JP3788088B2

JP3788088B2 - Intake control device for internal combustion engine

Info

Publication number: JP3788088B2
Application number: JP03427199A
Authority: JP
Inventors: 智渡辺; 宏樹一瀬; 昌宣金丸
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1999-02-12
Filing date: 1999-02-12
Publication date: 2006-06-21
Anticipated expiration: 2019-02-12
Also published as: JP2000234545A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関の吸気制御装置に関し、特に、アクセルペダルの踏込量とは独立に開度が調節される電子制御スロットル弁を用いた機関始動に際する内燃機関の吸気制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両に搭載された内燃機関の回転数の制御は、運転席の足元に設置されたアクセルペダルの踏込量によって行われていた。すなわち、従来の内燃機関には、その吸気通路にこのアクセルペダルにワイヤで接続されたスロットル弁があり、アクセルペダルが踏み込まれると、ワイヤを介してこのスロットル弁の開度が大きくなって内燃機関への吸入空気量が増し、これに伴って燃料噴射量も増えるので機関回転数が増大するようになっている。
【０００３】
一方、近年、コンピュータの発達に伴い、内燃機関の回転数を電子的に最適に制御しようとする電子制御式の内燃機関が実用化されている。このような内燃機関の電子制御化としては、例えば、燃料噴射量制御、点火時期制御、吸排気弁の開弁時期の制御等が先行しており、これらに続いてスロットル弁の電子制御も実用段階に入っている。スロットル弁の開度が電子制御される内燃機関では、アクセルペダルの踏込量に関係なくスロットル弁の開度を調節することができる。
【０００４】
電子制御式の内燃機関では各気筒近傍の吸気通路内に燃料噴射弁が設けられており、始動時に燃料噴射弁から噴射された燃料が十分に微粒化せず始動性が悪化することがある。このため、電子制御スロットル弁を使用して機関の始動時に吸気通路を閉じることにより、機関への吸入空気量の多量の流入を防止すると共に、吸気管負圧を高めて燃料の気化促進を図る技術が提案されている。
【０００５】
例えば、実開平１−１１９８７４号公報に開示の技術は、吸気通路内の燃料噴射弁の取り付け位置より上流側に吸気通路を閉鎖する開閉制御弁を設け、機関の始動から完爆に至るまでの期間、この開閉制御弁を閉塞するものであるが、機関回転に伴い吸気通路内の空気量が減少し燃料噴射量も減少するので機関始動時の燃焼が困難となり失火となる恐れがある。
【０００６】
このため、特開平９−３２４６７７号公報に開示の内燃機関の吸気制御装置は、機関の始動完了（完爆）以前であっても燃料噴射開始後所定時間経過してからは開閉制御弁を所定開度まで開弁して各気筒内に十分な空気と燃料を供給し、機関始動時の燃焼を確実に完了させようとしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平９−３２４６７７号公報に開示の技術は、機関始動に際しアクセルペダルの踏込量に無関係に開閉制御弁の開度を制御しているため、機関の始動失敗によるプラグくすぶりが発生したような場合に運転者が開閉制御弁の開度を増大して多量の空気を機関に供給しようとしても、アクセルペダルの踏込量に応じて開閉制御弁の開度を調節できないという問題がある。ここで、プラグくすぶりとは、プラグに余分な燃料が付着して機関の燃焼室内が失火直前の不完全燃焼状態になった様を言う。
【０００８】
そこで、本発明は、機関始動に際し、アクセルペダルの踏込量に応じて開閉制御弁の開度を調節してプラグくすぶり等を解消するに要する空気量を機関に供給することにより機関の始動性を良好にする内燃機関の吸気制御装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成する本発明による内燃機関の吸気制御装置は、内燃機関の吸気通路内に配設された吸気制御弁とアクセルペダルの踏込量の検出手段とを備え、前記吸気制御弁の開度を調節することにより前記内燃機関の気筒内に吸入する空気量を制御する内燃機関の吸気制御装置において、前記吸気制御弁の開度を制御する開閉制御手段を備え、前記開閉制御手段が、前記検出手段により検出されたアクセルペダルの踏込量に応じて、前記内燃機関の始動開始後に、前記検出手段により検出されたアクセルペダルの踏込量が前記第１踏込量未満のとき、前記吸気制御弁の開度を全閉位置まで閉じるとともに該吸気制御弁下流側の前記吸気通路内の空気を前記気筒内に吸入した後から前記機関が所定の回転数に至るまでの間、前記吸気制御弁を徐々に開弁するよう制御する第１開閉制御手段と、前記検出手段により検出されたアクセルペダルの踏込量が第１踏込量以上で第２踏込量未満のとき、前記吸気制御弁をファーストアイドルに要求される空気量相当の開度に開弁するよう制御する第２開閉制御手段と、前記検出手段により検出されたアクセルペダルの踏込量が第２踏込量以上のとき、前記吸気制御弁を前記アクセルペダルの踏込量に応じて開弁するよう制御する第３開閉制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
