JP2008133733A - バルブの制御装置、制御方法、その方法を実現させるプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】気筒からインテークマニホールドに逆流するガスにより発生する音を低減する。
【解決手段】エンジンＥＣＵは、エンジンがアイドル状態でなく（Ｓ１００にてＮＯ）、車両が走行中であると（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、スロットル開度を検出するステップ（Ｓ１２０）と、スロットル開度がしきい値ＴＨＡ（０）以下であると（Ｓ１２２にてＹＥＳ）、インテークマニホールドに設けられたＴＣＶが閉じるように制御するステップ（Ｓ１３０）とを含む、プログラムを実行する。
【選択図】図８

Description

本発明は、バルブの制御装置、制御方法、その方法を実現させるプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体に関し、特に、内燃機関の吸気通路において、スロットルバルブおよび吸気バルブの間に設けられるバルブを制御する技術に関する。

従来より、スロットルバルブにより吸入される空気量を調整する内燃機関が知られている。このような内燃機関においては、インテークマニホールドなどの吸気通路を通過した空気が内燃機関の気筒に吸入される。空気の流れは、インテークマニホールド内において圧力変動を引き起こす。圧力変動が生じると、インテークマニホールドが加振されて音が生じ得る。そこで、インテークマニホールドにおいて発生する音を低減する技術が提案されている。

特開平１１−１５９３５２号公報（特許文献１）は、アクチュエータ駆動型のスロットルバルブ装置において、負圧が強い状態のインテークマニホールドから音が発生するのを防止する内燃機関のスロットルバルブ装置を開示する。このスロットルバルブ装置は、内燃機関のイグニションスイッチが切られたとき、スロットルバルブを所定時間内、所定の開度に保持するアクチュエータ制御部を含む。

この公報に記載の内燃機関のスロットルバルブ装置によると、内燃機関のイグニションスイッチが切られると、先ず、スロットルバルブは所定の開度に開かれ、この状態で所定時間保持される。従って、インテークマニホールド内への通気が確保されるので、この間にインテークマニホールド内に空気が順次流れ込むことができる。この後、スロットルバルブが全閉されても、インテークマニホールド内の圧力は大気圧に充分均衡するレベルにある。そのため、次にスロットルバルブが全開されても、インテークマニホールド内に空気が急激に流れ込むことがない。その結果、インテークマニホールドで発生する音を低減することができる。
特開平１１−１５９３５２号公報

ところで、内燃機関においては、空気を吸入するために吸気バルブが開いた時に、気筒内に残存したガスがインテークマニホールド内に逆流する場合がある。この場合においても、インテークマニホールド内で圧力変動が生じて音が発生し得る。しかしながら、特開平１１−１５９３５２号公報においては、ガスの逆流により発生する音を低減することに関する記載は何等ない。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ガスの逆流により発生する音を低減することができるバルブの制御装置、制御方法、その方法を実現させるプログラムおよびそのプログラムを記録した記録媒体を提供することである。

第１の発明に係るバルブの制御装置は、内燃機関の吸気通路においてスロットルバルブおよび吸気バルブの間に設けられるバルブの制御装置である。この制御装置は、スロットルバルブの開度を検出するための手段と、スロットルバルブの開度が予め定められた開度以下である場合、バルブを閉じるように制御するための制御手段とを含む。第７の発明に係るバルブの制御方法は、第１の発明に係るバルブの制御装置と同様の要件を備える。

第１または第７の発明によると、スロットルバルブの開度が検出される。スロットルバルブの開度が小さいと、内燃機関の気筒へ向かう空気量が小さくなる。そのため、吸気バルブが開いた時に、気筒内に残存するガスが吸気通路に逆流し得る。そこで、スロットルバルブの開度が予め定められた開度以下である場合、内燃機関の吸気通路においてスロットルバルブおよび吸気バルブの間に設けられるバルブが閉じるように制御される。これにより、吸気通路へ逆流するガスの量を低減することができる。そのため、吸気通路内における圧力変動を低減することができる。その結果、ガスの逆流により発生する音を低減することができるバルブの制御装置もしくは制御方法を提供することができる。

第２の発明に係るバルブの制御装置においては、第１の発明の構成に加え、制御手段は、スロットルバルブの開度が予め定められた開度以下である場合、内燃機関の回転数が予め定められた回転数よりも小さくなるまでの間、バルブを閉じるように制御するための手段を含む。第８の発明に係るバルブの制御方法は、第２の発明に係るバルブの制御装置と同様の要件を備える。

第２または第８の発明によると、内燃機関の回転数が小さいと、気筒内から吸気通路に逆流するガスの量が低減するため、内燃機関の回転数が予め定められた回転数よりも小さくなるまでの間、バルブが閉じるように制御される。これにより、内燃機関の回転数が予め定められた回転数よりも小さくなると、バルブを開くことができる。そのため、バルブが閉じた状態が必要以上に長くならないようにすることができる。

