JPH09264146A

JPH09264146A - エンジンの吸気制御弁開閉制御方法

Info

Publication number: JPH09264146A
Application number: JP8074181A
Authority: JP
Inventors: Toyohiko Kameoka; 豊彦亀岡
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1996-03-28
Filing date: 1996-03-28
Publication date: 1997-10-07

Abstract

(57)【要約】【課題】吸気制御弁の最適な開閉制御により吸気制御
弁の開閉動作の前後における吸入空気量の変化を防止し
てドライバビリティの悪化を防ぐエンジンの吸気制御弁
開閉制御方法を得ること。【解決手段】スロットルバルブによる吸気通路内の開
口面積が吸気制御弁を閉状態とした場合の吸気制御弁開
口面積以下であることを前提条件として吸気制御弁の開
閉動作を行う。この前提条件により、吸気制御弁を開閉
制御しても吸入空気量は急激に変化せず、トルクショッ
クを伴うエンジン出力の不連続変化を防止してドライバ
ビリティの悪化を防ぐことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの吸気制
御弁開閉制御方法、特にエンジンの吸気通路内に設けら
れた吸気制御弁を開閉制御するエンジンの吸気制御弁開
閉制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、エンジンの燃焼室内における
燃焼の安定性、燃焼速度の促進による燃費の向上等を図
るために燃焼室内に強いガス流動を生成するタンブルコ
ントロールバルブやスワールコントロールバルブなどの
吸気制御弁を吸気通路内に設置することが行われてい
る。

【０００３】吸気制御弁は、エンジン運転状態に応じて
開閉制御され、閉じることによって吸気通路を部分的に
閉鎖した状態としエンジンの燃焼室内への混合気の流入
方向・流入速度等を変化させて燃焼室内に強力なガス流
動を生じさせ、また、開くことによって吸気通路を全面
的に開放した状態としエンジンの燃焼室内を通常のガス
流動状態にするものである。

【０００４】したがって、前記吸気制御弁をエンジン負
荷やエンジン回転数等のエンジン運転状態に応じて開閉
制御することによって、低負荷運転時における希薄燃焼
運転による燃焼効率改善と、高負荷運転時における吸入
空気の充填効率の低下を防止しエンジン性能の確保を図
ることができる。例えば、エンジンがアイドリング時の
場合は吸気制御弁を閉状態に制御し燃焼室内に強制的な
ガス流動を生じさせて燃焼の促進を行い、エンジン回転
数等が所定値を越えた場合、例えば急加速時等の場合は
燃焼室内へ吸入される吸入空気の充填効率を確保するた
めに吸気制御弁を開状態にする制御がなされる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようなエンジン運転状態において吸気制御弁の開閉動作
を行うと、吸気制御弁の開閉に伴う吸入空気量の変化に
よってエンジン出力の不連続変化を生ずる場合がある。
例えば、エンジン運転状態が中負荷運転状態、すなわち
スロットルバルブが中間開度状態の場合において、開状
態の吸気制御弁を閉状態に切り替えるとスロットルバル
ブを通過した吸入空気は吸気制御弁によってさらに減少
される。また、閉状態の吸気制御弁を開状態に切り替え
ると吸気制御弁が閉じることによって減少されていた吸
入空気は急激に増加することとなる。したがって、この
吸入空気量の急激な変化はトルクショックを伴うエンジ
ン出力の不連続変化を誘発し、ドライバビリティが損な
われてしまう等の不具合を招いていた。

【０００６】本発明は、上記の課題に鑑みなされたもの
であり、その目的は、吸気制御弁の最適な開閉制御によ
り吸気制御弁の開閉の前後におけるエンジンの吸入空気
量の急激な変化を防止してドライバビリティの悪化を防
ぐエンジンの吸気制御弁開閉制御方法を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項１に係るエンジンの吸気制御弁開閉
制御方法は、エンジンの運転状態に応じて開閉制御され
る吸気制御弁の動作許容条件を定めている。これは、ス
ロットルバルブによって形成されるスロットル開口面積
が、吸気制御弁を閉状態にした際のその部分の開口面積
とほぼ等しい面積となるスロットル開度、すなわち基本
スロットル開度以下の場合においてのみ吸気制御弁の開
閉動作制御を行うことができるという動作許容条件を設
けている。したがって、上記動作許容条件を充足する場
合のみに吸気制御弁の開閉動作を行えば、例えばスロッ
トルを戻す場合、スロットルバルブにより流量調整され
た、すなわち絞り込まれた吸入空気はその下流側にて吸
気制御弁により更に減少されることがなく、スロットル
バルブと吸気制御弁とによる２段絞り状態を構成しな
い。

【０００８】したがって、スロットル開度が基本スロッ
トル開度以下においてのみ吸気制御弁の開閉動作を行う
ことによって、吸気制御弁の開閉動作に伴う吸入空気量
の急激な変化を防止することができる。