上記開閉制御手段を設けたことにより、検出手段により検出されたアクセルペダルの踏込量に応じて吸気制御弁の開度が制御されるので、運転者の意思が反映され、プラグくすぶり等を解消する空気量が機関に供給され、機関の始動性が良好となる。ここで、プラグくすぶり等を解消する空気量とは、プラグくすぶりが燃料過多により生じるものなので、その過多の燃料を燃焼するに要する空気量を意味する。
また、上記第１開閉制御手段は、内燃機関の始動開始後に、検出手段により検出されたアクセルペダルの踏込量が第１踏込量未満のとき、吸気制御弁の開度を全閉位置まで閉じるとともに該吸気制御弁下流側の前記吸気通路内の空気を前記気筒内に吸入した後から前記機関が所定の回転数に至るまでの間、前記吸気制御弁を徐々に開弁するよう制御する第１開閉制御手段と、前記検出手段により検出されたアクセルペダルの踏込量が第１踏込量以上で第２踏込量未満のとき、前記吸気制御弁をファーストアイドルに要求される空気量相当の開度に開弁するよう制御する第２開閉制御手段と、前記検出手段により検出されたアクセルペダルの踏込量が第２踏込量以上のとき、前記吸気制御弁を前記アクセルペダルの踏込量に応じて開弁するよう制御する第３開閉制御手段と、を備えている。
第１開閉制御手段により、吸気通路は閉塞され、吸入空気量の多量の流入が防止されるので、吸気制御弁の下流側の吸気通路内に負圧が発生し、燃料が微粒化され、機関の始動性が良好となる。
【００１１】
プラグくすぶり等を解消するに要する空気量を内燃機関に供給したいとき、第２開閉制御手段により、吸気制御弁をファーストアイドルに要求される空気量相当の開度に開弁するので、例えば運転者の意思によりアクセルペダルの踏込量をある程度踏み込むことにより、内燃機関の始動性が向上し、第３開閉制御手段により、吸気制御弁をアクセルペダルの踏込量に応じて開弁するので、例えば運転者の意思によりアクセルペダルの踏込量を大きく踏み込むことにより、内燃機関の始動性が向上する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例の吸気制御装置が搭載された電子制御式多気筒内燃機関の構成図である。図１において、内燃機関（以下、単に機関と記す）１の吸気通路２内には図示しないエアクリーナの下流側にスロットル弁３が設けられており、このスロットル弁３の軸の一端にはこのスロットル弁３を駆動するアクチュエータであるスロットルモータ４が設けられており、他端にはスロットル弁３の開度を検出するスロットル開度センサ５が設けられている。すなわち、この実施例のスロットル弁３はスロットルモータ４によって開閉駆動される電子制御スロットル（以下、単に電子スロットルと記す）である。電子スロットルでは、スロットル弁３の開度指令値が入力された時に、スロットルモータ４がこの指令値に応答してスロットル弁３を指令開度に追従させる。
【００１３】
吸気通路２内のスロットル弁３の上流側には大気圧センサ１８があり、下流側にはサージタンク６がある。このサージタンク６内には吸気の圧力を検出する吸気圧センサ７が設けられている。さらに、サージタンク６の下流側には、各気筒毎に燃料供給系から加圧燃料を吸気ポートへ供給するための燃料噴射弁８が設けられている。スロットル開度センサ５の出力と吸気圧センサ７の出力は、マイクロコンピュータを内蔵したＥＣＵ（エンジン・コントロール・ユニット）１０に入力される。
【００１４】
また、機関１のシリンダブロックのウォータジャケット９には、冷却水の温度を検出するための水温センサ１１が設けられている。水温センサ１１は冷却水の温度に応じたアナログ電圧の電気信号を発生する。排気通路１２内には、排気ガス中の３つの有害成分ＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘを同時に浄化する三元触媒コンバータ（図示せず）が設けられており、この触媒コンバータの上流側の排気通路１２内には、空燃比センサの一種であるＯ₂センサ１３が設けられている。Ｏ₂センサ１３は排気ガス中の酸素成分濃度に応じて電気信号を発生する。これら水温センサ１１及びＯ₂センサ１３の出力はＥＣＵ１０に入力される。
【００１５】
さらに、このＥＣＵ１０には、アクセルペダル１４に取り付けられてアクセル踏込量を検出するアクセル開度センサ１５からのアクセルペダルの踏込量信号（アクセル開度信号）、バッテリ１６の＋Ｂ端子に接続されたイグニッションスイッチ１７からのキー位置信号（オフ位置、オン位置、スタータ位置）、機関回転数Ｎｅを検出するため機関１のリングギヤ２３の回転数を検出する回転数センサ２１から出力されるパルス信号および油温センサ２２からの潤滑油の温度に応じた信号がそれぞれ入力される。このリングギヤ２３は機関１の始動時にスタータ１９によって回転される。
【００１６】
従来の機関では、一般に直流直巻モータから構成されるスタータ１９はイグニッションスイッチ１７がスタータ位置にされた時に駆動するスタータ駆動回路２０を介してバッテリ１６の＋Ｂ端子に接続されている。従って、イグニッションスイッチ１７がオンされ、その後にイグニッションスイッチ１７がスタータ位置にされた時にスタータ１９が起動され機関１が起動する。また、イグニッションスイッチ１７がオンまたはスタータ位置にされた時バッテリ１６からＥＣＵ１０に電力供給されてプログラムが起動し、各センサからの出力を取り込み、スロットル弁３を開閉するスロットルモータ４や燃料噴射弁８あるいはその他のアクチュエータを制御する。ＥＣＵ１０には、各種センサからのアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器が含まれ、各種センサからの入力ディジタル信号や各アクチュエータを駆動する信号が入出力される入出力インタフェース１０１、演算処理を行うＣＰＵ１０２、ＲＯＭ１０３、ＲＡＭ１０４、バックアップＲＡＭ（図示せず）等のメモリや、クロック１０５等が設けられており、これらはバス１０６で相互に接続されている。ＥＣＵ１０の構成については公知であるので、これ以上の説明を省略する。