第３の発明に係るバルブの制御装置においては、第２の発明の構成に加え、制御手段は、内燃機関がアイドル状態でなく、かつ車両が走行中である場合において、スロットルバルブの開度が予め定められた開度以下である場合、内燃機関の回転数が予め定められた回転数よりも小さくなるまでの間、バルブを閉じるように制御するための手段を含む。第９の発明に係るバルブの制御方法は、第３の発明に係るバルブの制御装置と同様の要件を備える。

第３または第９の発明によると、内燃機関がアイドル状態でなく、かつ車両が走行中である場合において、スロットルバルブの開度が予め定められた開度以下である場合、吸気バルブが開いた時に気筒内に残存したガスが吸気通路に逆流し得るので、内燃機関の回転数が予め定められた回転数よりも小さくなるまでの間、バルブが閉じるように制御される。これにより、吸気通路へ逆流するガスの量を低減することができる。そのため、吸気通路内における圧力変動を低減することができる。その結果、ガスの逆流により発生する音を低減することができる。

第４の発明に係るバルブの制御装置においては、第１の発明の構成に加え、制御手段は、スロットルバルブの開度が予め定められた開度以下である場合、予め定められた時間だけ、バルブを閉じるように制御するための手段を含む。第１０の発明に係るバルブの制御方法は、第４の発明に係るバルブの制御装置と同様の要件を備える。

第４または第１０の発明によると、スロットルバルブの開度が予め定められた開度以下である場合、予め定められた時間だけ、バルブが閉じるように制御される。これにより、バルブが閉じた状態が必要以上に長くならないようにすることができる。

第５の発明に係るバルブの制御装置においては、第４の発明の構成に加え、制御手段は、内燃機関に連結される変速機がニュートラル状態であり、内燃機関の回転数が予め定められた回転数以上であり、かつ内燃機関の回転数の上昇率が予め定められた上昇率以上である場合において、スロットルバルブの開度が予め定められた開度以下である場合、予め定められた時間だけ、バルブを閉じるように制御するための手段を含む。第１１の発明に係るバルブの制御方法は、第５の発明に係るバルブの制御装置と同様の要件を備える。

第５または第１１の発明によると、内燃機関の回転数が予め定められた回転数以上であり、かつ内燃機関の回転数の上昇率が予め定められた上昇率以上である場合において、スロットルバルブの開度が予め定められた開度以下である場合、吸気バルブが開いた時に気筒内に残存したガスが吸気通路に逆流し得るので、予め定められた時間だけ、バルブが閉じるように制御される。これにより、吸気通路へ逆流するガスの量を低減することができる。そのため、吸気通路内における圧力変動を低減することができる。その結果、ガスの逆流により発生する音を低減することができる。

第６の発明に係るバルブの制御装置においては、第１〜５のいずれかの発明の構成に加え、バルブは、タンブルコントロールバルブである。第１２の発明に係るバルブの制御方法は、第６の発明に係るバルブの制御装置と同様の要件を備える。

第６または第１２の発明によると、タンブルコントロールバルブを閉じることで、ガスの逆流により発生する音を低減することができる。

第１３の発明に係るプログラムは、第７〜１２のいずれかの発明に係る制御方法をコンピュータに実現させるプログラムであって、第１４の発明に係る記録媒体は、第７〜１２のいずれかの発明に係る制御方法をコンピュータに実現させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。

第１３または第１４の発明によると、コンピュータ（汎用でも専用でもよい）を用いて、第７〜１２のいずれかの発明に係るバルブの制御方法を実現することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

＜第１の実施の形態＞
図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る制御装置を搭載した車両について説明する。この車両は、ＦＲ（Front engine Rear drive）車両である。なお、ＦＲ以外の車両であってもよい。

車両は、エンジン１００と、オートマチックトランスミッション２００と、トルクコンバータ２１０と、プロペラシャフト２２０と、デファレンシャルギヤ２３０と、後輪２４０と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）３００とを含む。本実施の形態に係る制御装置は、たとえばエンジンＥＣＵ４１０のＲＯＭ（Read Only Memory）４１２に記録されたプログラムをエンジンＥＣＵ４１０が実行することにより実現される。

エンジン１００は、インジェクタ１１０から噴射された燃料と空気との混合気を、燃焼室内で燃焼させる内燃機関である。オートマチックトランスミッション２００は、トルクコンバータ２１０を介してエンジン１００に連結される。オートマチックトランスミッション２００は、所望のギヤ段を形成することにより、クランクシャフトの回転数を所望の回転数に変速する。

