JP2007040261A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は内燃機関の制御装置に関し、デポジットの噛み込みによってスロットルをロックさせることなく、スロットルを略全閉まで閉弁できるようにする。
【解決手段】 内燃機関の運転開始要求或いは運転終了要求が検出されたとき、スロットル３８を一度、所定の第１の閉じ角度θ_Aまで閉じる制御を行う。そして、内燃機関の運転中にスロットル３８の閉じ要求が検出されたときには、第１の閉じ角度θ_Aよりも僅かに開き側に設定された所定の第２の閉じ角度（θ_A＋α）までスロットル３８を閉じるようにする。
【選択図】 図２

Description

本発明は内燃機関の制御装置に関し、詳しくは、減速フューエルカット時等、所定の条件の成立時に略全閉までスロットルを閉じる内燃機関の制御装置に関する。

内燃機関の吸気通路の内壁面には、EGRガスに含まれる煤等が堆積してデポジットが形成されることがある。デポジットの形成により吸気通路の流路面積が小さくなると、デポジットが形成されていない場合に比較して、同一のスロットル開度で得られる吸入空気量は減少し、スロットル開度を目標開度としても吸入空気量が目標吸入空気量にならない事態が生じる。このため、例えば特許文献１に記載されるように、デポジットの形成状態に応じて目標スロットル開度特性、つまり、目標吸入空気量に対する目標スロットル開度の設定を変更する技術が提案されている。特許文献１に記載の従来技術では、アイドル運転時、機関回転数が所定のアイドル回転数になるようにアイドル開度をフィードバック補正し、そのときの補正量が所定の基準値を超えている場合には、デポジットが形成されていると判断して目標スロットル開度特性を開き側に変更するようにしている。この従来技術によれば、デポジットの形成によって生じる目標吸入空気量と実吸入空気量とのずれを解消することができる。
特開２０００−２２０５１３号公報 特開２０００−３２０３７号公報

しかしながら、デポジットの形成によって生じる問題は、目標吸入空気量と実吸入空気量とのずれだけではない。内燃機関の運転中、例えば減速フューエルカット時等の所定の条件が成立した場合に、スロットルはアイドル開度を超えて略全閉まで閉じられることがある。このとき、吸気通路内壁面におけるスロットルの配置部分（スロットルボア）にデポジットが形成されていると、スロットルがデポジットを噛み込んでロックする可能性がある。スロットルが略全閉状態でロックしてしまうと、必要量の空気を筒内に供給することができず内燃機関の運転停止を招いてしまう。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、デポジットの噛み込みによってスロットルをロックさせることなく、スロットルを略全閉まで閉弁できるようにした内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、上記の目的を達成するため、
内燃機関の制御装置であって、
スロットルの開度を制御するスロットル開度制御手段と、
内燃機関の運転開始要求或いは運転終了要求を検出する手段と、
前記内燃機関の運転中に前記スロットルの閉じ要求を検出する手段とを備え、
前記スロットル開度制御手段は、前記運転開始要求或いは前記運転終了要求が検出されたときには、前記スロットルを一度、所定の第１の閉じ角度まで閉じる制御を行い、前記内燃機関の運転中に前記閉じ要求が検出されたときには、前記第１の閉じ角度よりも僅かに開き側に設定された所定の第２の閉じ角度まで前記スロットルを閉じることを特徴としている。

第２の発明は、第１の発明において、
吸入空気量を測定する手段をさらに備え、
前記スロットル開度制御手段は、前記第２の閉じ角度まで前記スロットルを閉じたときの吸入空気量が所定の基準空気量よりも少ない場合には、前記第２の閉じ角度を僅かに開き側に補正し、次回、前記閉じ要求が検出されたときには、補正した前記第２の閉じ角度まで前記スロットルを閉じることを特徴としている。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、
前記スロットル開度制御手段は、前回、前記スロットルを前記第１の閉じ角度まで閉じてからの連続運転時間が所定の基準時間を超えている場合、前記閉じ要求が検出されたときには、前記第１の閉じ角度まで前記スロットルを閉じることを特徴としている。

第４の発明は、第１乃至第３の何れか１つの発明において、
前記スロットル開度制御手段は、前記閉じ要求が検出されない状態での連続運転時間が所定の基準時間を超えたときには、以後、前記閉じ要求が検出されたときの前記スロットルの閉じ角度を前記第２の閉じ角度よりも開き側に設定された所定の第３の閉じ角度に制限することを特徴としている。