【０００９】請求項２に係るエンジンの吸気制御弁開閉
制御方法は、上記動作許容条件の下に吸気制御弁の開閉
切替をエンジンの回転数に応じて予め設定されたスロッ
トル開度によって行うものである。ここで、スロットル
開度が基本スロットル開度以下において吸気制御弁の開
閉動作が行われる場合、吸気通路を通過可能な吸入空気
の量（以下、「静的吸入空気量」という）は、吸気制御
弁の開閉動作によって変化しない。

【００１０】しかし、実際には、吸気制御弁の開閉状態
によってエンジン回転数とスロットル開度に応じて変化
する吸気脈動によりエンジンの燃焼室内に吸入される吸
入空気の量（以下、「動的吸入空気量」という）は同一
とならない。したがって、エンジン回転数に応じた吸気
脈動を考慮したスロットル開度である切替用スロットル
開度を基準として吸気制御弁の開閉切替の動作を行って
いる。これにより、動的吸入空気量の差を吸収すること
が可能となり、吸気制御弁の開閉動作の前後における動
的な吸入空気量を同一にするように制御することができ
る。

【００１１】請求項３に係るエンジンの吸気制御弁開閉
制御方法は、請求項２に記載の切替用スロットル開度を
ＥＧＲバルブの開度に応じて予め設定される補正値によ
って補正するものである。これは、エンジンのＥＧＲ制
御を行う場合にはスロットルバルブを通過した吸入空気
はＥＧＲガスが付加されエンジンに吸入される。そし
て、このＥＧＲガスの付加量は、吸気制御弁の開閉状態
に応じた燃焼形態の相違により流量制御される。

【００１２】したがって、吸気制御弁の開閉動作の前後
におけるエンジンの吸入空気量自体は変化しないもの
の、ＥＧＲガスと新規空気との割合は一致しない。この
割合の変化、すなわち吸気量（新規空気量＋ＥＧＲガス
量）の変化はエンジンの出力に直接影響する。このた
め、前記切替用スロットル開度をＥＧＲバルブの開度に
応じて予め設定される補正値によって補正するものであ
る。したがって、吸気制御弁の開閉状態における吸入空
気中の新規空気の量を同一として、トルクショックを伴
うエンジン出力の不連続変化の発生を防止することがで
きる。

【００１３】請求項４に係るエンジンの吸気制御弁開閉
制御方法は、請求項３とは異なる切替基準の設定方法を
定めたものである。すなわち、スロットル開口面積から
現在のＥＧＲバルブの開口面積を減算してその面積から
切替用スロットル開度を設定するようにしたものであ
る。したがって、請求項３と同様に請求項１に示した吸
気制御弁開閉制御を前提とした制御をより高精度なもの
とすることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態について詳細に説明する。

【００１５】図１は、本発明に係るエンジンの吸気制御
弁開閉制御方法が用いられる自動車のエンジンの概略全
体構成図である。水平対向型のエンジン１０本体には吸
気通路１２及び排気通路１４が連通している。吸気通路
１２の上流側には吸気チャンバ１６がエンジンルーム内
（図示せず）に開口している。また、吸気通路１２の下
流側はサージタンク１８から分岐して各シリンダ２０に
連通しており、この吸気通路１２の下流端は、吸気ポー
ト２２を介して各燃焼室２４に連通している。一方、排
気通路１４の下流側は車体後部（図示せず）に取付けら
れたマフラ２６に接続され、排気通路１４の上流側は各
排気ポート２８を介して排気管３０が各燃焼室２４に連
通されている。

【００１６】吸気通路１２には、その上流側から順に、
空気中の塵埃を除去するエアクリーナ３４、吸入空気量
Ｑを検出するエアフローメータ３６、アクセルペダル
（図示せず）の踏み込み量に応じて吸入空気量Ｑを制御
するスロットルバルブ３８が設けられている。また、吸
気通路１２の下流側にはインジェクタ４０が吸気ポート
２２に向けて設けられており、これら各インジェクタ４
０は燃料タンク（図示せず）から圧送供給された燃料を
微粒化して噴射するものである。

【００１７】また、サージタンク１８の下流側にはエン
ジンの吸気負圧の一部が導入される導入通路４２の一端
が接続開口されており、導入通路４２の他端は吸気通路
１２内の負圧の貯蔵を行うために設けられた負圧タンク
４４に連通している。この導入通路４２内にはチェック
バルブ４６が設けられており、このチェックバルブ４６
は吸気通路１２内の負圧が負圧タンク４４内の負圧より
も高い場合にのみ開放され、吸気通路１２内の負圧を負
圧タンク４４に貯蔵可能とする機能を有している。