【００１７】
一方、本実施例では、スタータ１９が直接バッテリ１６に接続されておらず、スタータ駆動回路２０を介してバッテリ１６に接続されている。そして、このスタータ駆動回路２０は、ＥＣＵ１０からのスタータ信号ＳＴが入力されないとスタータ１９をバッテリ１６に接続しないようになっている。
また、本実施例では、機関１の始動時にスロットル弁３を一時的に閉弁して吸気通路２を閉塞し、スロットル弁３の下流側の吸気通路２内に負圧を発生させて機関１の始動性を向上させている。一方、機関１が停止している時には、スロットル弁３は全閉位置になく、僅かにあいている。従って、機関１が停止している状態では、スロットル弁３の吸気通路２内は大気圧になっている。従って、機関１を始動させる時には、スロットルモータ４を駆動してスロットル弁３を全閉位置に制御する必要がある。本実施例では、機関１の始動時のスロットル弁３の全閉制御において、スロットル弁３が全閉になったことを確認してからスタータ１９を回転させている。
【００１８】
このため、ＥＣＵ１０には、前述のようにイグニッションスイッチ１７からのキー位置信号とスロットル開度センサ５からのスロットル開度信号が入力されている。そして、本実施例では、ＥＣＵ１０からのスタータ信号ＳＴがスタータ駆動回路２０に入力されるのは、ＥＣＵ１０にイグニッションスイッチ１７からのスタータ位置信号と、スロットル開度センサ５からのスロットル全閉信号が共に入力された時にしている。
【００１９】
図２はスロットル弁開度の開閉制御モード選択ルーチンのフローチャートである。本ルーチンは所定の周期、例えば１００ｍｓ毎に実行される。先ず、ステップ２０１ではイグニッションスイッチ（ＩＧＳＷ）１７がスタータ位置か否かを判別し、ＩＧＳＷ１７がスタータ位置のときはステップ２０２に進み、ＩＧＳＷ１７がスタータ位置でないときは本ルーチンを終了する。ステップ２０２では運転者により踏み込まれたアクセルペダル１４の踏込量ＰＡを読取る。
【００２０】
ステップ２０３ではステップ２０２で読み取った踏込量ＰＡが第１踏込量ＰＡ１未満か否かを判別し、ＰＡ＜ＰＡ１のときはステップ２０４に進み、ＰＡ≧ＰＡ１のときはステップ２０５に進む。ステップ２０４では後述するスロットル弁３の第１開閉制御を実行する。
ステップ２０５ではステップ２０２で読み取った踏込量ＰＡが第１踏込量ＰＡ１以上で第２踏込量ＰＡ２より小か否かを判別し、ＰＡ１≦ＰＡ＜ＰＡ２のときはステップ２０６に進み、ＰＡ≧ＰＡ２のときはステップ２０７に進む。ステップ２０６では後述するスロットル弁３の第２開閉制御を実行し、ステップ２０７では後述するスロットル弁３の第３開閉制御を実行する。
【００２１】
次に、各モードのスロットル弁の開閉制御について以下に説明する。
図３はスロットル弁開度の第１開閉制御の説明図である。以下、図３〜図５において、横軸は時間、縦軸は上段がスロットル開度、下段が機関の回転数を示す。図３において、第２開閉制御により設定されるスロットル弁３の開度を破線で示す。時刻ｔ０にイグニッションスイッチ１７がオンされ、その後時刻ｔ１にイグニッションスイッチ１７がスタータ位置にされた時にスロットル弁３の閉弁が開始される。時刻ｔ２にスロットル弁が全閉位置まで閉じた時からスタータ１９が起動され機関１の始動が開始される。時刻ｔ２にスロットル弁３下流側の吸気通路２内に在った空気が全て時刻ｔ３に機関１の気筒内に吸入された時からスロットル弁３を再び開弁する。その後、時刻ｔ４に機関１が完爆、すなわちスタータ１９の補助なしで機関１を運転できる回転数、例えば４００ＲＰＭになった時からスタータ１９の駆動を解除する。次いで、時刻ｔ５にスロットル弁３が機関１のファーストアイドル回転数、例えば１０００ＲＰＭに見合う空気量を供給する開度に達した時にスロットル弁３の開弁を停止する。時刻ｔ５以降は通常のアイドル回転数制御（ＩＳＣ）が行われる。
【００２２】
図３を用いて説明したように、スロットル弁３開度の第１開閉制御は、アクセル開度センサ１５により検出されたアクセルペダル１４の踏込量ＰＡが第１踏込量ＰＡ１未満のとき、機関始動の開始後、スロットル弁３を全閉位置まで閉じ、スロットル弁３下流側の吸気通路２内の空気を気筒内に吸入した後から機関１が所定の回転数、すなわちファーストアイドル回転数、例えば１０００ＲＰＭに至るまでの間、スロットル弁３を徐々に開弁するよう制御する。第１開閉制御によれば、機関１の始動時に吸気通路２を閉じることにより、機関１への吸入空気量の多量の流入を防止すると共に、吸気管負圧を高めて燃料の気化促進が行われ、燃料噴射弁８から噴射された燃料が十分に微粒化され始動性が良好となる。
【００２３】
図４はスロットル弁開度の第２開閉制御の説明図である。図４において、第１開閉制御により設定されるスロットル弁３の開度を破線で示す。スロットル弁３開度の第２開閉制御は、アクセル開度センサ１５により検出されたアクセルペダル１４の踏込量ＰＡが第１踏込量ＰＡ１以上で第２踏込量ＰＡ２より小のとき、スロットル弁３をファーストアイドルに要求される空気量相当の開度ＴＡＦＩに開弁するよう制御する。
【００２４】
第２開閉制御によれば、運転者がプラグくすぶり等を解消するに要する空気量を機関１に供給したいときに、アクセルペダル１４をある程度踏み込むことにより、スロットル弁３がファーストアイドルに要求される空気量相当の開度に開弁されるので、運転者の意思を反映でき、その結果機関１の始動性が向上する。