第５の発明は、第４の発明において、
前記第３の閉じ角度は、前記内燃機関のアイドル運転時のスロットル開度であることを特徴としている。

第６の発明は、第１乃至第５の何れか１つの発明において、
前記閉じ要求は、前記内燃機関の減速時のフューエルカット要求に連動していることを特徴としている。

第１の発明によれば、内燃機関の運転開始時或いは運転終了時、スロットルが一度、第１の閉じ角度まで閉じられることで、吸気通路内壁面におけるスロットル配置部分に形成されたデポジットのうち、第１の閉じ角度までのデポジットはスロットルによって掻き落とされる。内燃機関の運転中のスロットルの閉じ角度は、第１の閉じ角度よりも僅かに開き側に設定された第２の閉じ角度に制限されるので、スロットルがデポジットを噛み込んでロックしてしまうことは防止される。

デポジットは厚くなると吸気通路内壁面から剥がれ落ちやすくなり、剥がれ落ちたデポジットをスロットルが噛み込んでしまうおそれが生じる。吸気通路内壁面に形成されたデポジットの厚さの程度は、スロットルを第２の閉じ角度まで閉じたときの吸入空気量で判断することができる。第２の発明によれば、吸入空気量が基準空気量よりも減少したときには第２の閉じ角度を僅かに開き側に補正することで、万が一、吸気通路内壁面からデポジットが剥がれた場合でも、剥がれたデポジットをスロットルが噛み込んでロックしてしまうことは回避される。

スロットルを一度、第１の閉じ角度まで閉じた場合でも、その後の連続運転時間が長くなると、第１の閉じ角度を超えてデポジットの形成が進行する可能性が高くなる。第３の発明によれば、スロットルを第１の閉じ角度まで閉じてからの連続運転時間が基準時間を超えている場合には、閉じ要求が検出されたときの閉じ角度を第２の閉じ角度に制限せず、第１の閉じ角度までスロットルを閉じるので、第１の閉じ角度を超えて形成されたデポジットをスロットルによって掻き落とすことができる。これにより、デポジットの形成の進行を抑制することができる。

また、スロットルを閉じない状態での連続運転時間が長くなると、第１の閉じ角度を超えて第２の閉じ角度までデポジットの形成が進行する可能性が高くなる。その場合、閉じ要求に応じてスロットルを第２の閉じ角度まで閉じると、スロットルがデポジットを噛み込んでしまうおそれがある。第４の発明によれば、閉じ要求が検出されない状態での連続運転時間が基準時間を超えたときには、以後、閉じ要求が検出されたときのスロットルの閉じ角度を第２の閉じ角度よりも開き側に設定された第３の閉じ角度に制限するので、スロットルがデポジットを噛み込んでロックしてしまうことは防止される。

特に、第５の発明によれば、内燃機関のアイドル運転時のスロットル開度、すなわち、アイドル開度を第３の閉じ角度とすることで、閉じ要求が検出されたときの吸入空気量を抑えながら、スロットルがデポジットを噛み込んでロックしてしまうことをより確実に防止することができる。

第６の発明によれば、内燃機関の減速時のフューエルカット要求に連動してスロットルが閉じられるので、触媒への酸素供給量を低減して触媒の劣化を抑制することができる。

実施の形態１．
以下、図１及び図３を参照して、本発明の実施の形態１について説明する。

図１は本発明の実施の形態１としての制御装置が適用される内燃機関の概略構成を示す図である。本実施形態にかかる内燃機関は、その内部にピストン８が配置されたシリンダブロック６と、シリンダブロック６に組み付けられたシリンダヘッド４を備えている。ピストン８の上面からシリンダヘッド４までの空間が各気筒の燃焼室１０を形成している。シリンダヘッド４には、燃焼室１０の頂部から燃焼室１０内に突出するように点火プラグ１６が取り付けられている。

シリンダヘッド４には、燃焼室１０に連通するように吸気ポート１８と排気ポート２０が形成されている。シリンダヘッド４における吸気ポート１８と燃焼室１０との接続部には、吸気ポート１８と燃焼室１０との連通状態を制御する吸気弁１２が設けられている。また、排気ポート２０と燃焼室１０との接続部には、排気ポート２０と燃焼室１０との連通状態を制御する排気弁１４が設けられている。

シリンダヘッド４の吸気ポート１８には吸気管３４が接続されている。吸気管３４は気筒毎（吸気ポート１８毎）に設けられ、各吸気管３４はサージタンク３２から分岐している。各吸気管３４とサージタンク３２により吸気マニホールドが形成されている。各吸気管３４には、吸気ポート１８を臨むようにインジェクタ４０が取り付けられている。

サージタンク３２には、新規ガスが導入される吸気通路３０が接続されている。吸気通路３０の上流端にはエアクリーナ３６が設けられ、エアクリーナ３６の下流には新規ガスの吸入量に応じた信号を出力するエアフローメータ６６が配置されている。また、吸気通路３０におけるエアフローメータ６６の下流には電子制御式のスロットル３８が配置されている。スロットル３８には、その開度（角度）に応じた信号を出力するスロットルセンサ６４が付設されている。

