JP3750558B2 - 内燃機関の負圧制御装置及び内燃機関の制御方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の負圧制御装置及び内燃機関の制御方法に係り、特に、吸気通路に設けられたスロットル弁の下流側に生ずる負圧を動力源としてブレーキ踏力を増幅するブレーキブースタを備える内燃機関の負圧制御装置及び内燃機関の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば特開平８−１６４８４０号に開示される如く、ブレーキ踏力を増幅するブレーキブースタを備える内燃機関の負圧制御装置が知られている。このブレーキブースタは、吸気通路に設けられたスロットル弁の下流側に生ずる負圧を動力源としてブレーキ踏力を増幅する。すなわち、ブレーキブースタは、吸気通路から供給される負圧が不足している場合、ブレーキ踏力を適正に増幅することができなくなる。
【０００３】
そこで、上記従来の装置は、ブレーキブースタに作用する負圧を検出し、その負圧が所望の値に到達していない場合にスロットル弁を所定量だけ閉弁する。この場合、スロットル弁の下流の吸気通路に大きな負圧が発生することで、ブレーキブースタに作用する負圧が増大する。従って、上記従来の装置によれば、ブレーキブースタに十分に大きな負圧を確保することができ、ブレーキ踏力を適正に増幅させることが可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、内燃機関において、冷間始動時に触媒等の暖機の促進を図るべく、点火時期が最適点火時期から遅角される場合がある。点火時期が遅角されると、排気ガスが昇温し易くなる一方で、内燃機関の出力が低下してしまう。内燃機関の出力は、内燃機関に吸入される空気の量、及び、噴射される燃料の量の増大に伴って増大する。従って、内燃機関の出力の低下を防止しつつ暖機の促進を図るうえでは、点火時期を遅角させると共に、その際、吸気通路に設けられたスロットル弁の開度を大きくすることが考えられる。
【０００５】
しかしながら、冷間始動時にスロットル弁の開度が速やかに大きくなると、スロットル弁の下流側の吸気通路に大きな負圧が発生せず、ブレーキブースタに作用する負圧を所望の値に到達させることができなくなる。上記従来の装置では、ブレーキブースタに作用する負圧が所望の値に到達していない場合、その負圧を増大すべくスロットル弁が閉弁されることとなるが、ブレーキブースタに作用する負圧が不足する毎に直ちにスロットル弁が閉弁されると、内燃機関に吸入される空気量が減少し、内燃機関の出力の増大を図ることができない場合がある。
【０００６】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、内燃機関の運転に支障をきたすことなく、ブレーキブースタに十分な負圧を確保することが可能な内燃機関の負圧制御装置及び内燃機関の制御方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、請求項１に記載する如く、吸気通路に設けられたスロットル弁の下流側に生ずる負圧を動力源としてブレーキ踏力を増幅するブレーキブースタを備える内燃機関の負圧制御装置であって、
内燃機関の始動が開始された際、前記ブレーキブースタに作用する負圧が所望の値に達していない場合には、内燃機関の回転数がファーストアイドル時に定常運転するファーストアイドル回転数よりも高い第１の回転数に達した後、該内燃機関が前記ファーストアイドル回転数で運転する定常運転モードに移行するまでの期間中に、前記スロットル弁を、前記ファーストアイドル回転数に対応する開度よりも小さい開度に維持するスロットル弁制御手段を備えることを特徴とする内燃機関の負圧制御装置により達成される。
【０００８】
請求項１記載の発明において、ブレーキブースタは、吸気通路に設けられたスロットル弁の下流側に生ずる負圧（以下、インマニ負圧と称す）を動力源としてブレーキ踏力を増幅する。内燃機関が高回転に吹き上がってからファーストアイドル時に定常運転する定常運転モードに移行するまでは、内燃機関は、空気量が少なくても回転することができる。このため、かかる期間中は、スロットル弁を、その定常運転モードにおけるファーストアイドル回転数に対応する開度よりも小さい開度に維持することとしても、内燃機関の運転に支障をきたすことはほとんどない。
【０００９】
そこで、本発明において、内燃機関の始動が開始された際、ブレーキブースタに作用する負圧（以下、ブレーキ負圧と称す）が所望の値に達していない場合には、内燃機関の回転数がファーストアイドル時に定常運転するファーストアイドル回転数よりも高い第１の回転数に達した後に内燃機関が上記の定常運転モードに移行するまでの期間中に、スロットル弁がそのファーストアイドル回転数に対応する開度よりも小さい開度に維持される。かかる構成においては、上記した期間中スロットル弁の下流側の吸気通路に大きなインマニ負圧が発生することで、ブレーキ負圧が増大される。従って、本発明によれば、内燃機関の運転に支障をきたすことなく、ブレーキブースタに十分に大きな負圧を確保することができる。
【００１０】
尚、本発明において、「ファーストアイドル」とは、触媒暖機時や冷間始動時等において内燃機関が通常のアイドル状態よりも高回転で運転する状態をいう。
【００１１】
この場合、請求項２に記載する如く、請求項１記載の内燃機関の負圧制御装置において、
前記スロットル弁制御手段は、内燃機関の回転数が前記第１の回転数に達した後、該内燃機関が定常運転モードに移行するまでの期間中に、前記スロットル弁を全閉状態に維持することとしてもよい。
【００１２】
また、請求項３に記載する如く、請求項１記載の内燃機関の負圧制御装置において、
前記スロットル弁制御手段は、内燃機関の回転数が前記第１の回転数に達した後、該内燃機関が前記定常運転モードに移行するまでの期間中に、前記スロットル弁を、前記ファーストアイドル回転数よりも低回転で運転する通常のアイドル状態における開度にほぼ等しい開度に維持することとしてもよい。
【００１３】
また、上記の目的は、請求項５に記載する如く、吸気通路に設けられたスロットル弁の下流側に生ずる負圧を動力源としてブレーキ踏力を増幅するブレーキブースタを備える内燃機関の負圧制御装置であって、
内燃機関の始動が開始された際、前記ブレーキブースタに作用する負圧が所望の値に達していない場合には、内燃機関がファーストアイドル時に定常運転する定常運転モードに移行する前、内燃機関の回転数が前記定常運転モードにおけるファーストアイドル回転数よりも高い第１の回転数に達した後に、前記スロットル弁を、前記ファーストアイドル回転数に対応する開度よりも小さい開度に維持するスロットル弁制御手段を備えることを特徴とする内燃機関の負圧制御装置により達成される。
【００１４】
請求項５記載の発明において、内燃機関の始動が開始された際にブレーキ負圧が所望の値に達していない場合には、内燃機関がファーストアイドル時に定常運転する定常運転モードに移行する前、内燃機関の回転数がその定常運転モードにおけるファーストアイドル回転数よりも高い第１の回転数に達した後に、スロットル弁がそのファーストアイドル回転数に対応する開度よりも小さい開度に維持される。かかる構成においては、内燃機関が第１の回転数で運転してから上記の定常運転モードに移行する間はスロットル弁の下流側に大きなインマニ負圧が発生するので、ブレーキ負圧が増大される。従って、本発明によれば、内燃機関の運転に支障をきたすことなく、ブレーキブースタに十分に大きな負圧を確保することができる。
【００１７】
ところで、ブレーキ負圧の現実の値と所望の値との差圧が小さい場合は、吸気通路に大きな負圧を発生させる期間が短くても、ブレーキ負圧を所望の値に到達させることは可能である。一方、上記の差圧が大きい場合は、吸気通路に大きな負圧を発生させる期間が長くなければ、ブレーキ負圧を所望の値に到達させることはできない。
