JP4064931B2 - 内燃機関の吸入空気量制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、内燃機関の吸入空気量制御装置に関し、より詳しくは、内燃機関の始動時の吸入空気量を制御する装置に関する。

車両に搭載される内燃機関にあっては、吸気系に設けられたスロットルバルブの開度が全閉であるとき（即ち、機関始動時やアイドル運転時）、スロットルバルブの上流側と下流側とを連通するバイパス通路に配置された２次空気量調整バルブの駆動（開閉）を制御することにより、吸入空気量を調整している。

２次空気量調整バルブの駆動を制御することによって吸入空気量を調整する装置にあっては、イグニッションスイッチがオンされる（ＥＣＵへの電力供給が開始されるオンポジションが選択される）と、冷却水温などに基づいて目標吸入空気量を算出し、その供給に必要とされる開度となるように２次空気量調整バルブへの通電を制御するようにしている。これにより、クランキングが開始したとき、機関の始動に必要な空気量が速やかに供給され、よって機関の始動性を向上させることができる。

一方、機関始動時の吹き上がりを防止するため、イグニッションスイッチがオンされてからクランキング開始後所定時間経過するまでの間、２次空気量調整バルブの開度を全閉にするようにした技術も提案されている（例えば、特許文献１参照）。尚、２次空気量調整バルブは、一般に、非通電時の機械的な開度（初期位置）が５０％程度に設定され、全開（開度１００％）あるいは全閉（開度０％）に向かって駆動されるに従って消費電力が大きくなる。従って、上記のように２次空気量調整バルブを全閉にするには、比較的大きな電力が必要となる。
特開平１０−１８８８５号公報（段落００１５，００１７など）

上述したように、従来技術にあっては、クランキングに備え、イグニッションスイッチがオンされることをトリガーとして２次空気量調整バルブへの通電制御を開始するようにしているため、イグニッションスイッチのオンに続いてクランキングが開始されない場合（イグニッションスイッチのスタートポジションが選択されなかった場合）、不要な電力を消費するという不具合があった。尚、かかる不具合は、始動時およびアイドル運転時の吸入空気量を、アクチュエータによって開閉されるスロットルバルブで調整するＤＢＷ方式の装置であっても、同様に起こり得る。

また、内燃機関がストールした後、再始動のためのクランキングが開始されずにイグニッションスイッチがオンポジションに保持された場合も、２次空気量調整バルブへの通電制御が継続されるため、同様に不要な電力を消費するという不具合があった。

従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、クランキング開始時に機関の始動に必要な空気量を速やかに供給して機関の始動性を向上させると共に、クランキングが開始されなかったときの不要な電力の消費を防止するようにした内燃機関の吸入空気量制御装置を提供することにある。

上記の目的を解決するために、請求項１にあっては、内燃機関に供給される吸入空気量を調整する吸入空気量調整弁と、前記吸入空気量調整弁を開閉させるアクチュエータと、前記アクチュエータへの通電を制御する制御手段とを備えた内燃機関の吸入空気量制御装置において、イグニッションスイッチがオンされてからの経過時間を計測する第１の計時手段と、前記内燃機関のクランキングの開始を検出するクランキング開始検出手段とを備えると共に、前記制御手段は、前記イグニッションスイッチがオンされたときに前記アクチュエータへの通電を開始する一方、前記第１の計時手段で計測された経過時間が第１の所定時間を超えるまでの間に前記内燃機関のクランキングの開始が検出されないとき、前記アクチュエータへの通電を停止するように構成した。

また、請求項２にあっては、内燃機関に供給される吸入空気量を調整する吸入空気量調整弁と、前記吸入空気量調整弁を開閉させるアクチュエータと、前記アクチュエータへの通電を制御する制御手段とを備えた内燃機関の吸入空気量制御装置において、前記内燃機関のクランキングの開始を検出するクランキング開始検出手段と、前記内燃機関のストールを検出するストール検出手段と、前記内燃機関のストールが検出されてからの経過時間を計測する第２の計時手段とを備えると共に、前記制御手段は、イグニッションスイッチがオンされたときに前記アクチュエータへの通電を開始する一方、前記第２の計時手段で計測された経過時間が第２の所定時間を超えるまでの間に前記内燃機関のクランキングの開始が検出されないとき、前記アクチュエータへの通電を停止するように構成した。

また、請求項３にあっては、前記クランキング開始検出手段が、前記内燃機関のクランクシャフトの回転を検出する回転検出手段からなるように構成した。

請求項１においては、内燃機関に供給される吸入空気量を調整する吸入空気量調整弁と、前記吸入空気量調整弁を開閉させるアクチュエータと、前記アクチュエータへの通電を制御する制御手段とを備えた内燃機関の吸入空気量制御装置において、イグニッションスイッチがオンされてからの経過時間を計測する第１の計時手段と、前記内燃機関のクランキングの開始を検出するクランキング開始検出手段とを備えると共に、前記制御手段は、前記イグニッションスイッチがオンされたときに前記アクチュエータへの通電を開始する一方、前記第１の計時手段で計測された経過時間が第１の所定時間を超えるまでの間に前記内燃機関のクランキングの開始が検出されないとき、前記アクチュエータへの通電を停止するように構成したので、クランキング開始時に機関の始動に必要な空気量を速やかに供給することができ、よって機関の始動性を向上させることができると共に、クランキングが開始されなかったときの不要な電力の消費を防止することができる。