図５はスロットル弁開度の第３開閉制御の説明図である。図５において、第１開閉制御により設定されるスロットル弁３の開度および機関１の回転数を破線で示す。スロットル弁３開度の第３開閉制御は、アクセル開度センサ１５により検出されたアクセルペダル１４の踏込量ＰＡが第２踏込量ＰＡ２以上のとき、スロットル弁３をアクセルペダルの踏込量ＰＡに応じて開弁するよう制御する。
【００２５】
第３開閉制御によれば、運転者がプラグくすぶり等を解消するに要する空気量を機関１に供給したいときに、アクセルペダル１４を大きく踏み込むことにより、スロットル弁３がアクセルペダルの踏込量ＰＡに応じた開度に開弁されるので、運転者の意思を反映でき、その結果機関１の始動性が向上する。
以上説明した実施例では、機関１の吸気通路の閉鎖を電子制御スロットル弁３により行うものについて説明を行ったが、電子制御スロットル弁３の代わりに、電子制御される吸気制御弁が吸気通路内に別に設けられているものについても本発明を有効に適用することができる。
【００２６】
また、以上の実施例では、アクセルペダル１４の踏込量とは独立に開度が調節され、かつフェールセイフのためメカ的にスロットル弁３を開閉可能なリンクを設けないリンクレスの電子制御スロットル弁３を用いた例で説明したが、本発明はリンクレスの電子制御スロットル弁に限定されるべきものでなく、メカスロットルでもスロットル弁３の開度を開閉できる構造にしたリンク付きの電子スロットルにも適用できる。このリンク付き電子スロットル場合、スロットル弁３の開度が所定開度ＰＡ２に至るまでは電子スロットルでスロットル弁３の開度を設定し、スロットル弁３の開度が所定開度ＰＡ２以上のときはメカスロットルでスロットル弁３の開度を設定する。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の内燃機関の吸気制御装置によれば、運転者の意思を反映し、開閉制御手段により、アクセルペダルの踏込量に応じて開閉制御弁の開度を調節してプラグくすぶり等を解消するに要する空気量を機関に供給するので、内燃機関の始動性を良好にすることができる。
また、第１開閉制御手段によれば、吸気通路は閉塞され、吸入空気量の多量の流入が防止されるので、吸気制御弁の下流側の吸気通路内に負圧が発生し、燃料が微粒化され、機関の始動性を良好にすることができる。
プラグくすぶり等を解消するに要する空気量を内燃機関に供給したいとき、第２開閉制御手段によれば、吸気制御弁をファーストアイドルに要求される空気量相当の開度に開弁するので、例えば運転者の意思によりアクセルペダルの踏込量をある程度踏み込むことにより、内燃機関の始動性を向上でき、第３開閉制御手段によれば、吸気制御弁をアクセルペダルの踏込量に応じて開弁するので、例えば運転者の意思によりアクセルペダルの踏込量を大きく踏み込むことにより、内燃機関の始動性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の吸気制御装置が搭載された電子制御式多気筒内燃機関の構成を示す構成図である。
【図２】スロットル弁開度の開閉制御モード選択ルーチンのフローチャートである。
【図３】スロットル弁開度の第１開閉制御の説明図である。
【図４】スロットル弁開度の第２開閉制御の説明図である。
【図５】スロットル弁開度の第３開閉制御の説明図である。
【符号の説明】
２…吸気通路
３…スロットル弁
４…スロットルモータ
５…スロットル開度センサ
７…吸気圧センサ
１０…ＥＣＵ
１４…アクセルペダル
１５…アクセル開度センサ
１７…イグニッションスイッチ
１９…スタータ
２０…スタータ駆動回路
２１…回転数センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an intake control device for an internal combustion engine, and more particularly to an intake control device for an internal combustion engine at the time of engine start using an electronically controlled throttle valve whose opening degree is adjusted independently of the amount of depression of an accelerator pedal.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the number of revolutions of an internal combustion engine mounted on a vehicle is controlled by the amount of depression of an accelerator pedal installed at the foot of the driver's seat. That is, the conventional internal combustion engine has a throttle valve connected to the accelerator pedal by a wire in the intake passage, and when the accelerator pedal is depressed, the opening degree of the throttle valve increases through the wire. As the amount of intake air into the engine increases and the fuel injection amount increases accordingly, the engine speed increases.