【００１８】
従って、請求項４に記載する如く、請求項１記載の内燃機関の負圧制御装置において、
前記ブレーキブースタに作用する負圧と前記所望の値との差圧に応じて、前記スロットル弁を前記ファーストアイドル回転数に対応する開度よりも小さい開度に維持する時間を変更する期間変更手段を備えることとすれば、上記した差圧の大きさにかかわらず確実にブレーキブースタに十分に大きな負圧を導くことができる。
【００１９】
また、スロットル弁が全閉状態にある状況下では、内燃機関の吹き上がり回転数が高いほど、吸気通路に負圧が生じ易くなる。
【００２０】
従って、請求項６に記載する如く、請求項１又は５記載の内燃機関の負圧制御装置において、
前記ブレーキブースタに作用する負圧と前記所望の値との差圧に応じて前記第１の回転数を変更する所定回転数変更手段を備えることとすれば、上記した差圧の大きさにかかわらず確実にブレーキブースタに十分に大きな負圧を導くことができる。
【００２１】
また、上記の目的は、請求項７に記載する如く、吸気通路に設けられたスロットル弁の下流側に生ずる負圧を動力源としてブレーキ踏力を増幅するブレーキブースタと、ファーストアイドル時に点火時期が所定の時期まで遅角される点火遅角制御を実行する点火時期制御手段と、前記点火遅角制御により点火時期が遅角されるほど前記スロットル弁の開度を増大するスロットル開度制御手段と、を備える内燃機関の負圧制御装置であって、
前記ブレーキブースタに作用する負圧が所望の値に達していない場合には、前記点火遅角制御により点火時期が前記所定の時期まで遅角される少なくとも一部の過程で、該点火時期を、前記ブレーキブースタに作用する負圧が前記所望の値に達している場合に比して進角側で変化させる点火時期変更手段を備えることを特徴とする内燃機関の負圧制御装置により達成される。
【００２２】
請求項９記載の発明において、内燃機関では、ファーストアイドル時に点火時期が遅角される点火遅角制御が実行される。また、点火遅角制御により点火時期が遅角される際、その遅角量に応じてスロットル弁の開度が増大される。すなわち、点火時期が遅角されるほどスロットル弁の開度が増大される。スロットル弁の開度が増大されると、大きなインマニ負圧が発生し難くなる。
【００２３】
本発明において、ブレーキ負圧が所望の値に達していない場合には、点火遅角制御により点火時期が所定の時期まで遅角される過程で、点火時期は、ブレーキ負圧が所望の値に達している場合に比して進角側で変化する。かかる構成においては、点火時期が所定の時期まで遅角される過程で、ブレーキ負圧が所望の値に達していない場合は、所望の値に達している場合に比して、点火時期が進角側に設定されている時間が長く、スロットル弁の開度が小さくなっている時間が長くなる。このため、ブレーキ負圧が所望の値に達していない場合は、スロットル弁の下流側の吸気通路に、所望の値に達している場合に比して大きなインマニ負圧が発生するので、ブレーキ負圧が速やかに増大される。従って、本発明によれば、点火遅角制御が実行される際にも、ブレーキブースタに十分に大きな負圧を確保することが可能となる。
【００２４】
この場合、請求項８に記載する如く、請求項７記載の内燃機関の負圧制御装置において、
前記点火時期変更手段は、前記ブレーキブースタに作用する負圧が前記所望の値に達していない場合、前記点火時期制御手段による前記点火遅角制御の実行を点火時期が前記所定の時期に達する前に中断することにより、点火時期を前記ブレーキブースタに作用する負圧が前記所望の値に達している場合に比して進角側で変化させることとしてもよい。
【００２５】
また、請求項９に記載する如く、請求項８記載の内燃機関の負圧制御装置において、
前記ブレーキブースタに作用する負圧と前記所望の値との差圧に応じて、前記点火時期制御手段による前記点火遅角制御の実行を中断する時期を変更する中断時期変更手段を備えることとすれば、上記した差圧の大きさにかかわらずブレーキブースタに確実に十分に大きな負圧を導くことができる。
【００２６】
また、上記の目的は、請求項１０に記載する如く、吸気通路に設けられたスロットル弁の下流側に生ずる負圧を動力源としてブレーキ踏力を増幅するブレーキブースタと、ファーストアイドル時に点火時期が所定の時期まで遅角される点火遅角制御を実行する点火時期制御手段と、前記点火遅角制御により点火時期が遅角されるほど前記スロットル弁の開度を増大するスロットル開度制御手段と、を備える内燃機関の負圧制御装置であって、
前記ブレーキブースタに作用する負圧が所望の値に達していない場合には、前記点火遅角制御により点火時期を前記所定の時期に到達させるまでの時間を、前記ブレーキブースタに作用する負圧が前記所望の値に達している場合に比して長くする点火時期変更手段を備えることを特徴とする内燃機関の負圧制御装置により達成される。
【００２７】
請求項１２記載の発明において、ブレーキ負圧が所望の値に達していない場合には、点火遅角制御により点火時期を所定の時期に到達させるまでの時間が、ブレーキ負圧が所望の値に達している場合に比して長くなる。かかる構成においては、点火時期が所定の時期まで遅角される過程で、ブレーキ負圧が所望の値に達していない場合は、所望の値に達している場合に比して、点火時期が進角側に設定されている時間が長く、スロットル弁の開度が小さくなっている時間が長くなる。従って、本発明によれば、点火遅角制御が実行される際にも、ブレーキブースタに十分に大きな負圧を確保することが可能となる。
【００２８】
ところで、ブレーキ負圧の現実の値と所望の値との差圧が小さい場合は、吸気通路に大きな負圧が発生する期間が短くても、ブレーキ負圧を所望の値に到達させることは可能である。一方、上記の差圧が大きい場合は、吸気通路に大きな負圧が発生する期間が長くなければ、ブレーキ負圧を所望の値に到達させることはできない。
【００２９】
従って、請求項１１に記載する如く、請求項１０記載の内燃機関の負圧制御装置において、
前記点火時期変更手段は、前記ブレーキブースタに作用する負圧と前記所望の値との差圧に応じて前記時間を変更することとすれば、上記した差圧の大きさにかかわらずブレーキブースタに確実に十分に大きな負圧を導くことができる。
【００３０】
また、上記の目的は、請求項１２に記載する如く、吸気通路に設けられたスロットル弁の下流側に生ずる負圧を動力源としてブレーキ踏力を増幅するブレーキブースタを備える内燃機関の負圧制御装置であって、
内燃機関の始動が開始された際、該内燃機関の始動中又は始動後に点火時期遅角及びスロットル開度増加を伴う触媒暖機運転を行う触媒暖機制御の実行条件が成立する場合には、内燃機関の回転数がファーストアイドル時に定常運転するファーストアイドル回転数よりも高い所定の回転数に達した後、該内燃機関が前記ファーストアイドル回転数で運転する定常運転モードに移行するまでの期間中に、前記スロットル弁を、前記ファーストアイドル回転数に対応する開度よりも小さい開度に維持するスロットル弁制御手段を備えることを特徴とする内燃機関の負圧制御装置により達成される。
【００３１】
請求項１２記載の発明において、内燃機関の始動が開始された際、点火時期遅角及びスロットル開度増加を伴う触媒暖機制御の実行条件が成立する場合には、内燃機関の回転数がファーストアイドル時に定常運転するファーストアイドル回転数よりも高い所定の回転数に達した後に内燃機関がそのファーストアイドル回転数で運転する定常運転モードに移行するまでの期間中に、スロットル弁がそのファーストアイドル回転数に対応する開度によりも小さい開度に維持される。かかる構成においては、上記した期間中スロットル弁の下流側の吸気通路に大きなインマニ負圧が発生することで、ブレーキ負圧が増大される。従って、本発明によれば、内燃機関の運転に支障をきたすことなく、ブレーキブースタに十分に大きな負圧を確保することができる。