また、請求項２にあっては、内燃機関に供給される吸入空気量を調整する吸入空気量調整弁と、前記吸入空気量調整弁を開閉させるアクチュエータと、前記アクチュエータへの通電を制御する制御手段とを備えた内燃機関の吸入空気量制御装置において、前記内燃機関のクランキングの開始を検出するクランキング開始検出手段と、前記内燃機関のストールを検出するストール検出手段と、前記内燃機関のストールが検出されてからの経過時間を計測する第２の計時手段とを備えると共に、前記制御手段は、イグニッションスイッチがオンされたときに前記アクチュエータへの通電を開始する一方、前記第２の計時手段で計測された経過時間が第２の所定時間を超えるまでの間に前記内燃機関のクランキングの開始が検出されないとき、前記アクチュエータへの通電を停止するように構成したので、内燃機関がストールして再始動されなかったときに不要な電力が消費されるのを防止することができる。また、ストール後、第２の所定時間が経過するまではアクチュエータへの通電が継続されるため、機関を再始動するためのクランキングが開始された際、始動に必要な空気量を速やかに供給することができ、よって機関の始動性を向上させることができる。

また、請求項３にあっては、前記クランキング開始検出手段が、前記内燃機関のクランクシャフトの回転を検出する回転検出手段からなるように構成したので、内燃機関のクランキングの開始を精度良く検出することができ、上記した効果をより一層効果的に得ることができる。

以下、添付図面に即してこの発明に係る内燃機関の吸入空気量制御装置を実施するための最良の形態について説明する。

図１は、この発明の第１実施例に係る内燃機関の吸入空気量制御装置の全体構成を示す概略図である。

同図において符合１０は、図示しない車両に搭載された内燃機関（以下「エンジン」という）を示す。エンジン１０は、例えば直列４気筒のＤＯＨＣエンジンからなる。

エンジン１０の吸気管１２の上流側にはスロットルバルブ１４が配置される。スロットルバルブ１４は、スロットルワイヤ１６を介して車両（図示せず）の運転席フロアに設けられたアクセルペダル１８に機械的に接続され、アクセルペダル１８の踏み量に応じて開閉されてエンジン１０の吸気を調量する。スロットルバルブ１４の付近にはスロットルバルブ開度センサ２０が設けられ、スロットルバルブ１４の開度（以下「スロットル開度」という）θＴＨに応じた信号を出力してＥＣＵ（電子制御ユニット）２２に送出する。

ＥＣＵ２２は、エンジン１０の各部の制御を行うための演算を行なうＣＰＵ２２ａと、エンジン１０の各部の制御を行うためのプログラムおよび各種のデータ（テーブルなど）を格納するＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）２２ｂと、ＣＰＵ２２ａによる演算の作業領域を提供し、エンジン１０の各部から送られてくるデータおよびエンジン１０の各部に送り出す制御信号を一時記憶するＲＡＭ２２ｃと、エンジン１０の各部から送られてくるデータを受け入れる入力回路２２ｄと、エンジン１０の各部に制御信号を送る出力回路２２ｅなどを備える。

スロットルバルブ１４の下流のインテークマニホルド（図示せず）の直後の吸気ポート付近には、気筒（図示せず）ごとにインジェクタ（燃料噴射弁）２４が設けられる。インジェクタ２４は、図示しない燃料タンクから燃料ポンプおよび燃料供給管を介してガソリン燃料が圧送されると共に、ＥＣＵ２２からの制御信号によって開弁時間が制御される。

吸気管１２には、スロットルバルブ１４の上流側と下流側とを連通してスロットルバルブ１４をバイパスするバイパス通路（２次空気通路）２６が接続される。バイパス通路２６の途中にはバイパス空気量を調整する２次空気量調整バルブ３０（特許請求の範囲に記載した吸入空気量調整弁）が設けられる。

２次空気量調整バルブ３０は、ロータリソレノイド３２（アクチュエータ）と、その出力軸３２ａに固定された弁体３４とを備えたロータリ式のバルブ（ＲＡＣＶ；Rotary Air Control Valve）である。ロータリソレノイド３２は、駆動回路３６を介して車載バッテリ（図１で図示省略）に接続され、電力の供給を受ける。また、駆動回路３６にはＥＣＵ２２が接続される。駆動回路３６は、ＥＣＵ２２から送出された制御信号（パルス信号）に従って動作させられることにより、車載バッテリからロータリソレノイド３２に供給される電流の方向と大きさを制御する。