[0003]
On the other hand, in recent years, with the development of computers, electronically controlled internal combustion engines that attempt to optimally control the rotational speed of the internal combustion engine have been put into practical use. Such electronic control of an internal combustion engine is preceded by, for example, fuel injection amount control, ignition timing control, intake / exhaust valve opening timing control, etc., followed by electronic control of the throttle valve. It is in the stage. In an internal combustion engine in which the opening degree of the throttle valve is electronically controlled, the opening degree of the throttle valve can be adjusted regardless of the depression amount of the accelerator pedal.
[0004]
In an electronically controlled internal combustion engine, a fuel injection valve is provided in the intake passage in the vicinity of each cylinder, and the fuel injected from the fuel injection valve at the time of starting may not be sufficiently atomized and startability may deteriorate. For this reason, the electronic control throttle valve is used to close the intake passage when the engine is started, thereby preventing a large amount of intake air from flowing into the engine and increasing the intake pipe negative pressure to promote fuel vaporization. Technology has been proposed.
[0005]
For example, the technology disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-119874 is provided with an open / close control valve for closing the intake passage upstream from the position where the fuel injection valve is installed in the intake passage. During this period, the open / close control valve is closed, but as the engine rotates, the amount of air in the intake passage decreases and the amount of fuel injection also decreases, so that combustion at the start of the engine becomes difficult and a misfire may occur.
[0006]
For this reason, the intake control device for an internal combustion engine disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-324677 has a predetermined opening / closing control valve after a predetermined time has elapsed after the start of fuel injection even before the completion of engine start (complete explosion). The valve is opened to an opening degree, and sufficient air and fuel are supplied to each cylinder to reliably complete combustion at the time of engine start.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the technique disclosed in the above Japanese Patent Laid-Open No. 9-324677 controls the opening degree of the open / close control valve regardless of the amount of depression of the accelerator pedal when starting the engine, plug smoldering due to engine start failure has occurred. In such a case, even if the driver increases the opening degree of the opening / closing control valve and tries to supply a large amount of air to the engine, there is a problem that the opening degree of the opening / closing control valve cannot be adjusted according to the depression amount of the accelerator pedal. Here, plug smoldering means that excess fuel adheres to the plug and the combustion chamber of the engine is in an incomplete combustion state immediately before misfire.
[0008]
Therefore, the present invention improves engine startability by adjusting the opening of the open / close control valve according to the amount of depression of the accelerator pedal to supply the engine with the amount of air required to eliminate plug smoldering and the like. An object of the present invention is to provide an intake control device for an internal combustion engine that is improved.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
An intake control device for an internal combustion engine according to the present invention that achieves the above object includes an intake control valve disposed in an intake passage of the internal combustion engine and a detection means for a depression amount of an accelerator pedal, and the opening degree of the intake control valve an intake control device for an internal combustion engine for controlling the amount of air sucked into the cylinders of the internal combustion engine by adjusting a comprises an opening and closing control means for controlling the opening of the intake control valve, the opening and closing control means, wherein When the accelerator pedal depression amount detected by the detection means is less than the first depression amount after the start of the internal combustion engine according to the accelerator pedal depression amount detected by the detection means, the intake control valve The intake control valve is closed until the engine reaches a predetermined rotational speed after the opening degree is closed to the fully closed position and the air in the intake passage on the downstream side of the intake control valve is sucked into the cylinder. A first opening / closing control means for controlling the valve to open, and when the accelerator pedal depression amount detected by the detection means is greater than or equal to the first depression amount and less than the second depression amount, the intake control valve is set to a first idle state. A second opening / closing control means for controlling the valve to open to an opening corresponding to the required air amount; and when the accelerator pedal depression amount detected by the detection means is equal to or greater than the second depression amount, the intake control valve is And third opening / closing control means for controlling to open according to the amount of depression of the accelerator pedal .
[0010]
By providing the opening / closing control means, the opening degree of the intake control valve is controlled in accordance with the amount of depression of the accelerator pedal detected by the detection means, so that the driver's intention is reflected and the plug smoldering is eliminated. The amount of air is supplied to the engine, and the engine startability is improved. Here, the amount of air that eliminates plug smoldering and the like means that the amount of air required to burn the excessive amount of fuel because plug smoldering is caused by excessive fuel.
Further, the first switching control means, after start up of the internal combustion engine, when the amount of depression of the accelerator pedal detected by the detecting means is less than the first depression amount, closes the opening of the intake control valve to the fully closed position A first control is performed so that the intake control valve is gradually opened after the air in the intake passage on the downstream side of the intake control valve is sucked into the cylinder until the engine reaches a predetermined rotational speed. When the depression amount of the accelerator pedal detected by the opening / closing control means and the detection means is greater than or equal to the first depression amount and less than the second depression amount, the intake control valve is set to an opening corresponding to the air amount required for the first idle. A second opening / closing control means for controlling to open the valve, and when the accelerator pedal depression amount detected by the detection means is equal to or greater than the second depression amount, the intake control valve is opened according to the accelerator pedal depression amount. To do Comprises a third on-off control means Gosuru, the.
The first opening / closing control means closes the intake passage and prevents a large amount of intake air from flowing in. Therefore, negative pressure is generated in the intake passage on the downstream side of the intake control valve, the fuel is atomized, and the engine The startability is improved.