【００３２】
更に、上記の目的は、請求項１３に記載する如く、吸気通路に設けられたスロットル弁の下流側に生ずる負圧を動力源としてブレーキ踏力を増幅するブレーキブースタを備える内燃機関の制御方法であって、
内燃機関の始動が開始された際、前記ブレーキブースタに作用する負圧が所望の値に達していない場合には、内燃機関を、ファーストアイドル時に定常運転する定常運転モードへの移行前に、前記定常運転モードにおけるファーストアイドル回転数よりも高く設定された第１の回転数まで回転させる第１のステップと、
内燃機関の回転数が前記第１の回転数に達した後、該内燃機関が前記定常運転モードに移行するまでの期間中に、前記スロットル弁を、前記ファーストアイドル回転数に対応する開度よりも小さい開度に維持する第２のステップと、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御方法により達成される。
【００３３】
請求項１３記載の発明において、内燃機関の始動が開始された際、ブレーキ負圧が所望の値に達していない場合には、内燃機関を、ファーストアイドル時に定常運転する定常運転モードへの移行前に、その定常運転モードにおけるファーストアイドル回転数よりも高く設定された第１の回転数まで回転させる。そして、内燃機関の回転数が第１の回転数に達した後、内燃機関が上記の定常運転モードに移行するまでの期間中に、スロットル弁を、そのファーストアイドル回転数に対応する開度よりも小さい開度に維持する。かかる構成においては、上記した期間中スロットル弁の下流側の吸気通路に大きなインマニ負圧が発生することで、ブレーキ負圧が増大される。従って、本発明によれば、内燃機関の運転に支障をきたすことなく、ブレーキブースタに十分に大きな負圧を確保することができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１実施例である内燃機関１０の負圧制御装置のシステム構成図を示す。本実施例のシステムは、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称す）１２を備えており、ＥＣＵ１２により制御される。
【００３５】
図１に示す如く、本実施例のシステムは、ブレーキペダル１４を備えている。ブレーキペダル１４には、作動軸１６を介してブレーキブースタ１８が連結されている。ブレーキブースタ１８は、その内部にダイヤフラム２０により隔成された負圧室２２及び変圧室２４を備えている。負圧室２２には、負圧供給配管２６を介して内燃機関１０のサージタンク２８が接続されている。
【００３６】
負圧供給配管２６の途中には、逆止弁３０が設けられている。逆止弁３０は、負圧室２２側からサージタンク２８側へ向かう空気の流れのみを許容する一方向弁であり、負圧室２２の内圧がサージタンク２８の内圧に比して高圧である場合に開弁する。逆止弁３０の負圧室２２側には、負圧蓄積タンク３２が設けられている。負圧蓄積タンク３２は、サージタンク２８に生じた負圧を蓄積する機能を有している。
【００３７】
サージタンク２８上流側の吸気通路３４には、その通路の有効面積を可変するスロットル弁３６が設けられている。スロットル弁３６は、ＥＣＵ１２に接続されたスロットルアクチュエータ３７に連結されている。スロットル弁３６は、スロットルアクチュエータ３７がＥＣＵ１２から供給される駆動信号に応じて駆動することにより、その駆動状態に応じた開度に開弁される。以下、スロットル弁３６の開度をスロットル開度θと称す。
【００３８】
内燃機関１０が運転状態にあると、スロットル弁３６の下流側の吸気通路３４、すなわち、サージタンク２８には負圧（以下、インマニ負圧と称す）が発生する。サージタンク２８で発生したインマニ負圧は、負圧供給配管２６及び負圧蓄積タンク３２を介してブレーキブースタ１８の負圧室２２に導かれる。従って、内燃機関１０の運転中、ブレーキブースタ１８の負圧室２２には、サージタンク２８で発生するインマニ負圧が供給される。
【００３９】
ブレーキペダル１４が踏み込まれていない場合は、ブレーキブースタ１８の変圧室２４には負圧室２２に作用している負圧（以下、ブレーキ負圧Ｂ_ＶＡＣと称す）が導かれる。この場合、変圧室２４と負圧室２２との間に差圧は生じない。一方、ブレーキペダル１４が踏み込まれている場合は、変圧室２４にそのブレーキ踏力に応じた分の大気が導入される。このため、内燃機関１０の運転中にブレーキペダル１４が踏み込まれると、変圧室２４と負圧室２２との間に、ブレーキ踏力に応じた差圧が発生する。この差圧は、ブレーキ踏力に対して所定の倍力比を有する助勢力として作用する。従って、ブレーキブースタ１８は、内燃機関１０の運転中、ブレーキペダル１４が踏み込まれることにより、サージタンク２８で発生するインマニ負圧を動力源として、そのブレーキ踏力に対して所定の倍力比を有する助勢力を発生する。
【００４０】
負圧蓄積タンク３２には、圧力センサ３８が配設されている。圧力センサ３８は、負圧蓄積タンク３２の内圧、すなわち、ブレーキブースタ１８の負圧室２２に作用している内圧（ブレーキ負圧Ｂ_ＶＡＣ）に応じた信号を出力する。圧力センサ３８の出力信号は、ＥＣＵ１２に供給されている。ＥＣＵ１２は、圧力センサ３８の出力信号に基づいてブレーキ負圧Ｂ_ＶＡＣを検出する。
【００４１】
ブレーキブースタ１８には、内部に液圧室４０を備えたマスタシリンダ４２が連結されている。マスタシリンダ４２の液圧室４０には、ブレーキ踏力と助勢力との合力に応じたマスタシリンダ圧が発生する。マスタシリンダ４２には、ホイルシリンダ４４が接続されている。ホイルシリンダ４４は、マスタシリンダ圧に応じた制動力を車輪に対して付与する。
【００４２】
内燃機関１０は、吸気通路３４の燃焼室５０側の端部近傍に配設されたインジェクタ５２、及び、先端部が燃焼室５０に露出するように配設された点火プラグ５４を備えている。インジェクタ５２は、ＥＣＵ１２に電気的に接続されており、ＥＣＵ１２から駆動信号が供給された場合に、燃料タンクから汲み上げられた燃料を吸気通路３４へ向けて噴射する。点火プラグ５４は、ＥＣＵ１２に電気的に接続されており、ＥＣＵ１２から高圧の点火信号が供給された場合に、燃焼室５０の内部で火花を発生させる。
【００４３】
ＥＣＵ１２には、内燃機関１０の回転数（以下、機関回転数ＮＥと称す）に応じた信号を出力するＮＥセンサ５６が接続されている。ＥＣＵ１２は、ＮＥセンサ５６の出力信号に基づいて機関回転数ＮＥを検出する。
【００４４】
ところで、内燃機関１０の始動が開始された際に、暖機の促進を図るべく、内燃機関１０を、通常のアイドル状態よりも高回転（例えば１５００ｒｐｍ；以下、この際の機関回転数ＮＥをファーストアイドル回転数ＮＥ_０と称す）で運転させるファーストアイドル状態に移行させ、そのファーストアイドル回転数ＮＥ_０で定常運転させる場合がある。内燃機関１０を高回転で運転させる手法としては、燃焼室５０に供給される吸入空気の量、及び、噴射される燃料の量を増大することが考えられる。かかる手法によれば、内燃機関１０の燃焼室５０における燃焼が促進されることで出力が向上し、内燃機関１０が高回転で運転することができる。また、吸入空気量の増大は、スロットル弁３６の開度を大きくすることにより実現できる。
【００４５】
しかしながら、内燃機関１０の始動直後から、内燃機関１０をファーストアイドル状態に移行させるべく、スロットル弁３６の開度が大きくされると、スロットル弁３６の下流側の吸気通路３４、すなわち、サージタンク２８に大きなインマニ負圧を発生させることが困難となる。かかる状況下では、ブレーキペダル１４が踏み込まれても、ブレーキブースタ１８の変圧室２４と負圧室２２との間に所望の差圧が確保されず、ブレーキ踏力に対して所望の助勢力を発生させることができなくなる。
【００４６】
