JP4446676B2 - 内燃機関のスロットル制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関のスロットル制御装置に関し、特にスロットル開度変更に伴う気流音の低減に係る制御構造の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関に供される空気の量は、吸気通路に設けられたスロットルバルブにより調整されている。スロットルバルブが急激に開かれると、吸気通路内に気流の乱れによる渦流が生じて、「シュポ音」と呼ばれる気流音が発生することがある。近年には、吸気通路の一部を構成する吸気マニホールド等の樹脂化が進められているが、そうした樹脂製吸気マニホールドの採用された内燃機関では、気流音の伝播や外部への放射が増大して、気流音の影響が特に顕著となることが知られている。
【０００３】
一般に内燃機関では、吸気通路内にネットや整流板等を配設してスロットルバルブ下流の気流を整流することで、気流音の低減が図られている。しかしながらそうした場合には、吸気通路内の空気抵抗の増加による機関出力の低下や、製造コストや質量の増加などの不具合を招いてしまう。また上記のような樹脂製の吸気マニホールドを備える内燃機関では、それだけでは気流音を十分に低減することが困難となっている。
【０００４】
そこで従来、スロットルバルブの開速度を所定値以下に制限する開速度制限を実施することで、すなわちスロットルバルブをゆっくりと開弁させることで、気流音の発生を抑制する内燃機関のスロットル制御装置が提案されている（特許文献１、２参照）。例えば特許文献１に記載のスロットル制御装置では、スロットルバルブの開度、すなわちスロットル開度が所定値以下の低開度領域にあるときには、そうでないときに比してスロットルバルブの開速度を遅らせることで、気流音の低減を図るようにしている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−９８９５８号公報
【特許文献２】
特開２００１−２３４７５８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
こうして開速度を遅らせてスロットルバルブの急激な開弁を防止すれば、確かに気流音の低減は可能である。しかしながら、スロットルバルブの開速度を遅らせれば、自ずと機関出力増大時の応答性の悪化は避けられなくなってしまう。
【０００７】
本発明はこうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、スロットルバルブの開弁に伴う気流音を好適に低減しつつも、機関出力調整の応答性の悪化を抑制することのできる内燃機関のスロットル制御装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以下、そうした目的を達成するための手段及びその作用効果を記載する。
請求項１に記載の発明は、スロットルバルブを開くときの開速度が所定値未満となるように開速度制限を行う内燃機関のスロットル制御装置において、前記スロットルバルブは、最小スロットル開度よりも大きい下限の開度と最大スロットル開度よりも小さい上限の開度との間の領域を所定の開度域として、スロットルバルブを開く直前の機関回転速度が判定値以下の場合において、機関トルクが所定トルク値以下且つスロットルバルブの開度が前記下限の開度よりも小さい状態から前記下限の開度を超えてスロットルバルブを開くとともに、そのときの開速度が前記所定値以上の場合に気流音が発生するものであり、当該制御装置は、前記機関回転速度が前記判定値以下且つ前記スロットルバルブの開度が前記下限の開度よりも小さいときには前記開速度制限を禁止し、前記機関回転速度が前記判定値以下且つ前記スロットルバルブの開度が前記所定の開度域内のときには前記開速度制限を行い、前記機関回転速度が前記判定値以下且つ前記スロットルバルブの開度が前記上限の開度よりも大きいときには前記開速度制限を禁止し、前記機関回転速度が前記判定値を超えるときには前記開速度制限を禁止することをその要旨とする。
発明者らの調査によれば、気流音は、スロットルバルブを開く途中において、スロットルバルブの開度が特定の開度域を通過するときにのみ発生することが確認されている。上記構成では、そうした特定の開度域以外を通過するときには、スロットルバルブの開速度制限が行われないようになる。そのため、好適に気流音を低減しつつ、不必要な開速度の制限が好適に回避されるようになる。したがって上記構成によれば、スロットルバルブの開弁に伴う気流音を好適に低減しつつも、機関出力調整の応答性の悪化を更に抑制することができる。
【０００９】
発明者らの調査によれば、スロットルバルブの開きに伴う気流音は、スロットルバルブを開く直前の機関回転速度がある程度よりも小さいときにのみ発生することが確認されている。上記構成では、スロットルバルブを開く直前の機関回転速度が所定値以下のときで、且つスロットルバルブを開く途中において、スロットルバルブの開度が特定の開度域を通過するときにのみ、該スロットルバルブの開速度制限が行われるようになる。そのため、もとより気流音の発生しない状況での不必要な開速度制限の実施が回避されるようになる。したがって上記構成によれば、スロットルバルブの開弁に伴う気流音を好適に低減しつつも、機関出力調整の応答性の悪化を抑制することができる。
また、スロットルバルブの開きに伴う気流音は、スロットルバルブを開く直前の機関トルクがある程度よりも小さいときにのみ発生する。またスロットルバルブを開く直前の機関トルクの大きさは、そのときのスロットルバルブの開度、すなわちスロットル開度より把握することができる。上記構成では、スロットルバルブを開く直前のスロットル開度が所定値以下で、且つスロットルバルブを開く途中において、スロットルバルブの開度が特定の開度域を通過するときにのみ、該スロットルバルブの開速度制限が行われるようになる。そのため上記構成によっても、もとより気流音の発生しない状況での不必要な開速度制限の実施がより好適に回避されるようになる。したがって上記構成によれば、スロットルバルブの開弁に伴う気流音を好適に低減しつつも、機関出力調整の応答性の悪化を更に抑制することができる。
【００１０】
また請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関のスロットル制御装置において、前記スロットルバルブを開く直前の機関トルクが前記所定トルク値を超えるときにも前記開速度制限を禁止することをその要旨とする。
【００１１】
発明者らの調査によれば、スロットルバルブの開きに伴う気流音は、更にスロットルバルブを開く直前の機関トルクがある程度よりも小さいときにのみ発生することが確認されてもいる。上記構成では、スロットルバルブを開く直前の機関トルクが所定値以下で、且つスロットルバルブを開く途中において、スロットルバルブの開度が特定の開度域を通過するときにのみ、該スロットルバルブの開速度制限が行われるようになる。そのため、もとより気流音の発生しない状況での不必要な開速度制限の実施がより好適に回避されるようになる。したがって上記構成によれば、スロットルバルブの開弁に伴う気流音を好適に低減しつつも、機関出力調整の応答性の悪化を更に抑制することができる。
【００１４】