弁体３４は、ロータリソレノイド３２の出力軸３２ａの回動軸線を中心に回動させられることで、バイパス通路２６の流路面積を連続的に変化させ、エンジン１０に供給される２次空気量を調整する。尚、２次空気量調整バルブ３０は、ロータリソレノイド３２が非通電のときの機械的な開度（初期位置）が５０％（全開と全閉の中間位置）となるように設定される。

吸気管１２のスロットルバルブ１４の下流側には、吸気管圧力センサ４０および吸気温センサ４２が装着され、それぞれ吸気管内圧力（負荷）ＰＢＡおよび吸気温ＴＡを示す電気信号を出力する。また、エシジン１０のシリンダブロックの冷却水が充満した気筒周壁（図示せず）には、エンジン冷却水温センサ４４が取り付けられ、エンジン冷却水温ＴＷに応じた信号を出力する。

エンジン１０のカム軸またはクランク軸（共に図示せず）の付近には、気筒判別センサ４６が取り付けられ、特定の気筒が所定のクラシク角度位置に達したときに気筒判別信号ＣＹＬを出力する。エンジン１０のクランク軸の付近には、さらにＴＤＣセンサ４８およびクランク角センサ５０が取り付けられる。ＴＤＣセンサ４８は各気筒のピストンのＴＤＣ位置に関連した所定のクランク角度位置でＴＤＣ信号を出力し、クランク角センサ５０はＴＤＣ信号よりも周期の短いクランク角度（例えば３０度）でＣＲＫ信号を出力する。ＣＲＫ信号はＥＣＵ２２によってカウントされ、エンジン回転数ＮＥが検出される。

エンジン１０は排気管５４を備え、排気管５４の途中に設けられた排出ガス浄化装置である三元触媒５６を介して燃焼ガスを外部に排出する。排気管５４の途中に装着された広域空燃比センサ（以下「ＬＡＦセンサ」という）５８は、リーンからリッチにわたる範囲において、排出ガス中の実空燃比に比例する出力を生じ、ＥＣＵ２２に送出する。

エンジン１０が搭載される車両のドライブシャフト付近には、車速センサ６０が配置され、車両の走行速度を示す出力を生じてＥＣＵ２２に送る。車速センサ６０の出力はＥＣＵ２２によってカウントされ、車速ＶＰが検出される。また、エンジンルーム（図示せず）の適宜位置には大気圧センサ６２が設けられ、大気圧ＰＡに応じた信号を出力する。

また、車両の運転席（図示せず）付近には、イグニッションスイッチ６４が設けられる。イグニッションスイッチ６４は、順にオフ、アクセサリー、オンおよびスタートの公知の４つのポジションを有し、運転者によって選択されたポジションに応じて各電気機器への電力の供給および遮断を行う。具体的には、オフポジションが選択されると、ＥＣＵ２２や各種センサ、アクチュエータなどへの一切の電力供給が遮断される。また、アクセサリーポジションが選択されると、ラジオなどの一部の補機類に電力供給が開始され、オンポジションが選択されると、セルモータを除くＥＣＵ２２や各種センサ、アクチュエータなどへの電力供給が開始される。そして、オンポジションを通過してスタートポジションが選択されると、セルモータが動作してクランキングが開始され、エンジン１０が始動される。

上記した各種センサの出力は、ＥＣＵ２２の入力回路２２ｄに入力される。入力回路２２ｄは、入力信号波形を整形して電圧レベルを所定レベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する。ＣＰＵ２２ａは、変換されたデジタル信号を処理すると共に、ＲＯＭ２２ｂに格納されているプログラムに従って演算を実行し、出力回路２２ｅを介して駆動回路３６に制御信号（パルス信号）を送出してロータリソレノイド３２への通電を制御して２次空気量調整バルブ３０の開度を調整し、エンジン１０に供給される２次空気量を調整する。また、ＣＰＵ２２ａは、同様にＲＯＭ２２ｂに格納されているプログラムに従って演算を実行し、インジェクタ２４、イグナイタおよびその他のアクチュエータ（共に図示せず）に制御信号を送る。

次いで、上記した駆動回路３６について詳説する。図２は、駆動回路３６の回路図である。

図２に示すように、駆動回路３６は、第１のディレイ部３６ａと、第２のディレイ部３６ｂとを備える。第１のディレイ部３６ａの一端はＥＣＵ２２の出力回路２２ｅに接続される一方、他端は第１のＦＥＴ（電界効果トランジスタ）３６ｃと第２のＦＥＴ３６ｄのゲート側に接続される。

また、第２のディレイ部３６ｂは、その一端がノット（ＮＯＴ）ゲート３６ｅを介して出力回路２２ｅに接続される一方、その他端が第３のＦＥＴ３６ｆと第４のＦＥＴ３６ｇのゲート側に接続される。尚、第１から第４のＦＥＴ３６ｃ，３６ｄ，３６ｆ，３６ｇのドレイン側は、車載バッテリ７０に接続される。