内燃機関１０は、高回転から低回転へ向けて移行する間は、燃焼室５０に吸入される空気量が少なくても惰性回転することができる。このため、かかる期間中にスロットル弁３６を開度の小さい状態（例えば、通常のアイドル開度程度、または、それ以下の開度である全閉状態（後に詳述する））に維持することとしても、内燃機関１０の運転に不都合が生ずることはほとんどない。従って、内燃機関１０の始動が開始された後に、内燃機関１０をファーストアイドル状態よりも高回転（例えば２０００ｒｐｍ；以下、この機関回転数ＮＥを吹き上がり回転数ＮＥ_ｍａｘと称す）まで吹き上がらせ、その後、ファーストアイドル状態に移行するまでの期間中に、スロットル弁３６をファーストアイドル状態に対応する開度よりも小さい開度に維持することとすれば、その開度差分だけ、スロットル弁３６の下流側の吸気通路３４に大きなインマニ負圧を発生させることが可能となる。吸気通路３４に大きなインマニ負圧が発生した場合は、その負圧が負圧供給配管２６及び負圧蓄積タンク３２を介してブレーキブースタ１８の負圧室２２に導かれることで、ブレーキ踏力に対して所望の助勢力を発生させることが可能となる。
【００４７】
ここで、スロットル弁３６の「全閉状態」とは、ＥＣＵ１２からの駆動信号によってスロットルアクチュエータ３７が閉弁側に最大限駆動された際に実現されるスロットル弁３６の最も閉じた開度位置を意味し、スロットル弁３６の上流側から下流側へ少量の空気が流通し得るものである。尚、スロットル弁３６の全閉状態における開度は、内燃機関１０のファーストアイドル状態における開度よりも小さければよく、通常のアイドル状態における開度であってもよい。
【００４８】
本実施例のシステムは、内燃機関１０の始動が開始された際にブレーキ負圧Ｂ_ＶＡＣが所望の値に達していない場合には、内燃機関１０をファーストアイドル回転数ＮＥ_０よりも高回転の吹き上がり回転数ＮＥ_ｍａｘまで吹き上がらせ、その後内燃機関１０の回転数ＮＥがその吹き上がり回転数ＮＥ_ｍａｘからファーストアイドル回転数ＮＥ_０に至る間でスロットル弁３６を全閉状態に維持することで、ブレーキ負圧Ｂ_ＶＡＣを、始動後速やかに十分に大きな値に確保する点に特徴を有している。
【００４９】
図２は、本実施例の内燃機関１０の負圧制御装置の動作を説明するための図である。尚、図２（Ａ）には機関回転数ＮＥの時間変化が、図２（Ｂ）にはスロットル開度θの時間変化が、それぞれ示されている。
【００５０】
図２に示す如く、内燃機関１０の始動が開始された後は、内燃機関１０をファーストアイドル状態よりも高回転まで吹き上がらせるため、スロットル開度θが大きくされる。そして、時刻ｔ＝ｔ_１において機関回転数ＮＥが所定の吹き上がり回転数ＮＥ_ｍａｘに達した場合に、スロットル弁３６が全閉状態となるようにスロットル開度θが変更される。そのスロットル弁３６の全閉状態は、内燃機関１０がほとんどファーストアイドル状態による定常運転になったと判断できる所定の値に機関回転数ＮＥが低下する（図２において時刻ｔ＝ｔ_２）まで継続される。スロットル弁３６が全閉状態にされている間は、スロットル弁３６の下流側の吸気通路３４へ吸入される空気量が少ないため、サージタンク２８に大きなインマニ負圧が発生する。そして、時刻ｔ＝ｔ_２において機関回転数ＮＥが所定の値に達した場合に、内燃機関１０をファーストアイドル状態で運転させるため、スロットル開度θが全閉状態から大きくされる。
【００５１】
図３は、上記の機能を実現すべく、本実施例においてＥＣＵ１２が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。図３に示すルーチンは、その処理が終了するごとに起動されるルーチンである。図３に示すルーチンが起動されると、まずステップ１００の処理が実行される。
【００５２】
ステップ１００では、イグニションスイッチが操作されることにより内燃機関１０の始動が開始されたか否かが判別される。本ステップ１００の処理は、上記の条件が成立すると判別されるまで繰り返し実行される。その結果、内燃機関１０の始動が開始されたと判別された場合は、次にステップ１０２の処理が実行される。
【００５３】
ステップ１０２では、圧力センサ３８の出力信号に基づいて、ブレーキブースタ１８の負圧室２２に導かれている圧力、すなわち、ブレーキ負圧Ｂ_ＶＡＣが検出される。
【００５４】
ステップ１０４では、上記ステップ１０２で検出されたブレーキ負圧Ｂ_ＶＡＣが、所定値Ｂ_０を下回っているか否かが判別される。尚、所定値Ｂ_０は、ブレーキブースタ１８がブレーキ踏力に対して所望の倍力比を有する助勢力を発すると判断できる最低限のブレーキ負圧Ｂ_ＶＡＣである。Ｂ_ＶＡＣ≦Ｂ_０が成立する場合は、ブレーキブースタ１８の負圧室２２に大きな負圧が作用していると判断でき、ブレーキブースタ１８がブレーキ踏力に対して所望の倍力比を有する助勢力を発生することができると判断できる。この場合は、負圧室２２にそれ以上大きな負圧を導く必要はない。従って、Ｂ_ＶＡＣ≦Ｂ_０が成立すると判別された場合は、次にステップ１２０の処理が実行される。
【００５５】
一方、Ｂ_ＶＡＣ≦Ｂ_０が成立しない場合は、ブレーキブースタ１８の負圧室２２に大きな負圧が作用しておらず、ブレーキブースタ１８がブレーキ踏力に対して所望の倍力比を有する助勢力を発生することができないと判断できる。この場合は、負圧室２２に大きな負圧を導く必要がある。従って、Ｂ_ＶＡＣ≦Ｂ_０が成立しないと判別された場合は、次にステップ１０６の処理が実行される。
【００５６】
ステップ１０６では、ブレーキ負圧の現実の値Ｂ_ＶＡＣと目標の所定値Ｂ_０との偏差｜Ｂ_ＶＡＣ―Ｂ_０｜を算出する処理が実行される。
【００５７】
この偏差｜Ｂ_ＶＡＣ―Ｂ_０｜が小さい場合は、スロットル弁３６が全閉状態に維持される時間が短くても、ブレーキ負圧を目標の所定値Ｂ_０まで確実に減圧させることが可能となる。一方、上記の偏差｜Ｂ_ＶＡＣ―Ｂ_０｜が大きい場合は、スロットル弁３６が全閉状態に維持される時間が長くなければ、ブレーキ負圧を目標の所定値Ｂ_０まで減圧させることが不可能となる。この点、スロットル弁３６が全閉状態に維持される時間を、ブレーキ負圧の現実の値Ｂ_ＶＡＣと目標の所定値Ｂ_０との偏差に応じた時間に設定することが適切である。
【００５８】
内燃機関１０の吹き上がり回転数ＮＥ_ｍａｘがファーストアイドル回転数ＮＥ_０より高いほど、内燃機関１０の機関回転数ＮＥが吹き上がり回転数ＮＥ_ｍａｘに達した後ファーストアイドル回転数ＮＥ_０に低下するまでの時間が長くなる。この点、吹き上がり回転数ＮＥ_ｍａｘを適当に設定することにより、スロットル弁３６が全閉状態に維持される時間を、ブレーキ負圧の現実の値Ｂ_ＶＡＣと目標の所定値Ｂ_０との偏差に応じた時間に設定することが可能となる。従って、上記ステップ１０６の処理が終了すると、次にステップ１０８の処理が実行される。
【００５９】
ステップ１０８では、内燃機関１０の吹き上がり回転数ＮＥ_ｍａｘを、上記ステップ１０６で算出された偏差｜Ｂ_ＶＡＣ―Ｂ_０｜に応じた値に設定する処理が実行される。具体的には、吹き上がり回転数ＮＥ_ｍａｘは、所定のマップを参照することにより、偏差｜Ｂ_ＶＡＣ―Ｂ_０｜が大きいほど高く設定される。
【００６０】
ステップ１１０では、内燃機関１０の始動が開始された後、上記ステップ１０８で設定した吹き上がり回転数ＮＥ_ｍａｘが実現されるように、スロットル弁３６を大きく開弁する制御が実行される。本ステップ１１０の処理が実行されると、以後、内燃機関１０の燃焼室５０へ多量の空気が吸入されると共に、それに伴って多量の燃料も噴射される。
【００６１】
ステップ１１２では、機関回転数ＮＥが吹き上がり回転数ＮＥ_ｍａｘに達したか否かが判別される。本ステップ１１２の処理は、ＮＥ＝ＮＥ_ｍａｘが成立すると判別されるまで繰り返し実行される。その結果、ＮＥ＝ＮＥ_ｍａｘが成立すると判別された場合は、次にステップ１１４の処理が実行される。
【００６２】
