JP4578734B2

JP4578734B2 - 内燃機関の制御装置

Info

Publication number: JP4578734B2
Application number: JP2001256138A
Authority: JP
Inventors: 茂樹宮下; 光雄原
Original assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2001-08-27
Filing date: 2001-08-27
Publication date: 2010-11-10
Anticipated expiration: 2021-08-27
Also published as: JP2003065122A; DE10239059A1; FR2828843B1; FR2828843A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ブレーキ操作時において、運転者によるブレーキペダルの踏み込み力を軽減するために、車両にブレーキブースタを設けることが提案されている。一般的なブレーキブースタは、吸気管負圧を利用するものである。このようなブレーキブースタは、ダイヤフラム等を介して隣接する第一室と第二室とを具備し、第一室には吸気管内で発生する負圧が導入され、ブレーキペダルが踏み込まれていない時には、第一室内の負圧が第二室内へ導入されている。運転者がブレーキペダルを踏み込むと、第二室内には大気圧が導入されて第一室と第二室との間には圧力差が発生し、この圧力差によって運転者の踏み込み力がアシストされるようになっている。
【０００３】
次いで、運転者がブレーキペダルを解放すると、次回のブレーキ操作に備えて第一室内の負圧が第二室内へ導入される。こうして、運転者がブレーキペダルを解放する毎に第一室内の負圧は低下して大気圧へ近づくこととなるが、スロットル弁の開度が減少して吸気管内に負圧が発生すれば、この負圧によって第一室内の負圧を高めることができる。
【０００４】
ところで、機関アイドル時において、アイドル回転数を目標回転数とするために、点火時期又は燃料噴射量をフィードバック制御することが行われている。このような機関アイドル時において、車両が停止しているにも係わらず、運転者がブレーキペダルを踏み込むことがある。もし、ブレーキペダルが繰り返し踏み込まれると、ブレーキブースタの第一室内の負圧はかなり低下し、第二室内が大気圧とされる時に十分な差圧が発生しないために、運転者の踏み込み力をアシストすることができなくなり、運転者はブレーキペダルが重くなったと違和感を有することとなる。
【０００５】
特開２０００−２５７４７４号公報には、ブレーキブースタの負圧が所定値以上に小さくなった時に、強制的にスロットル弁を閉弁側へ作動させて吸気管負圧を発生することが開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、機関アイドル時において、このようなスロットル弁制御を単に適用すると、気筒内へ供給される吸気量が急激に減少するために、点火時期又は燃料噴射量を通常通りにフィードバック制御しても、アイドル回転数は目標回転数を大きく下回り、運転者はエンジンが故障したのではと違和感を有することとなる。
【０００７】
従って、本発明の目的は、機関吸気系の負圧を利用するブレーキブースタが接続された内燃機関の制御装置において、運転者が、機関アイドル時に繰り返しブレーキペダルを踏み込んでも、ブレーキペダルに関する違和感もアイドル回転に関する違和感も有さないようにすることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明による請求項１に記載の内燃機関の制御装置は、機関吸気系におけるスロットル弁下流側の負圧を利用するブレーキブースタが接続された内燃機関の制御装置であって、機関アイドル時には、アイドル回転数を目標回転数にするように点火時期又は燃料噴射量をフィードバック制御し、前記ブレーキブースタ内の負圧が設定値より