【００１８】また、吸気通路１２の下流側には、吸気ポ
ート２２の内部を隔壁３２により２つの通路に分割した
その一方を回動することによって閉塞して各燃焼室２６
内に強制的なガス流動を発生させる吸気制御弁であるタ
ンブルコントロールバルブ（以下、単に「ＴＣＶ」とい
う）４８が各気筒毎に設けられている。このＴＣＶ４８
は、リンク等を介してＴＣＶ４８の開閉駆動手段である
ダイヤフラム５０に連設されている。ダイヤフラム５０
は、所定値より大きい負圧が供給されるとＴＣＶ４８を
全閉状態に駆動制御し、所定値より大きい負圧が供給さ
れていない場合にはＴＣＶ４８を全開状態に駆動制御す
るものである。

【００１９】そして、負圧タンク４４とダイヤフラム５
０とは、中途にＴＣＶ４８の駆動制御手段であるソレノ
イドバルブ５２を介して負圧が伝達可能に接続されてい
る。このソレノイドバルブ５２は３方向弁によって構成
されており、負圧タンク４４と接続する負圧の導入ポー
ト５２ａ及びダイヤフラム５０と接続する供給ポート５
２ｂの他に大気に開放された大気圧開放ポート５２ｃを
具備している。ソレノイドバルブ５２は通電時において
は導入ポート５２ａと供給ポート５２ｂを接続して負圧
タンク４４とダイヤフラム５０を連通し、負圧を伝達す
る。また、非通電時には供給ポート５２ｂと大気開放ポ
ート５２ｃとを接続してダイヤフラム５０内の負圧を大
気開放する。したがって、ソレノイドバルブ５２により
ダイヤフラム５０に対して負圧タンク４４の負圧を供給
・停止することによりＴＣＶ４８の開閉動作を行うこと
ができる。

【００２０】一方、排気通路１４の上流側に設けられた
排気管３０には、ＥＧＲ通路８０の一端が開口接続され
ており、他端は吸気通路１２に連通されている。このＥ
ＧＲ通路８０の途中には例えばステッピングモータ（図
示せず）を駆動源として開閉制御されるＥＧＲバルブ８
２が取付けられている。このＥＧＲバルブ８２はステッ
ピングモータに駆動用パルス信号を送ることによりその
バルブ開度を精密に制御してＥＧＲガスの還流率を細か
く調整することを可能とするものである。

【００２１】また、エンジン本体１０の各シリンダヘッ
ド５４には燃焼室２６内に臨んで点火プラグ５６が設け
られており、この点火プラグ５６は、イグナイタ及び点
火コイル（図示せず）を介して給電された高電圧によっ
て、燃焼室２４内の混合気を所定の点火時期で強制着火
するようになっている。そして、エンジン本体１０には
クランク角センサ５８が設けられ、エンジンのクランク
角度とエンジン回転数Ｎｅを検出する。また、スロット
ルバルブ３８には、そのスロットル開度θを検出するス
ロットル開度センサ６０が設けられている。そして、こ
れら各センサからの検出信号を入力し、エンジンの各制
御手段に制御信号を出力して、エンジン運転を制御する
ＥＣＵ６２が設けられている。

【００２２】図２は、図１に示したＥＣＵ６２の内部構
成を示す構成説明図である。

【００２３】図示のように、ＥＣＵ６２は、各センサか
らの検出信号を入力する入力インタフェース６２ａ、各
部材への駆動制御信号を出力する出力インタフェース６
２ｂ、主演算装置としてのＣＰＵ６２ｃ、制御プログラ
ムや予め設定された固定データが記憶されているＲＯＭ
６２ｄ、各センサ類からの信号を処理した後のデータや
ＣＰＵ６２ｃで演算処理したデータが格納されるＲＡＭ
６２ｅ、さらに学習データなどを格納するバックアップ
ＲＡＭ６２ｆ、タイマ６２ｇ等をバスライン６２ｈで相
互に接続してなるマイクロコンピュータシステムとして
構成されている。

【００２４】次に、図３は、本発明の第１の実施の形態
の構成を示す概略ブロック図である。図示のように、エ
ンジン運転状態検出部７０は、吸入空気量Ｑを検出する
エアフローメータ３６、エンジン回転数Ｎｅを検出する
クランク角センサ５８、スロットルバルブ３８のスロッ
トル開度θを検出するスロットル開度センサ６０を有し
ている。また、ＥＣＵ６２にはスロットル開度判断部７
２、ＴＣＶ切替スロットル開度算出部７４、及びＴＣＶ
制御部７６が設けられている。

【００２５】スロットル開度判断部７２は、スロットル
開度センサ６０からスロットル開度θの信号を受け、こ
の信号に基づいて現時点のエンジン運転状態がＴＣＶ４
８の開閉切替の動作許容条件を満たしているか否かの判
断を行うものである。また、ＴＣＶ切替スロットル開度
算出部７４は、クランク角センサ５８により検出される
エンジン回転数Ｎｅに基づいてエンジン回転数Ｎｅ格子
テーブル７５を参照し、ＴＣＶ４８の開閉動作を行う際
の切替基準となる切替スロットル開度θｉを算出する。