ステップ１１４では、スロットル弁３６を大きく開弁する制御を中止する処理が実行される。
【００６３】
ステップ１１６では、スロットル弁３６を全閉状態にする処理が実行される。本ステップ１１６の処理が実行されると、以後、スロットル弁３６の下流側の吸気通路３４へ吸入される空気が少量となるので、大きなインマニ負圧が発生する。
【００６４】
ステップ１１８では、機関回転数ＮＥがしきい値ＮＥ_ｓｈに達したか否かが判別される。尚、しきい値ＮＥ_ｓｈは、内燃機関１０が高回転状態からファーストアイドル状態へ移行する際にほとんどファーストアイドル状態による定常運転になったと判断できる、ファーストアイドル回転数ＮＥ_０よりも高く、かつ、吹き上がり回転数ＮＥ_ｍａｘよりも低い機関回転数に設定されている。本ステップ１１８の処理は、ＮＥ＝ＮＥ_ｓｈが成立すると判別されるまで繰り返し実行される。その結果、ＮＥ＝ＮＥ_ｓｈが成立すると判別された場合は、次にステップ１２０の処理が実行される。
【００６５】
ステップ１２０では、スロットル弁３６を、内燃機関１０の機関回転数ＮＥがファーストアイドル回転数ＮＥ_０となる開度に制御する処理が実行される。本ステップ１２０の処理が実行されると、以後、内燃機関１０がファーストアイドル状態で運転することとなる。本ステップ１２０の処理が終了すると、今回のルーチンは終了される。
【００６６】
上記の処理によれば、内燃機関１０の始動が開始された際に、ブレーキ負圧Ｂ_ＶＡＣが、ブレーキブースタ１８にブレーキ踏力に対して所望の倍力比を有する助勢力を発生させる程度にまで達していない場合、内燃機関１０をファーストアイドル状態に移行させる前にファーストアイドル状態よりも高回転まで吹き上がらせると共に、その機関回転数ＮＥが吹き上がり回転数に達した後ファーストアイドル回転数近傍の値に低下するまでの期間、スロットル弁３６を全閉状態に維持することができる。
【００６７】
かかる状態が実現されると、内燃機関１０が運転中であっても大気から内燃機関１０の燃焼室５０へ吸入される空気が大幅に少なくなるため、スロットル弁３６の下流側の吸気通路３４に大きなインマニ負圧が発生する。インマニ負圧は、負圧供給配管２６及び負圧蓄積タンク３２を介して、ブレーキブースタ１８の負圧室２２に導かれる。このため、ブレーキ負圧Ｂ_ＶＡＣが不足している場合でも、内燃機関１０の始動直後にそのブレーキ負圧Ｂ_ＶＡＣの増大が図られる。
【００６８】
また、内燃機関１０の機関回転数ＮＥが吹き上がり回転数に達してからファーストアイドル回転数近傍の値に低下するまでの期間は、スロットル弁３６を全閉状態に維持することとしても、内燃機関１０の運転に不都合はほとんど生じない。従って、本実施例によれば、内燃機関１０の始動が開始された後速やかに、内燃機関１０の運転に支障をきたすことなく、ブレーキブースタ１８に十分に大きな負圧を確保することができる。このため、本実施例によれば、内燃機関１０が始動開始後ファーストアイドル状態に移行する前に、ブレーキブースタ１８を適正に作動させることが可能となり、ブレーキ踏力を適正に増幅させることが可能となっている。
【００６９】
また、上記の処理によれば、内燃機関１０の始動開始後の吹き上がり回転数を、ブレーキ負圧Ｂ_ＶＡＣの目標値に対する不足量に応じた値に設定することができる。具体的には、ブレーキ負圧Ｂ_ＶＡＣの不足量が大きいほど、吹き上がり回転数が大きくなる。吹き上がり回転数が大きくなるほど、その後、内燃機関１０が一定のファーストアイドル状態に移行するまでの期間が長くなり、スロットル弁３６が全閉状態に維持されている期間も長くなる。すなわち、ブレーキ負圧Ｂ_ＶＡＣの不足量が大きいほど、スロットル弁３６が全閉状態に維持されている期間が長くなる。
【００７０】
従って、本実施例によれば、ブレーキ負圧Ｂ_ＶＡＣの不足量に応じて、ブレーキブースタ１８の負圧室２２へインマニ負圧を導くことができる。このため、本実施例によれば、ブレーキ負圧Ｂ_ＶＡＣの不足量が大きくても、それに応じて、インマニ負圧をブレーキブースタ１８の負圧室２２に導く期間が長くなるので、ブレーキブースタ１８に確実に十分に大きな負圧を確保することが可能となる。
【００７１】
尚、上記の第１実施例においては、ブレーキ負圧Ｂ_ＶＡＣが特許請求の範囲に記載した「ブレーキブースタに作用する負圧」に、吹き上がり回転数ＮＥ_ｍａｘが特許請求の範囲に記載した「第１の回転数」に、しきい値ＮＥ_ｓｈが特許請求の範囲に記載した「第２の回転数」に、ファーストアイドル回転数ＮＥ_０が特許請求の範囲に記載した「ファーストアイドル回転数」に、それぞれ相当している。
【００７２】
また、上記の第１実施例においては、ＥＣＵ１２が、ブレーキ負圧Ｂ_ＶＡＣが所定値Ｂ_０に達していない場合に上記ステップ１１２乃至１１８の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「スロットル弁制御手段」が、上記ステップ１０８の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「期間変更手段」及び「所定回転数変更手段」が、それぞれ実現されている。
【００７３】
ところで、上記の第１実施例においては、内燃機関１０をファーストアイドル状態よりも高回転まで吹き上がらせる手法として、始動開始後にスロットル開度θを大きくすることとしているが、点火時期を進角させることとしてもよい。この場合にも、内燃機関１０の燃焼が促進され、高出力化が図られる。
【００７４】
また、上記の第１実施例においては、内燃機関１０の始動が開始された際にブレーキ負圧Ｂ_ＶＡＣが所望の値に達していない場合、内燃機関１０を吹き上がり回転数ＮＥ_ｍａｘまで吹き上がらせ、その後内燃機関１０の回転数ＮＥがその吹き上がり回転数ＮＥ_ｍａｘからファーストアイドル回転数ＮＥ_０に至る間でスロットル弁３６を全閉状態に維持することとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、内燃機関１０の回転数ＮＥがファーストアイドル回転数ＮＥ_０となるスロットル弁３６の開度よりも小さい開度に維持することとすればよい。
【００７５】
次に、上記図１と共に、図４及び図５を参照して、本発明の第２実施例について説明する。
【００７６】
ところで、内燃機関１０の冷間始動時に、触媒等の暖機の促進を図るべく、内燃機関１０の点火時期を遅角する場合がある。以下、この制御を点火遅角制御と称す。点火時期が遅角されると、排気ガスが通常時に比して早く昇温することで排気ガスの伝熱により触媒等が暖機され易くなる一方、内燃機関１０の出力が低下する事態が生ずる。かかる事態が発生した場合に出力の低下を補う手法としては、スロットル弁３６の開度を大きくすることにより内燃機関１０の燃焼室５０に供給される吸入空気の量を増大させると共に、噴射される燃料の量を増大することが考えられる。
【００７７】
しかしながら、点火遅角制御による点火時期の遅角に伴ってスロットル開度の増大が短時間で行われると、スロットル弁３６の下流側の吸気通路３４、すなわち、サージタンク２８に発生するインマニ負圧が速やかに小さくなることで、ブレーキブースタ１８の負圧室２２に大きなブレーキ負圧Ｂ_ＶＡＣを導くことができないおそれがある。このため、内燃機関の始動後にブレーキペダル１４が踏み込まれても、ブレーキブースタ１８の変圧室２４と負圧室２２との間に所望の差圧が確保されず、ブレーキ踏力に対して所望の助勢力を発生させることができない場合がある。従って、負圧室２２に十分に大きなブレーキ負圧Ｂ_ＶＡＣが導かれていない場合には、点火遅角制御による点火時期の遅角に伴うスロットル開度の増大を短時間で行うことは適切でない。
【００７８】
本実施例のシステムは、点火遅角制御が実行される際にもブレーキ負圧Ｂ_ＶＡＣを確実に十分に大きな値に確保する点に特徴を有している。
【００７９】