オートマチックトランスミッション２００から出力された駆動力は、プロペラシャフト２２０およびデファレンシャルギヤ２３０を介して、左右の後輪２４０に伝達される。なお、オートマチックトランスミッション２００の代わりにマニュアルトランスミッションを用いるようにしてもよい。

ＥＣＵ３００には、シフトレバー３０４のポジションスイッチ３０６と、アクセルペダル３０８のアクセル開度センサ３１０と、ブレーキペダル３１２の踏力センサ３１４と、電子スロットルバルブ３１６のスロットル開度センサ３１８と、エンジン回転数センサ３２０と、入力軸回転数センサ３２２と、出力軸回転数センサ３２４と、油温センサ３２６と、水温センサ３２８とがハーネスなどを介して接続されている。

シフトレバー３０４の位置（ポジション）は、ポジションスイッチ３０６により検出され、検出結果を表す信号がＥＣＵ３００に送信される。シフトレバー３０４の位置に対応して、オートマチックトランスミッション２００のギヤ段が自動で形成される。また、運転者の操作に応じて、運転者が任意のギヤ段を選択できるマニュアルシフトモードを選択できるように構成してもよい。

アクセル開度センサ３１０は、アクセルペダル３０８の開度を検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ３００に送信する。踏力センサ３１４は、ブレーキペダル３１２の踏力（運転者がブレーキペダル３１２を踏む力）を検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ３００に送信する。

スロットル開度センサ３１８は、アクチュエータにより開度が調整される電子スロットルバルブ３１６の開度（以下、スロットル開度とも記載する）を検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ３００に送信する。電子スロットルバルブ３１６により、エンジン１００に吸入される空気量（エンジン１００の出力）が調整される。

エンジン回転数センサ３２０は、エンジン１００の出力軸（クランクシャフト）の回転数を検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ３００に送信する。入力軸回転数センサ３２２は、オートマチックトランスミッション２００の入力軸回転数ＮＩ（トルクコンバータ２１０のタービン回転数ＮＴ）を検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ３００に送信する。出力軸回転数センサ３２４は、２００の出力軸回転数ＮＯを検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ３００に送信する。

油温センサ３２６は、オートマチックトランスミッション２００の作動や潤滑に用いられるオイル（ＡＴＦ：Automatic Transmission Fluid）の温度（油温）を検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ３００に送信する。

水温センサ３２８は、エンジン１００の冷却水の温度（水温）を検出し、検出結果を表わす信号をＥＣＵ３００に送信する。

ＥＣＵ３００は、ポジションスイッチ３０６、アクセル開度センサ３１０、踏力センサ３１４、スロットル開度センサ３１８、エンジン回転数センサ３２０、入力軸回転数センサ３２２、出力軸回転数センサ３２４、油温センサ３２６、水温センサ３２８などから送られてきた信号、ＲＯＭ４１２に記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、車両が所望の走行状態となるように、機器類を制御する。

図１に示すように、ＥＣＵ３００は、エンジン１００を制御するエンジンＥＣＵ４１０と、オートマチックトランスミッション２００を制御するＥＣＴ（Electronic Controlled Transmission）＿ＥＣＵ４２０とを含む。エンジンＥＣＵ４１０とＥＣＴ＿ＥＣＵ４２０とは、互いに信号を送受信可能であるように構成される。

図２を参照して、エンジン１００についてさらに説明する。図２に示すように、エンジン１００は、４つの気筒１１２を備え、各気筒１１２はそれぞれ対応するインテークマニホールド１２０を介して共通のサージタンク１２２に接続されている。サージタンク１２２は、吸気ダクト１２４を介してエアクリーナ１２６に接続される。

一方、各気筒１１２は共通のエキゾーストマニホールド１２８に連結される。このエキゾーストマニホールド１２８は三元触媒コンバータ１３０に連結されている。

各気筒１１２に対しては、筒内に向けて燃料を噴射するためのインジェクタ１１０がそれぞれ設けられている。インジェクタ１１０はエンジンＥＣＵ４１０の出力信号に基づいてそれぞれ制御される。また、各インジェクタ１１０は共通の燃料分配管１３２に接続されている。この燃料分配管１３２は機関駆動式の高圧燃料ポンプ１３４に接続されている。

図２に示すように、インテークマニホールド１２０内には、各気筒１１２に対して一つずつ、すなわち合計四つのＴＣＶ（Tumble Control Valve）５１０が設けられる。四つのＴＣＶ５１０は、一本のシャフト５２０にボルトなどを用いて固定される。シャフト５２０は、一つのドライバモータ５３０により回転せしめられる。すなわち、四つのＴＣＶ５１０は一つのドライバモータ５３０により開閉せしめられる。

図３において実線で示すように、ＴＣＶ５１０が閉じた状態であると、図３において破線で示す全開の状態に比べて、気筒１１２内におけるタンブル流が強化される。タンブル流を強化すると、噴射された燃料を点火プラグ付近に集め易くなる。そのため、空燃比が大幅にリーンの状態で内燃機関を運転したりして、エミッション性能を向上することができる。