【００２６】そして、ＴＣＶ制御部７６は、ＴＣＶ切替
スロットル開度算出部７４により算出された切替スロッ
トル開度θｉ、現在のスロットル開度θ、吸入空気量
Ｑ、及びエンジン回転数Ｎｅの信号を受けて、これら信
号に基づいてＴＣＶ駆動部７８を制御する信号Ｃ１を出
力する。ＴＣＶ駆動部７８はＴＣＶ４８の駆動制御手段
であるソレノイドバルブ５２と開閉駆動手段であるダイ
ヤフラム５０によって構成されている。

【００２７】ＴＣＶ制御部７６からの制御信号Ｃ１を受
けたＴＣＶ駆動部７８のソレノイドバルブ５２は負圧タ
ンク４４からダイヤフラム５０に供給される負圧を制御
することによってＴＣＶ４８の開閉動作を行う。そし
て、ＴＣＶ４８の開閉状態に応じてＥＣＵ６２によるエ
ンジンの点火時期制御や燃料制御等が行われ、エンジン
運転状態に応じた最適なエンジン制御が行われる。

【００２８】次に、上記構成のエンジン装置を用いて本
発明の第１の実施の形態によるＴＣＶ４８の開閉動作に
ついて図４に基づいて説明する。

【００２９】図４は、本発明の第１の実施の形態におけ
るＴＣＶ４８の開閉制御方法を示したフローチャートで
ある。まず、ステップ（以下、単に「Ｓ」という）１０
１にて現在のスロットル開度θがスロットル開度センサ
６０により検出される。そして、そのスロットル開度θ
をＥＣＵ６２のＲＡＭ６２ｅ（図２参照）にデータとし
て格納した後、Ｓ１０２へ進む。Ｓ１０２では、Ｓ１０
１にて検出された現在のスロットル開度θと基本スロッ
トル開度θｓとの比較が行われる。この基本スロットル
開度θｓとは、ＴＣＶ４８を閉状態としたときのその部
分の開口面積であるＴＣＶ開口面積Ｓ_TCV とほぼ同一の
開口面積を形成するスロットル開度をいう。したがっ
て、現在のスロットル開度θと基本スロットル開度θｓ
とを比較することによって現在のエンジン運転状態にお
いてＴＣＶ４８の開閉動作を行うと静的吸入空気量Ｑｓ
が変化するか否かを判断することができる。

【００３０】ここで、スロットル開度θが基本スロット
ル開度θｓ以下（θｓ≧θ）である場合（ＹＥＳ）に
は、ＴＣＶ４８の開閉動作の前後において静的吸入空気
量Ｑｓは変化しないので、ＴＣＶ４８の開閉動作を行う
ことができるとしてＳ１０３に進む。

【００３１】また、スロットル開度θの方が大きい（θ
ｓ＜θ）場合（ＮＯ）には、ＴＣＶ４８の開閉動作によ
り静的吸入空気量Ｑｓが変化してしまうので、ＴＣＶ４
８の開閉制御を行うことができないとしてこのルーチン
を終了する（エンド）。

【００３２】Ｓ１０３以降ではＴＣＶ４８の実際の開閉
動作の際、エンジンの吸気脈動を考慮したＴＣＶ４８の
開閉制御が行われる。まず、最初に、Ｓ１０３において
ＴＣＶ４８の開閉状態を切り替えるための切替基準とな
る切替用スロットル開度基準θｉが設定される。この切
替用スロットル開度基準θｉの設定方法を図５及び図６
に基づいて説明する。図５は切替用スロットル開度基準
θｉの設定方法を示したフローチャートであり、図６は
切替用スロットル開度基準θｉを設定するために参照さ
れるエンジン回転数Ｎｅに応じて予め設定されている８
格子のテーブルである。

【００３３】図５に示したように、まず、Ｓ２０１にお
いて現在のエンジン運転状態における吸気通路１２内の
動的吸入空気量Ｑｖを推定するためにエンジン回転数Ｎ
ｅがクランク角センサ５８より検出される。次に、Ｓ２
０２においてＳ２０１にて検出されたエンジン回転数Ｎ
ｅを用いて図６に示したエンジン回転数Ｎｅ格子テーブ
ルを参照する。その結果、吸気通路１２内に発生しエン
ジン回転数に応じて変化する吸気脈動を考慮した動的吸
入空気量Ｑｖに対応する切替用スロットル開度基準θｉ
を検索することができる。この切替用スロットル開度基
準θｉをＥＣＵ６２のＲＡＭ６２ｅにデータとして格納
した後、図４におけるＳ１０４へ進む。

【００３４】Ｓ１０４では、Ｓ１０１にてＲＡＭ６２ｅ
内に格納されたスロットル開度θとＳ１０３にて検索さ
れた切替用スロットル開度基準θｉとの判断がなされ
る。ここでは、現在のエンジン運転状態がＴＣＶ４８を
開状態にするか否かの判断がなされる。そして、切替用
スロットル開度θｉよりもスロットル開度θが小さい場
合（ＹＥＳ）にはＳ１０５へ進み、スロットル開度θの
方が大きい場合（ＮＯ）にはＳ１０６へ進む。