図４（Ａ）乃至（Ｃ）は、本実施例の内燃機関１０の負圧制御装置の動作を説明するための図である。尚、図４（Ａ）には点火時期の時間変化が、図４（Ｂ）にはスロットル開度θの時間変化が、図４（Ｃ）にはインマニ負圧の時間変化が、それぞれ示されている。また、図４（Ａ）〜（Ｃ）においては、▲１▼ブレーキ負圧Ｂ_ＶＡＣが所望の値に到達していない場合、及び、▲２▼ブレーキ負圧Ｂ_ＶＡＣが所望の値に到達している場合を、それぞれ、実線及び破線で示している。
【００８０】
本実施例においては、内燃機関１０の始動が開始された後、触媒等の暖機の促進を図るため、図４（Ａ）に示す如く時刻ｔ＝ｔ_１０において点火時期の遅角が開始される。そして、この際、▲２▼ブレーキ負圧Ｂ_ＶＡＣが所望の値に到達している場合には、図４（Ａ）に破線で示す如く点火時期が目標時期に到達するまでその遅角が継続され、点火時期が目標時期に到達した場合にその遅角が停止される（図４（Ａ）において時刻ｔ＝ｔ_１１）。
【００８１】
一方、▲１▼ブレーキ負圧Ｂ_ＶＡＣが所望の値に到達していない場合には、図４（Ａ）に実線で示す如く、点火遅角制御による点火時期の遅角が完了する前、点火時期が所定の時期まで遅角された時点（図４（Ａ）において時刻ｔ＝ｔ_１２）でその遅角が中断される。点火時期の遅角が完了前に中断されると、以後、内燃機関１０の出力が低下することはないため、図４（Ｂ）に示す如くスロットル開度θの増大も中断される。この場合、インマニ負圧が正圧側（すなわち、圧力が増加する側）へ移行することがなくなり、スロットル開度θの増大が継続される場合に比して大きなインマニ負圧が確保される。このため、ブレーキ負圧Ｂ_ＶＡＣが所望の値に到達していない場合に、ブレーキブースタ１８に大きなブレーキ負圧Ｂ_ＶＡＣを導くことが可能となる。そして、点火時期の遅角が中断された後、所定時間が経過した場合（図４においてｔ＝ｔ_１３）に、点火時期の遅角が再開される。
【００８２】
図５は、上記の機能を実現すべく、本実施例においてＥＣＵ１２が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。図５に示すルーチンは、その処理が終了するごとに起動されるルーチンである。図５に示すルーチンが起動されると、まずステップ２００の処理が実行される。
【００８３】
ステップ２００では、触媒等の暖機の促進を図るべく、点火遅角制御の実行条件が成立するか否かが判別される。具体的には、点火遅角制御の実行条件は、例えば、触媒の温度が所定値以下である場合に成立する。その結果、点火遅角制御の実行条件が成立しないと判別された場合は、以後、何ら処理が進められることなく、今回のルーチンが終了される。一方、点火遅角制御の実行条件が成立すると判別された場合は、次にステップ２０２の処理が実行される。
【００８４】
ステップ２０２では、圧力センサ３８の出力信号に基づいて、ブレーキブースタ１８の負圧室２２に導かれている圧力、すなわち、ブレーキ負圧Ｂ_ＶＡＣが検出される。
【００８５】
ステップ２０４では、上記図３に示すルーチンのステップ１０４と同様に、ブレーキ負圧Ｂ_ＶＡＣが所定値Ｂ_０を下回っているか否かが判別される。その結果、Ｂ_ＶＡＣ≦Ｂ_０が成立すると判別された場合は、次にステップ２０６の処理が実行される。一方、Ｂ_ＶＡＣ≦Ｂ_０が成立しないと判別された場合は、次にステップ２０８の処理が実行される。
【００８６】
ステップ２０６では、通常どおりの手順に従って、点火遅角制御を実行する処理が実行される。本ステップ２０６の処理が実行されると、以後、点火時期が遅角されると共に、その遅角に伴う出力の低下を補うべくスロットル弁３６のスロットル開度θが増大される。本ステップ２０６の処理が終了すると、今回のルーチンは終了される。
【００８７】
ステップ２０８では、ブレーキ負圧の現実の値Ｂ_ＶＡＣと目標の所定値Ｂ_０との偏差｜Ｂ_ＶＡＣ―Ｂ_０｜を算出する処理が実行される。
【００８８】
この偏差｜Ｂ_ＶＡＣ―Ｂ_０｜が小さい場合は、点火遅角制御により点火時期が遅角される過程で点火時期が進角側で変化する時間が短くても、すなわち、スロットル開度θが小さい状態に維持される時間が短くても、ブレーキ負圧を目標の所定値Ｂ_０まで確実に減圧させることが可能となる。一方、上記の偏差｜Ｂ_ＶＡＣ―Ｂ_０｜が大きい場合は、点火遅角制御により点火時期が遅角される過程で点火時期が進角側で変化する時間が長くなければ、すなわち、スロットル開度θが小さい状態に維持される時間が長くなければ、ブレーキ負圧を目標の所定値Ｂ_０まで減圧させることが不可能となる。この点、点火遅角制御により点火時期が遅角される過程において、点火時期を、ブレーキ負圧の現実の値Ｂ_ＶＡＣと目標の所定値Ｂ_０との偏差に応じて進角側で変化させることが適切である。
【００８９】
ステップ２１０では、点火時期の遅角が中断される時期（以下、中断時期ＩＴ_ｃと称す）を、上記ステップ２０８で算出された偏差｜Ｂ_ＶＡＣ―Ｂ_０｜に応じた値に設定する処理が実行される。具体的には、点火時期の遅角が中断される時期ＩＴ_ｃは、所定のマップを参照することにより、偏差｜Ｂ_ＶＡＣ―Ｂ_０｜が大きいほど進角側に設定される。
【００９０】
ステップ２１２では、上記ステップ２１０で設定された中断時期ＩＴ_ｃを考慮した点火遅角制御を実行する処理が実行される。
【００９１】
ステップ２１４では、点火時期（ＩＴ）が中断時期ＩＴ_ｃに達したか否かが判別される。本ステップ２１４の処理は、ＩＴ＝ＩＴ_ｃが成立すると判別されるまで繰り返し実行される。その結果、ＩＴ＝ＩＴ_ｃが成立すると判別された場合は、次にステップ２１６の処理が実行される。
【００９２】
ステップ２１６では、点火遅角制御による点火時期の遅角を中断させる処理が実行される。本ステップ２１６の処理が実行されると、以後、点火時期が一定に維持され、スロットル開度θも一定に維持される。
【００９３】
ステップ２１８では、点火時期の遅角が中断されてから所定時間が経過したか否かが判別される。その結果、その所定時間が経過した場合は、次にステップ２２０の処理が実行される。
【００９４】
ステップ２２０では、点火遅角制御による点火時期の遅角が再開される処理が実行される。本ステップ２２０の処理が実行されると、以後、点火時期の遅角が完了するまでその制御が継続される。本ステップ２２０の処理が終了すると、今回のルーチンは終了される。
【００９５】
上記の処理によれば、内燃機関１０の始動時において点火遅角制御が実行される時点で、ブレーキ負圧Ｂ_ＶＡＣが、ブレーキブースタ１８にブレーキ踏力に対して所望の倍力比を有する助勢力を発生させる程度にまで達していない場合には、点火遅角制御により点火時期が遅角される過程で点火時期を進角側で変化させることができる。具体的には、点火遅角制御の実行が中断される中断時期を設定し、点火遅角制御による点火時期の遅角が完了する前、点火時期がその中断時期に達した場合に点火遅角制御の実行を中断することができる。
【００９６】
点火遅角制御による点火時期の遅角が完了前に中断されると、内燃機関１０の出力が低下することはなく、スロットル開度θの増大も中断される。この場合、スロットル開度θの増大が中断されない場合に比して、スロットル弁３６の下流側の吸気通路３４に大きなインマニ負圧が発生する。このため、本実施例によれば、点火遅角制御により点火時期が遅角される際にブレーキ負圧Ｂ_ＶＡＣが不足している場合でも、内燃機関１０の始動直後にそのブレーキ負圧Ｂ_ＶＡＣの増大を図ることができ、ブレーキブースタ１８に十分に大きな負圧を確保することができる。従って、本実施例によれば、点火遅角制御が実行される際にも、ブレーキブースタ１８を適正に作動させることが可能となり、ブレーキ踏力を適正に増幅させることが可能となっている。
【００９７】