ＴＣＶ５１０は、エンジン１００の運転状態（水温、エンジン回転数など）をパラメータにしたマップにしたがって制御される。また、ＴＣＶ５１０は、吸気バルブ１３６と電子スロットルバルブ３１６との間に設けられる。

図４に示すように、気筒１１２内には上下に摺動するピストン１１４が設けられる。燃料と空気との混合気の燃焼によりピストン１１４が押し下げられ、クランクシャフト１１６が回転する。

気筒１１２の頭頂部には、吸気バルブ１３６および排気バルブ１３８が設けられる。気筒１１２に導入される空気の量および時期は吸気バルブ１３６により制御される。気筒１１２から排出される排気ガスの量および時期は排気バルブ１３８により制御される。吸気バルブ１３６はカム１４０により駆動される。排気バルブ１３８はカム１４２により駆動される。

吸気バルブ１３６および排気バルブ１３８は、ＶＶＴ機構１４４により、開閉タイミング（位相）が変更される。本実施の形態においては、カム１４０もしくはカム１４２が設けられたカムシャフト（図示せず）がＶＶＴ機構１４４により回転されることにより、吸気バルブ１３６もしくは排気バルブ１３８の開閉タイミングが制御される。なお、開閉タイミングを制御する方法はこれに限らない。本実施の形態において、ＶＶＴ機構１４４は、油圧により作動する。

図５を参照して、ＶＶＴ機構１４４についてさらに説明する。ＶＶＴ機構１４４は、ハウジング１４６と、ベーン１４８と、進角室１５０と、遅角室１５２とを含む。ハウジング１４６は、チェーンもしくはベルトなどを介してクランクシャフト１１６に連結される。ハウジング１４６は、エンジン回転数の２分の１の回転数で回転する。

ベーン１４８は、ハウジング１４６の内部において回転可能に支持される。ベーン１４８は、カムシャフトに固定され、カムシャフトとともに回転する。ベーン１４８がハウジング１４６に対して相対的に回転することにより、吸気バルブ１３６もしくは排気バルブ１３８の開閉タイミングが進角されたり遅角されたりする。

進角室１５０は、ハウジング１４６とベーン１４８とにより区画される空間である。進角室１５０に油圧が供給されることにより、ベーン１４８が図５において右回りに回転し、吸気バルブ１３６もしくは排気バルブ１３８の開閉タイミングが進角される。

遅角室１５２は、ハウジング１４６とベーン１４８とにより区画される空間である。遅角室１５２に油圧が供給されることにより、ベーン１４８が図５において左回りに回転し、吸気バルブ１３６もしくは排気バルブ１３８の開閉タイミングが遅角される。

本実施の形態においては、吸気バルブ１３６および排気バルブ１３８の進角量および遅角量がともに「０」である場合、オーバーラップ量（吸気バルブ１３６および排気バルブ１３８がともに開いた状態になる期間）が「０」になるように設定される。なお、排気バルブ１２８が閉じてから吸気バルブ１３６が開くまでに、両方のバルブが閉じている状態が予め定められた角度だけあるようにしてもよい。

図６を参照して、ＶＶＴ機構１４４に油圧を供給する油圧回路６００について説明する。油圧回路６００は、オイルポンプ６０２と、油路６０４と、ＯＣＶ（Oil Control Valve）６１０とを含む。

オイルポンプ６０２は、クランクシャフト１１６に連結されており、エンジン１００により駆動されて油圧を発生する。オイルポンプ６０２で発生した油圧は、油路６０４に供給される。油路６０４内の油圧は、進角室１５０もしくは遅角室１５２に供給される。

ＯＣＶ６１０は、進角領域６１２と、遅角領域６１４と、遮断領域６１６とを有する電磁式のスプールバルブである。ＯＣＶ６１０は、進角領域６１２において、油路６０４内の油圧を進角室１５０に供給し、遅角室１５２内の油圧をドレンする。この場合、吸気バルブ１３６もしくは排気バルブ１３８の開閉タイミングが進角される。

また、ＯＣＶ６１０は、遅角領域６１４において、油路６０４内の油圧を遅角室１５２に供給し、進角室１５０内の油圧をドレンする。この場合、吸気バルブ１３６もしくは排気バルブ１３８の開閉タイミングが遅角される。さらに、ＯＣＶ６１０は、遮断領域６１６において、ＶＶＴ機構１４４と油路６０４とを遮断する。

本実施の形態において、エンジンＥＣＵ４１０は、エンジン回転数とエンジン１００に吸入される空気量とをパラメータとしたマップに基づいて、吸気バルブ１３６もしくは排気バルブ１３８の開閉タイミングの目標タイミングを決定する。吸気バルブ１３６もしくは排気バルブ１３８の開閉タイミングが目標タイミングになるようにＶＶＴ機構１４４が制御される。