シリンダヘッド４の排気ポート２０には排気管４２が接続されている。排気管４２は気筒毎（排気ポート２０毎）に設けられ、各排気管４２は排気ガスを大気中へ放出するための排気通路４４に接続されている。排気通路４４には、排気ガスを浄化するための触媒４６が設けられている。

内燃機関は、その制御装置としてＥＣＵ（Electronic Control Unit）６０を備えている。ＥＣＵ６０の出力側には前述の点火プラグ１６、スロットル３８、インジェクタ４０等の種々の機器が接続されている。ＥＣＵ６０の入力側には、前述のスロットルセンサ６４やエアフローメータ６６の他、クランクシャフト２４の回転角度に応じた信号を出力するクランク角センサ６２や、アクセルの操作量に応じた信号を出力するアクセルセンサ６８等の種々のセンサ類が接続されている。ＥＣＵ６０は、各センサの出力に基づき、所定の制御プログラムにしたがってスロットル３８を含む各機器を制御している。

ＥＣＵ６０は、内燃機関の制御の１つとしてスロットル３８の開度制御を行っている。ＥＣＵ６０は、目標吸入空気量に応じた開度にスロットル３８を制御し、また、内燃機関の運転状況に応じてスロットル３８を閉じている。図２は、ＥＣＵ６０によって制御されるスロットル３８の閉じ角度（閉じ位置）を示す図である。本実施形態では、スロットル３８の閉じ角度として以下に説明する３つの角度が設定されている。

図２中にθ_Aで示されるスロットル３８の閉じ角度が、第１の閉じ角度である。第１の閉じ角度θ_Aは、内燃機関の運転終了の要求があった時に設定される閉じ角度であり、全閉よりも僅かに開いた角度に設定されている。運転終了の要求は、イグニッションスイッチのオフ（IG-off）によって検出することができる。ＥＣＵ６０は、IG-offが検出される毎にスロットル３８を第１の閉じ角度θ_Aまで閉じ、その後、所定の角度まで開く制御を行う。

このように、IG-offの度に、全閉に近い第１の閉じ角度θ_Aまでスロットル３８を閉じるのは、吸気通路３０の内壁面に形成されたデポジットをスロットル３８によって掻き落とすためである。デポジットは短時間の運転で急激には増加しないので、IG-offの度にスロットル３８を閉じることで、厚く成長したデポジットをスロットル３８が噛み込んでロックしてしまう前に掻き落とすことができる。また、仮に、運転中のデポジットの成長が予想よりも早く、スロットル３８がデポジットを噛み込んでロックしてしまったとしても、上記の閉じ制御は、内燃機機関の運転終了後に行われる制御であるので、スロットル３８のロックが車両の走行に与える影響は小さい。

スロットル３８の第２の閉じ角度は、図２においてθ_Aとαとで表される閉じ角度であり、第３の閉じ角度は、図２においてθ_Bで表される閉じ角度である。第３の閉じ角度θ_Bは、アイドル運転時に設定されるアイドル学習ＩＳＣ（Idle Speed Control）角度である。このアイドル学習ＩＳＣ角度θ_Bは、内燃機関のアイドル運転時、機関回転数がアイドル回転数に一致するようにスロットル３８の閉じ角度をフィードバック制御したときの補正量から学習された学習値である。第２の閉じ角度は、IG-off時の閉じ角度θ_Aよりも所定の微小角度αだけ大きく、且つ、アイドル学習ＩＳＣ角度θ_Bよりも小さい角度に設定されている。

第２の閉じ角度（θ_A＋α）は、内燃機関の減速フューエルカット時に設定される閉じ角度である。減速フューエルカットとは、運転者によって減速が要求された場合に、燃費特性の改善のために実行されるフューエルカットを意味する。フューエルカット時には排気通路４４に燃料を含まないリーンな空気が流通する事態が生ずるが、排気通路４４に配置される触媒４６は、高温環境化でリーンなガスの供給を受けることにより劣化し易いという特性を有している。このため、フューエルカット中における触媒４６の劣化を抑制するうえでは、内燃機関の減速時における流通空気量を少量とすることが望まれる。そこで、内燃機関の減速時、触媒４６の劣化のおそれがある状況では、スロットル３８を第２の閉じ角度（θ_A＋α）まで閉じることで、流通空気量の減少が図られている。