ＥＣＵ２２の出力回路２２ｅは、制御信号（パルス信号）を第１のディレイ部３６ａと第２のディレイ部３６ｂに出力する。ＥＣＵ２２が出力するパルス信号のデューティ比は、２次空気量調整バルブ３０の開閉方向と開度に応じて決定される。以下、ＥＣＵ２２が出力するパルス信号のデューティ比を「出力パルスデューティ比ＤＯＵＴＲ」という。

第１のディレイ部３６ａは、入力したパルス信号を所定時間遅延させて第１のＦＥＴ３６ｃと第２のＦＥＴ３６ｄのゲート側に出力する。また、第２のディレイ部３６ｂは、ノットゲート３６ｅで反転されたパルス信号を入力し、所定時間遅延させて第３のＦＥＴ３６ｆと第４のＦＥＴ３６ｇのゲート側に出力する。

第１から第４のＦＥＴ３６ｃ，３６ｄ，３６ｆ，３６ｇは、ゲート側に入力されるパルス信号がオン出力のときにドレイン電流が流れる一方、ゲート側に入力されるパルス信号がオフ出力のときはドレイン電流が流れない。

従って、ＥＣＵ２２の出力パルスがオン出力のとき、第１のＦＥＴ３６ｃと第２のＦＥＴ３６ｄにドレイン電流が流れ、よってロータリソレノイド３２のコイル３２ｂにそのプラス側からマイナス側へと流れる電流が供給される。他方、第３のＦＥＴ３６ｆと第４のＦＥＴ３６ｇのゲート側に入力されるパルス信号はノットゲート３６ｅで反転されていることから、ＥＣＵ２２の出力パルスがオフ出力のときに第３のＦＥＴ３６ｆと第４のＦＥＴ３６ｇにドレイン電流が流れ、よってコイル３２ｂにそのマイナス側からプラス側へと流れる電流が供給される。即ち、出力パルスデューティ比ＤＯＵＴＲに応じ、コイル３２ｂにプラス側からマイナス側へと電流が流れる時間と、マイナス側からプラス側へと電流が流れる時間が決定される。尚、この実施例にあっては、コイル３２ｂにプラス側からマイナス側へと流れる電流が供給されるとき、２次空気量調整バルブ３０が開弁方向に駆動され、コイル３２ｂにマイナス側からプラス側へと電流が流れる電流が供給されるとき、２次空気量調整バルブ３０が閉弁方向に駆動されるものとする。

ここで、出力パルスデューティ比ＤＯＵＴＲが５０％のときは、電流がプラス側からマイナス側へと流れる時間とマイナス側からプラス側へと流れる時間が等しくなることから、コイル３２ｂに供給される電流は図３に示す如く実質的に零となる。このため、２次空気量調整バルブ３０は初期位置に戻され、その機械的な開度は５０％（全開と全閉の中間位置）とされる。

尚、図３に示す如く、出力パルスデューティ比ＤＯＵＴＲが５０％であっても、ＦＥＴの特性上、正確にはコイル３２ｂに微量の電流が流れる。しかしながら、かかる電流は、車載バッテリ７０の容量と比較した場合、零と見做すことができる程度の微電流である。従って、この明細書においては、出力パルスデューティ比ＤＯＵＴＲが５０％であるとき、ロータリソレノイド３２は非通電であるものとした。

一方、出力パルスデューティ比ＤＯＵＴＲが５０％を上回るときは、電流がプラス側からマイナス側へと流れる時間が、マイナス側からプラス側へと流れる時間を上回ることから、２次空気量調整バルブ３０は開弁方向に駆動される。即ち、出力パルスデューティ比ＤＯＵＴＲが５０％を超えて大きくなるに従ってプラス側からマイナス側へと流れる電流が大きくなり、よって２次空気量調整バルブ３０の開度が大きくなって吸入空気量が増加させられる。より詳しくは、図３に示すように、出力パルスデューティ比ＤＯＵＴＲが９５％のときに２次空気量調整バルブ３０の開度が全開とされ、吸入空気量（２次空気量）が最大とされる。

また、出力パルスデューティ比ＤＯＵＴＲが５０％を下回るときは、電流がプラス側からマイナス側へと流れる時間が、マイナス側からプラス側へと流れる時間を下回ることから、２次空気量調整バルブ３０は閉弁方向に駆動される。即ち、出力パルスデューティ比ＤＯＵＴＲが５０％を下回って小さくなるに従ってマイナス側からプラス側へと流れる電流が大きくなり、よって２次空気量調整バルブ３０の開度が小さくなって吸入空気量が減少させられる。より詳しくは、図３に示すように、出力パルスデューティ比ＤＯＵＴＲが５％のときに２次空気量調整バルブ３０の開度は全閉とされ、吸入空気量（２次空気量）が最小とされる。

このように、この実施例にあっては、ＥＣＵ２２が出力するパルス信号のデューティ比ＤＯＵＴＲを５％から９５％の間で変化させることにより、ロータリソレノイド３２の通電（車載バッテリ７０から供給される電流の方向と大きさ）を制御して２次空気量調整バルブ３０の開度を調整し、よってエンジン１０の吸入空気量（２次空気量）を調整することができる。