また、上記の処理によれば、点火遅角制御により点火時期が遅角される過程における点火時期の中断時期を、ブレーキ負圧Ｂ_ＶＡＣの目標値に対する不足量に応じて変更することができる。具体的には、ブレーキ負圧Ｂ_ＶＡＣの不足量が大きいほど、点火時期の中断時期が進角側に設定される。点火時期が進角側に設定されると、その分だけスロットル開度θの小さい状態が継続する時間が長くなる。従って、本実施例によれば、ブレーキ負圧Ｂ_ＶＡＣの不足量に応じたインマニ負圧を、ブレーキブースタ１８の負圧室２２へ導くことができる。このため、本実施例によれば、ブレーキ負圧Ｂ_ＶＡＣの不足量が大きくても、ブレーキブースタ１８に確実に十分に大きな負圧を確保することが可能となる。
【００９８】
尚、上記の実施例においては、ＥＣＵ１２が、触媒等の暖機の促進を図るべく、内燃機関１０の点火時期を遅角する点火遅角制御を実行することにより特許請求の範囲に記載した「点火時期制御手段」が、点火遅角制御に起因して内燃機関１０の出力が低下するのを防止すべく、点火遅角制御による点火時期の遅角に伴ってスロットル開度を増大することにより特許請求の範囲に記載した「スロットル開度制御手段」が、上記ステップ２１０乃至２２０の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「点火時期変更手段」が、上記ステップ２０８及び２１０の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「中断時期変更手段」が、それぞれ実現されている。
【００９９】
ところで、上記第２実施例においては、点火遅角制御による点火時期の遅角を中断する時期を、ブレーキ負圧の現実の値Ｂ_ＶＡＣと目標の所定値Ｂ_０との偏差に応じて変更することとしているが、本発明はこれに限定されることなく、点火遅角制御が開始された後における点火時期の遅角勾配を、すなわち、点火時期の遅角が完了するまでの時間を上記偏差に応じて変更することとしてもよい。この場合、上記偏差が大きいほど点火時期の遅角が完了するまでの時間を長くすれば、上記偏差が大きい場合でもスロットル開度θが小さい状態に維持される時間を長くすることができ、ブレーキブースタ１８に確実に十分に大きな負圧を確保することが可能となる。
【０１００】
また、上記第２実施例においては、点火遅角制御により点火時期が遅角される過程で一度だけその遅角を中断することとしているが、その過程で複数回に渡って多段階的に点火時期の遅角を中断することとしてもよい。
【０１０１】
次に、図６を参照して、本発明の第３実施例について説明する。
【０１０２】
上記した第１及び第２実施例において、内燃機関１０は、図１に示す如く、吸気通路３４の燃焼室５０側の端部近傍に配設されたインジェクタ５２を備え、このインジェクタ５２が燃料を吸気バルブにより開閉される吸気ポートへ向けて噴射するタイプのポート噴射型エンジンである。これに対して、本実施例において、内燃機関は筒内噴射型エンジンである。
【０１０３】
図６は、本実施例の内燃機関１００の負圧制御装置のシステム構成図を示す。本実施例のシステムは、上記図１に示す構成において、内燃機関１０に代えて内燃機関１００を用いることにより実現される。尚、図６において、上記図１に示す構成部分と同一の構成部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１０４】
すなわち、本実施例の内燃機関１００は、先端部が燃焼室５０に露出するように燃焼室５０の外壁に配設されたインジェクタ１０２を備えている。インジェクタ１０２は、ＥＣＵ１２に電気的に接続されており、ＥＣＵ１２から駆動信号が供給された場合に燃料タンクから汲み上げられた燃料を直接に燃焼室５０へ噴射する。また、内燃機関１００は、燃焼室５０内の容積を可変するピストン１０４を備えている。ピストン１０４は、その頂面にキャビティを有している。
【０１０５】
このような筒内噴射型エンジンとして機能する内燃機関１００においては、触媒等の暖機の促進を図るためファーストアイドル状態が実現された際、圧縮工程中に燃料噴射を行い、図１に示すポート噴射型の内燃機関１０に比べて点火時期を大幅に遅角することによる成層燃焼が行われる。すなわち、図１に示すポート噴射型の内燃機関１０では燃料と空気とが予め混合されているので、点火時期をあまり遅らせることはできないが、図６に示す筒内噴射型の内燃機関１００では圧縮工程中の燃料噴射により混合気の形成時期を大幅に遅らせることができるので、点火時期を大幅に遅らせることが可能となる。このため、本実施例の内燃機関１００によれば、点火時期の遅角により触媒暖機効果の向上を図ることが可能となっている。
【０１０６】
上述の如く、点火時期が遅角されると、触媒等が暖機され易くなる一方で、内燃機関１００の出力が低下する事態が生じ、燃焼が不安定になるおそれがある。かかる場合に出力の低下を補うため、スロットル弁３６の開度を増大させると、スロットル弁３６の下流側のインマニ負圧が減少し、ブレーキブースタ１８に作用するブレーキ負圧ＶＢ_ＶＡＣが不足するため、内燃機関１００の始動前の時点でブレーキブースタ１８に充分な負圧が蓄えられていない場合にはブレーキ踏力に対して所望の助勢力を発生させることができない事態が生じ得る。
【０１０７】
そこで、本実施例のシステムにおいては、上記した第１実施例のシステムと同様に、内燃機関１００の始動が開始された際に、ブレーキ負圧Ｂ_ＶＡＣが、ブレーキブースタ１８にブレーキ踏力に対して所望の倍力比を有する助勢力を発生させる程度にまで達していない場合、内燃機関１００をファーストアイドル状態に移行させる前にファーストアイドル状態よりも高回転まで吹き上がらせると共に、その機関回転数ＮＥが吹き上がり回転数に達した後ファーストアイドル回転数近傍の値に低下するまでの期間、スロットル弁３６を全閉状態に維持する。
【０１０８】
従って、本実施例のシステムにおいても、内燃機関１００の始動が開始された後速やかに、内燃機関１００の運転に支障をきたすことなく、ブレーキブースタ１８に十分に大きな負圧を確保することができ、これにより、内燃機関１００が始動開始後ファーストアイドル状態に移行する前にブレーキブースタ１８を適正に作動させることが可能となり、ブレーキ踏力を適正に増幅させることが可能となる。
【０１０９】
また、本実施例のシステムにおいては、上記した第２実施例のシステムと同様に、内燃機関１００の始動時において点火遅角制御が実行される時点で、ブレーキ負圧Ｂ_ＶＡＣが、ブレーキブースタ１８にブレーキ踏力に対して所望の倍力比を有する助勢力を発生させる程度にまで達していない場合には、点火遅角制御により点火時期が遅角される過程で点火時期を進角側で変化させる。従って、本実施例のシステムにおいても、点火遅角制御により点火時期が遅角される際にブレーキ負圧Ｂ_ＶＡＣが不足している場合でも、内燃機関１００の始動直後にそのブレーキ負圧Ｂ_ＶＡＣの増大を図ることができ、ブレーキブースタ１８に十分に大きな負圧を確保することが可能となる。
【０１１０】
【発明の効果】
上述の如く、請求項１、２、３、５、１２、及び１３記載の発明によれば、内燃機関の運転に支障をきたすことなく、ブレーキブースタに十分に大きな負圧を確保することができる。
【０１１１】
請求項４及び６記載の発明によれば、ブレーキブースタに作用する負圧の不足量に応じた負圧をブレーキブースタに供給することができるので、ブレーキブースタに作用する負圧と所望の負圧との差圧にかかわらず確実にブレーキブースタに十分に大きな負圧を導くことができる。
【０１１２】
請求項７、８、及び１０記載の発明によれば、点火遅角制御が実行される際にも、ブレーキブースタに十分に大きな負圧を確保することができる。
【０１１３】
また、請求項９及び１１記載の発明によれば、点火遅角制御が実行される際にも、ブレーキブースタに作用する負圧の不足量に応じた負圧をブレーキブースタに供給することができ、ブレーキブースタに作用する負圧と所望の負圧との差圧にかかわらず確実にブレーキブースタに十分に大きな負圧を導くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例である内燃機関の負圧制御装置のシステム構成図である。