図７を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるエンジンＥＣＵ４１０の機能について説明する。なお、以下に説明するエンジンＥＣＵ４１０の機能は、ハードウェアにより実現するようにしてもよく、ソフトウェアにより実現するようにしてもよい。

エンジンＥＣＵ４１０は、アイドル判断部７００と、走行判断部７１０と、スロットル開度検出部７２０と、スロットル開度判断部７２２と、エンジン回転数検出部７３０と、エンジン回転数判断部７３２と、ＴＣＶ制御部７４０とを含む。

アイドル判断部７００は、エンジン１００がアイドル状態であるか否かを判断する。たとえば、アクセル開度がしきい値ＰＡ（０）以下であると、エンジン１００がアイドル状態であると判断される。アクセル開度は、ＥＣＴ＿ＥＣＵ４２０からエンジンＥＣＵ４１０に送信される。

走行判断部７１０は、車両が走行中であるか否かを判断する。たとえば、オートマチックトランスミッション２００の出力軸回転数ＮＯから算出される車速がしきい値Ｖ（０）以上であると、車両が走行中であると判断される。車速は、ＥＣＴ＿ＥＣＵ４２０からエンジンＥＣＵ４１０に送信される。

スロットル開度検出部７２０は、スロットル開度センサ３１８からエンジンＥＣＵ４１０に送信された信号に基づいてスロットル開度を検出する。スロットル開度判断部７２２は、スロットル開度がしきい値ＴＨＡ（０）以下であるか否かを判断するしきい値ＴＨＡ（０）は、たとえば、電子スロットルバルブ３１６が全閉状態であるといえる値に設定される。

エンジン回転数検出部７３０は、エンジン回転数センサ３２０から送信された信号に基づいてエンジン回転数を検出する。エンジン回転数判断部７３２は、エンジン回転数がしきい値ＮＥ（１）より小さいか否かを判断する。

ＴＣＶ制御部７４０は、エンジン１００がアイドル状態でなく、かつ車両が走行中である場合において、スロットル開度がしきい値ＴＨＡ（０）以下である場合、エンジン回転数がしきい値ＮＥ（１）よりも小さくなるまでの間、ＴＣＶ５１０を閉じるように制御する。

図８を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるエンジンＥＣＵ４１０が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、以下に説明するプログラムは予め定められた周期で繰り返し実行される。

ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、エンジンＥＣＵ４１０は、エンジン１００がアイドル状態であるか否かを判断する。エンジン１００がアイドル状態であると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、この処理は終了する。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１１０に移される。

Ｓ１１０にて、エンジンＥＣＵ４１０は、車両が走行中であるか否かを判断する。車両が走行中であると（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、処理はＳ１２０に移される。もしそうでないと（Ｓ１１０にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１２０にて、エンジンＥＣＵ４１０は、スロットル開度センサ３１８から送信された信号に基づいて、スロットル開度を検出する。

Ｓ１２２にて、エンジンＥＣＵ４１０は、スロットル開度がしきい値ＴＨＡ（０）以下であるか否かを判断する。スロットル開度がしきい値ＴＨＡ（０）以下であると（Ｓ１２２にてＹＥＳ）、処理はＳ１３０に移される。もしそうでないと（Ｓ１２２にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１３０にて、エンジンＥＣＵ４１０は、ＴＣＶ５１０が閉じるように制御する。たとえば、ＴＣＶ５１０が全閉状態になるように制御される。

Ｓ１４０にて、エンジンＥＣＵ４１０は、エンジン回転数センサ３２０から送信された信号に基づいて、エンジン回転数を検出する。

Ｓ１４２にて、エンジンＥＣＵ４１０は、エンジン回転数がしきい値ＮＥ（１）より小さいか否かを判断する。エンジン回転数がしきい値ＮＥ（１）より小さいと（Ｓ１４２にてＹＥＳ）、処理はＳ１５０に移される。もしそうでないと（Ｓ１４２にてＮＯ）、処理はＳ１４０に戻される。

Ｓ１５０にて、エンジンＥＣＵ４１０は、ＴＣＶ５１０の通常制御を実行する。すなわち、ＴＣＶ５１０が閉じるように制御することが中止される。なお、ＴＣＶ５１０の通常制御とは、エンジン１００の運転状態（水温、エンジン回転数など）をパラメータにしたマップにしたがったＴＣＶ５１０の制御を意味する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る制御装置であるエンジンＥＣＵ４１０の動作について説明する。