図３は、本実施形態においてＥＣＵ６０により実行される減速フューエルカット時のスロットル制御のルーチンをフローチャートで示したものである。図３に示すルーチンは、一定のクランク角毎に周期的に実行される。本ルーチンの最初のステップ１００では、減速フューエルカット（減速F/C）の要求の有無が判定される。アクセルセンサ６８の信号からアクセル操作量の急減が検出されたら、減速フューエルカットが要求されたものと判断することができる。減速フューエルカットの要求がない場合には、ステップ１０８の処理が選択される。この場合、フューエルカットは禁止され、スロットル３８は目標吸入空気量に応じた角度に制御される。

減速フューエルカットの要求が有る場合には、さらに、スロットル３８の閉じ制御の要求の有無が判定される（ステップ１０２）。ここでいうスロットル３８の閉じ制御は、スロットル３８をアイドル学習ＩＳＣ角度θ_Bを超えて第２の閉じ角度（θ_A＋α）まで閉じる制御のことであり、スロットル閉じ制御の要求とは、触媒４６の劣化防止のための流通空気量の減少要求を意味する。触媒４６は、高温状態にあるときに劣化しやすいので、触媒温度が所定の基準温度よりも高くなっているときに、スロットル閉じ制御の要求が発生される。触媒温度は、温度センサにより直接測定することもできるし、排気温度や内燃機関の運転履歴から推定することもできる。

スロットル閉じ制御の要求が有る場合には、スロットル閉じ制御が実行され、スロットル３８は第２の閉じ角度（θ_A＋α）まで閉じられる（ステップ１０４）。これにより、触媒４６に流入する空気量の減少が図られて触媒４６の劣化は防止される。一方、スロットル閉じ制御の要求が無い場合には、スロットル閉じ制御は実行されない。この場合、スロットル３８は第３の閉じ角度であるアイドル学習ＩＳＣ角度θ_Bまで閉じられる（ステップ１０６）。

上記のルーチンによれば、内燃機関の運転中のスロットル３８の閉じ角度は、スロットル３８を最大に閉じた場合でも第２の閉じ角度（θ_A＋α）に制限される。吸気通路３０の内壁面に形成されるデポジットのうち、第１の閉じ角度θ_Aまでのデポジットは、IG-off時に実行されるスロットル３８の閉じ制御によって掻き落とされている。したがって、スロットル３８の閉じ角度が第２の閉じ角度（θ_A＋α）に制限されることで、内燃機関の運転中にスロットル３８がデポジットを噛み込んでロックし、必要量の空気を筒内に供給できずに内燃機関が運転停止することは防止される。

実施の形態２．
次に、図４を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。
本発明の実施の形態としての制御装置は、実施の形態１にかかる内燃機関の構成において、ＥＣＵ６０に、図３に示すルーチンに代えて図４に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。

吸気通路３０の内壁面に形成されたデポジットは、IG-off時に実行されるスロットル３８の閉じ制御によって掻き落とされる。しかし、デポジットは急激ではないものの内燃機関の運転中に次第に成長していき、厚くなるほど大きな塊となって剥がれ落ちやすくなる。スロットル３８が全閉近くまで閉じられている時にデポジットが剥がれ落ちると、剥がれたデポジットをスロットル３８が噛み込んでロックしてしまう可能性がある。本実施形態では、吸気通路３０の内壁面に形成されたデポジットの厚さ（付着量）に応じてスロットル３８の閉じ角度を制御することで、剥がれたデポジットのスロットル３８による噛み込みを防止する。

本実施形態では、内燃機関の減速フューエルカット時に設定される第２の閉じ角度を、３段階に可変設定できるようになっている。第２の閉じ角度の第１段階は、実施の形態１にかかる第２の閉じ角度と同様、IG-off時の閉じ角度（第１の閉じ角度）θ_Aよりも所定の微小角度αだけ大きい角度に設定されている。第２の閉じ角度の第２段階は、IG-off時の閉じ角度θ_Aよりも所定の微小角度βだけ大きい角度に設定されている。また、第２の閉じ角度の第３段階は、IG-off時の閉じ角度θ_Aよりも所定の微小角度γだけ大きい角度に設定されている。角度βは角度αよりも大きい角度であり、角度γは角度βよりも大きい角度である。したがって、第２の閉じ角度が第１段階、第２段階、第３段階と進むにつれ、スロットル３８は開き側に制御されることになる。ただし、最大角度である第３段階の閉じ角度（θ_A＋γ）でも、アイドル学習ＩＳＣ角度θ_Bよりは小さい角度に設定されている。

図４は、本実施形態においてＥＣＵ６０により実行される減速フューエルカット時のスロットル制御のルーチンをフローチャートで示したものである。図４に示すルーチンは、一定のクランク角毎に周期的に実行される。本ルーチンの最初のステップ２００では、減速フューエルカット（減速F/C）の要求の有無が判定される。減速フューエルカットの要求がない場合には、フューエルカットは禁止され、スロットル３８は目標吸入空気量に応じた角度に制御される（ステップ２２８）。