また請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の内燃機関のスロットル制御装置において、当該スロットルバルブの開きに係るアクセル操作が急激なスロットルバルブの開きを要求するものでないときにも前記開速度制限を禁止することをその要旨とする。
【００１５】
スロットルバルブの開きに伴う気流音は、スロットルバルブがある程度よりも急激に開かれるときにのみ発生する。上記構成では、スロットルバルブの急激な開きが要求されたときで、且つスロットルバルブを開く途中において、スロットルバルブの開度が特定の開度域を通過するときにのみ、該スロットルバルブの開速度制限が行われるようになる。そのため、もとより気流音の発生しない状況での不必要な開速度制限の実施がより好適に回避されるようになる。したがって上記構成によれば、スロットルバルブの開弁に伴う気流音を好適に低減しつつも、機関出力調整の応答性の悪化を更に抑制することができる。
【００１６】
また請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の内燃機関のスロットル制御装置において、要求される前記スロットルバルブの開き量が所定要求値未満、且つ要求される前記スロットルバルブの開速度が前記所定値未満であるときにも前記開速度制限を禁止することをその要旨とする。
【００１７】
上記構成では、要求されるスロットルバルブの開き量が所定値未満で、且つ要求されるスロットルバルブの開速度が所定値未満であるとき、すなわちスロットルバルブを急激に開く要求がなされていないときにも、開速度制限が禁止されるようになる。よって、スロットルバルブがもとより緩やかに開かれ、問題となるような大きい気流音が発生しないときには、開速度制限が実施されないようになる。そのため上記構成によっても、もとより気流音の発生しない状況での不必要な開速度制限の実施がより好適に回避されるようになる。したがって上記構成によれば、スロットルバルブの開弁に伴う気流音を好適に低減しつつも、機関出力調整の応答性の悪化を更に抑制することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の内燃機関のスロットル制御装置を具体化した一実施の形態を、図を参照して詳細に説明する。
【００２３】
図１に、本発明の適用される内燃機関のスロットルボディ１０及びスロットル制御系の構成を模式的に示す。スロットルボディ１０は、内燃機関の吸気通路に配設されている。そしてエアダクトから内燃機関の吸気通路内に吸入された空気は、そのスロットルボディ１０を通過した後、サージタンク、及び吸気マニホールドを介して内燃機関の各気筒に導入されるようになっている。
【００２４】
同図に示すように、スロットルボディ１０には、スロットルバルブ１１、スロットルモータ１２、及びスロットルセンサ１３が配設されている。スロットルバルブ１１の弁軸は、スロットルモータ１２が駆動連結されている。またその弁軸近傍には、スロットルセンサ１３が配設されている。
【００２５】
スロットルバルブ１１の開度は、スロットルモータ１２の駆動を通じて変更される。これにより、スロットルボディ１０における吸気通路の流路面積が変更されて、同スロットルボディ１０を通過する空気の流量が調整され、ひいては内燃機関に供される空気の流量が調整される。またこうして変更されるスロットルバルブ１１の開度（スロットル開度θ）は、スロットルセンサ１３によって検出されるようになっている。
【００２６】
こうしたスロットルバルブ１１の開度制御は、電子制御装置１４によって行われる。電子制御装置１４は、開度制御に係る各種処理を実行するＣＰＵ、開度制御に必要なプログラム等の各種情報が記憶されるメモリ、外部との間の信号の入／出力を司る入力ポート、出力ポートを備えて構成されている。
【００２７】
電子制御装置１４の入力ポートには、上記スロットルセンサ１３に加え、機関回転速度ＮＥを検出する回転速度センサ１５、アクセルペダル１６の操作量（アクセル操作量ＡＣＣＰ）を検出するアクセルセンサ１７等、機関運転状態を検出する各種センサが接続されている。また電子制御装置１４の出力ポートには、上記スロットルモータ１２が接続されている。
【００２８】
電子制御装置１４は、上記回転速度センサ１５及びアクセルセンサ１７によって検出された機関回転速度ＮＥ及びアクセル操作量ＡＣＣＰに基づき、スロットル開度θの制御目標値である目標スロットル開度θｔを算出する。そして上記スロットルセンサ１３によって検出された実際のスロットル開度θが、その算出された目標スロットル開度θｔと一致するようにスロットルモータ１２を駆動制御して、スロットルバルブ１１の開度を制御する。なお、ここでは、スロットル開度θ及び目標スロットル開度θｔは、スロットルバルブ１１の全閉位置を開度「０°」とし、その全閉位置からのスロットルバルブ１１の弁軸の回転角［°］として表されている。
【００２９】
さて発明者らは、こうした内燃機関のスロットル制御系において、スロットルバルブ１１の開きに伴う気流音の発生状況について調査を行った。その調査によれば、気流音は、スロットルバルブ１１が急激に開かれたときに常に発生するのではなく、限られた状況でのみ発生することが確認されている。すなわち、次の（条件Ａ）及び（条件Ｂ）が共に成立した状況からスロットルバルブ１１が急激に開かれたときにのみ、気流音が発生する。
【００３０】
（条件Ａ）スロットルバルブ１１を開く直前の機関回転速度ＮＥが所定値ＮＥ１以下である。
（条件Ｂ）スロットルバルブ１１を開く直前の機関トルクＴＲが所定値ＴＲ１以下である。
【００３１】
図２は、スロットルバルブ１１を開く直前の機関回転速度ＮＥ及び機関トルクＴＲについて、問題となるレベルの気流音の発生が確認された領域を、ハッチングで示したものである。なお同図には、機関回転速度ＮＥ毎の内燃機関の最大トルク、すなわちＷＯＴ（ワイド・オーバー・スロットル）時の機関トルクＴＲが併せ示されている。
【００３２】
同図に示すように、気流音の発生は、スロットルバルブ１１を開く直前の機関回転速度ＮＥ、及び機関トルクＴＲに大きく左右される。すなわち、気流音は、機関回転速度ＮＥが所定値ＮＥ１以下で、且つ機関トルクＴＲが所定値ＴＲ１以下の状況からスロットルバルブ１１を開いたときにのみ発生する。
【００３３】
ちなみに特定の機関回転速度ＮＥにおける機関トルクＴＲは、スロットル開度θの関数として表すことができる。よって上記（条件Ｂ）は、下記のように表すことともできる。
【００３４】
（条件Ｂ’）スロットルバルブ１１を開く直前のスロットル開度θが所定値θ１以下である。
なお本実施の形態の適用対象となる内燃機関の場合には、スロットルバルブ１１を開く直前の状況が、機関回転速度ＮＥが「３０００ｒｐｍ」以下で、且つスロットル開度θが「９°」以下の領域にあるときに気流音が発生することが、上記調査により確認されている。
【００３５】
一方、図３は、スロットルバルブ１１を開く直前の機関回転速度ＮＥと、スロットルバルブ１１を開く途中において、気流音の発生したスロットル開度θとの関係を示している。同図には、全閉位置からスロットルバルブ１１を開いたときの気流音の発生するスロットル開度θが実線で、また上記気流音の発生する機関トルクＴＲの上限値にあるときからスロットルバルブ１１を開いたときの気流音の発生するスロットル開度θが破線でそれぞれ示されている。
【００３６】