たとえば、低水温時において、ＶＶＴ機構１４４の作動油の温度が低いと、ＶＶＴ機構１４４を作動して吸気バルブ１３６および排気バルブ１３８の開閉タイミングを変化させることができない場合がある。この場合、排気行程において、排気バルブ１３８がたとえばＢＴＤＣ（Before Top Dead of Center）２０度で閉じたとすると、排気ガスの排出が不十分になり得る。

排気ガスの排出が不十分であると、エンジン１００がアイドル状態でなく、車両が走行中であって、かつ電子スロットルバルブ３１６の全閉状態である場合において、吸気バルブ１３６が開いた時、図９に示すように、気筒１１２内に残存する排気ガスがインテークマニホールド１２０に逆流し得る。排気ガスがインテークマニホールド１２０に逆流すると、インテークマニホールド１２０内における圧力が変動し、インテークマニホールド１２０が加振されて音が発生する。

そこで、エンジン１００がアイドル状態でなく（Ｓ１００にてＮＯ）、車両が走行中であると（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、スロットル開度が検出される（Ｓ１２０）。スロットル開度がしきい値ＴＨＡ（０）以下であると（Ｓ１２２にてＹＥＳ）、図１０に示すように、ＴＣＶ５１０が閉じるように制御される（Ｓ１３０）。

これにより、インテークマニホールホールド１２０へ逆流する排気ガスの量をＴＣＶ５１０により低減することができる。そのため、インテークマニホールド１２０内における圧力変動を低減することができる。その結果、インテークマニホールド１２０で発生し得る音を低減することができる。

その後、エンジン回転数が検出される（Ｓ１４０）。エンジン回転数がしきい値ＮＥ（１）より小さいと（Ｓ１４２にてＹＥＳ）、ピストン１１４の運動速度が小さいため、インテークマニホールホールド１２０へ逆流する排気ガスによる圧力変動は小さいといえる。

したがって、ＴＣＶ５１０の通常制御が実行される（Ｓ１５０）。すなわち、ＴＣＶ５１０が閉じるように制御することが中止される。これにより、ＴＣＶ５１０を開くことができる。そのため、ＴＣＶ５１０を閉じた状態が必要以上に長くならないようにすることができる。

以上のように、本実施の形態に係る制御装置であるエンジンＥＣＵによれば、エンジンがアイドル状態でなく、車両が走行中であり、スロットル開度がしきい値ＴＨＡ（０）以下であると、ＴＣＶが閉じた状態になるように制御される。これにより、インテークマニホールホールドへ逆流する排気ガスの量をＴＣＶにより低減することができる。そのため、インテークマニホールド内における圧力変動を低減することができる。その結果、インテークマニホールドで発生し得る音を低減することができる。

＜第２の実施の形態＞
以下、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、オートマチックトランスミッションがニュートラル状態であり、エンジン回転数がしきい値ＮＥ（２）以上であり、かつエンジン回転数の上昇率がしきい値ΔＮＥ（０）以上である場合において、スロットル開度がしきい値ＴＨＡ（０）以下であると、ＴＣＶが閉じるように制御される点で前述の第１の実施の形態と相違する。その他の構造については、前述の第１の形態と同じである。それらの機能についても同じである。したがって、ここではそれらの詳細な説明は繰返さない。

図１１を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるエンジンＥＣＵ４１０の機能について説明する。なお、以下に説明するエンジンＥＣＵ４１０の機能は、ハードウェアにより実現するようにしてもよく、ソフトウェアにより実現するようにしてもよい。

エンジンＥＣＵ４１０は、ニュートラル判断部８００と、エンジン回転数検出部８１０と、エンジン回転数判断部８１２と、上昇率算出部８２０と、上昇率判断部８２２と、スロットル開度検出部８３０と、スロットル開度判断部８３２と、ＴＣＶ制御部８４０とを含む。

ニュートラル判断部８００は、オートマチックトランスミッション２００がニュートラル状態であるか否かを判断する。たとえば、シフトレバー３０４がニュートラルポジションにあると、オートマチックトランスミッション２００がニュートラル状態であると判断される。

エンジン回転数検出部８１０は、エンジン回転数センサ３２０から送信された信号に基づいてエンジン回転数を検出する。エンジン回転数判断部８１２は、エンジン回転数がしきい値Ｎ（２）以上であるか否かを判断する。

上昇率算出部８２０は、エンジン回転数を微分して、エンジン回転数の上昇率を算出する。上昇率判断部８２２は、エンジン回転数の上昇率がしきい値ΔＮＥ（０）以上であるか否かを判断する。

スロットル開度検出部８３０は、スロットル開度センサ３１８からエンジンＥＣＵ４１０に送信された信号に基づいてスロットル開度を検出する。スロットル開度判断部８３２は、スロットル開度がしきい値ＴＨＡ（０）以下であるか否かを判断する。