小さくなったと判断された時には、前記スロットル弁を閉弁側に作動して前記機関吸気系の負圧を高めて前記ブレーキブースタへ供給する内燃機関の制御装置において、機関アイドル時に前記ブレーキブースタ内の負圧が前記設定値より小さくなったと判断された場合には、前記スロットル弁を閉弁側に作動すると共に、この判断時のアイドル回転数が前記目標回転数より高い時には前記判断時のアイドル回転数を目標回転数として前記フィードバック制御を実施することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明による請求項２に記載の筒内噴射式火花点火内燃機関は、請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、前記スロットル弁を閉弁側に作動する時には設定速度で徐々に作動することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明による制御装置が取り付けられた筒内噴射式火花点火内燃機関の概略図である。同図において、１は吸気ポート、２は排気ポートである。吸気ポート１は吸気弁３を介して、排気ポート２は排気弁４を介して、それぞれ気筒内へ通じている。５はピストンであり、キャビティ８がピストン頂面に形成されている。６は気筒上部中心近傍に配置された点火プラグである。７は気筒上部周囲における比較的低温度となる吸気ポート側に配置された燃料噴射弁である。吸気ポート１には吸気管１０ａが接続されている。１０ｂは各気筒の吸気管１０ａが接続されたサージタンクであり、サージタンク１０ｂの上流側に位置する吸気ダクト１０ｃにはスロットル弁１１が配置されている。吸気ポート１、吸気管１０ａ、サージタンク１０ｂ、及び吸気ダクト１０ｃ等は機関吸気系を構成している。
【００１３】
燃料噴射弁７は、スリット状の噴孔を有し、比較的厚さの薄い略扇形状噴霧として燃料を噴射するものである。比較的厚さの薄い略扇形状噴霧は、飛行中において気筒内の高温の吸気と良好に接触して十分に受熱すると共に微粒化される。
成層燃焼時においては、燃料噴射弁７は圧縮行程後半に燃料を噴射する。こうして噴射された略扇形状の燃料噴霧は、ピストン頂面のキャビティ８内へ進入し、キャビティの底壁上でさらに扇形状に拡がってピストンから十分に受熱し、気化し易い状態でキャビティ形状によって点火プラグ近傍へ偏向され、点火時点においては点火プラグ６近傍に着火性の良好な可燃混合気を形成する。この可燃混合気を着火燃焼させることにより成層燃焼が実現される。成層燃焼は、気筒内全体としては希薄な混合気を燃焼可能であり、また、それにより、スロットル弁開度は比較的大きくされてポンピング損失を低減することができ、高い燃費効率を実現することができる。
【００１４】
本筒内噴射式火花点火内燃機関は、このような成層燃焼だけでなく、吸気行程で燃料を噴射して点火時点において気筒内に均質混合気を形成する均質燃焼も可能である。均質燃焼は、機関運転状態に応じて予め定められた空燃比を実現するための空燃比制御が必要であり、すなわち、燃料噴射量と吸気量との制御が必要とされる。一般的に、燃料噴射量が比較的少ない時には成層燃焼が選択されて実施され、燃料噴射量が比較的多い時には成層燃焼が選択されて実施される。これは、燃料噴射量が比較的多くなると圧縮行程だけでの燃料噴射が困難となり、また、高い機関出力を得るためには均質燃焼が有利なためである。
【００１５】
本筒内噴射式火花点火内燃機関は、このように均質燃焼と成層燃焼とにおいて異なる吸気量制御を実施するために、スロットル弁１１はアクセルペダルに連動しておらず、ステップモータ等の駆動装置１１ａによって自由に開度設定可能となっている。機関吸気系のスロットル弁１１より下流側においては、スロットル弁１１の開度が小さい時に負圧が発生し、この負圧を利用するブレーキブースタ１２が設けられている。
【００１６】