同図によれば、上記（条件Ａ）、（条件Ｂ）が共に成立する状況においても、スロットル開度θが特定の開度域（気流音発生開度域）を通過するときにのみ気流音が発生することが確認されている。すなわち、気流音は、スロットルバルブ１１が開かれる状況に拘わらず、スロットル開度θが所定の下限θａから所定の上限θｂの開度域内を通過しているときにのみ発生する。なお本実施の形態の適用対象となる内燃機関では、上記気流音発生開度域は、２０°〜３０°の範囲内であることが、すなわち上記下限θａは「２０°」であり、上記上限θｂは「３０°」であることが確認されている。
【００３７】
以上のように、気流音の発生する状況は、限られたものとなっている。よってそうした状況でのみ、上述したようなスロットルバルブ１１の開速度制限を行うだけでも、気流音を問題とならないレベル以下に低減させることは十分可能である。そしてそうした開速度制限を実施する条件を限定し、不必要なその実施を禁止することで、その実施に伴う機関出力増大の応答性の悪化を好適に抑制することができる。
【００３８】
そこで本実施の形態では、スロットルバルブ１１を開くときの開速度ωを所定値以下とする「開速度制限処理」の実施条件を、下記（条件ａ）及び（条件ｂ）が共に成立するときとしている。そしてそれにより、上記気流音の発生する状況でのみ、「開速度制限処理」が実施されるようにしている。
【００３９】
（条件ａ）スロットルバルブ１１を開く直前の機関回転速度ＮＥ、すなわち初期機関回転速度が所定値ＮＥ１（ここではＮＥ１＝「３０００ｒｐｍ」）以下である。
【００４０】
（条件ｂ）スロットルバルブ１１を開く直前のスロットル開度θ、すなわち初期スロットル開度が所定値θ１（ここではθ１＝「９°」）以下である。
また本実施の形態では、そのスロットルバルブ１１の開きを要求するアクセル操作状況（アクセル操作量ＡＣＣＰの推移）に基づき、それが急激なスロットルバルブの開きを要求するものであるか否かを判断するようにしている。そして気流音の発生を招かない程度の緩やかなスロットルバルブの開きが要求されているときにも、上記「開速度制限処理」の実施を禁止するようにしている。
【００４１】
なお本実施の形態では、下記（条件ｃ）及び（条件ｄ）が共に成立することをもって、急激なスロットルバルブの開きが要求された旨の判断を行っている。なおここでのスロットルバルブ１１の開き量の要求値Δθｔ、及び開速度の要求値ωｔは、スロットルバルブ１１の開きを要求したアクセル操作状況（アクセル操作量ＡＣＣＰの増大量、増加率等）に基づき求められている。
【００４２】
（条件ｃ）アクセル操作状況に応じたスロットルバルブ１１の開き量の要求値Δθｔが所定値Δθ１を超えている。
（条件ｄ）開速度制限処理が施される前の、すなわち開速度制限処理が施される前のスロットルバルブ１１の開速度の要求値ωｔが所定値ω１を超えている。
【００４３】
ちなみに本実施の形態では、上記（条件ｂ）によって、スロットルバルブ１１を開く直前のスロットル開度θが所定値θ１を超えていなければ、開速度制限処理は実施されないようになっている。そこでここでは、上記（条件ｃ）の成否を、目標スロットル開度θｔが、所定値θ２（＝θ１＋Δθ１）を超えているか否かに応じて判断するようにしている。
【００４４】
更に本実施の形態では、上記「開度制限処理」においては、スロットル開度θが上記気流音発生開度域（θａ＜θ＜θｂ）を通過するときに限り、スロットルバルブ１１の開速度ωを所定値ω２以下に制限するようにしている。すなわち、上記（条件ａ）〜（条件ｄ）のすべてが成立する状況においても、スロットル開度θが上記気流音発生開度域に無いときには、アクセル操作に応じて要求される通りの開速度で、スロットルバルブ１１が開かれるようになっている。なお上記所定値ω２には、実験等で求められた気流音を十分許容できるレベルに低減可能でありながらも、可能な限り大きい値が設定されている。
【００４５】
図４に、以上のような本実施の形態での上記開速度制限処理の実施の可否を判定する「開速度制限実施判定処理」のフローチャートを示す。本処理は、適時割込み処理として、電子制御装置１４により周期的に実施される。
【００４６】
本処理が開始されると、まずステップＳ１００において、目標スロットル開度θｔが現状のスロットル開度θよりも大きいか否かが、すなわちスロットルバルブ１１を開くことが要求されているか否かが判断される。
【００４７】
ここでスロットルバルブ１１の開きが要求されていないと判断されたときには（ＮＯ）、すなわちスロットル開度θを現状に維持、或いはスロットル開度θを縮小するように要求されているときには、ステップＳ１４０で通常のスロットル制御が実施される。この通常のスロットル制御においては、アクセル操作の状況に直接対応するように、スロットル開度θが変更される。
【００４８】
一方、スロットルバルブ１１の開きが要求されているときには（Ｓ１００：ＹＥＳ）、ステップＳ１１０〜Ｓ１３０において、上記（条件ａ）〜（条件ｄ）が成立しているか否かがそれぞれ判断される。すなわち、ステップＳ１１０では、上記（条件ａ）の成否、すなわち初期機関回転速度が上記所定値ＮＥ１以下であるか否かが判断され、ステップＳ１２０では、上記（条件ｂ）の成否、すなわち初期スロットル開度が上記所定値θ１以下であるか否かが判断される。またステップＳ１３０では、上記（条件ｃ）及び（条件ｄ）の成否、すなわち目標スロットル開度θｔが所定値θ２を超えており、且つスロットルバルブ１１の開速度の要求値ωｔが所定値ω１を超えているか否かが判断される。
【００４９】
ここで上記（条件ａ）〜（条件ｄ）のいずれか１つでも成立していないと判断されたときには（Ｓ１１０：ＮＯ、又はＳ１２０：ＮＯ、又はＳ１３０：ＮＯ）、上記ステップＳ１４０にて、上記通常のスロットル制御が実施される。また上記（条件ａ）〜（条件ｄ）のすべてが成立していると判断されたときには（Ｓ１１０：ＹＥＳ、且つＳ１２０：ＹＥＳ、且つＳ１３０：ＹＥＳ）、ステップＳ１５０において、開速度制限処理が実施される。
【００５０】
図５は、上記ステップＳ１５０での「開速度制限処理」における電子制御装置１４の処理手順を示している。
同図に示すように、本処理が開始されると、まずステップＳ２００において、スロットルセンサ１３によって検出される現状のスロットル開度θが上記気流音発生開度域（θａ＜θ＜θｂ）にあるか否かが判断される。またステップＳ２１０では、アクセル操作状況に対応したスロットルバルブ１１の開速度ωの要求値ωｔが、上記所定値ω２を超えているか否かが判断される。
【００５１】
上記判断の少なくとも一方において否定判断されたときには（Ｓ２００：ＮＯ、又はＳ２１０：ＮＯ）、ステップＳ２３０において、アクセル操作に直接対応した上記要求値ωｔがそのまま、スロットルバルブ１１の開速度ωとして設定される。また上記判断のいずれもが肯定判断されたときには（Ｓ２００：ＹＥＳ、且つＳ２１０：ＹＥＳ）、ステップＳ２２０において上記所定値ω２がスロットルバルブ１１の開速度ωとして設定される。
【００５２】
こうしてスロットルバルブ１１の開速度ωが設定された後、本処理は一旦終了される。そしてその後、その設定された開速度ωによってスロットルバルブ１１を開くように、スロットルモータ１２の駆動制御が行われる。
【００５３】
図６は、こうした本実施の形態の制御態様の一例を示すタイムチャートである。同図の例では、時刻ｔ１からスロットルバルブ１１の開きを要求するアクセル操作が開始されている。
【００５４】