減速フューエルカットの要求が有る場合には、さらに、スロットル３８の閉じ制御の要求の有無が判定される（ステップ２０２）。スロットル閉じ制御の要求が無い場合には、実施の形態１と同様、スロットル閉じ制御は実行されず、スロットル３８は第３の閉じ角度であるアイドル学習ＩＳＣ角度θ_Bまで閉じられる（ステップ２２６）。

スロットル閉じ制御の要求が有る場合には、スロットル閉じ制御が実行されてスロットル３８は第２の閉じ角度まで閉じられる。最初、第２の閉じ角度は第１段階（θ_A＋α）に設定され、スロットル３８は第１段階（θ_A＋α）まで閉じられる（ステップ２０４）。スロットル３８が閉じられることで、触媒４６に流入する空気量の減少が図られる。

本ルーチンには、第１のフラグであるＸデポジット１と、第２のフラグであるＸデポジット２とが設けられている。Ｘデポジット１とＸデポジット２のオン／オフにより、吸気通路３０の内壁面に形成されたデポジットの厚さ（大きさ）の程度が表される。デポジットが比較的薄いときにはＸデポジット１とＸデポジット２はともにオフ（０）であり、デポジットがある程度厚くなるとＸデポジット１がオン（１）に切り替えられ、デポジットがさらに厚くなるとＸデポジット２もオン（１）に切り替えられる。

ステップ２０６では、Ｘデポジット１が０になっているか、或いは１になっているか判定される。本ルーチンでは、Ｘデポジット１とＸデポジット２は減速フューエルカットからの復帰時にリセットされる（ステップ２３０）。このため、減速フューエルカットが要求されてスロットル閉じ制御が実行されたとき、最初のステップ２０６の判定時には、Ｘデポジット１は０になっている。その場合、次の処理としてステップ２０８が選択される。

ステップ２０８では、エアフローメータ６６の信号から吸入空気量Ga1が取り込まれる。吸気通路３０の内壁面に形成されるデポジットが厚くなるほど吸気通路３０の有効面積は小さくなり、デポジットが薄い場合に比較して同一のスロットル３８の閉じ角度で得られる空気量は減少する。したがって、吸入空気量Ga1が少ないほど、デポジットは厚く形成されているといえる。デポジットは厚くなると吸気通路３０の内壁面から剥がれ落ちやすくなり、剥がれ落ちたデポジットをスロットル３８が噛み込んでしまうおそれが生じる。また、デポジットが厚く形成されているほど、デポジットが大きな塊となって剥がれ落ちる可能性が高い。スロットル３８がデポジットを噛み込む可能性は、デポジットの厚さに関連する吸入空気量Ga1の大きさによって判断することができる。

そこで、次のステップ２１０では、ステップ２０８で取り込まれた吸入空気量Ga1と基準空気量Cとが比較される。基準空気量Cは、スロットル３８がデポジットを噛み込む可能性を判定するための基準値である。吸入空気量Ga1が基準空気量Cよりも大きい場合には、吸気通路内壁面に形成されているデポジットは薄く、剥がれ落ちたデポジットをスロットル３８が噛み込む可能性は低いと判断することができる。この場合は、Ｘデポジット１とＸデポジット２の値の変更は行われず、ともに０に維持される。一方、吸入空気量Ga1が基準空気量C以下の場合には、デポジットが厚くなっており、剥がれ落ちたデポジットをスロットル３８が噛み込む可能性が高いと判断することができる。この場合は、Ｘデポジット１のみ、その値が０から１に変更される（ステップ２１２）。

ステップ２１０の判定の結果は、次回のステップ２０６の判定に反映される。前回のステップ２１０の判定結果がYesの場合、つまり、吸入空気量Ga1が基準空気量Cよりも大きかった場合には、ステップ２０６の判定結果もYesとなる。この場合、スロットル３８の閉じ角度は、第２の閉じ角度の第１段階（θ_A＋α）に維持される。これに対し、前回のステップ２１０の判定結果がNoの場合、つまり、吸入空気量Ga1が基準空気量C以下であった場合には、ステップ２０６の判定結果はNoとなって、次の処理としてステップ２１４が選択される。

ステップ２１４では、第２の閉じ角度の設定が第１段階（θ_A＋α）から第２段階（θ_A＋β）へ変更され、スロットル３８の閉じ角度は僅かに開き側に補正される。このように、スロットル３８の閉じ角度が僅かに開き側に補正されることで、吸気通路３０の内壁面からデポジットの大きな塊が剥がれたときに、剥がれたデポジットをスロットル３８が噛み込んでしまう可能性は低下する。