ブレーキブースタ１２は、ダイヤフラムを介して隣接する第一室と第二室とを有し、機関吸気系のスロットル弁１１より下流側となるサージタンク１０ｂと第一室とが連通路１５によって連通されている。連通路１５には、第一室からサージタンクへの空気流れのみを許容する逆止弁が配置されており、それにより、サージタンク１０ｂ内で発生する負圧が第一室内へ導入され、第一室内の負圧はサージタンク内の負圧より低下する（大気圧側となる）ことはない。
【００１７】
運転者がアクセルペダル１３の踏み込みを解放すると、ブレーキブースタ１２の第一室内の負圧は第二室へ導入される。次いで、運転者がアクセルペダル１３を踏み込むと、第二室内には大気圧が導入されて第一室と第二室との間には圧力差が発生し、この圧力差によって運転者によるアクセルペダルの踏み込み力がアシストされる。こうして、ブレーキブースタ１２の第一室内の負圧は、アクセルペダル１３が踏み込まれて解放される毎に低下するが、サージタンク１０ｂ内で負圧が発生すれば、直ぐに、この負圧は第一室内へ導入される。図１において、１４は、アクセルペダル１３に隣接配置されてアクセルペダル１３の踏み込み及び解放を検出するためのブレーキスイッチである。
【００１８】
ところで、機関始動直後の機関アイドル時には、機関排気系に配置された触媒装置（図示せず）を早期に昇温して活性化させるために、内燃機関の暖機制御が実施される。この暖機制御は、点火時期を遅角することにより、膨張行程においても燃焼を長く持続させて排気ガス温度を高めるものである。本実施形態において、この時には成層燃焼が選択され、点火プラグ近傍に位置する可燃混合気によって着火性が確保されているために、大幅な点火時期の遅角が可能となって十分に排気ガス温度を高めることができる。しかしながら、大幅な点火時期の遅角は、一方で、発生機関出力を大きく低下させることとなるために、燃料噴射量と吸気量とを増加させて発生機関出力の低下を防止し、機関アイドル時の目標回転数を維持するようになっている。
【００１９】
このような機関アイドル時において、運転者が繰り返しアクセルペダルを踏み込むようなことがあると、ブレーキブースタ１２の第一室内の負圧がかなり低下する。しかしながら、暖機制御の成層燃焼では、前述したように、スロットル弁１１は比較的大きく開弁されており、サージタンク１０ｂ内には高い負圧は発生しない。こうして、第一室内の負圧が高められることがないために、このままではブレーキペダルが踏み込まれて第二室内が大気圧となっても、第一室と第二室との間に発生する圧力差は非常に小さく、良好に踏み込み力をアシストすることができない。こうして、運転者はブレーキペダルが重くなったと違和感を有することとなる。
【００２０】
また、これを防止するために、スロットル弁１１を閉弁してサージタンク１０ｂ内に高い負圧を発生させることが考えられるが、これを単に実施すると、機関出力が低下してアイドル回転が目標回転数を大きく下回り、運転者はエンジン故障でないかと違和感を有することとなる。
【００２１】
本実施形態の制御装置は、図２に示すメインルーチンに従って、スロットル弁開度及び点火時期を制御することにより、運転者が前述の二つの違和感を有することを防止している。先ず、ステップ１００において、図３に示す第一サブルーチンが実施される。この第一サブルーチンは、ブレーキブースタの負圧を高めるための制御を実施するか否かを判断するためのものである。次いで、ステップ２００において、図４に示す第二サブルーチンが実施される。この第二サブルーチンは、目標吸気量を変更するためのものである。
【００２２】
次いで、ステップ３００において、図５に示す第三サブルーチンが実施される。この第三サブルーチンは、目標回転数を設定するためのものである。次いで、ステップ４００において、図６に示す第四サブルーチンが実施される。この第四サブルーチンは、点火時期のフィードバック制御におけるフィードバック係数を設定するためのものである。最後に、ステップ５００において、図７に示す第五サブルーチンが実施される。この第五サブルーチンは、点火時期を変更するためのものである。
【００２３】