同図に示すようにこの時刻ｔ１の機関回転速度ＮＥは上記所定値ＮＥ１以下で、且つスロットル開度θは上記所定値θ１以下となっている。またこのときのアクセル操作は、上記（条件ｃ）、及び（条件ｄ）を満たすものとなっている。したがってこのときのスロットルバルブ１１の開きについては、上記「開速度制限処理」が適用される。
【００５５】
さて同図の例では、このときのアクセル操作に伴い、時刻ｔ２から実際のスロットル開度θの増大が開始されている。このときのスロットルバルブ１１の開速度ωは、上記気流音発生開度域の下限θａに達する時刻ｔ３までは、アクセル操作状況に応じた速度となっている。
【００５６】
時刻ｔ３にスロットル開度θが上記下限θａに達すると、その開速度ωは上記所定値ω２に制限される。この開速度ωの制限は、スロットル開度θが上記気流音発生開度域の上限θｂを超える時刻ｔ４まで続けられる。
【００５７】
そしてその時刻ｔ４以降、スロットル開度θが目標スロットル開度θｔと一致する時刻ｔ５までは、再びアクセル操作状況に応じた開速度でスロットルバルブ１１が開かれる。
【００５８】
以上説明した本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）本実施の形態では、スロットルバルブ１１を開く直前の機関回転速度ＮＥが所定値ＮＥ１を超えるときは、開速度ωの制限を禁止するようにしている。すなわち、スロットルバルブ１１を開く直前の機関回転速度ＮＥが所定値ＮＥ１以下のときにのみ、該スロットルバルブ１１の開速度ωの制限が行われる。そのため、もとより気流音の発生しない状況での不必要な開速度ωの制限が回避されるようになる。したがって、スロットルバルブ１１の開弁に伴う気流音を好適に低減しつつも、機関出力調整の応答性の悪化を抑制することができる。
【００５９】
（２）更に本実施の形態では、スロットルバルブ１１を開く直前のスロットル開度θが所定値θ１を超えるときにも、上記開速度ωの制限が禁止される。すなわち、スロットルバルブ１１を開く直前の機関回転速度ＮＥが所定値ＮＥ１以下で、且つそのときのスロットル開度θが所定値θ１以下で、機関トルクＴＲが低トルクであるときにのみ、該スロットルバルブ１１の開速度ωの制限が行われる。そのため、気流音の発生しない状況での不必要な開速度制限の実施がより好適に回避されるようになる。
【００６０】
（３）本実施の形態では更に、アクセル操作に応じたスロットルバルブ１１の開き量の要求値Δθが所定値Δθ１未満、且つアクセル操作に応じたスロットルバルブ１１の開速度ωの要求値ωｔが所定値ω１未満であるときにも、開速度ωの制限が禁止される。すなわち、スロットルバルブ１１が緩やかに開かれ、もとより気流音が発生しない状況にあるときには、開速度ωの制限が行われないようになる。そのため、気流音の発生しない状況での不必要な開速度制限の実施が更に好適に回避されるようになる。
【００６１】
（４）本実施の形態では、気流音発生開度域をスロットル開度が通過していないときにも、開速度ωの制限を禁止するようにしている。すなわち上記開速度ωの制限を、スロットル開度θが上記気流音発生開度域（θａ＜θ＜θｂ）を通過しているときに限り、実施するようにしている。そのため、好適に気流音を低減しつつ、開速度の制限を好適に回避することができる。
【００６２】
なお、上記実施形態は次のように変更して実施することもできる。
・図４のステップＳ１２０のスロットルバルブ１１が開かれる直前のスロットル開度θに基づく判断を、機関トルクＴＲ、或いはその指標値となるスロットル開度θ以外のパラメータ（例えばアクセル操作量ＡＣＣＰ等）に基づき行うようにしても良い。
【００６３】
・アクセル操作状況により求められたスロットルバルブ１１の開き量の要求値Δθ、及び開速度の要求値ωｔに基づく、図４のステップＳ１３０の判断を、それら以外のパラメータに基づき行うようにしても良い。要は、開速度制限処理が実施されなければ、スロットルバルブ１１が急激に開かれる状況にあるか否かを判断できれば、任意適宜のパラメータを用いて同様の判断を行うことができる。例えば、アクセル操作量ＡＣＣＰや目標スロットル開度θｔの増大量や増大率等に基づいても同様の判断を行うことが可能である。
【００６４】
・図５の開速度制限処理では、スロットル開度θが気流音発生開度域を通過している間だけ、スロットルバルブ１１の開速度ωを所定値ω２以下となるように開速度制限を行うようにしていたが、同処理での開速度ωの制限態様はこれに限らず任意に変更しても良い。要は、スロットルバルブ１１を開く直前の機関回転速度ＮＥ等に基づき、限られた状況以外は、開速度ωの制限を禁止するようにすれば、気流音の低減を図りつつも、不必要な開速度制限の実施を抑制することができる。
【００６５】
・図４のステップＳ１３０の処理を省略するようにしても良い。この場合にも、スロットルバルブ１１を開く直前の機関回転速度ＮＥ及びスロットル開度θに応じては、開速度制限の実施が制限されるため、不必要な開速度制限の実施を抑制することは十分可能である。
【００６６】
・また図４のステップＳ１２０の処理を省略するようにしても良い。この場合にも、スロットルバルブ１１を開く直前の機関回転速度ＮＥの如何、及びそのときのスロットルバルブ１１が急激に開かれるか否かに応じては、開速度制限の実施が制限されるため、不必要な開速度制限の実施を抑制することは十分可能である。
【００６７】
・更に図４のステップＳ１２０及びステップＳ１３０の双方の処理を省略するようにしても良い。この場合にも、スロットルバルブ１１を開く直前の機関回転速度ＮＥに応じては、開速度制限の実施が制限されるため、不必要な開速度制限の実施を抑制することは十分可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のスロットルボディ及びスロットル制御系の模式図。
【図２】スロットルバルブを開く直前の機関回転速度及び機関トルクと、気流音の発生する領域との関係を示すグラフ。
【図３】スロットルバルブを開く直前の機関回転速度と気流音の発生するスロットル開度との関係を示すグラフ。
【図４】同実施形態における開速度制限実施判定処理のフローチャート。
【図５】同実施形態における開速度制限処理のフローチャート。
【図６】同実施形態の制御態様の一例を示すタイムチャート。
【符号の説明】
１０…スロットルボディ、１１…スロットルバルブ、１２…スロットルモータ、１３…スロットルセンサ、１４…電子制御装置、１５…回転速度センサ、１６…アクセルペダル、１７…アクセルセンサ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関のスロットル制御装置に関し、特にスロットル開度変更に伴う気流音の低減に係る制御構造の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関に供される空気の量は、吸気通路に設けられたスロットルバルブにより調整されている。スロットルバルブが急激に開かれると、吸気通路内に気流の乱れによる渦流が生じて、「シュポ音」と呼ばれる気流音が発生することがある。近年には、吸気通路の一部を構成する吸気マニホールド等の樹脂化が進められているが、そうした樹脂製吸気マニホールドの採用された内燃機関では、気流音の伝播や外部への放射が増大して、気流音の影響が特に顕著となることが知られている。
【０００３】