次のステップ２１６では、Ｘデポジット２が０になっているか、或いは１になっているか判定される。前述のように、Ｘデポジット２は減速フューエルカットからの復帰時にリセットされるため、減速フューエルカットが要求されてスロットル閉じ制御が実行されたとき、最初のステップ２１６の判定時には、Ｘデポジット２は０になっている。その場合、次の処理としてステップ２１８が選択される。

ステップ２１８では、エアフローメータ６６の信号から吸入空気量Ga1が取り込まれる。ステップ２１４でスロットル３８の閉じ角度が開き側に補正されることで、剥がれ落ちたデポジットをスロットル３８が噛み込んでしまう可能性は低下するものの、デポジットの成長がさらに進んだ場合には、スロットル３８がデポジットを噛み込む可能性は再び増大することになる。スロットル３８がデポジットを噛み込む可能性は、デポジットの厚さに関連する吸入空気量Ga1の大きさによって判断することができる。

次のステップ２２０では、ステップ２１８で取り込まれた吸入空気量Ga1と基準空気量Cとが比較される。吸入空気量Ga1が基準空気量Cよりも大きい場合には、Ｘデポジット１とＸデポジット２の値の変更は行われず、Ｘデポジット１は１に、Ｘデポジット２は０に維持される。一方、吸入空気量Ga1が基準空気量C以下の場合には、デポジットは成長して厚くなっており、剥がれ落ちたデポジットをスロットル３８が噛み込む可能性は高いと判断することができる。この場合は、Ｘデポジット１に続いてＸデポジット２も０から１に変更される（ステップ２２２）。

ステップ２２０の判定の結果は、次回のステップ２１６の判定に反映される。前回のステップ２２０の判定結果がYesの場合、つまり、吸入空気量Ga1が基準空気量Cよりも大きかった場合には、ステップ２１６の判定結果もYesとなる。この場合、スロットル３８の閉じ角度は、第２の閉じ角度の第２段階（θ_A＋β）に維持される。これに対し、前回のステップ２２０の判定結果がNoの場合、つまり、吸入空気量Ga1が基準空気量C以下であった場合には、ステップ２１６の判定結果はNoとなって、次の処理としてステップ２２４が選択される。

ステップ２２４では、第２の閉じ角度の設定が第２段階（θ_A＋β）から第３段階（θ_A＋γ）へ変更され、スロットル３８の閉じ角度はさらに開き側に補正される。このように、スロットル３８の閉じ角度がさらに開き側に補正されることで、デポジットがさらに厚く成長して吸気通路３０の内壁面からデポジットの大きな塊が剥がれたとき、剥がれたデポジットをスロットル３８が噛み込んでしまう可能性は低下する。

以上のように、上記のルーチンによれば、スロットル閉じ制御時に設定される第２の閉じ角度は、吸気通路３０の内壁面に形成されたデポジットの厚さに応じて３段階に可変設定される。これにより、万が一、スロットル閉じ制御時にデポジットの大きな塊が剥がれた場合でも、剥がれたデポジットをスロットル３８が噛み込んでロックすることは回避される。

実施の形態３．
次に、図５を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。
本発明の実施の形態としての制御装置は、実施の形態１にかかる内燃機関の構成において、ＥＣＵ６０に、図３に示すルーチンに代えて図５に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。

内燃機関の運転中に形成されたデポジットは、IG-off時に実行されるスロットル３８の閉じ制御によって掻き落とされるので、次回の運転開始時にはデポジットが付着していない状態で運転を再開することができる。しかし、内燃機関が長時間連続運転されると、デポジットが第１の閉じ角度θ_Aを超えて付着する可能性がある。また、その間、一度もスロットル３８の閉じ制御が実行されていない場合には、デポジットが第２の閉じ角度（θ_A＋α）も超えて付着する可能性がある。本実施形態では、内燃機関の連続運転時間とスロットル閉じ制御の実行履歴とに応じてスロットル３８の閉じ角度を制御することで、スロットル３８によるデポジットの噛み込みを防止する。

図５は、本実施形態においてＥＣＵ６０により実行される減速フューエルカット時のスロットル制御のルーチンをフローチャートで示したものである。図５に示すルーチンは、一定のクランク角毎に周期的に実行される。本ルーチンの最初のステップ３００では、前回、スロットル３８を第１の閉じ角度θ_Aまで閉じてからの連続運転時間が、閉じ制御連続無作動時間TDとして取り込まれる。閉じ制御連続無作動時間TDにはガード値が設けられており、上記の連続運転時間がガード値である基準時間Dに達すると、それ以降のTDはDに保持される（ステップ３０２）。