ＴＣＶ制御部８４０は、オートマチックトランスミッション２００がニュートラル状態であり、エンジン回転数がしきい値ＮＥ（２）以上であり、かつエンジン回転数の上昇率がしきい値ΔＮＥ（０）以上である場合において、スロットル開度がしきい値ＴＨＡ（０）以下であると、予め定められた時間だけ、ＴＣＶ５１０を閉じるように制御する。

図１２を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるエンジンＥＣＵ４１０が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、以下に説明するプログラムは予め定められた周期で繰り返し実行される。

Ｓ２００にて、エンジンＥＣＵ４１０は、ＥＣＴ＿ＥＣＵ４２０を介してポジションセンサ３０６から送信された信号に基づいてシフトレバー３０４のポジションを検出し、エンジン回転数センサ３２０から送信された信号に基づいてエンジン回転数を検出し、かつエンジン回転数の上昇率を算出する。

Ｓ２０２にて、エンジンＥＣＵ４１０は、オートマチックトランスミッション２００がニュートラル状態であり、エンジン回転数がしきい値ＮＥ（２）以上であり、かつエンジン回転数の上昇率がしきい値ΔＮＥ（０）以上であるか否かを判断する。

オートマチックトランスミッション２００がニュートラル状態であり、エンジン回転数がしきい値ＮＥ（２）以上であり、かつエンジン回転数の上昇率がしきい値ΔＮＥ（０）以上であると（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、処理はＳ２１０に移される。もしそうでないと（Ｓ２０２にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ２１０にて、エンジンＥＣＵ４１０は、スロットル開度センサ３２０から送信された信号に基づいて、スロットル開度を検出する。

Ｓ２１２にて、エンジンＥＣＵ４１０は、スロットル開度がしきい値ＴＨＡ（０）以下であるか否かを判断する。スロットル開度がしきい値ＴＨＡ（０）以下であると（Ｓ２１２にてＹＥＳ）、処理はＳ２２０に移される。もしそうでないと（Ｓ２１２にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ２２０にて、エンジンＥＣＵ４１０は、予め定められた時間だけ、ＴＣＶ５１０が閉じるように制御する。たとえば、ＴＣＶ５１０が全閉状態になるように制御される。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る制御装置であるエンジンＥＣＵ４１０の動作について説明する。

エンジン１００の運転中、シフトレバー３０４のポジションが検出され、エンジン回転数が検出され、かつエンジン回転数の上昇率が算出される（Ｓ２００）。オートマチックトランスミッション２００がニュートラル状態であり、エンジン回転数がしきい値ＮＥ（２）以上であり、かつエンジン回転数の上昇率がしきい値ΔＮＥ（０）以上であると（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、エンジン１００のレーシング状態にあるといえる。

この場合において、電子スロットルバルブ３１６が全閉状態であると、吸気バルブ１３６が開いた時に、気筒１１２内に残存する排気ガスがインテークマニホールド１２０に逆流し得る。

そこで、スロットル開度が検出される（Ｓ２１０）。スロットル開度がしきい値ＴＨＯ（０）以下であると（Ｓ２１２にてＹＥＳ）、予め定められた時間だけ、ＴＣＶ５１０が閉じるように制御される（Ｓ２２０）。このようにしても、前述の第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の第１の実施の形態に係る制御装置を搭載した車両を示す概略構成図である。 図１のエンジンを示す図（その１）である。 ＴＣＶを示す図である。 図１のエンジンを示す図（その２）である。 ＶＶＴ機構を示す図である。 ＶＶＴ機構に油圧を供給する油圧回路を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る制御装置であるエンジンＥＣＵの機能ブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係る制御装置であるエンジンＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 気筒を示す図である。 ＴＣＶが閉じた状態を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る制御装置であるエンジンＥＣＵの機能ブロック図である。 本発明の第２の実施の形態に係る制御装置であるエンジンＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。

符号の説明

１００ エンジン、１１０ インジェクタ、１１２ 気筒、１１４ ピストン、１１６ クランクシャフト、１２０ インテークマニホールド、１２２ サージタンク、１２４ 吸気ダクト、１２６ エアクリーナ、１２８ エキゾーストマニホールド、１３０ 三元触媒コンバータ、１３２ 燃料分配管、１３４ 高圧燃料ポンプ、１３６ 吸気バルブ、１３８ 排気バルブ、１４０，１４２ カム、１４４ ＶＶＴ機構、１４６ ハウジング、１４８ ベーン、１５０ 進角室、１５２ 遅角室、２００ オートマチックトランスミッション、２１０ トルクコンバータ、２２０ プロペラシャフト、２３０ デファレンシャルギヤ、２４０ 後輪、３０４ シフトレバー、３０６ ポジションスイッチ、３０８ アクセルペダル、３１０ アクセル開度センサ、３１２ ブレーキペダル、３１４ 踏力センサ、３１６ 電子スロットルバルブ、３１８ スロットル開度センサ、３２０ エンジン回転数センサ、３２２ 入力軸回転数センサ、３２４ 出力軸回転数センサ、３２６ 油温センサ、３２８ 水温センサ、５２０ シャフト、５３０ ドライバモータ、６００ 油圧回路、６０２ オイルポンプ、６０４ 油路、６１２ 進角領域、６１４ 遅角領域、６１６ 遮断領域、７００ アイドル判断部、７１０ 走行判断部、７２０ スロットル開度検出部、７２２ スロットル開度判断部、７３０ エンジン回転数検出部、７３２ エンジン回転数判断部、７４０ ＴＣＶ制御部、８００ ニュートラル判断部、８１０ エンジン回転数検出部、８１２ エンジン回転数判断部、８２０ 上昇率算出部、８２２ 上昇率判断部、８３０ スロットル開度検出部、８３２ スロットル開度判断部、８４０ ＴＣＶ制御部。