一般に内燃機関では、吸気通路内にネットや整流板等を配設してスロットルバルブ下流の気流を整流することで、気流音の低減が図られている。しかしながらそうした場合には、吸気通路内の空気抵抗の増加による機関出力の低下や、製造コストや質量の増加などの不具合を招いてしまう。また上記のような樹脂製の吸気マニホールドを備える内燃機関では、それだけでは気流音を十分に低減することが困難となっている。
【０００４】
そこで従来、スロットルバルブの開速度を所定値以下に制限する開速度制限を実施することで、すなわちスロットルバルブをゆっくりと開弁させることで、気流音の発生を抑制する内燃機関のスロットル制御装置が提案されている（特許文献１、２参照）。例えば特許文献１に記載のスロットル制御装置では、スロットルバルブの開度、すなわちスロットル開度が所定値以下の低開度領域にあるときには、そうでないときに比してスロットルバルブの開速度を遅らせることで、気流音の低減を図るようにしている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−９８９５８号公報
【特許文献２】
特開２００１−２３４７５８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
こうして開速度を遅らせてスロットルバルブの急激な開弁を防止すれば、確かに気流音の低減は可能である。しかしながら、スロットルバルブの開速度を遅らせれば、自ずと機関出力増大時の応答性の悪化は避けられなくなってしまう。
【０００７】
本発明はこうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、スロットルバルブの開弁に伴う気流音を好適に低減しつつも、機関出力調整の応答性の悪化を抑制することのできる内燃機関のスロットル制御装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以下、そうした目的を達成するための手段及びその作用効果を記載する。
請求項１に記載の発明は、スロットルバルブを開くときの開速度が所定値未満となるように開速度制限を行う内燃機関のスロットル制御装置において、前記スロットルバルブは、最小スロットル開度よりも大きい下限の開度と最大スロットル開度よりも小さい上限の開度との間の領域を所定の開度域として、スロットルバルブを開く直前の機関回転速度が判定値以下の場合において、機関トルクが所定トルク値以下且つスロットルバルブの開度が前記下限の開度よりも小さい状態から前記下限の開度を超えてスロットルバルブを開くとともに、そのときの開速度が前記所定値以上の場合に気流音が発生するものであり、当該制御装置は、前記機関回転速度が前記判定値以下且つ前記スロットルバルブの開度が前記下限の開度よりも小さいときには前記開速度制限を禁止し、前記機関回転速度が前記判定値以下且つ前記スロットルバルブの開度が前記所定の開度域内のときには前記開速度制限を行い、前記機関回転速度が前記判定値以下且つ前記スロットルバルブの開度が前記上限の開度よりも大きいときには前記開速度制限を禁止し、前記機関回転速度が前記判定値を超えるときには前記開速度制限を禁止することをその要旨とする。
発明者らの調査によれば、気流音は、スロットルバルブを開く途中において、スロットルバルブの開度が特定の開度域を通過するときにのみ発生することが確認されている。上記構成では、そうした特定の開度域以外を通過するときには、スロットルバルブの開速度制限が行われないようになる。そのため、好適に気流音を低減しつつ、不必要な開速度の制限が好適に回避されるようになる。したがって上記構成によれば、スロットルバルブの開弁に伴う気流音を好適に低減しつつも、機関出力調整の応答性の悪化を更に抑制することができる。
【０００９】
発明者らの調査によれば、スロットルバルブの開きに伴う気流音は、スロットルバルブを開く直前の機関回転速度がある程度よりも小さいときにのみ発生することが確認されている。上記構成では、スロットルバルブを開く直前の機関回転速度が所定値以下のときで、且つスロットルバルブを開く途中において、スロットルバルブの開度が特定の開度域を通過するときにのみ、該スロットルバルブの開速度制限が行われるようになる。そのため、もとより気流音の発生しない状況での不必要な開速度制限の実施が回避されるようになる。したがって上記構成によれば、スロットルバルブの開弁に伴う気流音を好適に低減しつつも、機関出力調整の応答性の悪化を抑制することができる。
また、スロットルバルブの開きに伴う気流音は、スロットルバルブを開く直前の機関トルクがある程度よりも小さいときにのみ発生する。またスロットルバルブを開く直前の機関トルクの大きさは、そのときのスロットルバルブの開度、すなわちスロットル開度より把握することができる。上記構成では、スロットルバルブを開く直前のスロットル開度が所定値以下で、且つスロットルバルブを開く途中において、スロットルバルブの開度が特定の開度域を通過するときにのみ、該スロットルバルブの開速度制限が行われるようになる。そのため上記構成によっても、もとより気流音の発生しない状況での不必要な開速度制限の実施がより好適に回避されるようになる。したがって上記構成によれば、スロットルバルブの開弁に伴う気流音を好適に低減しつつも、機関出力調整の応答性の悪化を更に抑制することができる。
【００１０】
また請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関のスロットル制御装置において、前記スロットルバルブを開く直前の機関トルクが前記所定トルク値を超えるときにも前記開速度制限を禁止することをその要旨とする。
【００１１】
発明者らの調査によれば、スロットルバルブの開きに伴う気流音は、更にスロットルバルブを開く直前の機関トルクがある程度よりも小さいときにのみ発生することが確認されてもいる。上記構成では、スロットルバルブを開く直前の機関トルクが所定値以下で、且つスロットルバルブを開く途中において、スロットルバルブの開度が特定の開度域を通過するときにのみ、該スロットルバルブの開速度制限が行われるようになる。そのため、もとより気流音の発生しない状況での不必要な開速度制限の実施がより好適に回避されるようになる。したがって上記構成によれば、スロットルバルブの開弁に伴う気流音を好適に低減しつつも、機関出力調整の応答性の悪化を更に抑制することができる。
【００１４】
また請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の内燃機関のスロットル制御装置において、当該スロットルバルブの開きに係るアクセル操作が急激なスロットルバルブの開きを要求するものでないときにも前記開速度制限を禁止することをその要旨とする。
【００１５】
スロットルバルブの開きに伴う気流音は、スロットルバルブがある程度よりも急激に開かれるときにのみ発生する。上記構成では、スロットルバルブの急激な開きが要求されたときで、且つスロットルバルブを開く途中において、スロットルバルブの開度が特定の開度域を通過するときにのみ、該スロットルバルブの開速度制限が行われるようになる。そのため、もとより気流音の発生しない状況での不必要な開速度制限の実施がより好適に回避されるようになる。したがって上記構成によれば、スロットルバルブの開弁に伴う気流音を好適に低減しつつも、機関出力調整の応答性の悪化を更に抑制することができる。
【００１６】
また請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の内燃機関のスロットル制御装置において、要求される前記スロットルバルブの開き量が所定要求値未満、且つ要求される前記スロットルバルブの開速度が前記所定値未満であるときにも前記開速度制限を禁止することをその要旨とする。