次のステップ３０４では、前回、スロットル３８を第１の閉じ角度θ_A若しくは第２の閉じ角度（θ_A＋α）まで閉じてからの連続運転時間が、閉じ制御連続無作動時間TEとして取り込まれる。閉じ制御連続無作動時間TEにはガード値が設けられており、上記の連続運転時間がガード値である基準時間Eに達すると、それ以降のTEはEに保持される（ステップ３０６）。

次のステップ３０８では、減速フューエルカット（減速F/C）の要求の有無が判定される。減速フューエルカットの要求がない場合には、フューエルカットは禁止され、スロットル３８は目標吸入空気量に応じた角度に制御される（ステッ３２６）。

減速フューエルカットの要求が有る場合には、さらに、スロットル３８の閉じ制御の要求の有無が判定される（ステップ３１０）。スロットル閉じ制御の要求が無い場合には、スロットル閉じ制御は実行されず、スロットル３８は第３の閉じ角度であるアイドル学習ＩＳＣ角度θ_Bまで閉じられる（ステップ３２４）。

スロットル閉じ制御の要求が有る場合には、閉じ制御連続無作動時間TEが基準時間Eよりも小さいか否か判定される（ステップ３１２）。また、閉じ制御連続無作動時間TDが基準時間Dよりも小さいか否か判定される（ステップ３１４）。本実施形態では、これらの判定結果に応じて、スロットル閉じ制御時のスロットル３８の閉じ角度が決定される。

先ず、閉じ制御連続無作動時間TEが基準時間Eよりも小さく、且つ、閉じ制御連続無作動時間TDも基準時間Dよりも小さい場合には、スロットル３８は比較的頻繁に第１の閉じ角度θ_Aまで閉じられているので、デポジットが第１の閉じ角度θ_Aを超えて付着している可能性は少ない。この場合、スロットル３８の閉じ角度は第１の閉じ角度θ_Aよりも僅かに開き側の第２の閉じ角度（θ_A＋α）に設定され、スロットル３８は第２の閉じ角度（θ_A＋α）まで閉じられる（ステップ３１６）。ステップ３１６の処理の実行後、閉じ制御連続無作動時間TEはリセットされる（ステップ３１８）。

次に、閉じ制御連続無作動時間TEが基準時間Eよりも小さいが、閉じ制御連続無作動時間TDが基準時間D以上の場合には、スロットル３８は比較的頻繁に第２の閉じ角度（θ_A＋α）まで閉じられているが、第１の閉じ角度θ_Aまでは長時間閉じられていない。このため、デポジットは第１の閉じ角度θ_Aを超えて付着している可能性がある。この場合は、スロットル３８の閉じ角度は第１の閉じ角度θ_Aに設定され、スロットル３８は第２の閉じ角度（θ_A＋α）を超えて第１の閉じ角度θ_Aまで閉じられる（ステップ３２０）。これにより、第１の閉じ角度θ_Aを超えて形成されたデポジットをスロットル３８によって掻き落とすことができ、デポジットの形成の進行を抑制することができる。ステップ３２０の処理の実行後は、閉じ制御連続無作動時間TDと、閉じ制御連続無作動時間TEはともにリセットされる（ステップ３２２）。

最後に、閉じ制御連続無作動時間TEが基準時間E以上の場合には、スロットル３８は第１の閉じ角度θ_Aはもとより第２の閉じ角度（θ_A＋α）までも長時間閉じられていないことになる。このため、デポジットは第２の閉じ角度（θ_A＋α）をも超えて付着している可能性があり、スロットル閉じ制御の要求に応じて第２の閉じ角度（θ_A＋α）まで閉じると、スロットル３８がデポジットを噛み込んでしまうおそれがある。この場合、スロットル３８の閉じ角度は第３の閉じ角度であるアイドル学習ＩＳＣ角度θ_Bに制限される（ステップ３２４）。通常、スロットル３８はアイドル学習ＩＳＣ角度θ_Bまでは頻繁に閉じられているので、スロットル３８の閉じ角度をアイドル学習ＩＳＣ角度θ_Bに制限することで、スロットル３８がデポジットを噛み込んでしまうことは防止される。

以上のように、上記のルーチンによれば、内燃機関の連続運転によってデポジットが付着し始めた初期段階では、スロットル３８を第２の閉じ角度（θ_A＋α）で制限せずに第１の閉じ角度θ_Aまで閉じることで、デポジットの付着の進行を抑制することができる。また、既にデポジットの付着が進行している状況では、スロットル３８の閉じ角度をアイドル学習ＩＳＣ角度θ_Bに制限することで、スロットル３８がデポジットを噛み込んでロックすることは防止される。