【００３５】Ｓ１０５では、ＴＣＶ４８を閉状態にする
制御が行われる。すなわち、ＥＣＵ６２はＴＣＶ４８を
閉状態に制御する制御信号を出力し、これを受けたソレ
ノイドバルブ５２は、大気圧開放ポート５２ｃを閉塞
し、導入ポート５２ａと供給ポート５２ｂを接続して負
圧タンク４４内に貯蔵されている負圧をダイヤフラム５
０に供給する（図１、図３参照）。これにより、ダイヤ
フラム５０はＴＣＶ４８を閉状態に制御される。したが
って、エンジンは燃焼室内でタンブル流が生成される運
転が行われる。そして、このルーチンを終了する（エン
ド）。

【００３６】また、Ｓ１０６ではＴＣＶ４８を開状態に
する制御が行われる。すなわち、ＴＣＶ４８を開状態に
制御する制御信号を受けたソレノイドバルブ５２は、導
入ポート５２ａを閉塞しかつ供給ポート５２ｂと大気圧
開放ポート５２ｃを接続して、ダイヤフラム５０に供給
されていた負圧を大気開放し、ＴＣＶ４８を開状態に制
御する（図１参照）。したがって、エンジンは燃焼室内
で強制的なタンブル流が生成されることなく通常運転が
行われる。そして、このルーチンを終了する（エン
ド）。このルーチンは所定時間毎、例えば４０ｍｓｅｃ
毎に繰り返し処理が行われる。

【００３７】以上のようにしてＴＣＶ４８の開閉制御が
行われることによって、ＴＣＶ４８の開閉動作の前後に
おける静的吸入空気量Ｑｓの変化を防止し、トルクショ
ックを伴うエンジン出力の不連続変化を防止することが
可能となる。また、エンジン回転数Ｎｅに応じた切替用
スロットル開度基準θｉに基づいてＴＣＶ４８の開閉制
御を行うことによって、吸気通路１２内に発生しかつエ
ンジン回転数Ｎｅに応じて変化する吸気脈動を考慮した
動的吸入空気量Ｑｖも急激に変化させないものとするこ
とができる。したがって、ＴＣＶ４８の開閉動作の際
に、静的吸入空気量Ｑｓ及び吸気脈動による動的吸入空
気量Ｑｖの急激な変化を防止してエンジンの出力の不連
続変化を防止することができる。

【００３８】次に、本発明の第２の実施の形態について
図７〜図１２に基づいて説明する。第２の実施の形態
は、前記第１の実施の形態であるＴＣＶ４８の開閉制御
に加えて、ＥＧＲ量の変化によるエンジン出力の変化を
も考慮したＴＣＶ４８の開閉制御を行うことを目的とし
ている。これは、ＴＣＶ４８の開閉状態とエンジン回転
数Ｎｅにより燃焼室２４内の燃焼状態が変化するため
に、排気エミッション中に含まれるＮＯｘの量も変化す
るからである。したがって、従来よりＮＯｘの排出量を
抑えるために吸気通路１２内に還流されるＥＧＲガス
は、ＴＣＶ４８の開閉状態によってその還流量の調整が
行われている。

【００３９】したがって、上記動作許容条件（θｓ≧
θ）下においてＴＣＶ４８の開閉動作を行った場合に静
的吸入空気量Ｑｓは変化しないが、その吸入空気中の新
規空気とＥＧＲガスの割合は同一とはならない。すなわ
ち、ＥＧＲバルブ８２のバルブ開度Ｌｅｇｒによってそ
の割合は変化する。したがって、ＴＣＶ４８の開閉動作
の前後においてエンジン出力を決定する新規吸気量（新
規空気量＋ＥＧＲガス量）が異なるので、エンジン出力
が不連続となる。そこで、このようなエンジン出力の不
連続変化を防止するためにＥＧＲガスの付加量を考慮し
たＴＣＶ４８の開閉動作を行うことを目的とするもので
ある。

【００４０】図７は、第２の実施の形態の構成を示す概
略ブロック図である。前記第１の実施の形態（図３参
照）と同様の機構には同一の符号を付することでその詳
細な説明を省略する。ＥＣＵ６２にはスロットル開度補
正量算出部８４が設けられている。スロットル開度補正
量算出部８４は、ＥＧＲバルブ８２のバルブ開度に基づ
いてＥＧＲバルブ開度Ｌｅｇｒに応じて予め設定されて
いる８格子テーブル８５を参照し、切替用スロットル開
度基準θｉをＥＧＲバルブ８２のバルブ開度に応じて補
正するための切替用スロットル開度補正量Δθｅｇｒを
算出する。