【図２】本実施例の内燃機関の負圧制御装置の動作を説明するための図である。
【図３】本実施例においてＥＣＵが実行する制御ルーチンのフローチャートである。
【図４】本発明の第２実施例である内燃機関の負圧制御装置の動作を説明するための図である。
【図５】本実施例においてＥＣＵが実行する制御ルーチンのフローチャートである。
【図６】本発明の第３実施例である内燃機関の負圧制御装置のシステム構成図である。
【符号の説明】
１０，１００ 内燃機関
１２ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）
１８ ブレーキブースタ
３４ 吸気通路
３６ スロットル弁
３８ 圧力センサ
５６ ＮＥセンサ

Claims (13)

1. 吸気通路に設けられたスロットル弁の下流側に生ずる負圧を動力源としてブレーキ踏力を増幅するブレーキブースタを備える内燃機関の負圧制御装置であって、
   内燃機関の始動が開始された際、前記ブレーキブースタに作用する負圧が所望の値に達していない場合には、内燃機関の回転数がファーストアイドル時に定常運転するファーストアイドル回転数よりも高い第１の回転数に達した後、該内燃機関が前記ファーストアイドル回転数で運転する定常運転モードに移行するまでの期間中に、前記スロットル弁を、前記ファーストアイドル回転数に対応する開度よりも小さい開度に維持するスロットル弁制御手段を備えることを特徴とする内燃機関の負圧制御装置。
2. 請求項１記載の内燃機関の負圧制御装置において、
   前記スロットル弁制御手段は、内燃機関の回転数が前記第１の回転数に達した後、該内燃機関が前記定常運転モードに移行するまでの期間中に、前記スロットル弁を全閉状態に維持することを特徴とする内燃機関の負圧制御装置。
3. 請求項１記載の内燃機関の負圧制御装置において、
   前記スロットル弁制御手段は、内燃機関の回転数が前記第１の回転数に達した後、該内燃機関が前記定常運転モードに移行するまでの期間中に、前記スロットル弁を、前記ファーストアイドル回転数よりも低回転で運転する通常のアイドル状態における開度にほぼ等しい開度に維持することを特徴とする内燃機関の負圧制御装置。
4. 請求項１記載の内燃機関の負圧制御装置において、
   前記ブレーキブースタに作用する負圧と前記所望の値との差圧に応じて、前記スロットル弁を前記ファーストアイドル回転数に対応する開度よりも小さい開度に維持する時間を変更する期間変更手段を備えることを特徴とする内燃機関の負圧制御装置。
5. 吸気通路に設けられたスロットル弁の下流側に生ずる負圧を動力源としてブレーキ踏力を増幅するブレーキブースタを備える内燃機関の負圧制御装置であって、
   内燃機関の始動が開始された際、前記ブレーキブースタに作用する負圧が所望の値に達していない場合には、内燃機関がファーストアイドル時に定常運転する定常運転モードに移行する前、内燃機関の回転数が前記定常運転モードにおけるファーストアイドル回転数よりも高い第１の回転数に達した後に、前記スロットル弁を、前記ファーストアイドル回転数に対応する開度よりも小さい開度に維持するスロットル弁制御手段を備えることを特徴とする内燃機関の負圧制御装置。
6. 請求項１又は５記載の内燃機関の負圧制御装置において、
   前記ブレーキブースタに作用する負圧と前記所望の値との差圧に応じて前記第１の回転数を変更する所定回転数変更手段を備えることを特徴とする内燃機関の負圧制御装置。
7. 吸気通路に設けられたスロットル弁の下流側に生ずる負圧を動力源としてブレーキ踏力を増幅するブレーキブースタと、ファーストアイドル時に点火時期が所定の時期まで遅角される点火遅角制御を実行する点火時期制御手段と、前記点火遅角制御により点火時期が遅角されるほど前記スロットル弁の開度を増大するスロットル開度制御手段と、を備える内燃機関の負圧制御装置であって、
   前記ブレーキブースタに作用する負圧が所望の値に達していない場合には、前記点火遅角制御により点火時期が前記所定の時期まで遅角される少なくとも一部の過程で、該点火時期を、前記ブレーキブースタに作用する負圧が前記所望の値に達している場合に比して進角側で変化させる点火時期変更手段を備えることを特徴とする内燃機関の負圧制御装置。
8. 請求項７記載の内燃機関の負圧制御装置において、
   前記点火時期変更手段は、前記ブレーキブースタに作用する負圧が前記所望の値に達していない場合、前記点火時期制御手段による前記点火遅角制御の実行を点火時期が前記所定の時期に達する前に中断することにより、点火時期を前記ブレーキブースタに作用する負圧が前記所望の値に達している場合に比して進角側で変化させることを特徴とする内燃機関の負圧制御装置。
9. 請求項８記載の内燃機関の負圧制御装置において、
   前記ブレーキブースタに作用する負圧と前記所望の値との差圧に応じて、前記点火時期制御手段による前記点火遅角制御の実行を中断する時期を変更する中断時期変更手段を備えることを特徴とする内燃機関の負圧制御装置。
10. 吸気通路に設けられたスロットル弁の下流側に生ずる負圧を動力源としてブレーキ踏力を増幅するブレーキブースタと、ファーストアイドル時に点火時期が所定の時期まで遅角される点火遅角制御を実行する点火時期制御手段と、前記点火遅角制御により点火時期が遅角されるほど前記スロットル弁の開度を増大するスロットル開度制御手段と、を備える内燃機関の負圧制御装置であって、
    前記ブレーキブースタに作用する負圧が所望の値に達していない場合には、前記点火遅角制御により点火時期を前記所定の時期に到達させるまでの時間を、前記ブレーキブースタに作用する負圧が前記所望の値に達している場合に比して長くする点火時期変更手段を備えることを特徴とする内燃機関の負圧制御装置。
11. 請求項１０記載の内燃機関の負圧制御装置において、
    前記点火時期変更手段は、前記ブレーキブースタに作用する負圧と前記所望の値との差圧に応じて前記時間を変更することを特徴とする内燃機関の負圧制御装置。
12. 吸気通路に設けられたスロットル弁の下流側に生ずる負圧を動力源としてブレーキ踏力を増幅するブレーキブースタを備える内燃機関の負圧制御装置であって、
    内燃機関の始動が開始された際、該内燃機関の始動中又は始動後に点火時期遅角及びスロットル開度増加を伴う触媒暖機運転を行う触媒暖機制御の実行条件が成立する場合には、内燃機関の回転数がファーストアイドル時に定常運転するファーストアイドル回転数よりも高い所定の回転数に達した後、該内燃機関が前記ファーストアイドル回転数で運転する定常運転モードに移行するまでの期間中に、前記スロットル弁を、前記ファーストアイドル回転数に対応する開度よりも小さい開度に維持するスロットル弁制御手段を備えることを特徴とする内燃機関の負圧制御装置。
13. 吸気通路に設けられたスロットル弁の下流側に生ずる負圧を動力源としてブレーキ踏力を増幅するブレーキブースタを備える内燃機関の制御方法であって、
    内燃機関の始動が開始された際、前記ブレーキブースタに作用する負圧が所望の値に達していない場合には、内燃機関を、ファーストアイドル時に定常運転する定常運転モードへの移行前に、前記定常運転モードにおけるファーストアイドル回転数よりも高く設定された第１の回転数まで回転させる第１のステップと、
    内燃機関の回転数が前記第１の回転数に達した後、該内燃機関が前記定常運転モードに移行するまでの期間中に、前記スロットル弁を、前記ファーストアイドル回転数に対応する開度よりも小さい開度に維持する第２のステップと、
    を備えることを特徴とする内燃機関の制御方法。

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