【００１７】
上記構成では、要求されるスロットルバルブの開き量が所定値未満で、且つ要求されるスロットルバルブの開速度が所定値未満であるとき、すなわちスロットルバルブを急激に開く要求がなされていないときにも、開速度制限が禁止されるようになる。よって、スロットルバルブがもとより緩やかに開かれ、問題となるような大きい気流音が発生しないときには、開速度制限が実施されないようになる。そのため上記構成によっても、もとより気流音の発生しない状況での不必要な開速度制限の実施がより好適に回避されるようになる。したがって上記構成によれば、スロットルバルブの開弁に伴う気流音を好適に低減しつつも、機関出力調整の応答性の悪化を更に抑制することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の内燃機関のスロットル制御装置を具体化した一実施の形態を、図を参照して詳細に説明する。
【００２３】
図１に、本発明の適用される内燃機関のスロットルボディ１０及びスロットル制御系の構成を模式的に示す。スロットルボディ１０は、内燃機関の吸気通路に配設されている。そしてエアダクトから内燃機関の吸気通路内に吸入された空気は、そのスロットルボディ１０を通過した後、サージタンク、及び吸気マニホールドを介して内燃機関の各気筒に導入されるようになっている。
【００２４】
同図に示すように、スロットルボディ１０には、スロットルバルブ１１、スロットルモータ１２、及びスロットルセンサ１３が配設されている。スロットルバルブ１１の弁軸は、スロットルモータ１２が駆動連結されている。またその弁軸近傍には、スロットルセンサ１３が配設されている。
【００２５】
スロットルバルブ１１の開度は、スロットルモータ１２の駆動を通じて変更される。これにより、スロットルボディ１０における吸気通路の流路面積が変更されて、同スロットルボディ１０を通過する空気の流量が調整され、ひいては内燃機関に供される空気の流量が調整される。またこうして変更されるスロットルバルブ１１の開度（スロットル開度θ）は、スロットルセンサ１３によって検出されるようになっている。
【００２６】
こうしたスロットルバルブ１１の開度制御は、電子制御装置１４によって行われる。電子制御装置１４は、開度制御に係る各種処理を実行するＣＰＵ、開度制御に必要なプログラム等の各種情報が記憶されるメモリ、外部との間の信号の入／出力を司る入力ポート、出力ポートを備えて構成されている。
【００２７】
電子制御装置１４の入力ポートには、上記スロットルセンサ１３に加え、機関回転速度ＮＥを検出する回転速度センサ１５、アクセルペダル１６の操作量（アクセル操作量ＡＣＣＰ）を検出するアクセルセンサ１７等、機関運転状態を検出する各種センサが接続されている。また電子制御装置１４の出力ポートには、上記スロットルモータ１２が接続されている。
【００２８】
電子制御装置１４は、上記回転速度センサ１５及びアクセルセンサ１７によって検出された機関回転速度ＮＥ及びアクセル操作量ＡＣＣＰに基づき、スロットル開度θの制御目標値である目標スロットル開度θｔを算出する。そして上記スロットルセンサ１３によって検出された実際のスロットル開度θが、その算出された目標スロットル開度θｔと一致するようにスロットルモータ１２を駆動制御して、スロットルバルブ１１の開度を制御する。なお、ここでは、スロットル開度θ及び目標スロットル開度θｔは、スロットルバルブ１１の全閉位置を開度「０°」とし、その全閉位置からのスロットルバルブ１１の弁軸の回転角［°］として表されている。
【００２９】
さて発明者らは、こうした内燃機関のスロットル制御系において、スロットルバルブ１１の開きに伴う気流音の発生状況について調査を行った。その調査によれば、気流音は、スロットルバルブ１１が急激に開かれたときに常に発生するのではなく、限られた状況でのみ発生することが確認されている。すなわち、次の（条件Ａ）及び（条件Ｂ）が共に成立した状況からスロットルバルブ１１が急激に開かれたときにのみ、気流音が発生する。
【００３０】
（条件Ａ）スロットルバルブ１１を開く直前の機関回転速度ＮＥが所定値ＮＥ１以下である。
（条件Ｂ）スロットルバルブ１１を開く直前の機関トルクＴＲが所定値ＴＲ１以下である。
【００３１】
図２は、スロットルバルブ１１を開く直前の機関回転速度ＮＥ及び機関トルクＴＲについて、問題となるレベルの気流音の発生が確認された領域を、ハッチングで示したものである。なお同図には、機関回転速度ＮＥ毎の内燃機関の最大トルク、すなわちＷＯＴ（ワイド・オーバー・スロットル）時の機関トルクＴＲが併せ示されている。
【００３２】
同図に示すように、気流音の発生は、スロットルバルブ１１を開く直前の機関回転速度ＮＥ、及び機関トルクＴＲに大きく左右される。すなわち、気流音は、機関回転速度ＮＥが所定値ＮＥ１以下で、且つ機関トルクＴＲが所定値ＴＲ１以下の状況からスロットルバルブ１１を開いたときにのみ発生する。
【００３３】
ちなみに特定の機関回転速度ＮＥにおける機関トルクＴＲは、スロットル開度θの関数として表すことができる。よって上記（条件Ｂ）は、下記のように表すことともできる。
【００３４】
（条件Ｂ’）スロットルバルブ１１を開く直前のスロットル開度θが所定値θ１以下である。
なお本実施の形態の適用対象となる内燃機関の場合には、スロットルバルブ１１を開く直前の状況が、機関回転速度ＮＥが「３０００ｒｐｍ」以下で、且つスロットル開度θが「９°」以下の領域にあるときに気流音が発生することが、上記調査により確認されている。
【００３５】
一方、図３は、スロットルバルブ１１を開く直前の機関回転速度ＮＥと、スロットルバルブ１１を開く途中において、気流音の発生したスロットル開度θとの関係を示している。同図には、全閉位置からスロットルバルブ１１を開いたときの気流音の発生するスロットル開度θが実線で、また上記気流音の発生する機関トルクＴＲの上限値にあるときからスロットルバルブ１１を開いたときの気流音の発生するスロットル開度θが破線でそれぞれ示されている。
【００３６】
同図によれば、上記（条件Ａ）、（条件Ｂ）が共に成立する状況においても、スロットル開度θが特定の開度域（気流音発生開度域）を通過するときにのみ気流音が発生することが確認されている。すなわち、気流音は、スロットルバルブ１１が開かれる状況に拘わらず、スロットル開度θが所定の下限θａから所定の上限θｂの開度域内を通過しているときにのみ発生する。なお本実施の形態の適用対象となる内燃機関では、上記気流音発生開度域は、２０°〜３０°の範囲内であることが、すなわち上記下限θａは「２０°」であり、上記上限θｂは「３０°」であることが確認されている。
【００３７】
以上のように、気流音の発生する状況は、限られたものとなっている。よってそうした状況でのみ、上述したようなスロットルバルブ１１の開速度制限を行うだけでも、気流音を問題とならないレベル以下に低減させることは十分可能である。そしてそうした開速度制限を実施する条件を限定し、不必要なその実施を禁止することで、その実施に伴う機関出力増大の応答性の悪化を好適に抑制することができる。
【００３８】
そこで本実施の形態では、スロットルバルブ１１を開くときの開速度ωを所定値以下とする「開速度制限処理」の実施条件を、下記（条件ａ）及び（条件ｂ）が共に成立するときとしている。そしてそれにより、上記気流音の発生する状況でのみ、「開速度制限処理」が実施されるようにしている。