【００４１】次に第２の実施の形態に基づく吸気制御弁
開閉制御方法について図８及び図９に基づいて説明す
る。

【００４２】図８は、本発明の第２の実施の形態におけ
る吸気制御弁の開閉制御方法のルーチンに移行するため
の前段階処理として行われるＥＧＲバルブ８２のバルブ
開度の初期化方法を示したフローチャートである。最初
にエンジンがスタートされるとＳ３０１にてＥＧＲバル
ブ８２のバルブ開度Ｌｅｇｒの初期化、すなわち零点復
帰が行われる。零点復帰とは、ＥＧＲバルブ内の開閉バ
ルブ（図示せず）を一旦強制的に全閉状態に制御してそ
の全閉位置を零点と定めるものである。この動作をエン
ジン運転をスタートさせる毎に行う。本実施の形態では
ＥＧＲバルブ８２はそのバルブ開度Ｌｅｇｒを精密に制
御してＥＧＲガスの還流率を細かく調整することを可能
とするためにステッピングモータにより制御されてい
る。しかし、エンジン運転を停止した場合にＥＧＲバル
ブ８２はその時点のバルブ開度Ｌｅｇｒのまま電源が切
られることとなり、次にエンジンをスタートさせた場合
にＥＧＲバルブ８２がどのようなバルブ開度Ｌｅｇｒ状
態であるかを認識することができない。したがって、こ
のような事態を回避するために、エンジン運転をスター
トさせる毎にＥＧＲバルブ８２の零点復帰を行うもので
ある。そして、零点復帰によるＥＧＲバルブ８２の初期
化がなされた後に、このルーチンを終了する。

【００４３】図９は、第２の実施の形態に基づく吸気制
御弁の開閉制御方法を示したフローチャートである。ま
ず、Ｓ４０１にて現在のスロットル開度θがスロットル
開度センサ６０により検出される。そして、その検出さ
れたスロットル開度θをＥＣＵ６２のＲＡＭ６２ｅ（図
２参照）にデータとして格納した後、Ｓ４０２へ進む。
Ｓ４０２では、Ｓ４０１にて検出されたスロットル開度
θと基本スロットル開度基準θｓとの比較が行われる。
すなわち、図４のＳ１０２と同様に現在の運転状態にお
いてＴＣＶ４８の開閉動作を行うことができるか否かの
判断がなされる。

【００４４】ここで、スロットル開度θが基本スロット
ル開度基準θｓ以下（θｓ≧θ）である場合（ＹＥＳ）
は、ＴＣＶ４８の開閉動作を行うことによってエンジン
出力は変化しないので、ＴＣＶ４８の開閉動作を行うこ
とができるとしてＳ４０３に進む。また、スロットル開
度θの方が大きい（θｓ＜θ）場合（ＮＯ）には、現在
の運転状態でＴＣＶ４８の開閉動作を行うとエンジン出
力は急激に変化してしまうことからＴＣＶ４８の開閉制
御を行うことができないとしてＳ４０８へ進む。

【００４５】Ｓ４０３以降ではＴＣＶ４８の開閉動作に
よって動的吸入空気量Ｑｖが変動せず、かつ新規吸気量
（新規空気量＋ＥＧＲガス量）の差によるエンジン出力
の変動の生じないＴＣＶ４８の開閉制御が行われる。ま
ず、Ｓ４０３において切替用スロットル開度基準θｉが
検索される。この切替用スロットル開度基準θｉの設定
方法は前記第１の実施の形態の図５及び図６にて説明し
たものと同様であり、したがってその詳細な説明を省略
する。この検索された切替用スロットル開度基準θｉを
ＥＣＵ６２のＲＡＭ６２ｅにデータとして格納した後、
Ｓ４０４へ進む。

【００４６】Ｓ４０４では、Ｓ４０３にて検索された切
替用スロットル開度基準θｉをＥＧＲガス量、すなわち
ＥＧＲバルブ８２のバルブ開度Ｌｅｇｒに応じて補正す
る切替用スロットル開度補正量Δθｅｇｒが検索され
る。この切替用スロットル開度補正量Δθｅｇｒの設定
方法を図１０及び図１１に基づいて説明する。

【００４７】図１０は切替用スロットル開度補正量Δθ
ｅｇｒの設定方法を示したフローチャートであり、図１
１は切替用スロットル開度補正量Δθｅｇｒを設定する
ために用いられるＥＧＲバルブ開度Ｌｅｇｒに応じて予
め設定されている８格子テーブルである。

【００４８】図１０に示したように、最初に、Ｓ５０１
においてＥＧＲバルブ開度の検出が行われ、これに基づ
き現時点の吸気通路１２内に供給されているＥＧＲ量が
推定される。ここでは、ＥＧＲバルブ８２のバルブ開度
ＬｅｇｒはＥＣＵ６２からＥＧＲバルブ８２に出力され
るパルス信号に基づいて検出される。