その他．
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において変形して実施することもできる。例えば、次のように変形して実施してもよい。

実施の形態１では、内燃機関の運転終了の要求があった時にスロットル３８を全閉に近い第１の閉じ角度θ_Aまで閉じているが、内燃機関の運転開始の要求があった時にスロットル３８を第１の閉じ角度θ_Aまで閉じるようにしてもよい。運転開始の要求は、イグニッションスイッチのオン（IG-on）によって検出することができる。スロットル３８を略全閉まで閉じることでスロットル３８がデポジットを噛み込む可能性はあるものの、運転開始時であれば、運転終了時と同様にスロットル３８のロックが車両の走行に与える影響は小さくて済む。

また、実施の形態２では、第２の閉じ角度を３段階に可変設定するようにしているが、第１段階（θ_A＋α）と第２段階（θ_A＋β）の２段階の設定でもよい。逆に、より多段階に第２の閉じ角度を可変設定するようにしてもよい。

また、実施の形態３では、閉じ制御連続無作動時間TEが基準時間E以上の場合、スロットル３８をアイドル学習ＩＳＣ角度θ_Bまで閉じるようにしているが、アイドル学習ＩＳＣ角度θ_Bと第２の閉じ角度との間に新たな閉じ角度を設定し、この新設定の閉じ角度までスロットル３８を閉じるようにしてもよい。

また、上記実施の形態では、減速フューエルカット時のスロットル閉じ制御に本発明を適用しているが、本発明は、内燃機関の運転中に略全閉までスロットルを閉じる制御であれば広く適用可能である。本発明の適用により、デポジットの噛み込みによってスロットルをロックさせることなく、略全閉までスロットルを閉じることが可能になる。

本発明の実施の形態１としての制御装置が適用される内燃機関の概略構成を示す図である。 本発明の実施の形態１において設定されているスロットルの閉じ角度を示す図である。 本発明の実施の形態１において実行される減速フューエルカット時のスロットル制御ルーチンのフローチャートである。 本発明の実施の形態２において実行される減速フューエルカット時のスロットル制御ルーチンのフローチャートである。 本発明の実施の形態３において実行される減速フューエルカット時のスロットル制御ルーチンのフローチャートである。

符号の説明

１０ 燃焼室
１６ 点火プラグ
１８ 吸気ポート
２０ 排気ポート
３０ 吸気通路
３８ スロットル
４０ インジェクタ
４４ 排気通路
４６ 触媒
６０ ＥＣＵ
６２ クランク角センサ
６４ スロットルセンサ
６６ エアフローメータ
６８ アクセルセンサ
θ_A IG-off時閉じ角度
θ_B アイドル学習ＩＳＣ角度

Claims (6)

1. スロットルの開度を制御するスロットル開度制御手段と、
   内燃機関の運転開始要求或いは運転終了要求を検出する手段と、
   前記内燃機関の運転中に前記スロットルの閉じ要求を検出する手段とを備え、
   前記スロットル開度制御手段は、前記運転開始要求或いは前記運転終了要求が検出されたときには、前記スロットルを一度、所定の第１の閉じ角度まで閉じる制御を行い、前記内燃機関の運転中に前記閉じ要求が検出されたときには、前記第１の閉じ角度よりも僅かに開き側に設定された所定の第２の閉じ角度まで前記スロットルを閉じることを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 吸入空気量を測定する手段をさらに備え、
   前記スロットル開度制御手段は、前記第２の閉じ角度まで前記スロットルを閉じたときの吸入空気量が所定の基準空気量よりも少ない場合には、前記第２の閉じ角度を僅かに開き側に補正し、次回、前記閉じ要求が検出されたときには、補正した前記第２の閉じ角度まで前記スロットルを閉じることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記スロットル開度制御手段は、前回、前記スロットルを前記第１の閉じ角度まで閉じてからの連続運転時間が所定の基準時間を超えている場合、前記閉じ要求が検出されたときには、前記第１の閉じ角度まで前記スロットルを閉じることを特徴とする請求項１又は２記載の内燃機関の制御装置。
4. 前記スロットル開度制御手段は、前記閉じ要求が検出されない状態での連続運転時間が所定の基準時間を超えたときには、以後、前記閉じ要求が検出されたときの前記スロットルの閉じ角度を前記第２の閉じ角度よりも開き側に設定された所定の第３の閉じ角度に制限することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の内燃機関の制御装置。
5. 前記第３の閉じ角度は、前記内燃機関のアイドル運転時のスロットル開度であることを特徴とする請求項４記載の内燃機関の制御装置。
6. 前記閉じ要求は、前記内燃機関の減速時のフューエルカット要求に連動していることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の内燃機関の制御装置。
   

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