【００３９】
（条件ａ）スロットルバルブ１１を開く直前の機関回転速度ＮＥ、すなわち初期機関回転速度が所定値ＮＥ１（ここではＮＥ１＝「３０００ｒｐｍ」）以下である。
【００４０】
（条件ｂ）スロットルバルブ１１を開く直前のスロットル開度θ、すなわち初期スロットル開度が所定値θ１（ここではθ１＝「９°」）以下である。
また本実施の形態では、そのスロットルバルブ１１の開きを要求するアクセル操作状況（アクセル操作量ＡＣＣＰの推移）に基づき、それが急激なスロットルバルブの開きを要求するものであるか否かを判断するようにしている。そして気流音の発生を招かない程度の緩やかなスロットルバルブの開きが要求されているときにも、上記「開速度制限処理」の実施を禁止するようにしている。
【００４１】
なお本実施の形態では、下記（条件ｃ）及び（条件ｄ）が共に成立することをもって、急激なスロットルバルブの開きが要求された旨の判断を行っている。なおここでのスロットルバルブ１１の開き量の要求値Δθｔ、及び開速度の要求値ωｔは、スロットルバルブ１１の開きを要求したアクセル操作状況（アクセル操作量ＡＣＣＰの増大量、増加率等）に基づき求められている。
【００４２】
（条件ｃ）アクセル操作状況に応じたスロットルバルブ１１の開き量の要求値Δθｔが所定値Δθ１を超えている。
（条件ｄ）開速度制限処理が施される前の、すなわち開速度制限処理が施される前のスロットルバルブ１１の開速度の要求値ωｔが所定値ω１を超えている。
【００４３】
ちなみに本実施の形態では、上記（条件ｂ）によって、スロットルバルブ１１を開く直前のスロットル開度θが所定値θ１を超えていなければ、開速度制限処理は実施されないようになっている。そこでここでは、上記（条件ｃ）の成否を、目標スロットル開度θｔが、所定値θ２（＝θ１＋Δθ１）を超えているか否かに応じて判断するようにしている。
【００４４】
更に本実施の形態では、上記「開度制限処理」においては、スロットル開度θが上記気流音発生開度域（θａ＜θ＜θｂ）を通過するときに限り、スロットルバルブ１１の開速度ωを所定値ω２以下に制限するようにしている。すなわち、上記（条件ａ）〜（条件ｄ）のすべてが成立する状況においても、スロットル開度θが上記気流音発生開度域に無いときには、アクセル操作に応じて要求される通りの開速度で、スロットルバルブ１１が開かれるようになっている。なお上記所定値ω２には、実験等で求められた気流音を十分許容できるレベルに低減可能でありながらも、可能な限り大きい値が設定されている。
【００４５】
図４に、以上のような本実施の形態での上記開速度制限処理の実施の可否を判定する「開速度制限実施判定処理」のフローチャートを示す。本処理は、適時割込み処理として、電子制御装置１４により周期的に実施される。
【００４６】
本処理が開始されると、まずステップＳ１００において、目標スロットル開度θｔが現状のスロットル開度θよりも大きいか否かが、すなわちスロットルバルブ１１を開くことが要求されているか否かが判断される。
【００４７】
ここでスロットルバルブ１１の開きが要求されていないと判断されたときには（ＮＯ）、すなわちスロットル開度θを現状に維持、或いはスロットル開度θを縮小するように要求されているときには、ステップＳ１４０で通常のスロットル制御が実施される。この通常のスロットル制御においては、アクセル操作の状況に直接対応するように、スロットル開度θが変更される。
【００４８】
一方、スロットルバルブ１１の開きが要求されているときには（Ｓ１００：ＹＥＳ）、ステップＳ１１０〜Ｓ１３０において、上記（条件ａ）〜（条件ｄ）が成立しているか否かがそれぞれ判断される。すなわち、ステップＳ１１０では、上記（条件ａ）の成否、すなわち初期機関回転速度が上記所定値ＮＥ１以下であるか否かが判断され、ステップＳ１２０では、上記（条件ｂ）の成否、すなわち初期スロットル開度が上記所定値θ１以下であるか否かが判断される。またステップＳ１３０では、上記（条件ｃ）及び（条件ｄ）の成否、すなわち目標スロットル開度θｔが所定値θ２を超えており、且つスロットルバルブ１１の開速度の要求値ωｔが所定値ω１を超えているか否かが判断される。
【００４９】
ここで上記（条件ａ）〜（条件ｄ）のいずれか１つでも成立していないと判断されたときには（Ｓ１１０：ＮＯ、又はＳ１２０：ＮＯ、又はＳ１３０：ＮＯ）、上記ステップＳ１４０にて、上記通常のスロットル制御が実施される。また上記（条件ａ）〜（条件ｄ）のすべてが成立していると判断されたときには（Ｓ１１０：ＹＥＳ、且つＳ１２０：ＹＥＳ、且つＳ１３０：ＹＥＳ）、ステップＳ１５０において、開速度制限処理が実施される。
【００５０】
図５は、上記ステップＳ１５０での「開速度制限処理」における電子制御装置１４の処理手順を示している。
同図に示すように、本処理が開始されると、まずステップＳ２００において、スロットルセンサ１３によって検出される現状のスロットル開度θが上記気流音発生開度域（θａ＜θ＜θｂ）にあるか否かが判断される。またステップＳ２１０では、アクセル操作状況に対応したスロットルバルブ１１の開速度ωの要求値ωｔが、上記所定値ω２を超えているか否かが判断される。
【００５１】
上記判断の少なくとも一方において否定判断されたときには（Ｓ２００：ＮＯ、又はＳ２１０：ＮＯ）、ステップＳ２３０において、アクセル操作に直接対応した上記要求値ωｔがそのまま、スロットルバルブ１１の開速度ωとして設定される。また上記判断のいずれもが肯定判断されたときには（Ｓ２００：ＹＥＳ、且つＳ２１０：ＹＥＳ）、ステップＳ２２０において上記所定値ω２がスロットルバルブ１１の開速度ωとして設定される。
【００５２】
こうしてスロットルバルブ１１の開速度ωが設定された後、本処理は一旦終了される。そしてその後、その設定された開速度ωによってスロットルバルブ１１を開くように、スロットルモータ１２の駆動制御が行われる。
【００５３】
図６は、こうした本実施の形態の制御態様の一例を示すタイムチャートである。同図の例では、時刻ｔ１からスロットルバルブ１１の開きを要求するアクセル操作が開始されている。
【００５４】
同図に示すようにこの時刻ｔ１の機関回転速度ＮＥは上記所定値ＮＥ１以下で、且つスロットル開度θは上記所定値θ１以下となっている。またこのときのアクセル操作は、上記（条件ｃ）、及び（条件ｄ）を満たすものとなっている。したがってこのときのスロットルバルブ１１の開きについては、上記「開速度制限処理」が適用される。
【００５５】
さて同図の例では、このときのアクセル操作に伴い、時刻ｔ２から実際のスロットル開度θの増大が開始されている。このときのスロットルバルブ１１の開速度ωは、上記気流音発生開度域の下限θａに達する時刻ｔ３までは、アクセル操作状況に応じた速度となっている。
【００５６】
時刻ｔ３にスロットル開度θが上記下限θａに達すると、その開速度ωは上記所定値ω２に制限される。この開速度ωの制限は、スロットル開度θが上記気流音発生開度域の上限θｂを超える時刻ｔ４まで続けられる。
【００５７】
そしてその時刻ｔ４以降、スロットル開度θが目標スロットル開度θｔと一致する時刻ｔ５までは、再びアクセル操作状況に応じた開速度でスロットルバルブ１１が開かれる。
【００５８】