図３の第一サブルーチンは、先ず、ステップ１０１において、現在の実施許可フラグＦ１が前回の実施許可フラグＦ０として記憶される。次いで、ステップ１０２において、ブレーキブースタ１２の第一室内の負圧Ｐが第一設定負圧Ｐ１より小さいか否かが判断される。すなわち、負圧Ｐの絶対値が第一設定負圧Ｐ１の絶対値より小さいか否かが判断される。この判断が肯定される時には、前述したようにブレーキブースタ１２は十分に機能しないこととなり、ステップ１０３に進んで実施許可フラグＦ１は１とされ、メインルーチンへ戻る。一方、ステップ１０２における判断が否定される時には、ステップ１０４において、第一室内の負圧Ｐが第二設定負圧Ｐ２より大きいか否かが判断される。すなわち、負圧Ｐの絶対値が第二設定負圧Ｐ２の絶対値より大きいか否かが判断される。この判断が否定される時には、現在の実施許可フラグＦ１を変更することなく図１のメインルーチンへ戻るが、肯定される時には、ステップ１０５において、実施許可フラグＦ１は０とされ、図１のメインルーチンへ戻る。
【００２４】
こうして、ブレーキブースタ１２の第一室内の負圧が第一設定負圧Ｐ１を下回るまでは実施許可フラグＦ１は０とされる。また、第一設定負圧Ｐ１を下回ると、実施許可フラグＦ１は１とされ、第二設定負圧Ｐ２を越えるまで１とされ続ける。本サブルーチンにおいて、ブレーキブースタ１２内の負圧Ｐは圧力センサ等によって検出される。
【００２５】
図４に示す第二サブルーチンでは、先ず、ステップ２０１において、現在の実施許可フラグＦ１が１であるか否かが判断される。第一サブルーチンにおいて、ブレーキブースタ１２が十分に機能しないと判断された時には、この判断は肯定されてステップ２０２に進む。ステップ２０２では、前回の実施許可フラグＦ０が０であるか否かが判断され、すなわち、今回において初めて実施許可フラグＦ１が１とされたか否かが判断される。この判断が肯定される時にだけ、ステップ２０３に進んで、現在の目標吸気量Ｇｔが当初の目標吸気量Ｇｔ０として記憶される。
【００２６】
次いで、ステップ２０４において実行フラグＦ２が１とされ、ステップ２０５において、現在の目標吸気量Ｇｔから所定量ａだけ減少させられて新たな目標吸気量Ｇｔとされる。次いで、ステップ２０６においては、現在の目標吸気量Ｇｔが下限値Ｇｔｍを下回ったか否かが判断され、この判断が否定される時にはそのままメインルーチンへ戻るが、肯定される時にはステップ２０７において、この下限値Ｇｔｍを目標吸気量Ｇｔとしてメインルーチンへ戻る。こうして、実施許可フラグＦ１が１とされている間は、第二サブルーチンを実施する毎に目標吸気量Ｇｔは下限値Ｇｔｍまで所定量ａだけ徐々に減少させられる。一方、実施許可フラグＦ１が０である時には、ステップ２０１における判断が否定されてステップ２０８へ進む。ステップ２０８では、前述の実行フラグＦ２が１であるか否かが判断される。
【００２７】
機関始動時には、燃料ポンプが十分に作動していないために高圧での燃料噴射は難しく、それにより、一般的には、圧縮行程と言う高圧の気筒内への燃料噴射が必要な成層燃焼ではなく、吸気行程噴射による均質燃焼が実施される。こうして、機関始動時には、気筒内への吸気はスロットル弁１１によって絞られるために、サージタンク１０ｂには高い負圧が発生し、ブレーキブースタにはこの高い負圧が供給されている。この時においては、第一サブルーチンにおいて、ステップ１０２における判断が否定され、ステップ１０３における判断が肯定されて、実行許可フラグＦ１は０とされている。この場合においては、実行フラグＦ２は０であり、ステップ２０８における判断は否定され、目標吸気量Ｇｔを変更することなくメインルーチンへ戻る。
【００２８】