[0011]
When it is desired to supply the amount of air required to eliminate plug smoldering to the internal combustion engine, the second open / close control means opens the intake control valve to an opening corresponding to the amount of air required for the first idle. By depressing the accelerator pedal depression amount to some extent with the intention of the engine, the startability of the internal combustion engine is improved, and the third opening / closing control means opens the intake control valve according to the accelerator pedal depression amount. By depressing the amount of depression of the accelerator pedal by the intention of the engine, the startability of the internal combustion engine is improved.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a block diagram of an electronically controlled multi-cylinder internal combustion engine equipped with an intake air control device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a throttle valve 3 is provided in an intake passage 2 of an internal combustion engine (hereinafter simply referred to as an engine) 1 on the downstream side of an air cleaner (not shown). A throttle motor 4 that is an actuator for driving the valve 3 is provided, and a throttle opening sensor 5 that detects the opening of the throttle valve 3 is provided at the other end. That is, the throttle valve 3 of this embodiment is an electronically controlled throttle (hereinafter simply referred to as an electronic throttle) that is driven to open and close by a throttle motor 4. In the electronic throttle, when an opening command value of the throttle valve 3 is input, the throttle motor 4 causes the throttle valve 3 to follow the command opening in response to the command value.
[0013]
An atmospheric pressure sensor 18 is provided upstream of the throttle valve 3 in the intake passage 2, and a surge tank 6 is provided downstream. An intake pressure sensor 7 for detecting intake pressure is provided in the surge tank 6. Further, on the downstream side of the surge tank 6, a fuel injection valve 8 for supplying pressurized fuel from the fuel supply system to the intake port is provided for each cylinder. The output of the throttle opening sensor 5 and the output of the intake pressure sensor 7 are input to an ECU (Engine Control Unit) 10 incorporating a microcomputer.
[0014]
The water jacket 9 of the cylinder block of the engine 1 is provided with a water temperature sensor 11 for detecting the temperature of the cooling water. The water temperature sensor 11 generates an analog voltage electrical signal corresponding to the temperature of the cooling water. The exhaust passage 12 is provided with a three-way catalytic converter (not shown) that simultaneously purifies three harmful components HC, CO, and NOx in the exhaust gas. Is provided with an O ₂ sensor 13 which is a kind of air-fuel ratio sensor. The O ₂ sensor 13 generates an electric signal according to the oxygen component concentration in the exhaust gas. The outputs of the water temperature sensor 11 and the O ₂ sensor 13 are input to the ECU 10.
[0015]
Further, the ECU 10 includes an accelerator pedal depression amount signal (accelerator opening signal) that is attached to the accelerator pedal 14 and detects the accelerator depression amount, and an ignition connected to the + B terminal of the battery 16. A key position signal (off position, on position, starter position) from the switch 17, a pulse signal output from a rotation speed sensor 21 for detecting the rotation speed of the ring gear 23 of the engine 1 and an oil temperature in order to detect the engine rotation speed Ne. A signal corresponding to the temperature of the lubricating oil from the sensor 22 is input. The ring gear 23 is rotated by the starter 19 when the engine 1 is started.
[0016]
In a conventional engine, a starter 19 generally composed of a direct current motor is connected to the + B terminal of the battery 16 via a starter drive circuit 20 that is driven when the ignition switch 17 is set to the starter position. Accordingly, when the ignition switch 17 is turned on, and then the ignition switch 17 is set to the starter position, the starter 19 is activated and the engine 1 is activated. In addition, when the ignition switch 17 is turned on or in the starter position, power is supplied from the battery 16 to the ECU 10 to start the program, and the throttle motor 4 and the fuel injection valve 8 that open and close the throttle valve 3 by taking in the output from each sensor. Alternatively, other actuators are controlled. The ECU 10 includes an A / D converter that converts an analog signal from various sensors into a digital signal. An input / output interface 101 that inputs / outputs an input digital signal from each sensor and a signal that drives each actuator; A CPU 102, a ROM 103, a RAM 104, a memory such as a backup RAM (not shown), a clock 105, and the like for processing are provided, and these are connected to each other via a bus 106. Since the configuration of the ECU 10 is publicly known, further explanation is omitted.
[0017]
On the other hand, in this embodiment, the starter 19 is not directly connected to the battery 16 but is connected to the battery 16 via the starter drive circuit 20. The starter drive circuit 20 does not connect the starter 19 to the battery 16 unless the starter signal ST from the ECU 10 is input.
In this embodiment, when the engine 1 is started, the throttle valve 3 is temporarily closed to close the intake passage 2, and negative pressure is generated in the intake passage 2 on the downstream side of the throttle valve 3 to generate the engine 1. The startability is improved. On the other hand, when the engine 1 is stopped, the throttle valve 3 is not in the fully closed position and is slightly open. Therefore, when the engine 1 is stopped, the intake passage 2 of the throttle valve 3 is at atmospheric pressure. Accordingly, when starting the engine 1, it is necessary to drive the throttle motor 4 to control the throttle valve 3 to the fully closed position. In the present embodiment, in the fully closed control of the throttle valve 3 at the start of the engine 1, the starter 19 is rotated after confirming that the throttle valve 3 is fully closed.
[0018]
Therefore, the key position signal from the ignition switch 17 and the throttle opening signal from the throttle opening sensor 5 are input to the ECU 10 as described above. In this embodiment, the starter signal ST from the ECU 10 is input to the starter drive circuit 20 because both the starter position signal from the ignition switch 17 and the throttle fully closed signal from the throttle opening sensor 5 are input to the ECU 10. When you are typing.