尚、第１から第４のＦＥＴ３６ｃ，３６ｄ，３６ｆ，３６ｇのゲート側に供給されるパルス信号を第１のディレイ部３６ａと第２のディレイ部３６ｂで所定時間遅延させたのは、ＥＣＵ２２の出力パルスがデューティ比５０％以下からそれ以上の値に切り換えられたとき（あるいはその逆のとき）、貫通電流が発生する（４個全てのＦＥＴにドレイン電流が流れる）のを防止するためである。

続いて、この実施例に係る内燃機関の吸入空気量制御装置の動作について説明する。

図４は、その動作を示すフローチャートである。図示のプログラムは、イグニッションスイッチ６４がオンされた（ＥＣＵ２２への電力供給が開始されるオンポジションが選択された）とき、ＣＰＵ２２ａにおいて例えば５［ｍｓｅｃ］ごとに実行（ループ）される。

以下説明すると、先ず、Ｓ１０において、フラグＦ．ＳＴのビットが１にセットされているか否かを判断する。フラグＦ．ＳＴのビットは後述するステップで設定され、そのビット（初期値０）が１にセットされているときは今回のプログラムループがイグニッションスイッチ６４がオンされてから２回目以降のプログラムループであることを示す一方、０にリセットされているときは、今回のプログラムループが初回のプログラムループであることを示す。

初回のプログラムループではＳ１０で否定されてＳ１２に進み、イニシャライズ処理を行う。具体的には、第１の通電停止タイマＴＲＡＯＦＦ１（ダウンカウンタ。特許請求の範囲に記載した第１の計時手段）に所定時間＃ＴＲＡＯＦＦ１（特許請求の範囲に記載した第１の所定時間。例えば１０［ｓｅｃ］）をセットすると共に、クリーニング処理実行タイマＴＲＡＩＮＩ（ダウンカウンタ）に所定時間＃ＴＲＡＩＮＩ（例えば８０［ｍｓｅｃ］）をセットする。次いでＳ１４に進み、フラグＦ．ＳＴのビットを１にセットする。これにより、次回以降のプログラムループではＳ１０で肯定され、Ｓ１２およびＳ１４の処理がスキップされる。

次いでＳ１６に進み、フラグＦ．ＴＤＣＥＸＩＳＴのビットが１にセットされているか否か判断する。フラグＦ．ＴＤＣＥＸＩＳＴのビットは図示しないルーチンで設定され、そのビット（初期値０）が１にセットされているときはＴＤＣセンサ４８によって最初のＴＤＣ信号が出力された（即ち、イグニッションスイッチ６４のスタートポジションが選択されてクランキングが開始し、クランクシャフトの回転が検出された）ことを示す一方、そのビットが０にリセットされているときはＴＤＣ信号が未だ出力されていない（即ち、クランキングが開始されていない）ことを示す。

Ｓ１６で否定されるときはＳ１８に進み、第１の通電停止タイマＴＲＡＯＦＦ１の値が零に達したか否か、即ち、イグニッションスイッチ６４がオンされてからの経過時間がＳ１２でセットした所定時間＃ＴＲＡＯＦＦ１に達したか否か判断する。Ｓ１８で否定されるときは、次いでＳ２０に進んでクリーニング処理実行タイマＴＲＡＩＮＩの値が零に達したか否か判断する。

Ｓ２０で否定されるときはＳ２２に進み、クリーニング処理実行タイマＴＲＡＩＮＩの値が所定時間＃ＴＲＡＩＮＩの２分の１（即ち、４０［ｍｓｅｃ］）未満になったか否か判断する。Ｓ２２で否定されるとき次いでＳ２４に進み、前記した出力パルスデューティ比ＤＯＵＴＲ（ＥＣＵ２２が出力するパルス信号のデューティ比）を５％に設定する。即ち、２次空気量調整バルブ３０の開度を全閉にする。

一方、Ｓ２２で肯定されるときは、Ｓ２６に進んで出力パルスデューティ比ＤＯＵＴＲを９５％に設定する。即ち、２次空気量調整バルブ３０の開度を全開にする。

このように、イグニッションスイッチ６４がオンされてからクランキングが開始されるまでの短時間に２次空気量調整バルブ３０の開度を大きく変化させる（全閉から全開にする、あるいはその逆でも良い。また、それらの動作を繰り返し行っても良い）ことにより、２次空気量調整バルブ３０に付着した粉塵を除去する（振り払う）ことができる。かかるクリーニング処理を実行することで、２次空気量調整バルブ３０の開閉動作が円滑に行われるようになり、エンジン１０の始動性およびアイドル運転の安定性を向上させることができる。