しかしながら、実施許可フラグＦ１が１とされて、ステップ２０４を通過すれば、実施許可フラグＦ１が０とされた後でも実行フラグＦ２は１とされており、すなわち、第一サブルーチンにおいて、ブレーキブースタの負圧が不足していると判断された後にブレーキブースタの負圧不足が解消された場合には、ステップ２０８における判断が肯定されてステップ２０９に進む。ステップ２０９において目標吸気量Ｇｔは所定量ｂだけ増加されて新たな目標吸気量Ｇｔとされる。次いで、ステップ２１０では、目標吸気量Ｇｔが当初の目標吸気量であるＧｔ０より上回ったか否かが判断され、この判断が否定される時にはそのままメインルーチンへ戻るが、肯定される時には、ステップ２１１においてこのＧｔ０が目標吸気量Ｇｔとされ、ステップ２１２において実行フラグＦ２は０とされ、その後にメインルーチンへ戻る。こうして、実施許可フラグＦ１は０であるが、実行フラグＦ２が１である時、すなわち、ブレーキブースタ１２の負圧不足が解消された時には、第二サブルーチンを実施する毎に目標吸気量Ｇｔは当初の目標吸気量Ｇｔ０まで徐々に増加させられる。第二サブルーチンにおいて目標吸気量Ｇｔが変更された後にメインルーチンに戻ると、変更された目標吸気量Ｇｔが実現されるように、駆動装置１１ａによってスロットル弁１１が作動させられる。
【００２９】
図５に示す第三サブルーチンでは、先ず、ステップ３０１において、実行フラグＦ２が１であるか否かが判断される。この判断が肯定される時、すなわち、第二サブルーチンにおいて目標吸気量Ｇｔを変更している時には、ステップ３０２において、前回の実施許可フラグＦ０が０であるか否かが判断される。この判断が否定される時にはそのままメインルーチンへ戻るが、この判断が肯定される時、すなわち、ブレーキブースタの負圧Ｐが第一設定負圧Ｐ１より小さくなった当初は、ステップ３０３において、現在の機関回転数Ｎが現在の目標回転数Ｎｔより高いか否かが判断される。この判断が否定される時にはそのまま終了するが、この判断が肯定される時には、ステップ３０４において現在の目標回転数ＮｔをＮｔ０として記憶し、ステップ３０５において現在の機関回転数Ｎを新たな目標回転数Ｎｔとし、その後にメインルーチンへ戻る。
【００３０】
一方、実行フラグＦ２が０である時には、ステップ３０１における判断が否定されるために、ステップ３０６において目標回転数Ｎｔは当初の目標回転数Ｎｔ０とされ、メインルーチンへ戻る。
【００３１】
図６に示す第四サブルーチンでは、先ず、ステップ４０１において、実行フラグＦ２が１であるか否かが判断される。この判断が否定される時には、以下に説明する第五サブルーチンの点火時期フィードバック制御で使用するフィードバック係数である比例項係数Ｋｐは、ステップ４０２において通常時の値であるＫｐ１とされ、また、フィードバック係数である積分項係数Ｋｉは、ステップ４０３において通常時の値であるＫｉ１とされ、メインルーチンへ戻る。
【００３２】
しかしながら、実行フラグＦ２が１である時、すなわち、第二サブルーチンにおいて目標吸気量Ｇｔを変更している時には、比例項係数Ｋｐは、ステップ４０４において通常時の値より大きなＫｐ２とされ、また、積分項係数Ｋｉは、ステップ４０５において通常時の値より大きなＫｉ２とされ、メインルーチンへ戻る。
【００３３】
図７に示す第五サブルーチンは、先ず、ステップ５０１において、現在の機関回転数Ｎと第三サブルーチンにおいて設定された目標回転数Ｎｔとの差ｄＮが算出される。次いでステップ５０２において、第四サブルーチンによって設定された比例項係数Ｋｐと差ｄＮとの積が比例項Ａｐとして算出される。ステップ５０３では差ｄＮの積算値ｄＮｉが算出され、ステップ５０４において、第四サブルーチンによって設定された積分項係数Ｋｉと積算値ｄＮｉとの積が積分項Ａｉとして算出される。次いでステップ５０５において、現在の機関運転状態の基準点火時期Ａｂがマップ等を利用して決定され、ステップ５０６では、比例項Ａｐと積分項Ａｉとによって基準点火時期Ａｂを補正して目標点火時期Ａｘとする。その後メインルーチンへ戻り、この目標点火時期Ａｘでの点火を実施する。
【００３４】
このようなスロットル弁１１の開度制御及び点火時期制御を図８に示すタイムチャートを使用して経時的に説明する。先ず、時刻ｔ１において、ブレーキブースタ１２の第一室内の負圧Ｐが第一設定負圧Ｐ１を下回ってブレーキブースタ１２が十分に機能しないと判断されると、実施許可フラグＦ１が０から１とされ、実行フラグＦ２も０から１とされる。何らかの要因により時刻ｔ１以前において目標回転数Ｎｔより実際の回転数Ｎの方が高い場合には、この実際の回転数Ｎが時刻ｔ１以後の目標回転数Ｎｔとされる。