【００４９】次に、Ｓ５０２では、切替用スロットル開
度基準θｉをＥＧＲガス量に応じて補正する切替用スロ
ットル開度補正量Δθｅｇｒが検索される。すなわち、
Ｓ５０１にて検出されたバルブ開度ＬｅｇｒをＥＣＵ６
２のＲＯＭ６２ｄ内に予め設定されている図１１に示し
たバルブ開度Ｌｅｇｒ格子テーブルを参照することによ
り切替用スロットル開度補正量Δθｅｇｒが検索され
る。そして、検索された切替用スロットル開度補正量Δ
θｅｇｒをＥＣＵ６２のＲＡＭ６２ｅ内に格納した後
に、図１０のルーチンを終了する（エンド）。そして、
図９のＳ４０５へ進む。

【００５０】Ｓ４０５では、Ｓ４０３にて検索されＲＡ
Ｍ６２ｅ内に格納された切替用スロットル開度基準θｉ
からＳ４０４にて検索された切替用スロットル開度補正
量Δθｅｇｒを減算したもの（θｉ−Δθｅｇｒ）とＳ
４０１にて検出されＲＡＭ６２ｅ内に格納されている現
在のエンジン運転状態を表すスロットル開度θとの比較
がなされる。これにより、現在のエンジン運転状態がＴ
ＣＶ４８を開状態にするか閉状態にするかの判断がなさ
れる。そして、スロットル開度θが小さい場合（ＹＥ
Ｓ）にはＳ４０６へ進み、大きい場合（ＮＯ）にはＳ４
０７へ進む。

【００５１】Ｓ４０６では、ＴＣＶ４８を閉状態にする
制御が行われ、エンジンは燃焼室内でタンブル流が生成
される運転が行われる。また、Ｓ４０７では、ＴＣＶ４
８を開状態にする制御が行われ、エンジンは燃焼室内で
強制的なタンブル流が生成されることなく通常運転が行
われる。

【００５２】尚、切替用スロットル開度θｉの補正方法
は、図８のバルブ開度Ｌｅｇｒにより検索された切替用
スロットル開度補正量Δθｅｇｒを用いた方法に限られ
るものではなく、例えばスロットル部分の開口面積Ｓ
_Thr から現在のＥＧＲバルブの開口面積Ｓ_egr を減算し
てその面積から切替用スロットル開度θｉを設定するこ
とも可能である。

【００５３】次に、Ｓ４０６又はＳ４０７の後にＳ４０
８へ進む。本実施の形態では、更にＴＣＶ４８の開閉制
御に伴いＥＧＲバルブの開度の再調整が行われる。すな
わち、Ｓ４０８にてＥＧＲバルブ８２のバルブ開度Ｌｅ
ｇｒの調整が行われる。これは、Ｓ４０６及びＳ４０７
により開閉制御されたＴＣＶ４８の開閉状態に応じて燃
焼室２４内の燃焼形態が異なることになるので、ＮＯｘ
の排出量を一定に抑えるためにはＥＧＲ量を変更する必
要があるためである。

【００５４】このＥＧＲバルブ８２の開度調整の方法を
図１２に基づいて説明する。図１２は、ＴＣＶ４８の開
閉状態に応じたＥＧＲバルブ８２のバルブ開度Ｌｅｇｒ
の調整方法を示したフローチャートである。まず、Ｓ６
０１、Ｓ６０２及びＳ６０３にて現在のエンジン運転状
態が検出される。Ｓ６０１では、クランク角センサ５８
によりエンジン回転数Ｎｅが検出され、Ｓ６０２ではエ
アフローメータ３６により吸気通路１２内を通過する吸
入空気量Ｑが検出される。そして、Ｓ６０３ではＳ６０
１とＳ６０２により検出された検出値を用いてエンジン
負荷Ｔｐが算出される（Ｔｐ＝Ｑ／Ｎｅ）。

【００５５】そして、Ｓ６０４にてＥＧＲバルブ８２の
バルブ開度ＬｅｇｒについてＴＣＶ４８の開閉状態に応
じた調整を行うための判断がなされる。ここで、ＴＣＶ
４８が開状態の場合（ＹＥＳ）には通常の運転状態に応
じたＥＧＲ制御を行うとしてＳ６０５へ進む。また、Ｔ
ＣＶ４８が閉状態の場合（ＮＯ）にはタンブル運転状態
に応じたＥＧＲ制御を行うとしてＳ６０６へ進む。

【００５６】Ｓ６０５では、ＥＣＵ６２のＲＯＭ６２ｄ
内に予め設定されＴＣＶ４８開状態におけるエンジン回
転数Ｎｅとエンジン負荷Ｔｐからなるマップを参照する
ことにより、ＥＧＲバルブ８２のバルブ開度Ｌｅｇｒが
検索される。また、Ｓ６０６ではＴＣＶ４８閉状態にお
けるエンジン回転数Ｎｅとエンジン負荷Ｔｐからなるマ
ップを参照することによりＥＧＲバルブ８２のバルブ開
度Ｌｅｇｒが検索される。