Claims (14)

1. 内燃機関の吸気通路においてスロットルバルブおよび吸気バルブの間に設けられるバルブの制御装置であって、
   前記スロットルバルブの開度を検出するための手段と、
   前記スロットルバルブの開度が予め定められた開度以下である場合、前記バルブを閉じるように制御するための制御手段とを含む、バルブの制御装置。
2. 前記制御手段は、前記スロットルバルブの開度が予め定められた開度以下である場合、前記内燃機関の回転数が予め定められた回転数よりも小さくなるまでの間、前記バルブを閉じるように制御するための手段を含む、請求項１に記載のバルブの制御装置。
3. 前記制御手段は、前記内燃機関がアイドル状態でなく、かつ車両が走行中である場合において、前記スロットルバルブの開度が予め定められた開度以下である場合、前記内燃機関の回転数が前記予め定められた回転数よりも小さくなるまでの間、前記バルブを閉じるように制御するための手段を含む、請求項２に記載のバルブの制御装置。
4. 前記制御手段は、前記スロットルバルブの開度が予め定められた開度以下である場合、予め定められた時間だけ、前記バルブを閉じるように制御するための手段を含む、請求項１に記載のバルブの制御装置。
5. 前記制御手段は、前記内燃機関に連結される変速機がニュートラル状態であり、前記内燃機関の回転数が予め定められた回転数以上であり、かつ前記内燃機関の回転数の上昇率が予め定められた上昇率以上である場合において、前記スロットルバルブの開度が予め定められた開度以下である場合、前記予め定められた時間だけ、前記バルブを閉じるように制御するための手段を含む、請求項４に記載のバルブの制御装置。
6. 前記バルブは、タンブルコントロールバルブである、請求項１〜５のいずれかに記載のバルブの制御装置。
7. 内燃機関の吸気通路においてスロットルバルブおよび吸気バルブの間に設けられるバルブの制御方法であって、
   前記スロットルバルブの開度を検出するステップと、
   前記スロットルバルブの開度が予め定められた開度以下である場合、前記バルブを閉じるように制御するステップとを含む、バルブの制御方法。
8. 前記バルブを閉じるように制御するステップは、前記スロットルバルブの開度が予め定められた開度以下である場合、前記内燃機関の回転数が予め定められた回転数よりも小さくなるまでの間、前記バルブを閉じるように制御するステップを含む、請求項７に記載のバルブの制御方法。
9. 前記バルブを閉じるように制御するステップは、前記内燃機関がアイドル状態でなく、かつ車両が走行中である場合において、前記スロットルバルブの開度が予め定められた開度以下である場合、前記内燃機関の回転数が前記予め定められた回転数よりも小さくなるまでの間、前記バルブを閉じるように制御するステップを含む、請求項８に記載のバルブの制御方法。
10. 前記バルブを閉じるように制御するステップは、前記スロットルバルブの開度が予め定められた開度以下である場合、予め定められた時間だけ、前記バルブを閉じるように制御するステップを含む、請求項７に記載のバルブの制御方法。
11. 前記バルブを閉じるように制御するステップは、前記内燃機関に連結される変速機がニュートラル状態であり、前記内燃機関の回転数が予め定められた回転数以上であり、かつ前記内燃機関の回転数の上昇率が予め定められた上昇率以上である場合において、前記スロットルバルブの開度が予め定められた開度以下である場合、前記予め定められた時間だけ、前記バルブを閉じるように制御するステップを含む、請求項１０に記載のバルブの制御方法。
12. 前記バルブは、タンブルコントロールバルブである、請求項７〜１１のいずれかに記載のバルブの制御方法。
13. 請求項７〜１２のいずれかに記載の制御方法をコンピュータに実現させるプログラム。
14. 請求項７〜１２のいずれかに記載の制御方法をコンピュータに実現させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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