【００３５】
実施許可フラグＦ１が１とされたために、目標吸気量Ｇｔは徐々に減少され、それに伴って、スロットル弁１１は徐々に閉弁される。このスロットル弁１１の閉弁によってサージタンク１０ｂ内の負圧は徐々に高まり、すなわち、ブレーキブースタ１２の負圧が徐々に高められる。ブレーキブースタ１２の負圧が第一設定負圧Ｐ１を越えて時刻ｔ２において第二設定負圧Ｐ２に達すると、実施許可フラグＦ１は０とされる。それにより、目標吸気量Ｇｔは当初の目標吸気量まで徐々に増加させられ、スロットル弁１１は徐々に開弁される。それに伴ってサージタンク１０ｂ内の負圧は徐々に低下するが、ブレーキブースタ１２の負圧は第二設定負圧Ｐ２に維持される。時刻ｔ３において目標吸気量Ｇｔが当初の目標吸気量に達すると、実行フラグＦ２が０とされ、目標回転数Ｎｔは当初の目標回転数とされる。
【００３６】
こうして、ブレーキブースタ１２の負圧を高めるために強制的にスロットル弁１１を現状の開度から閉弁側に作動している間（時刻ｔ１からｔ３）において、点火時期Ａｘは、吸気量の減少に伴って（時刻ｔ１からｔ２）徐々に進角され、吸気量の増加に伴って（時刻ｔ２からｔ３）徐々に遅角される。スロットル弁１１を閉弁側に作動開始すると、吸気量の減少に伴う機関出力の低下によって現在の機関回転数は低下する。本実施形態では、現在の機関回転数を目標回転数Ｎｔとしているために、スロットル弁１１の閉弁動作開始直後から点火時期が進角され、吸気量の減少に伴う機関出力の大幅な低下を防止することができる。もし、本実施形態のように目標回転数が変更されないならば、点火時期は、吸気量の減少に伴って現状の機関回転数が目標回転数へ低下するまで進角されず、さらに、この時に点火時期が僅かに進角されても、大幅な機関回転数の低下を避けることはできない。こうして、運転者は、エンジンが故障したのではと違和感を有することとなる。
【００３７】
本実施形態では、前述したように、スロットル弁１１の閉弁側への作動直後から、しかも、点火時期制御のフィードバック係数（Ｋｐ，Ｋｉ）を大きくして点火時期の進角を実施するために、図８に点線で示すように、運転者が違和感を有するような機関回転数の低下は発生しない。
【００３８】
本実施形態の筒内噴射式火花点火内燃機関では、前述したように、機関始動時において均質燃焼が実施されるが、機関始動直後には触媒早期暖機のために点火時期を遅角した成層燃焼が実施される。成層燃焼は、均質燃焼に比較して気筒内へ供給される吸気量が多く、スロットル弁１１は開弁側とされている。また、特に、点火時期の遅角に対して機関出力を高めるために燃料噴射量及び吸気量が増加され、それにより、スロットル弁１１はさらに開弁側とされている。こうして、特に、触媒暖機中の機関アイドル時にはスロットル弁１１の開度が大きく、ブレーキブースタの負圧が低下し易く、前述の制御が実施される可能性が高い。しかしながら、前述の制御は、点火時期の進角を伴うために、触媒早期暖機には不利であり、それにより、スロットル弁１１を比較的速い速度で閉弁してブレーキブースタの負圧を早期に高めて前述の制御を早期に終了することが好ましい。
【００３９】
スロットル弁１１を比較的速い速度で閉弁すると、それに伴って点火時期を比較的速い速度で進角側に変更しなければならず、そうしないと、機関回転数が大きく低下してしまう。そのためにもフィードバック係数を大きくする必要がある。しかしながら、フィードバック係数を大きくし過ぎると、逆に機関回転数が上昇してハンチングが発生する可能性があり、スロットル弁１１の閉弁速度とフィードバック係数とは機関回転数のハンチングが発生しないように設定されなければならない。
【００４０】
前述したブレーキブースタの負圧を高めるためのスロットル弁開度及び点火時期の制御は、触媒早期暖機のための成層燃焼を実施するものに限定されることはない。例えば、機関アイドル時において均質燃焼が実施されていても、機関始動直後等には、触媒暖機又は機関暖機のために目標回転数を高く設定して燃料噴射量と吸気量とが増大されることがある。この場合には、スロットル弁開度は比較的大きくなり、やはり機関吸気系には高い負圧が発生せずに、運転者がブレーキペダルを繰り返し踏み込めば、ブレーキブースタの負圧を高める制御が必要となる。