【００５７】そして、Ｓ６０７ではＳ６０５又はＳ６０
６にて検索されたバルブ開度Ｌｅｇｒに基づいてＥＧＲ
バルブ８２の開度が調整制御される。すなわち、エンジ
ンの運転状態及びＴＣＶ４８の開閉状態に応じた適切な
ＥＧＲ制御が行われ、図１２のルーチンを終了する（エ
ンド）。以上の制御を行い図９に示すルーチンを終了す
る。

【００５８】したがって、上記基本スロットル開度の基
準を満たす条件の下でのＴＣＶ４８の開閉状態の実際の
切替基準（切替用スロットル開度）を、吸気通路１２内
の吸気脈動とＥＧＲバルブ８２によるＥＧＲガスを含め
た新規吸気量とを考慮した切替基準とすることによっ
て、ＴＣＶ４８の開閉動作の前後におけるエンジンに吸
入される動的な吸入空気量Ｑｖを同一にし、更にＥＧＲ
ガス量を加えた新規吸気量の変化に対応してエンジン出
力の安定を図ることができる。したがって、エンジン出
力の不連続変化を防ぐことができ、ＴＣＶ４８の開閉動
作の際に発生するトルクショックを防止することが可能
となる。

【００５９】尚、本発明は上記第１又は第２の実施の形
態の構成に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲
内で種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態
ではエンジン負荷Ｔｐをエアフローメータ３６による吸
入空気量Ｑを基に算出していたが、燃料噴射量や、吸気
通路１２内の負圧に代替しても良い。

【００６０】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明に係るエ
ンジンの吸気制御弁開閉制御方法により吸気制御弁の開
閉制御が行われることによって、吸気制御弁の開閉動作
の際における吸入空気量の急激な変化を防止することが
できる。したがって、エンジン出力の不連続変化を防止
することができ、それに伴うトルクショックの発生の防
止が達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るエンジンの吸気制御弁開閉制御方
法が用いられる自動車のエンジンの概略全体構成図であ
る。

【図２】図１に示したＥＣＵ６２の内部構成を示す構成
説明図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態の構成を示す概略ブ
ロック図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態における吸気制御弁
の開閉制御方法を示したフローチャート図である。

【図５】切替用スロットル開度基準θｉの設定方法を示
したフローチャート図である。

【図６】切替用スロットル開度基準θｉを検索するため
のエンジン回転数Ｎｅ格子のテーブルを示す説明図であ
る。

【図７】本発明の第２の実施の形態の構成を示す概略ブ
ロック図である。

【図８】本発明の第２の実施の形態におけるＥＧＲバル
ブ８２のバルブ開度の初期化方法を示したフローチャー
ト図である。

【図９】本発明の第２の実施の形態に基づく吸気制御弁
の開閉制御方法を示したフローチャート図である。

【図１０】切替用スロットル開度補正量Δθｅｇｒの設
定方法を示したフローチャート図である。

【図１１】切替用スロットル開度補正量Δθｅｇｒを設
定するためのＥＧＲバルブ開度Ｌｅｇｒ格子のテーブル
を示す説明図である。

【図１２】吸気制御弁の開閉状態に応じたＥＧＲバルブ
のバルブ開度の制御方法を示したフローチャート図であ
る。

【符号の説明】

１０エンジン本体１２吸気通路１４排気通路２２吸気ポート２４燃焼室３６エアフローメータ３８スロットルバルブ４４負圧タンク４６チェックバルブ４８吸気制御弁（ＴＣＶ）５０ダイヤフラム５２ソレノイドバルブ５２ａ導入ポート５２ｂ供給ポート５２ｃ大気圧開放ポート６０スロットル開度センサ６２電子制御装置（ＥＣＵ）８２ＥＧＲバルブ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンの吸気通路内に設けられた吸気
制御弁を開閉制御するエンジンの吸気制御弁開閉制御方
法において、スロットル開口面積が、前記吸気制御弁を閉状態とした
ときの前記吸気制御弁部分の開口面積とほぼ等しくなる
スロットル開度である基本スロットル開度以下の場合を
前記吸気制御弁の開閉切替の動作許容条件として設定す
ることを特徴とするエンジンの吸気制御弁開閉制御方
法。
【請求項２】前記吸気制御弁の開閉切替は、前記動作
許容条件を充足することを前提として、エンジン回転数
に応じて予め設定された切替用スロットル開度に基づい
て行われることを特徴とする請求項１記載のエンジンの
吸気制御弁開閉制御方法。
【請求項３】前記切替用スロットル開度は、ＥＧＲバ
ルブの開度に応じて予め設定された補正値を減算して補
正されることを特徴とする請求項２記載のエンジンの吸
気制御弁開閉制御方法。
【請求項４】前記切替用スロットル開度は、該切替用
スロットル開度より算出されたスロットル開口面積から
現在のＥＧＲバルブ開度より算出したＥＧＲバルブ開口
面積を減算し、求められた面積に対応する開度に設定さ
れることを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジン
の吸気制御弁開閉制御方法。