図４フローチャートの説明を続けると、Ｓ２０で肯定されるとき、即ち、イグニッションスイッチ６４がオンされてから所定時間＃ＴＲＡＩＮＩが経過したと判断されたときは、次いでＳ２８に進み、通常制御デューティ比ＤＯＵＴＲＮＭＬを算出する。具体的には、冷却水温ＴＷなどに基づいて目標アイドル回転数を算出し、算出された目標アイドル回転数と検出されたエンジン回転数ＮＥの偏差を算出する。そして、かかる偏差を解消するのに必要な吸入空気量（２次空気量）を算出し、その算出値に基づいて２次空気量調整バルブ３０の開度、即ち、通常制御デューティ比ＤＯＵＴＲＮＭＬを算出する。尚、通常制御デューティ比ＤＯＵＴＲＮＭＬを算出する際、車載バッテリ７０の電圧値に基づく電圧補正なども行うが、この発明の要旨とは直接の関係を有しないため、より詳しい説明は省略する。

次いでＳ３０に進み、出力パルスデューティ比ＤＯＵＴＲを、上記のようにして算出した通常制御デューティ比ＤＯＵＴＲＮＭＬに設定する。

このように、この実施例にあっては、クランキングが開始される前にクリーニング処理を実行すると共に、クリーニング処理が終了した後、さらに、２次空気量調整バルブ３０の開度を各種センサの出力値に基づいて調整する通常の制御動作に移行するようにした。これにより、クランキング開始時にエンジン１０の始動に必要な空気量を速やかに供給することができ、よってエンジン１０の始動性を向上させることができる。

他方、Ｓ１８で肯定されるとき、即ち、イグニッションスイッチ６４がオンされてからクランキングが開始されることなく所定時間＃ＴＲＡＯＦＦ１が経過したと判断されたときは、次いでＳ３２に進み、出力パルスデューティ比ＤＯＵＴＲを５０％に設定する。即ち、ロータリソレノイド３２への通電を停止し、２次空気量調整バルブ３０の機械的な開度を５０％（初期位置）にする。

このように、イグニッションスイッチ６４がオンされてからの経過時間を第１の通電停止タイマＴＲＡＯＦＦ１で計測し、かかる経過時間が所定時間＃ＴＲＡＯＦＦ１を超えるまでの間にクランキングが開始されない（エンジン１０の駆動が検出されない。具体的には、クランクシャフトの回転を示すＴＤＣ信号が出力されない）場合、２次空気量調整バルブ３０を開閉させるロータリソレノイド３２への通電を停止するようにしたので、不要な電力が消費されるのを防止することができる。

一方、イグニッションスイッチ６４がオンされてから所定時間＃ＴＲＡＯＦＦ１が経過するまでにエンジン１０のクランキングが開始されたときは、Ｓ１６で肯定されてＳ３４に進み、フラグＦ．ＭＥＯＦのビットが１にセットされているか否か判断する。フラグＦ．ＭＥＯＦのビットは、図示しないルーチンにおいて最新のＴＤＣ信号が出力されてからの経過時間が所定時間を超えたときに１にセットされる。即ち、フラグＦ．ＭＥＯＦのビットは、ＴＤＣ信号の出力が途絶え、エンジン１０がストールしたと考えられるときに１にセットされる一方、エンジン１０の運転が継続されているときは０にリセットされる。

Ｓ３４で否定されてエンジン１０の運転が継続されていると判断されるときは、Ｓ３６に進み、第２の通電停止タイマＴＲＡＯＦＦ２（ダウンカウンタ。特許請求の範囲に記載した第２の計時手段）に所定時間＃ＴＲＡＯＦＦ２（特許請求の範囲に記載した第２の所定時間。例えば１０［ｓｅｃ］）をセットすると共に、Ｓ２８およびＳ３０に進み、前記した通常の制御動作を実行する。

他方、Ｓ３４で肯定されてエンジン１０がストールしていると判断されるときは、Ｓ３８に進み、第２の通電停止タイマＴＲＡＯＦＦ２の値が零に達したか否か判断する。第２の通電停止タイマＴＲＡＯＦＦ２は、エンジン１０のストールが検出されてＳ３４で肯定されるまではプログラムループ毎にＳ３６で所定時間＃ＴＲＡＯＦＦ２がセットされていたことから、Ｓ３８の処理は、エンジン１０がストールしてからの経過時間が所定時間＃ＴＲＡＯＦＦ２に達したか否か判断することに相当する。

Ｓ３８で否定されるときはＳ２８とＳ３０に進んで通常の制御動作を継続する一方、Ｓ３８で肯定されてエンジン１０のストールが所定時間＃ＴＲＡＯＦＦ２を超えて継続されていると判断されたときは、Ｓ３２に進んで出力パルスデューティ比ＤＯＵＴＲを５０％に設定し、ロータリソレノイド３２への通電を停止して２次空気量調整バルブ３０の機械的な開度を５０％（初期位置）にする。

このように、エンジン１０がストールしてからの経過時間を第２の通電停止タイマＴＲＡＯＦＦ２で計測し、かかる経過時間が所定時間＃ＴＲＡＯＦＦ２を超えるまでの間にクランキングが開始されない（エンジン１０の駆動が検出されない。具体的には、クランクシャフトの回転を示すＴＤＣ信号が再度出力されない）場合、２次空気量調整バルブ３０を開閉させるロータリソレノイド３２への通電を停止するようにしたので、不要な電力が消費されるのを防止することができる。