[0019]
FIG. 2 is a flowchart of an opening / closing control mode selection routine for the throttle valve opening. This routine is executed at a predetermined cycle, for example, every 100 ms. First, at step 201, it is determined whether or not the ignition switch (IGSW) 17 is at the starter position. When the IGSW 17 is at the starter position, the routine proceeds to step 202, and when the IGSW 17 is not at the starter position, this routine is terminated. In step 202, the depression amount PA of the accelerator pedal 14 depressed by the driver is read.
[0020]
In step 203, it is determined whether or not the stepping amount PA read in step 202 is less than the first stepping amount PA1. If PA <PA1, the process proceeds to step 204. If PA ≧ PA1, the process proceeds to step 205. In step 204, first opening / closing control of the throttle valve 3 described later is executed.
In step 205, it is determined whether or not the stepping amount PA read in step 202 is equal to or larger than the first stepping amount PA1 and smaller than the second stepping amount PA2. If PA1 ≦ PA <PA2, the process proceeds to step 206, and PA ≧ PA2 If so, go to Step 207. In step 206, the second opening / closing control of the throttle valve 3 described later is executed, and in step 207, the third opening / closing control of the throttle valve 3 described later is executed.
[0021]
Next, throttle valve opening / closing control in each mode will be described below.
FIG. 3 is an explanatory diagram of the first opening / closing control of the throttle valve opening. 3 to 5, the horizontal axis indicates time, the vertical axis indicates the throttle opening, and the lower axis indicates the engine speed. In FIG. 3, the opening of the throttle valve 3 set by the second opening / closing control is indicated by a broken line. When the ignition switch 17 is turned on at time t0, and then the ignition switch 17 is set to the starter position at time t1, the closing of the throttle valve 3 is started. When the throttle valve is closed to the fully closed position at time t2, the starter 19 is activated and the engine 1 is started. The throttle valve 3 is opened again when all the air in the intake passage 2 downstream of the throttle valve 3 is drawn into the cylinder of the engine 1 at time t3. After that, at time t4, the engine 1 is completely detonated, that is, the starter 19 is de-energized when the rotation speed at which the engine 1 can be operated without assistance from the starter 19, for example, 400 RPM. Next, at time t5, when the throttle valve 3 reaches an opening for supplying an air amount corresponding to the first idle speed of the engine 1, for example, 1000 RPM, the opening of the throttle valve 3 is stopped. After time t5, normal idle speed control (ISC) is performed.
[0022]
As described with reference to FIG. 3, the first opening / closing control of the throttle valve 3 opening is performed when the depression amount PA of the accelerator pedal 14 detected by the accelerator opening sensor 15 is less than the first depression amount PA1. After the start of the operation, the throttle valve 3 is closed to the fully closed position, and after the air in the intake passage 2 downstream of the throttle valve 3 is sucked into the cylinder, the engine 1 has a predetermined rotational speed, that is, a first idle rotational speed, for example, 1000 RPM. Control is performed so that the throttle valve 3 is gradually opened until the time is reached. According to the first opening / closing control, the intake passage 2 is closed when the engine 1 is started, thereby preventing a large amount of intake air from flowing into the engine 1 and increasing the intake pipe negative pressure to promote fuel vaporization. Therefore, the fuel injected from the fuel injection valve 8 is sufficiently atomized and the startability is improved.
[0023]
FIG. 4 is an explanatory diagram of the second opening / closing control of the throttle valve opening. In FIG. 4, the opening of the throttle valve 3 set by the first opening / closing control is indicated by a broken line. In the second opening / closing control of the throttle valve 3 opening, when the depression amount PA of the accelerator pedal 14 detected by the accelerator opening sensor 15 is not less than the first depression amount PA1 and smaller than the second depression amount PA2, the throttle valve 3 is controlled. Control is performed so that the opening degree TAFI corresponding to the air amount required for the first idle is opened.
[0024]
According to the second opening / closing control, when the driver wants to supply the engine 1 with the amount of air required to eliminate plug smoldering and the like, the throttle valve 3 is required to be fast idle by depressing the accelerator pedal 14 to some extent. Since the valve is opened to an opening corresponding to the amount, the intention of the driver can be reflected, and as a result, the startability of the engine 1 is improved.
FIG. 5 is an explanatory diagram of the third opening / closing control of the throttle valve opening. In FIG. 5, the opening degree of the throttle valve 3 and the rotational speed of the engine 1 set by the first opening / closing control are indicated by broken lines. In the third opening / closing control of the throttle valve 3 opening, when the depression amount PA of the accelerator pedal 14 detected by the accelerator opening sensor 15 is equal to or larger than the second depression amount PA2, the throttle valve 3 is controlled according to the depression amount PA of the accelerator pedal. Control to open.
[0025]
According to the third opening / closing control, when the driver wants to supply the engine 1 with the amount of air required to eliminate plug smoldering or the like, the throttle valve 3 is set to the accelerator pedal depression amount PA by depressing the accelerator pedal 14 greatly. Since the valve is opened at the corresponding opening, the driver's intention can be reflected, and as a result, the startability of the engine 1 is improved.