以上説明した本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）本実施の形態では、スロットルバルブ１１を開く直前の機関回転速度ＮＥが所定値ＮＥ１を超えるときは、開速度ωの制限を禁止するようにしている。すなわち、スロットルバルブ１１を開く直前の機関回転速度ＮＥが所定値ＮＥ１以下のときにのみ、該スロットルバルブ１１の開速度ωの制限が行われる。そのため、もとより気流音の発生しない状況での不必要な開速度ωの制限が回避されるようになる。したがって、スロットルバルブ１１の開弁に伴う気流音を好適に低減しつつも、機関出力調整の応答性の悪化を抑制することができる。
【００５９】
（２）更に本実施の形態では、スロットルバルブ１１を開く直前のスロットル開度θが所定値θ１を超えるときにも、上記開速度ωの制限が禁止される。すなわち、スロットルバルブ１１を開く直前の機関回転速度ＮＥが所定値ＮＥ１以下で、且つそのときのスロットル開度θが所定値θ１以下で、機関トルクＴＲが低トルクであるときにのみ、該スロットルバルブ１１の開速度ωの制限が行われる。そのため、気流音の発生しない状況での不必要な開速度制限の実施がより好適に回避されるようになる。
【００６０】
（３）本実施の形態では更に、アクセル操作に応じたスロットルバルブ１１の開き量の要求値Δθが所定値Δθ１未満、且つアクセル操作に応じたスロットルバルブ１１の開速度ωの要求値ωｔが所定値ω１未満であるときにも、開速度ωの制限が禁止される。すなわち、スロットルバルブ１１が緩やかに開かれ、もとより気流音が発生しない状況にあるときには、開速度ωの制限が行われないようになる。そのため、気流音の発生しない状況での不必要な開速度制限の実施が更に好適に回避されるようになる。
【００６１】
（４）本実施の形態では、気流音発生開度域をスロットル開度が通過していないときにも、開速度ωの制限を禁止するようにしている。すなわち上記開速度ωの制限を、スロットル開度θが上記気流音発生開度域（θａ＜θ＜θｂ）を通過しているときに限り、実施するようにしている。そのため、好適に気流音を低減しつつ、開速度の制限を好適に回避することができる。
【００６２】
なお、上記実施形態は次のように変更して実施することもできる。
・図４のステップＳ１２０のスロットルバルブ１１が開かれる直前のスロットル開度θに基づく判断を、機関トルクＴＲ、或いはその指標値となるスロットル開度θ以外のパラメータ（例えばアクセル操作量ＡＣＣＰ等）に基づき行うようにしても良い。
【００６３】
・アクセル操作状況により求められたスロットルバルブ１１の開き量の要求値Δθ、及び開速度の要求値ωｔに基づく、図４のステップＳ１３０の判断を、それら以外のパラメータに基づき行うようにしても良い。要は、開速度制限処理が実施されなければ、スロットルバルブ１１が急激に開かれる状況にあるか否かを判断できれば、任意適宜のパラメータを用いて同様の判断を行うことができる。例えば、アクセル操作量ＡＣＣＰや目標スロットル開度θｔの増大量や増大率等に基づいても同様の判断を行うことが可能である。
【００６４】
・図５の開速度制限処理では、スロットル開度θが気流音発生開度域を通過している間だけ、スロットルバルブ１１の開速度ωを所定値ω２以下となるように開速度制限を行うようにしていたが、同処理での開速度ωの制限態様はこれに限らず任意に変更しても良い。要は、スロットルバルブ１１を開く直前の機関回転速度ＮＥ等に基づき、限られた状況以外は、開速度ωの制限を禁止するようにすれば、気流音の低減を図りつつも、不必要な開速度制限の実施を抑制することができる。
【００６５】
・図４のステップＳ１３０の処理を省略するようにしても良い。この場合にも、スロットルバルブ１１を開く直前の機関回転速度ＮＥ及びスロットル開度θに応じては、開速度制限の実施が制限されるため、不必要な開速度制限の実施を抑制することは十分可能である。
【００６６】
・また図４のステップＳ１２０の処理を省略するようにしても良い。この場合にも、スロットルバルブ１１を開く直前の機関回転速度ＮＥの如何、及びそのときのスロットルバルブ１１が急激に開かれるか否かに応じては、開速度制限の実施が制限されるため、不必要な開速度制限の実施を抑制することは十分可能である。
【００６７】
・更に図４のステップＳ１２０及びステップＳ１３０の双方の処理を省略するようにしても良い。この場合にも、スロットルバルブ１１を開く直前の機関回転速度ＮＥに応じては、開速度制限の実施が制限されるため、不必要な開速度制限の実施を抑制することは十分可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のスロットルボディ及びスロットル制御系の模式図。
【図２】スロットルバルブを開く直前の機関回転速度及び機関トルクと、気流音の発生する領域との関係を示すグラフ。
【図３】スロットルバルブを開く直前の機関回転速度と気流音の発生するスロットル開度との関係を示すグラフ。
【図４】同実施形態における開速度制限実施判定処理のフローチャート。
【図５】同実施形態における開速度制限処理のフローチャート。
【図６】同実施形態の制御態様の一例を示すタイムチャート。
【符号の説明】
１０…スロットルボディ、１１…スロットルバルブ、１２…スロットルモータ、１３…スロットルセンサ、１４…電子制御装置、１５…回転速度センサ、１６…アクセルペダル、１７…アクセルセンサ。
Claims (4)
- スロットルバルブを開くときの開速度が所定値未満となるように開速度制限を行う内燃機関のスロットル制御装置において、
前記スロットルバルブは、最小スロットル開度よりも大きい下限の開度と最大スロットル開度よりも小さい上限の開度との間の領域を所定の開度域として、スロットルバルブを開く直前の機関回転速度が判定値以下の場合において、機関トルクが所定トルク値以下且つスロットルバルブの開度が前記下限の開度よりも小さい状態から前記下限の開度を超えてスロットルバルブを開くとともに、そのときの開速度が前記所定値以上の場合に気流音が発生するものであり、
当該制御装置は、前記機関回転速度が前記判定値以下且つ前記スロットルバルブの開度が前記下限の開度よりも小さいときには前記開速度制限を禁止し、前記機関回転速度が前記判定値以下且つ前記スロットルバルブの開度が前記所定の開度域内のときには前記開速度制限を行い、前記機関回転速度が前記判定値以下且つ前記スロットルバルブの開度が前記上限の開度よりも大きいときには前記開速度制限を禁止し、前記機関回転速度が前記判定値を超えるときには前記開速度制限を禁止する
ことを特徴とする内燃機関のスロットル制御装置。 - 請求項１に記載の内燃機関のスロットル制御装置において、
前記スロットルバルブを開く直前の機関トルクが前記所定トルク値を超えるときにも前記開速度制限を禁止する
ことを特徴とする内燃機関のスロットル制御装置。 - 請求項１又は２に記載の内燃機関のスロットル制御装置において、
当該スロットルバルブの開きに係るアクセル操作が急激なスロットルバルブの開きを要求するものでないときにも前記開速度制限を禁止する
ことを特徴とする内燃機関のスロットル制御装置。 - 請求項１又は２に記載の内燃機関のスロットル制御装置において、
要求される前記スロットルバルブの開き量が所定要求値未満、且つ要求される前記スロットルバルブの開速度が前記所定値未満であるときにも前記開速度制限を禁止する
ことを特徴とする内燃機関のスロットル制御装置。
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