また、エンジン１０がストールしてからの経過時間が所定時間＃ＴＲＡＯＦＦ２を超えるまでは通常の制御が継続されることから、運転者がストール後にエンジン１０を再始動させる際、それに必要な空気量を速やかに供給することができ、よってエンジン１０の再始動時の始動性を向上させることができる。

このように、この実施例に係る内燃機関の吸入空気量制御装置にあっては、イグニッションスイッチ６４がオンされたときに２次空気量調整バルブ３０を開閉させるロータリソレノイド３２への通電を開始する一方、イグニッションスイッチ６４がオンされてからの経過時間を第１の通電停止タイマＴＲＡＯＦＦ１で計測し、計測された経過時間が所定時間＃ＴＲＡＯＦＦ１を超えるまでの間にＴＤＣ信号が出力されないとき（即ち、クランクシャフトの回転が検出されないとき）、ロータリソレノイド３２への通電を停止するように構成したので、クランキング開始時にエンジン１０の始動に必要な空気量を速やかに供給することができ、よってエンジン１０の始動性を向上させることができると共に、クランキングが開始されなかったときの不要な電力の消費を防止することができる。

また、ＴＤＣ信号の出力が途絶えてエンジン１０がストールしたことが検出されてからの経過時間を第２の通電停止タイマＴＲＡＯＦＦ２で計測し、計測された経過時間が所定時間＃ＴＲＡＯＦＦ２を超えるまでの間にＴＤＣ信号が再度出力されないとき、ロータリソレノイド３２への通電を停止するように構成したので、上記した効果に加え、エンジン１０がストールして再始動されなかったときに不要な電力が消費されるのを防止することができる。また、ストール後、所定時間＃ＴＲＡＯＦＦ２が経過するまではロータリソレノイド３２への通電を継続する（通常の制御を継続する）ようにしたので、エンジン１０を再始動するためのクランキングが開始された際、始動に必要な空気量を速やかに供給することができ、よってエンジン１０の始動性を向上させることができる。

また、エンジン１０の駆動を、クランクシャフトの回転を示すＴＤＣセンサ４８の出力（ＴＤＣ信号）に基づいて検出するようにしたので、エンジン１０の駆動（具体的には、エンジン１０が始動したか、あるいは停止しているか）を精度良く検出することができ、上記した効果をより一層効果的に得ることができる。

以上の如く、この発明の第１実施例にあっては、内燃機関（エンジン１０）に供給される吸入空気量を調整する吸入空気量調整弁（２次空気量調整バルブ３０）と、前記吸入空気量調整弁（３０）を開閉させるアクチュエータ（ロータリソレノイド３２）と、前記アクチュエータ（３２）への通電を制御する制御手段（ＥＣＵ２２）とを備えた内燃機関の吸入空気量制御装置において、イグニッションスイッチ（６４）がオンされてからの経過時間を計測する第１の計時手段（ＥＣＵ２２、第１の通電停止タイマＴＲＡＯＦＦ１、図４フローチャートのＳ１２，Ｓ１８）と、前記内燃機関（１０）のクランキングの開始を検出するクランキング開始検出手段（ＴＤＣセンサ４８）とを備えると共に、前記制御手段（２２）は、前記イグニッションスイッチ（６４）がオンされたときに前記アクチュエータ（３２）への通電を開始する（図４フローチャートのＳ１０からＳ３０）一方、前記第１の計時手段で計測された経過時間が第１の所定時間（＃ＴＲＡＯＦＦ１）を超えるまでの間に前記内燃機関（１０）のクランキングの開始が検出されないとき、前記アクチュエータへの通電を停止する（図４フローチャートのＳ１６，Ｓ１８およびＳ３２）ように構成した。

また、内燃機関（エンジン１０）に供給される吸入空気量を調整する吸入空気量調整弁（２次空気量調整バルブ３０）と、前記吸入空気量調整弁（３０）を開閉させるアクチュエータ（ロータリソレノイド３２）と、前記アクチュエータ（３２）への通電を制御する制御手段（ＥＣＵ２２）とを備えた内燃機関の吸入空気量制御装置において、前記内燃機関（１０）のクランキングの開始を検出するクランキング開始検出手段（ＴＤＣセンサ４８）と、前記内燃機関（１０）のストールを検出するストール検出手段（ＥＣＵ２２、図４フローチャートのＳ３４）と、前記内燃機関（１０）のストールが検出されてからの経過時間を計測する第２の計時手段（ＥＣＵ２２、第２の通電停止タイマＴＲＡＯＦＦ２、図４フローチャートのＳ３４，Ｓ３６）とを備えると共に、前記制御手段は、イグニッションスイッチ（６４）がオンされたときに前記アクチュエータ（３２）への通電を開始する（図４フローチャートのＳ１０からＳ３０）一方、前記第２の計時手段で計測された経過時間が第２の所定時間（＃ＴＲＡＯＦＦ２）を超えるまでの間に前記内燃機関（１０）のクランキングの開始が検出されないとき、前記アクチュエータ（３２）への通電を停止する（図４フローチャートのＳ３４，Ｓ３８およびＳ３２）ように構成した。