【００４１】
図９は、図３の第一サブルーチンに代えて実施可能な第六サブルーチンである。これを以下に説明する。先ず、ステップ６０１において、第一サブルーチンのステップ１０１と同様に、現在の実施許可フラグＦ１が前回の実施許可フラグＦ０として記憶される。次いで、ステップ６０２においては、ブレーキスイッチ１４からの現在の信号ＢＳ１が０であるか否か、すなわち、ブレーキペダル１３が解放されているか否かが判断される。この判断が否定される時、すなわち、ブレーキペダル１３が踏み込まれている時には、ステップ６０３において実施許可フラグＦ１は０とされ、ステップ６０４においてブレーキスイッチ１４の現在の信号ＢＳ１が前回の信号ＢＳ０として記憶され、メインルーチンへ戻る。
【００４２】
一方、ブレーキスイッチの現在の信号ＢＳ１が０である時、すなわち、ブレーキペダル１３が解放されている時には、ステップ６０５において前回の信号ＢＳ０が１であるか否かが判断される。この判断が否定される時、すなわち、前回も今回もブレーキペダル１３は解放されている時には、前述同様に、ステップ６０３及び６０４が実施されてメインルーチンへ戻る。
【００４３】
しかしながら、前回はブレーキペダル１３が踏み込まれていて今回ブレーキペダル１３が解放された時には、ステップ６０５における判断が肯定されてステップ６０６へ進み、実施許可フラグＦ１は１とされる。前述したように、負圧を利用するブレーキブースタは、ブレーキペダルを解放すると第一室から第二室へ負圧が導入されて第一室内の負圧が低下するために、多くの場合は、この時にブレーキブースタの負圧が第一設定負圧Ｐ１より低下する。
【００４４】
それにより、実施許可フラグＦ１を１とするが、次いで、ステップ６０７において現在のスロットル弁開度ＴＨが設定開度ＴＨ１より小さいか否かが判断される。この判断が肯定される時には、サージタンク内には比較的高い負圧が発生しており、ブレーキブースタの負圧が第一設定負圧Ｐ１より低くなっていることはなく、ステップ６０３において実施許可フラグＦ１は０に戻される。しかしながら、ステップ６０７における判断が否定される時には、サージタンク内には高い負圧は発生しておらず、ブレーキブースタの負圧はブレーキペダルの解放によって第一設定負圧Ｐ１を下回る可能性があり、実施許可フラグＦ１を１としてメインルーチンへ戻り、スロットル弁開度及び点火時期の前述した制御を開始する。
【００４５】
こうして、第一サブルーチンのようにブレーキブースタの第一室内の圧力を監視する場合に比較して判断が多少不正確とはなるが、圧力センサを使用することなく、ブレーキランプの点灯のために設けられたブレーキスイッチを共用してブレーキブースタの負圧が低下していることを判断可能である。
【００４６】
図１０は、図７の第五サブルーチンに代えて実施可能な第七サブルーチンである。第七サブルーチンは、目標燃料噴射量Ｑｘを設定するためのものである。これを以下に説明する。先ず、ステップ７０１において、現在の機関回転数Ｎと第三サブルーチンにおいて設定された目標回転数Ｎｔとの差ｄＮが算出される。次いでステップ７０２において、第四サブルーチンと同様な比例項係数及び積分項係数を大きくするサブルーチンによって設定された比例項係数Ｋｐ’と差ｄＮとの積が比例項Ｑｐとして算出される。ステップ７０３では差ｄＮの積算値ｄＮｉが算出され、ステップ７０４において、前述のサブルーチンによって設定された積分項係数Ｋｉ’と積算値ｄＮｉとの積が積分項Ｑｉとして算出される。次いでステップ７０５において、現在の機関運転状態の基準燃料噴射量Ｑｂがマップ等を利用して決定され、ステップ７０６では、比例項Ｑｐと積分項Ｑｉとによって基準燃料噴射量Ｑｂを補正して目標燃料噴射量Ｑｘとする。その後メインルーチンへ戻り、この目標燃料噴射量Ｑｘでの燃料噴射を実施する。
【００４７】
第五サブルーチンでは、ブレーキブースタの負圧不足を解消するためのスロットル弁開度の減少に対して、点火時期を進角することにより機関回転数の大幅な低下を防止するようにしたが、第七サブルーチンのように、点火時期の進角と同様な考え方に基づき燃料噴射量を増加して機関回転数の大幅な低下を防止するようにしても良い。もちろん、第五サブルーチンの点火時期制御と第七サブルーチンの燃料噴射量制御とを同時に実施するようにしても良い。
【００４９】
【発明の効果】
このように、本発明による請求項１に記載の内燃機関の制御装置によれば、ブレーキブースタ内の負圧が設定値より小さくなったと判断された時には、スロットル弁を閉弁側に作動して機関吸気系の負圧を高めてブレーキブースタへ供給するようになっているために、運転者は、ブレーキブースタの負圧不足によってブレーキペダルが重くなる違和感を有することはない。また、機関アイドル時には、アイドル回転数を目標回転数にするように点火時期又は燃料噴射量がフィードバック制御されるが、この時にブレーキブースタ内の負圧が設定値より小さくなったと判断された場合には、スロットル弁を閉弁側に作動すると共にこの判断時のアイドル回転数が目標回転数より高い時には判断時のアイドル回転数を目標回転数としてフィードバック制御を実施するようになっている。それにより、スロットル弁の閉弁によって機関回転数が低下してしまうが、機関回転数が判断時以前の目標回転数より低下して初めて点火時期又は燃料噴射量が機関回転数の低下を補うようにフィードバック制御されるのではなく、スロットル弁の閉弁開始と共に現在の機関回転数が低下すると同時に点火時期又は燃料噴射量が機関回転数の低下を補うようにフィードバック制御されるために、機関回転数の大幅な低下は防止され、運転者は、ブレーキブースタの負圧不足解消のためのスロットル弁の閉弁に際してアイドル回転に関する違和感も有することはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による制御装置が取り付けられた筒内噴射式火花点火内燃機関を示す概略縦断面図である。
【図２】スロットル弁開度及び点火時期を制御するためのメインルーチンである。
【図３】図２のメインルーチンで使用される第一サブルーチンである。
【図４】図２のメインルーチンで使用される第二サブルーチンである。
【図５】図２のメインルーチンで使用される第三サブルーチンである。
【図６】図２のメインルーチンで使用される第四サブルーチンである。
【図７】図２のメインルーチンで使用される第五サブルーチンである。
【図８】各サブルーチンの働きを説明するためのタイムチャートである。
【図９】第一サブルーチンに代えて実施可能な第六サブルーチンである。
【図１０】第五サブルーチンに代えて実施可能な第七サブルーチンである。
【符号の説明】
１…吸気ポート
２…排気ポート
５…ピストン
６…点火プラグ
７…燃料噴射弁
１０ｂ…サージタンク
１１…スロットル弁
１２…ブレーキブースタ
１３…アクセルペダル

Claims

機関吸気系におけるスロットル弁下流側の負圧を利用するブレーキブースタが接続された内燃機関の制御装置であって、機関アイドル時には、アイドル回転数を目標回転数にするように点火時期又は燃料噴射量をフィードバック制御し、前記ブレーキブースタ内の負圧が設定値より小さくなったと判断された時には、前記スロットル弁を閉弁側に作動して前記機関吸気系の負圧を高めて前記ブレーキブースタへ供給する内燃機関の制御装置において、機関アイドル時に前記ブレーキブースタ内の負圧が前記設定値より小さくなったと判断された場合には、前記スロットル弁を閉弁側に作動すると共に、この判断時のアイドル回転数が前記目標回転数より高い時には前記判断時のアイドル回転数を目標回転数として前記フィードバック制御を実施することを特徴とする内燃機関の制御装置。
前記スロットル弁を閉弁側に作動する時には設定速度で徐々に作動することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。