン１がアイドル
状態であるか否かを判断する。アイドル状態でない場合
はステップ５０３，５０５へ移行して制御弁開閉時期を
表１，２から演算し、依然としてアイドル状態である場
合は続くステップ５４１へ移行する。ステップ５４１で
は、例えばエアコン負荷などが変化して目標アイドル回
転数θ１が変更されたか否かを判断する。変更があった
場合はステップ５０９へ移行して再び目標アイドル回転
数θ１を算出し、一方変更のない場合はステップ５２９
へ移行する。この場合ステップ５２９〜５４１からなる
ループによって各気筒５〜８の回転数θｉをそれぞれ目
標アイドル回転数θ１に近づけることができる。このた
めエンジン１の回転変動率を大幅に改善して、目標アイ
ドル回転数θ１を極めて小さく設定することが可能とな
る。

【００４８】なお、上記第５実施例では、ステップ５３
１にて目標アイドル回転数θ１と各気筒５〜８の回転数
θｉ（ｉ＝１〜４）との回転数差△θｉを検出し、ステ
ップ５２９〜ステップ５４１からなるループによってこ
の回転数差△θｉを解消しているが、ステップ５３１に
て各気筒５〜８の回転数θｉと、７２０°ＣＡ以前に検
出した各回転数θｉとを比較し、この回転数差を解消す
るように構成してもよい。

【００４９】また、上記各実施例では閉弁時期ＴＣのみ
を補正する図６のパターンに関して説明したが、上記各
実施例で閉弁時期ＴＣを進角補正（増量補正）したのと
同様に開弁時期ＴＯを遅角補正（減少補正）すれば図７
のパターンの制御を実行することができ、閉弁時期ＴＣ
および開弁時期ＴＯを共に補正すれば図８のパターンの
制御を実行することができる。更に、吸気制御弁２を部
分開制御すれば（図９のパターン）、閉弁時期ＴＣまた
は開弁時期ＴＯの変化に対する吸入混合気量の変化が小
さくなり、高精度の制御を実行することができる。また
更に、本発明は上記各実施例に限定されるものではな
く、上記各実施例を適宜組み合わせたり、６気筒のエン
ジンに適用したりこの他にも種々の態様が考えられる。

【００５０】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の吸気制御
装置では、各気筒に連通する複数の吸気通路毎に配設さ
れた吸気制御弁によって、各気筒に吸入される混合気の
量を調整し、機関回転数を目標アイドル回転数に制御し
ている。ここで吸気制御弁は、従来のＩＳＣＶよりも各
気筒の近傍に設けられているので、機関回転数に基づく
フィードバック制御の遅れ時間を短縮することができ
る。また、吸気制御弁は各気筒毎に設けられているの
で、各気筒のフィードバック制御系における遅れ時間を
均一にすることができる。

【００５１】このため本発明では、アイドリング時に機
関回転数を目標アイドル回転数に高精度にかつ安定して
制御することができる。従って本発明を適用すれば、内
燃機関のアイドル回転数をエンジンストールが発生する
直前の極めて小さい値に設定することができ、内燃機関
の燃費を向上させることができる。

【００５２】また、本発明を適用すればＩＳＣＶは特に
設ける必要がなく、スロットルバルブ近傍の構成を簡略
化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の概略構成を示すブロック図である。

【図２】図１に示す吸気制御弁の構成を示す断面図であ
る。

【図３】図２に示す線Ｉ−Ｉに沿う断面図である。

【図４】図２に示す線Ｊ−Ｊに沿う断面図である。

【図５】吸気制御弁の開度制御の説明図である。

【図６】実施例の閉弁時期のみを制御するパターンを表
すタイムチャートである。

【図７】実施例の開弁時期のみを制御するパターンを表
すタイムチャートである。

【図８】実施例の開弁時期および閉弁時期を制御するパ
ターンを表すタイムチャートである。

【図９】実施例の吸気制御弁を部分開制御するパターン
を表すタイムチャートである。

【図１０】第１〜第４実施例における吸気制御弁の開閉
制御処理のメインルーチンを表すフローチャートであ
る。

【図１１】第１実施例の制御弁閉弁時期補正ルーチンを
表すフローチャートである。

【図１２】第１実施例の目標アイドル回転数と閉弁時期
初期値との関係を表すマップである。

【図１３】第１実施例の回転数差と閉時期補正量との関
係を表すマップである。

【図１４】第２実施例の制御弁閉弁時期補正ルーチンを
表すフローチャートである。

【図１５】第２実施例の目標アイドル回転数と閉弁時期
初期値との関係を表すマップである。

【図１６】第３実施例の制御弁閉弁時期補正ルーチンを
表すフローチャートである。

【図１７】第３実施例の回転変動率と閉弁時期補正量と
の関係を表すマップである。

【図１８】第４実施例の制御弁閉弁時期補正ルーチンを
表すフローチャートである。

【図１９】第４実施例のトルク差と閉弁時期補正量との
関係を表すマップである。

【図２０】第５実施例の吸気弁の開閉制御処理を表すフ
ローチャートである。

【図２１】第５実施例の吸気弁の開閉制御処理を表すフ
ローチャートである。

【図２２】第５実施例の回転数差と閉弁時期補正量との
関係を表すマップである。

【図２３】本発明の構成例示図である。

【符号の説明】

１…エンジン ２…吸気制御弁
３…制御回路 ５，６，７，８…気筒 １１…吸気弁
１３…吸気マニホールド １３ａ…吸気通路 １４…スロットルバルブ
２１…円形弁板 ３５…クランク角センサ ３６…回転速度センサ
３７…トルクセンサ ３８…吸気管内圧力センサ ３９…スロットルセンサ
４０…水温検出センサ ４２…スロットルポジションセンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野村 由利夫 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 大林 秀樹 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 小浜 時男 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アクセル操作が行われていないときに所
   定の吸気流路を確保する吸気流路確保手段と、 内燃機関の各気筒に連通する複数の吸気通路毎に配設さ
   れ、該各吸気通路を開閉する複数の吸気制御弁と、 該各吸気制御弁を開閉駆動する開閉駆動手段と、 上記内燃機関の機関回転数を検出する回転数検出手段
   と、 上記内燃機関のアイドリング時に、上記回転数検出手段
   にて検出された上記内燃機関の機関回転数と所定の目標
   アイドル回転数との差異に基づいて上記開閉駆動手段を
   制御して各気筒に吸入される混合気の量を調整すること
   により、上記機関回転数を上記目標アイドル回転数に近
   づける開閉制御手段と、 を備えたことを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。