また、前記クランキング開始検出手段が、前記内燃機関（１０）のクランクシャフトの回転（具体的には、それを表すＴＤＣ信号）を検出する回転検出手段（ＴＤＣセンサ４８）からなるように構成した。

尚、上記において、第１の所定時間＃ＴＲＡＯＦＦ１と第２の所定時間＃ＴＲＡＯＦＦ２を同じ値に設定したが、値を相違させても良い。

また、イグニッションスイッチ６４がオンされてからの経過時間を計測するタイマ（第１の通電停止タイマＴＲＡＯＦＦ１）とエンジン１０がストールしてからの経過時間を計測するタイマ（第２の通電停止タイマＴＲＡＯＦＦ２）を別々に設けたが、エンジン１０のクランキングが開始してＳ１６で肯定された後は、ＥＣＵ２２への電力供給が遮断されるまでＳ１８からＳ２６の処理に進むことはない、即ち、第１の通電停止タイマＴＲＡＯＦＦ１による計時と第２の通電停止タイマＴＲＡＯＦＦ２による計時が同時に必要とされることはないので、イグニッションスイッチ６４がオンされてからの経過時間とエンジン１０がストールしてからの経過時間を１つのタイマで計測するようにしても良い。

また、２次空気量調整バルブ３０を開閉させるアクチュエータをロータリソレノイド３２としたが、パルスモータなど、他のアクチュエータを用いても良い。

また、エンジン１０の駆動をクランクシャフトの回転（ＴＤＣセンサ４８の出力）に基づいて検出するようにしたが、エンジン１０のカムシャフトの回転やピストンの位置を検出し、それらの値に基づいてエンジン１０の駆動を検出するようにしても良い。

また、スロットルバルブ１４とアクセルペダル１８をワイヤー１６で機械的に接続し、エンジン１０の始動時およびアイドル運転時の吸入空気量をバイパス通路２６に配置された２次空気量調整バルブ３０で調整するようにしたが、この発明は、スロットルバルブとアクセルペダルの機械的な接続を絶ち、アクチュエータでスロットルバルブを開閉するＤＢＷ方式を採用する装置にも妥当するものである。その場合、上記したロータリソレノイド３２に代え、スロットルバルブを駆動するアクチュエータへの通電を制御するのは言うまでもない。

この発明の第１実施例に係る内燃機関の吸入空気量制御装置の全体構成を示す概略図である。 図１に示す駆動回路の回路図である。 図１に示すＥＣＵの出力パルスのデューティ比に対するロータリソレノイドに通電される電流値の特性図である。 図１装置の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ エンジン（内燃機関）
２２ ＥＣＵ（制御手段、第１の計時手段、ストール検出手段、第２の計時手段）
３０ ２次空気量調整バルブ（吸入空気量調整弁）
３２ ロータリソレノイド（アクチュエータ）
４８ ＴＤＣセンサ（駆動検出手段、回転検出手段）

Claims (3)

1. 内燃機関に供給される吸入空気量を調整する吸入空気量調整弁と、前記吸入空気量調整弁を開閉させるアクチュエータと、前記アクチュエータへの通電を制御する制御手段とを備えた内燃機関の吸入空気量制御装置において、イグニッションスイッチがオンされてからの経過時間を計測する第１の計時手段と、前記内燃機関のクランキングの開始を検出するクランキング開始検出手段とを備えると共に、前記制御手段は、前記イグニッションスイッチがオンされたときに前記アクチュエータへの通電を開始する一方、前記第１の計時手段で計測された経過時間が第１の所定時間を超えるまでの間に前記内燃機関のクランキングの開始が検出されないとき、前記アクチュエータへの通電を停止することを特徴とする内燃機関の吸入空気量制御装置。
2. 内燃機関に供給される吸入空気量を調整する吸入空気量調整弁と、前記吸入空気量調整弁を開閉させるアクチュエータと、前記アクチュエータへの通電を制御する制御手段とを備えた内燃機関の吸入空気量制御装置において、前記内燃機関のクランキングの開始を検出するクランキング開始検出手段と、前記内燃機関のストールを検出するストール検出手段と、前記内燃機関のストールが検出されてからの経過時間を計測する第２の計時手段とを備えると共に、前記制御手段は、イグニッションスイッチがオンされたときに前記アクチュエータへの通電を開始する一方、前記第２の計時手段で計測された経過時間が第２の所定時間を超えるまでの間に前記内燃機関のクランキングの開始が検出されないとき、前記アクチュエータへの通電を停止することを特徴とする内燃機関の吸入空気量制御装置。
3. 前記クランキング開始検出手段が、前記内燃機関のクランクシャフトの回転を検出する回転検出手段からなることを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関の吸入空気量制御装置。

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