In the embodiment described above, the intake passage of the engine 1 is closed by the electronically controlled throttle valve 3. However, instead of the electronically controlled throttle valve 3, an electronically controlled intake control valve is provided in the intake passage. The present invention can also be effectively applied to those provided separately.
[0026]
Further, in the above embodiment, a linkless electronically controlled throttle valve in which the opening degree is adjusted independently of the depression amount of the accelerator pedal 14 and no link for mechanically opening and closing the throttle valve 3 is provided for fail-safe. However, the present invention should not be limited to a linkless electronically controlled throttle valve, but an electronic throttle with a link that can open and close the throttle valve 3 even with a mechanical throttle. Is also applicable. In the case of the electronic throttle with the link, the opening degree of the throttle valve 3 is set by the electronic throttle until the opening degree of the throttle valve 3 reaches the predetermined opening degree PA2, and when the opening degree of the throttle valve 3 is equal to or larger than the predetermined opening degree PA2. The opening of the throttle valve 3 is set with a mechanical throttle.
[0027]
【The invention's effect】
As described above, according to the intake control device for an internal combustion engine of the present invention, the opening / closing control valve is adjusted by the opening / closing control means according to the depression amount of the accelerator pedal, reflecting the intention of the driver. Since the amount of air required to eliminate plug smoldering is supplied to the engine, the startability of the internal combustion engine can be improved.
Further, according to the first opening / closing control means, the intake passage is closed and a large amount of intake air is prevented from flowing in, so that negative pressure is generated in the intake passage on the downstream side of the intake control valve, and the fuel is finely divided. The engine startability can be improved.
When it is desired to supply the amount of air required to eliminate plug smoldering or the like to the internal combustion engine, the second opening / closing control means opens the intake control valve to an opening corresponding to the amount of air required for first idle. By depressing the accelerator pedal depression amount to some extent by the driver's intention, the startability of the internal combustion engine can be improved, and the third opening / closing control means opens the intake control valve according to the accelerator pedal depression amount. For example, the startability of the internal combustion engine can be improved by greatly depressing the accelerator pedal depression amount by the driver's intention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of an electronically controlled multi-cylinder internal combustion engine equipped with an intake air control device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart of a throttle valve opening / closing control mode selection routine.
FIG. 3 is an explanatory diagram of first opening / closing control of a throttle valve opening.
FIG. 4 is an explanatory diagram of second opening / closing control of the throttle valve opening.
FIG. 5 is an explanatory diagram of third opening / closing control of the throttle valve opening.
[Explanation of symbols]
2 ... Intake passage 3 ... Throttle valve 4 ... Throttle motor 5 ... Throttle opening sensor 7 ... Intake pressure sensor 10 ... ECU
14 ... Accelerator pedal 15 ... Accelerator opening sensor 17 ... Ignition switch 19 ... Starter 20 ... Starter drive circuit 21 ... Speed sensor

Claims

内燃機関の吸気通路内に配設された吸気制御弁とアクセルペダルの踏込量の検出手段とを備え、前記吸気制御弁の開度を調節することにより前記内燃機関の気筒内に吸入する空気量を制御する内燃機関の吸気制御装置において、
前記吸気制御弁の開度を制御する開閉制御手段を備え、
前記開閉制御手段が、
前記検出手段により検出されたアクセルペダルの踏込量に応じて、
前記内燃機関の始動開始後に、前記検出手段により検出されたアクセルペダルの踏込量が前記第１踏込量未満のとき、前記吸気制御弁の開度を全閉位置まで閉じるとともに該吸気制御弁下流側の前記吸気通路内の空気を前記気筒内に吸入した後から前記機関が所定の回転数に至るまでの間、前記吸気制御弁を徐々に開弁するよう制御する第１開閉制御手段と、
前記検出手段により検出されたアクセルペダルの踏込量が第１踏込量以上で第２踏込量未満のとき、前記吸気制御弁をファーストアイドルに要求される空気量相当の開度に開弁するよう制御する第２開閉制御手段と、
前記検出手段により検出されたアクセルペダルの踏込量が第２踏込量以上のとき、前記吸気制御弁を前記アクセルペダルの踏込量に応じて開弁するよう制御する第３開閉制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の吸気制御装置。An amount of air taken into a cylinder of the internal combustion engine by adjusting an opening degree of the intake control valve, comprising an intake control valve disposed in an intake passage of the internal combustion engine and a means for detecting a depression amount of an accelerator pedal; In an internal combustion engine intake control device for controlling
An opening / closing control means for controlling the opening of the intake control valve;
The opening / closing control means is
According to the amount of depression of the accelerator pedal detected by the detection means,
After the start of the internal combustion engine, when the accelerator pedal depression amount detected by the detection means is less than the first depression amount, the opening of the intake control valve is closed to the fully closed position and the intake control valve downstream side First opening / closing control means for controlling the intake control valve to gradually open until the engine reaches a predetermined speed after the air in the intake passage is taken into the cylinder.
When the depression amount of the accelerator pedal detected by the detection means is greater than or equal to the first depression amount and less than the second depression amount, the intake control valve is controlled to open to an opening corresponding to the air amount required for first idle. Second opening / closing control means for
Third opening / closing control means for controlling the intake control valve to open in accordance with the depression amount of the accelerator pedal when the depression amount of the accelerator pedal detected by the detection means is greater than or equal to a second depression amount;
An intake control device for an internal combustion engine, comprising: