可変吸気制御装置
【課題】運転状態が変化する場合であってもドラビリを確保することを課題とする。
【解決手段】可変吸気制御装置１は、サージタンク本体１０と、このサージタンク本体１０内を分割する隔壁１１と、隔壁１１に設けられた吸気通路１１ａと、当該吸気通路１１ａの開閉状態を制御する制御弁１２を備える。さらに、車両の運転状態に応じて制御弁１２の制御を行う制御部であるＥＣＵ２０を備えている。ＥＣＵは、車両が所定の運転状態となったときは、制御弁１２の制御を抑制する。これにより、サージタンク容積を拡大することにより脈動を大きくし、体積効果を向上させる効果、第一室１０ａ内の圧力Ｐ１が急激に変化することを抑制することによるドラビリの悪化抑制という効果、サージタンク内の容積を縮小することによるレスポンス改善効果を得ることができる。
【解決手段】可変吸気制御装置１は、サージタンク本体１０と、このサージタンク本体１０内を分割する隔壁１１と、隔壁１１に設けられた吸気通路１１ａと、当該吸気通路１１ａの開閉状態を制御する制御弁１２を備える。さらに、車両の運転状態に応じて制御弁１２の制御を行う制御部であるＥＣＵ２０を備えている。ＥＣＵは、車両が所定の運転状態となったときは、制御弁１２の制御を抑制する。これにより、サージタンク容積を拡大することにより脈動を大きくし、体積効果を向上させる効果、第一室１０ａ内の圧力Ｐ１が急激に変化することを抑制することによるドラビリの悪化抑制という効果、サージタンク内の容積を縮小することによるレスポンス改善効果を得ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変吸気制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、サージタンクの容積をアクセル操作量、エンジン回転数に応じて変化させる可変吸気制御装置が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２８００６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記従来の可変吸気制御装置は、内燃機関のアクセル操作量、エンジン回転数に応じてサージタンク内制御弁（スロットルバルブ）を制御することにより、体積効率を向上させることができる。しかしながら、制御弁を替える際に、運転状態によっては、サージタンク内容積が急変し、空気量変化が大きくなってドラビリが悪化することが懸念される。
【０００５】
そこで、本発明は、運転状態が変化する場合であってもドラビリを確保することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる課題を解決するために、本明細書開示の可変吸気制御装置は、サージタンク本体と、当該サージタンク本体内を分割する隔壁と、当該隔壁に設けられた吸気通路と、当該吸気通路に設けられた制御弁と、車両の運転状態に応じて前記制御弁の制御を行う制御部と、を備え、当該制御部は、車両が所定の運転状態となったときは、前記制御弁の制御を抑制することを特徴としている。このような構成とすることにより、運転状態が変化する場合であってもドラビリを確保することができる。なお、制御弁の制御の抑制には、制御弁の開度を調節する場合だけでなく、制御弁の切替を行わないという、制御弁の切替禁止制御も含まれるものとする。
【０００７】
このような可変吸気制御装置は、前記サージタンク本体内圧力を測定する圧力測定手段をさらに備え、前記制御部は、前記車両が加速状態であるときに、前記圧力測定手段によって取得された圧力値に応じて前記制御弁の制御を行うようにすることができる。
【０００８】
また、可変吸気制御装置は、車両の減速量の演算手段をさらに備え、前記制御部は、車両が減速状態であるときに、前記演算手段によって把握された前記車両の減速量に応じて前記制御弁の制御を行うようにすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本明細書開示の可変吸気制御装置によれば、運転状態が変化する場合であってもドラビリを確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施例における可変吸気制御装置の概略構成を模式的に示す説明図である。
【図２】図２は、可変吸気制御装置の制御の一例を示すフロー図である。
【図３】図３は、制御弁の開度を決定するためのマップの一例である。
【図４】図４は、他の実施例における可変吸気制御装置の制御の一例を示すフロー図である。
【図５】図５は、制御における目標値を決定するためのマップの一例である。
【図６】図６は、さらに他の実施例における可変吸気制御装置の制御の一例を示すフロー図である。
【図７】図７は、制御における目標値を決定するためのマップの一例である。
【図８】図８は、制御弁の開度を決定するためのマップの一例である。
【図９】図９は、さらに他の実施例における可変吸気制御装置の制御の一例を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、本実施例における可変吸気制御装置１の概略構成を模式的に示す説明図である。可変吸気制御装置１は、サージタンク本体１０を備えている。サージタンク本体１０内には、内部を第一室１０ａと第二室１０ｂとに分割する隔壁１１を備えている。隔壁１１には、第一室１０ａと第二室１０ｂとを連通する吸気通路１１ａが設けられている。
【００１３】
この吸気通路１１ａには、この吸気通路１１ａの開閉状態を制御する制御弁１２が装着されている。この制御弁１２は、ＥＣＵ（Electronic control unit）２０に電気的に接続されている。ＥＣＵ２０は、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、中央演算装置（ＣＰＵ）、入出力ポート、デジタルアナログコンバータ（ＤＡコンバータ）、アナログデジタルコンバータ（ＡＤコンバータ）等を双方向バスで接続した公知の構成のマイクロコンピュータとして構成されている。ＥＣＵは、制御部として機能する。
【００１４】
サージタンク本体１０の第一室１０ａには、吸気管１４が接続されている。また、第一室１０ａには、スロットルバルブ１３ａが組み込まれたスロットルボディ１３が接続されている。スロットルバルブ１３ａは、ＥＣＵ２０に電気的に接続されており、その開閉状態が制御されている。
【００１５】
第一室１０ａには、第一圧力センサ１５が装着され、第二室１０ｂには第二圧力センサ１６が装着されている。第一圧力センサ１５は、ＥＣＵ２０に電気的に接続され、ＥＣＵ２０に第一室１０ａ内の圧力データ（Ｐ１）を送信する。第二圧力センサ１６は、ＥＣＵ２０に電気的に接続され、ＥＣＵ２０に第二室１０ｂ内の圧力データ（Ｐ２）を送信する。
【００１６】
ＥＣＵ２０には、アクセル開度センサ２１、エンジン回転数センサ２２、車速センサ２３がそれぞれ電気的に接続されている。これにより、ＥＣＵ２０は、アクセル開度に関するデータ、エンジン回転数に関するデータ、車速に関するデータを取得する。
【００１７】
以上のように構成される可変吸気制御装置１の動作につき、図２示す制御フロー図を参照しつつ説明する。
【００１８】
まず、ＥＣＵ２０は、ステップＳ１において制御弁１２が閉弁状態となっているか否かを判断する。制御弁１２が閉弁状態にあるときは、Ｙｅｓと判断し、ステップＳ２へ進む。一方、制御弁１２が開弁状態にあるときは、Ｎｏと判断し、制御弁１２の開閉制御を行うことなく処理を終了する。
なお、制御弁１２は、部分負荷のときは、エンジンレスポンスを向上させるために制御弁１２を閉じ、サージタンクの容積を小さくした状態を基本としている。すなわち、制御弁１２を閉じ、第一室１０ａのみを使用する状態としておく。
【００１９】
ＥＣＵ２０は、ステップＳ２において、可変吸気制御装置１を備えたエンジンが搭載された車両の運転状態を参照する。具体的には、車両が加速状態にあるか否かを判断するために、アクセル開度センサ２１から取得したアクセル開度に関するデータに基づいて車両が加速状態にあるか否かを判断する。なお、車両が加速状態にあるか否かを判断するために、車速センサ２３により取得されたデータを参照するようにしてもよい。
ステップＳ２において、Ｙｅｓと判断したときは、ステップＳ３へ進む。一方、Ｎｏと判断したときは、制御弁１２の開閉制御を行うことなく処理を終了する。
【００２０】
ＥＣＵ２０は、ステップＳ３において、第一室１０ａ内の圧力Ｐ１、第二室１０ｂ内の圧力Ｐ２を読み込む。ＥＣＵ２０は、ステップＳ３の処理を終えると、ステップＳ４へ進む。
【００２１】
ステップＳ４では、第一室１０ａ内の圧力Ｐ１が予め定めた目標値よりも大きいか否かの判断を行う。ここで、目標値は、エンジンレスポンスに着目して予め実験に基づいて定められている。具体的には、エンジンレスポンスが重視される範囲における最も高い圧力として設定されており、エンジンの全負荷に近い時の値とされている。この目標値はチューニング要素であり、設定変更可能である。また、走行状状態に応じて可変の値とすることもできる。
このステップＳ４において、Ｙｅｓと判断したときはステップＳ５へ進む。一方、Ｎｏと判断したときは、制御弁１２の開閉制御を行うことなく処理を終了する。
【００２２】
ＥＣＵ２０は、ステップＳ５において、制御弁１２の開弁制御を行う。ここで、制御弁１２の開閉制御は、図３に示す制御弁の開度マップを参照することによって行う。
ＥＣＵ２０は、ステップＳ３で取得した圧力Ｐ１と圧力Ｐ２とから、ΔＰ＝Ｐ１−Ｐ２を算出する。そして、そのΔＰを図３に示したマップに照らし、制御弁１２の開度を求める。マップは、ΔＰの値が大きいほど、すなわち、Ｐ１とＰ２との差が大きいほど開度が小さくなるように設定されている。このようにすることにより、第一室１０ａ内の圧力Ｐ１が急激に変化することを抑制する。この結果、ドラビリの悪化を抑制することができる。すなわち、第一室１０ａと第二室１０ｂとを連通させてサージタンク容積を拡大することにより脈動を大きくし、体積効果を向上させる効果と、第一室１０ａ内の圧力Ｐ１が急激に変化することを抑制することによるドラビリの悪化抑制という効果を両立することができる。また、サージタンク内の容積を縮小することによるレスポンス改善も可能となる。
【００２３】
ＥＣＵ２０は、以上で一連の制御を終了する。
【実施例２】
【００２４】
次に、実施例２について説明する。実施例２の可変吸気制御装置１のハード構成は、実施例１と共通であるので、その詳細な説明は省略する。実施例２は、ＥＣＵ２０が行う制御の内容が実施例１と異なっている。以下、その制御の内容を図４に示すフロー図を参照しつつ説明する。
【００２５】
ＥＣＵ２０は、ステップＳ１１において制御弁１２が閉弁状態となっているか否かを判断する。また、ステップＳ１２で可変吸気制御装置１を備えたエンジンが搭載された車両の運転状態を参照する。さらに、ステップＳ１３において第一室１０ａ内の圧力Ｐ１、第二室１０ｂ内の圧力Ｐ２を読み込む。これらの処理は、実施例１におけるステップＳ１〜ステップＳ３の処理と共通する。このため、ステップＳ１１〜Ｓ１３の詳細な説明は省略する。
【００２６】
ＥＣＵ２０は、ステップＳ１３に引き続いて行うステップＳ１４において制御弁１２を開き、第一室１０ａと第二室１０ｂとを連通させた後のサージタンク本体１０内の圧力であるサージタンク圧Ｐｓを推定する演算を行う。サージタンク圧Ｐｓは以下の式に基づいて算出する。ここで、Ｖ１は第一室１０ａの容積、Ｖ２は第二室１０ｂの容積Ｖ２である。
Ｐｓ＝｛（Ｐ１×Ｖ１）＋（Ｐ２×Ｖ２）｝／（Ｖ１＋Ｖ２）
【００２７】
ＥＣＵ２０は、ステップＳ１４においてサージタンク圧Ｐｓを算出した後、ステップＳ１５へ進む。ステップＳ１５では、算出したサージタンク圧Ｐｓが目標値よりも大きいか否かを判断する。ここで、目標値は、図５に示すサージタンク圧力（目標値）決定マップを参照することによって行う。具体的には、エンジン回転数センサ２２により取得したエンジン回転数をマップに当てはめることによって求める。マップは、定常試験により予め作成されたものである。エンジン回転数が高いほど、目標値は小さくなるように設定されている。目標値よりも上の領域は、サージタンク容積が大きい方が、体積効率が高くなる領域になる。
【００２８】
ステップＳ１５でＹｅｓと判断したときは、ステップＳ１６へ進む。一方、ステップＳ１５でＮｏと判断したときは、制御弁１２の開閉制御を行うことなく処理を終了する。
【００２９】
ＥＣＵ２０は、ステップＳ１６において、制御弁１２の開弁制御を行う。ここで、制御弁１２は、全開とする。実施例１と同様に制御弁１２の開度調整をするようにしてもよいが、第一室１０ａ内の圧力Ｐ１が急変することがないように図５に示したマップを適切に作成しておくことにより、全開制御とすることができる。
【００３０】
このように、実施例２は、加速時に制御弁１２を開弁したときのサージタンク圧Ｐｓの推定値が、サージタンク容積が大きい方が体積効率が大きくなる領域に入る場合は制御弁を開弁状態とする。
【００３１】
可変吸気制御装置１は、以上の制御が行われることにより、実施例１と同様に第一室１０ａと第二室１０ｂとを連通させてサージタンク容積を拡大することにより脈動を大きくし、体積効果を向上させる効果と、第一室１０ａ内の圧力Ｐ１が急激に変化することを抑制することによるドラビリの悪化抑制という効果を両立することができる。
【実施例３】
【００３２】
次に、実施例３について説明する。実施例３の可変吸気制御装置１のハード構成は、実施例１と共通であるので、その詳細な説明は省略する。実施例３は、ＥＣＵ２０が行う制御の内容が実施例１と異なっている。以下、その制御の内容を図６に示すフロー図を参照しつつ説明する。
【００３３】
実施例１及び２は、車両が加速状態にあるときの可変吸気制御装置１の制御であったが、実施例３は、車両が減速状態にあるときの可変吸気制御装置１の制御である。
【００３４】
まず、ＥＣＵ２０は、ステップＳ２１において制御弁１２が開弁状態となっているか否かを判断する。これは、減速状態を判断するときは、それ以前に一旦、加速されている。このため、制御弁１２は、開状態となっている。ステップＳ２１は、このような制御弁１２の状態を前提とする措置である。ＥＣＵ２０は、制御弁１２が開弁状態にあるときは、Ｙｅｓと判断し、ステップＳ２２へ進む。一方、制御弁１２が閉弁状態にあるときは、Ｎｏと判断し、制御弁１２の開閉制御を行うことなく処理を終了する。
【００３５】
ＥＣＵ２０は、ステップＳ２２において、可変吸気制御装置１を備えたエンジンが搭載された車両の運転状態を参照する。具体的には、車両が減速状態にあるか否かを判断するために、アクセル開度センサ２１から取得したアクセル開度に関するデータに基づいて車両が減速状態にあるか否かを判断する。なお、車両が減速状態にあるか否かを判断するために、車速センサ２３により取得されたデータを参照するようにしてもよい。
ステップＳ２２において、Ｙｅｓと判断したときは、ステップＳ２３へ進む。一方、Ｎｏと判断したときは、制御弁１２の開閉制御を行うことなく処理を終了する。
【００３６】
ＥＣＵ２０は、ステップＳ２３において、制御弁１２の全閉制御を行う。これは、減速時は、サージタンク内の圧力を早急に下げたいという要求に因るものである。このように、一気に制御弁１２を閉弁することにより、サージタンク内の圧力を低減することができるが、このとき、サージタンク内の圧力を急変させてしまうことがある。そこで、ステップＳ２３に引き続き行われるステップＳ２４以下の措置によりドラビリの悪化を抑制する。
【００３７】
ＥＣＵ２０は、ステップＳ２４において、車速センサ２３から車速を読み込む。そして、ステップＳ２５において、減速量ΔＳＰＤを算出する。さらに、ステップＳ２６において、減速量ΔＳＰＤが目標値よりも大きいか否かの判断を行う。ここで、目標値は、図７に示す目標値決定マップを参照することにより行う。この目標値決定マップは、アクセル開度センサ２１により取得したアクセル開度に基づいて算出されるアクセル開度変化量を当てはめることにより目標値を決定する。目標値決定マップは、アクセル開度変化量が大きいほど、目標値が大きくなるように設定されている。このように設定されているのは、アクセル開度変化量が大きいほど、減速要求が大きいと推測されるためである。
【００３８】
ステップＳ２６においてＹｅｓと判断したときは、ステップＳ２７へ進む。
ＥＣＵ２０は、ステップＳ２５において、制御弁１２の開弁制御を行う。
ここで、制御弁１２の開閉制御は、図８に示す制御弁の開度マップを参照することによって行う。
ＥＣＵ２０は、ステップＳ２５で算出した減速量ΔＳＰＤとステップＳ２６で参酌した図７に示す目標値決定マップにより決定された目標値よりΔＳＰＤ−目標値を算出する。そして、このΔＳＰＤ−目標値を図８に示したマップに照らし、制御弁１２の開度を求める。マップは、ΔＳＰＤ−目標値の値が大きいほど、すなわち、減速量ΔＳＰＤと目標値との差が大きいほど開度が大きくなるように設定されている。すなわち、減速量ΔＳＰＤが目標値より大きいほど、制御弁１２の開度を大きくし、サージタンク圧の変化少なくする。
このようにすることにより、第一室１０ａ内の圧力Ｐ１が急激に変化することを抑制する。
【００３９】
このように減速時に制御弁１２を、一旦閉じ、減速Ｇ（減速量ΔＳＰＤ）の大きさにより制御弁１２の開度を制御することにより減速Ｇをコントロールし、この結果、ドラビリの悪化を抑制することができる。
【実施例４】
【００４０】
次に、実施例４について説明する。実施例４の可変吸気制御装置１のハード構成は、実施例１と共通であるので、その詳細な説明は省略する。実施例４は、ＥＣＵ２０が行う制御の内容が実施例１と異なっている。その制御の内容を図９に示すフロー図を参照しつつ説明する。
【００４１】
実施例１及び２は、車両が加速状態にあるときの可変吸気制御装置１の制御であったが、実施例４は、実施例３と同様に、車両が減速状態にあるときの可変吸気制御装置１の制御である。
【００４２】
ＥＣＵ２０は、ステップＳ３１において制御弁１２が開弁状態となっているか否かを判断する。また、ステップＳ３２で可変吸気制御装置１を備えたエンジンが搭載された車両が減速状態にあるか否かを判断する。これらの処理は、実施例３におけるステップＳ２１、ステップＳ２２の処理と共通する。このため、ステップＳ３１、Ｓ３２の詳細な説明は省略する。
【００４３】
ＥＣＵ２０は、ステップＳ３２に引き続き行うステップＳ３３において車速センサ２３から車速を読み込む。そして、ステップＳ３４において、減速量ΔＳＰＤを算出する。さらに、ステップＳ３５において、減速量ΔＳＰＤが目標値よりも大きいか否かの判断を行う。ここで、目標値は、実施例３の場合と同様に、図７に示す目標値決定マップを参照することにより行う。
【００４４】
ステップＳ３５においてＹｅｓと判断したときは、ステップＳ３６へ進む。
ＥＣＵ２０は、ステップＳ３６において、制御弁１２の開弁制御を行う。
ここで、制御弁１２の開閉制御は、実施例３の場合と同様に、図８に示す制御弁の開度マップを参照することによって行う。
【００４５】
以上説明したように、実施例４は実施例３におけるステップＳ２３の措置が省略された簡易な制御となっている。このような制御としても、減速時のドラビリの悪化を抑制することができる。
【００４６】
上記実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。
【符号の説明】
【００４７】
１…可変吸気制御装置
１０…サージタンク本体
１０ａ…第一室
１０ｂ…第二室
１１…隔壁
１１ａ…吸気通路
１２…制御弁
１３…スロットルボディ
１３ａ…スロットルバルブ
１４…吸気管
１５…第一圧力センサ
１６…第二圧力センサ
２０…ＥＣＵ
２１…アクセル開度センサ
２２…エンジン回転数センサ
２３…車速センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変吸気制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、サージタンクの容積をアクセル操作量、エンジン回転数に応じて変化させる可変吸気制御装置が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２８００６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記従来の可変吸気制御装置は、内燃機関のアクセル操作量、エンジン回転数に応じてサージタンク内制御弁（スロットルバルブ）を制御することにより、体積効率を向上させることができる。しかしながら、制御弁を替える際に、運転状態によっては、サージタンク内容積が急変し、空気量変化が大きくなってドラビリが悪化することが懸念される。
【０００５】
そこで、本発明は、運転状態が変化する場合であってもドラビリを確保することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる課題を解決するために、本明細書開示の可変吸気制御装置は、サージタンク本体と、当該サージタンク本体内を分割する隔壁と、当該隔壁に設けられた吸気通路と、当該吸気通路に設けられた制御弁と、車両の運転状態に応じて前記制御弁の制御を行う制御部と、を備え、当該制御部は、車両が所定の運転状態となったときは、前記制御弁の制御を抑制することを特徴としている。このような構成とすることにより、運転状態が変化する場合であってもドラビリを確保することができる。なお、制御弁の制御の抑制には、制御弁の開度を調節する場合だけでなく、制御弁の切替を行わないという、制御弁の切替禁止制御も含まれるものとする。
【０００７】
このような可変吸気制御装置は、前記サージタンク本体内圧力を測定する圧力測定手段をさらに備え、前記制御部は、前記車両が加速状態であるときに、前記圧力測定手段によって取得された圧力値に応じて前記制御弁の制御を行うようにすることができる。
【０００８】
また、可変吸気制御装置は、車両の減速量の演算手段をさらに備え、前記制御部は、車両が減速状態であるときに、前記演算手段によって把握された前記車両の減速量に応じて前記制御弁の制御を行うようにすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本明細書開示の可変吸気制御装置によれば、運転状態が変化する場合であってもドラビリを確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施例における可変吸気制御装置の概略構成を模式的に示す説明図である。
【図２】図２は、可変吸気制御装置の制御の一例を示すフロー図である。
【図３】図３は、制御弁の開度を決定するためのマップの一例である。
【図４】図４は、他の実施例における可変吸気制御装置の制御の一例を示すフロー図である。
【図５】図５は、制御における目標値を決定するためのマップの一例である。
【図６】図６は、さらに他の実施例における可変吸気制御装置の制御の一例を示すフロー図である。
【図７】図７は、制御における目標値を決定するためのマップの一例である。
【図８】図８は、制御弁の開度を決定するためのマップの一例である。
【図９】図９は、さらに他の実施例における可変吸気制御装置の制御の一例を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、本実施例における可変吸気制御装置１の概略構成を模式的に示す説明図である。可変吸気制御装置１は、サージタンク本体１０を備えている。サージタンク本体１０内には、内部を第一室１０ａと第二室１０ｂとに分割する隔壁１１を備えている。隔壁１１には、第一室１０ａと第二室１０ｂとを連通する吸気通路１１ａが設けられている。
【００１３】
この吸気通路１１ａには、この吸気通路１１ａの開閉状態を制御する制御弁１２が装着されている。この制御弁１２は、ＥＣＵ（Electronic control unit）２０に電気的に接続されている。ＥＣＵ２０は、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、中央演算装置（ＣＰＵ）、入出力ポート、デジタルアナログコンバータ（ＤＡコンバータ）、アナログデジタルコンバータ（ＡＤコンバータ）等を双方向バスで接続した公知の構成のマイクロコンピュータとして構成されている。ＥＣＵは、制御部として機能する。
【００１４】
サージタンク本体１０の第一室１０ａには、吸気管１４が接続されている。また、第一室１０ａには、スロットルバルブ１３ａが組み込まれたスロットルボディ１３が接続されている。スロットルバルブ１３ａは、ＥＣＵ２０に電気的に接続されており、その開閉状態が制御されている。
【００１５】
第一室１０ａには、第一圧力センサ１５が装着され、第二室１０ｂには第二圧力センサ１６が装着されている。第一圧力センサ１５は、ＥＣＵ２０に電気的に接続され、ＥＣＵ２０に第一室１０ａ内の圧力データ（Ｐ１）を送信する。第二圧力センサ１６は、ＥＣＵ２０に電気的に接続され、ＥＣＵ２０に第二室１０ｂ内の圧力データ（Ｐ２）を送信する。
【００１６】
ＥＣＵ２０には、アクセル開度センサ２１、エンジン回転数センサ２２、車速センサ２３がそれぞれ電気的に接続されている。これにより、ＥＣＵ２０は、アクセル開度に関するデータ、エンジン回転数に関するデータ、車速に関するデータを取得する。
【００１７】
以上のように構成される可変吸気制御装置１の動作につき、図２示す制御フロー図を参照しつつ説明する。
【００１８】
まず、ＥＣＵ２０は、ステップＳ１において制御弁１２が閉弁状態となっているか否かを判断する。制御弁１２が閉弁状態にあるときは、Ｙｅｓと判断し、ステップＳ２へ進む。一方、制御弁１２が開弁状態にあるときは、Ｎｏと判断し、制御弁１２の開閉制御を行うことなく処理を終了する。
なお、制御弁１２は、部分負荷のときは、エンジンレスポンスを向上させるために制御弁１２を閉じ、サージタンクの容積を小さくした状態を基本としている。すなわち、制御弁１２を閉じ、第一室１０ａのみを使用する状態としておく。
【００１９】
ＥＣＵ２０は、ステップＳ２において、可変吸気制御装置１を備えたエンジンが搭載された車両の運転状態を参照する。具体的には、車両が加速状態にあるか否かを判断するために、アクセル開度センサ２１から取得したアクセル開度に関するデータに基づいて車両が加速状態にあるか否かを判断する。なお、車両が加速状態にあるか否かを判断するために、車速センサ２３により取得されたデータを参照するようにしてもよい。
ステップＳ２において、Ｙｅｓと判断したときは、ステップＳ３へ進む。一方、Ｎｏと判断したときは、制御弁１２の開閉制御を行うことなく処理を終了する。
【００２０】
ＥＣＵ２０は、ステップＳ３において、第一室１０ａ内の圧力Ｐ１、第二室１０ｂ内の圧力Ｐ２を読み込む。ＥＣＵ２０は、ステップＳ３の処理を終えると、ステップＳ４へ進む。
【００２１】
ステップＳ４では、第一室１０ａ内の圧力Ｐ１が予め定めた目標値よりも大きいか否かの判断を行う。ここで、目標値は、エンジンレスポンスに着目して予め実験に基づいて定められている。具体的には、エンジンレスポンスが重視される範囲における最も高い圧力として設定されており、エンジンの全負荷に近い時の値とされている。この目標値はチューニング要素であり、設定変更可能である。また、走行状状態に応じて可変の値とすることもできる。
このステップＳ４において、Ｙｅｓと判断したときはステップＳ５へ進む。一方、Ｎｏと判断したときは、制御弁１２の開閉制御を行うことなく処理を終了する。
【００２２】
ＥＣＵ２０は、ステップＳ５において、制御弁１２の開弁制御を行う。ここで、制御弁１２の開閉制御は、図３に示す制御弁の開度マップを参照することによって行う。
ＥＣＵ２０は、ステップＳ３で取得した圧力Ｐ１と圧力Ｐ２とから、ΔＰ＝Ｐ１−Ｐ２を算出する。そして、そのΔＰを図３に示したマップに照らし、制御弁１２の開度を求める。マップは、ΔＰの値が大きいほど、すなわち、Ｐ１とＰ２との差が大きいほど開度が小さくなるように設定されている。このようにすることにより、第一室１０ａ内の圧力Ｐ１が急激に変化することを抑制する。この結果、ドラビリの悪化を抑制することができる。すなわち、第一室１０ａと第二室１０ｂとを連通させてサージタンク容積を拡大することにより脈動を大きくし、体積効果を向上させる効果と、第一室１０ａ内の圧力Ｐ１が急激に変化することを抑制することによるドラビリの悪化抑制という効果を両立することができる。また、サージタンク内の容積を縮小することによるレスポンス改善も可能となる。
【００２３】
ＥＣＵ２０は、以上で一連の制御を終了する。
【実施例２】
【００２４】
次に、実施例２について説明する。実施例２の可変吸気制御装置１のハード構成は、実施例１と共通であるので、その詳細な説明は省略する。実施例２は、ＥＣＵ２０が行う制御の内容が実施例１と異なっている。以下、その制御の内容を図４に示すフロー図を参照しつつ説明する。
【００２５】
ＥＣＵ２０は、ステップＳ１１において制御弁１２が閉弁状態となっているか否かを判断する。また、ステップＳ１２で可変吸気制御装置１を備えたエンジンが搭載された車両の運転状態を参照する。さらに、ステップＳ１３において第一室１０ａ内の圧力Ｐ１、第二室１０ｂ内の圧力Ｐ２を読み込む。これらの処理は、実施例１におけるステップＳ１〜ステップＳ３の処理と共通する。このため、ステップＳ１１〜Ｓ１３の詳細な説明は省略する。
【００２６】
ＥＣＵ２０は、ステップＳ１３に引き続いて行うステップＳ１４において制御弁１２を開き、第一室１０ａと第二室１０ｂとを連通させた後のサージタンク本体１０内の圧力であるサージタンク圧Ｐｓを推定する演算を行う。サージタンク圧Ｐｓは以下の式に基づいて算出する。ここで、Ｖ１は第一室１０ａの容積、Ｖ２は第二室１０ｂの容積Ｖ２である。
Ｐｓ＝｛（Ｐ１×Ｖ１）＋（Ｐ２×Ｖ２）｝／（Ｖ１＋Ｖ２）
【００２７】
ＥＣＵ２０は、ステップＳ１４においてサージタンク圧Ｐｓを算出した後、ステップＳ１５へ進む。ステップＳ１５では、算出したサージタンク圧Ｐｓが目標値よりも大きいか否かを判断する。ここで、目標値は、図５に示すサージタンク圧力（目標値）決定マップを参照することによって行う。具体的には、エンジン回転数センサ２２により取得したエンジン回転数をマップに当てはめることによって求める。マップは、定常試験により予め作成されたものである。エンジン回転数が高いほど、目標値は小さくなるように設定されている。目標値よりも上の領域は、サージタンク容積が大きい方が、体積効率が高くなる領域になる。
【００２８】
ステップＳ１５でＹｅｓと判断したときは、ステップＳ１６へ進む。一方、ステップＳ１５でＮｏと判断したときは、制御弁１２の開閉制御を行うことなく処理を終了する。
【００２９】
ＥＣＵ２０は、ステップＳ１６において、制御弁１２の開弁制御を行う。ここで、制御弁１２は、全開とする。実施例１と同様に制御弁１２の開度調整をするようにしてもよいが、第一室１０ａ内の圧力Ｐ１が急変することがないように図５に示したマップを適切に作成しておくことにより、全開制御とすることができる。
【００３０】
このように、実施例２は、加速時に制御弁１２を開弁したときのサージタンク圧Ｐｓの推定値が、サージタンク容積が大きい方が体積効率が大きくなる領域に入る場合は制御弁を開弁状態とする。
【００３１】
可変吸気制御装置１は、以上の制御が行われることにより、実施例１と同様に第一室１０ａと第二室１０ｂとを連通させてサージタンク容積を拡大することにより脈動を大きくし、体積効果を向上させる効果と、第一室１０ａ内の圧力Ｐ１が急激に変化することを抑制することによるドラビリの悪化抑制という効果を両立することができる。
【実施例３】
【００３２】
次に、実施例３について説明する。実施例３の可変吸気制御装置１のハード構成は、実施例１と共通であるので、その詳細な説明は省略する。実施例３は、ＥＣＵ２０が行う制御の内容が実施例１と異なっている。以下、その制御の内容を図６に示すフロー図を参照しつつ説明する。
【００３３】
実施例１及び２は、車両が加速状態にあるときの可変吸気制御装置１の制御であったが、実施例３は、車両が減速状態にあるときの可変吸気制御装置１の制御である。
【００３４】
まず、ＥＣＵ２０は、ステップＳ２１において制御弁１２が開弁状態となっているか否かを判断する。これは、減速状態を判断するときは、それ以前に一旦、加速されている。このため、制御弁１２は、開状態となっている。ステップＳ２１は、このような制御弁１２の状態を前提とする措置である。ＥＣＵ２０は、制御弁１２が開弁状態にあるときは、Ｙｅｓと判断し、ステップＳ２２へ進む。一方、制御弁１２が閉弁状態にあるときは、Ｎｏと判断し、制御弁１２の開閉制御を行うことなく処理を終了する。
【００３５】
ＥＣＵ２０は、ステップＳ２２において、可変吸気制御装置１を備えたエンジンが搭載された車両の運転状態を参照する。具体的には、車両が減速状態にあるか否かを判断するために、アクセル開度センサ２１から取得したアクセル開度に関するデータに基づいて車両が減速状態にあるか否かを判断する。なお、車両が減速状態にあるか否かを判断するために、車速センサ２３により取得されたデータを参照するようにしてもよい。
ステップＳ２２において、Ｙｅｓと判断したときは、ステップＳ２３へ進む。一方、Ｎｏと判断したときは、制御弁１２の開閉制御を行うことなく処理を終了する。
【００３６】
ＥＣＵ２０は、ステップＳ２３において、制御弁１２の全閉制御を行う。これは、減速時は、サージタンク内の圧力を早急に下げたいという要求に因るものである。このように、一気に制御弁１２を閉弁することにより、サージタンク内の圧力を低減することができるが、このとき、サージタンク内の圧力を急変させてしまうことがある。そこで、ステップＳ２３に引き続き行われるステップＳ２４以下の措置によりドラビリの悪化を抑制する。
【００３７】
ＥＣＵ２０は、ステップＳ２４において、車速センサ２３から車速を読み込む。そして、ステップＳ２５において、減速量ΔＳＰＤを算出する。さらに、ステップＳ２６において、減速量ΔＳＰＤが目標値よりも大きいか否かの判断を行う。ここで、目標値は、図７に示す目標値決定マップを参照することにより行う。この目標値決定マップは、アクセル開度センサ２１により取得したアクセル開度に基づいて算出されるアクセル開度変化量を当てはめることにより目標値を決定する。目標値決定マップは、アクセル開度変化量が大きいほど、目標値が大きくなるように設定されている。このように設定されているのは、アクセル開度変化量が大きいほど、減速要求が大きいと推測されるためである。
【００３８】
ステップＳ２６においてＹｅｓと判断したときは、ステップＳ２７へ進む。
ＥＣＵ２０は、ステップＳ２５において、制御弁１２の開弁制御を行う。
ここで、制御弁１２の開閉制御は、図８に示す制御弁の開度マップを参照することによって行う。
ＥＣＵ２０は、ステップＳ２５で算出した減速量ΔＳＰＤとステップＳ２６で参酌した図７に示す目標値決定マップにより決定された目標値よりΔＳＰＤ−目標値を算出する。そして、このΔＳＰＤ−目標値を図８に示したマップに照らし、制御弁１２の開度を求める。マップは、ΔＳＰＤ−目標値の値が大きいほど、すなわち、減速量ΔＳＰＤと目標値との差が大きいほど開度が大きくなるように設定されている。すなわち、減速量ΔＳＰＤが目標値より大きいほど、制御弁１２の開度を大きくし、サージタンク圧の変化少なくする。
このようにすることにより、第一室１０ａ内の圧力Ｐ１が急激に変化することを抑制する。
【００３９】
このように減速時に制御弁１２を、一旦閉じ、減速Ｇ（減速量ΔＳＰＤ）の大きさにより制御弁１２の開度を制御することにより減速Ｇをコントロールし、この結果、ドラビリの悪化を抑制することができる。
【実施例４】
【００４０】
次に、実施例４について説明する。実施例４の可変吸気制御装置１のハード構成は、実施例１と共通であるので、その詳細な説明は省略する。実施例４は、ＥＣＵ２０が行う制御の内容が実施例１と異なっている。その制御の内容を図９に示すフロー図を参照しつつ説明する。
【００４１】
実施例１及び２は、車両が加速状態にあるときの可変吸気制御装置１の制御であったが、実施例４は、実施例３と同様に、車両が減速状態にあるときの可変吸気制御装置１の制御である。
【００４２】
ＥＣＵ２０は、ステップＳ３１において制御弁１２が開弁状態となっているか否かを判断する。また、ステップＳ３２で可変吸気制御装置１を備えたエンジンが搭載された車両が減速状態にあるか否かを判断する。これらの処理は、実施例３におけるステップＳ２１、ステップＳ２２の処理と共通する。このため、ステップＳ３１、Ｓ３２の詳細な説明は省略する。
【００４３】
ＥＣＵ２０は、ステップＳ３２に引き続き行うステップＳ３３において車速センサ２３から車速を読み込む。そして、ステップＳ３４において、減速量ΔＳＰＤを算出する。さらに、ステップＳ３５において、減速量ΔＳＰＤが目標値よりも大きいか否かの判断を行う。ここで、目標値は、実施例３の場合と同様に、図７に示す目標値決定マップを参照することにより行う。
【００４４】
ステップＳ３５においてＹｅｓと判断したときは、ステップＳ３６へ進む。
ＥＣＵ２０は、ステップＳ３６において、制御弁１２の開弁制御を行う。
ここで、制御弁１２の開閉制御は、実施例３の場合と同様に、図８に示す制御弁の開度マップを参照することによって行う。
【００４５】
以上説明したように、実施例４は実施例３におけるステップＳ２３の措置が省略された簡易な制御となっている。このような制御としても、減速時のドラビリの悪化を抑制することができる。
【００４６】
上記実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。
【符号の説明】
【００４７】
１…可変吸気制御装置
１０…サージタンク本体
１０ａ…第一室
１０ｂ…第二室
１１…隔壁
１１ａ…吸気通路
１２…制御弁
１３…スロットルボディ
１３ａ…スロットルバルブ
１４…吸気管
１５…第一圧力センサ
１６…第二圧力センサ
２０…ＥＣＵ
２１…アクセル開度センサ
２２…エンジン回転数センサ
２３…車速センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サージタンク本体と、
当該サージタンク本体内を分割する隔壁と、
当該隔壁に設けられた吸気通路と、
当該吸気通路の開閉状態を制御する制御弁と、
車両の運転状態に応じて前記制御弁の制御を行う制御部と、を備え、
当該制御部は、車両が所定の運転状態となったときは、前記制御弁の制御を抑制することを特徴とした可変吸気制御装置。
【請求項２】
前記サージタンク本体内圧力を測定する圧力測定手段を備え、
前記制御部は、前記車両が加速状態であるときに、
前記圧力測定手段によって取得された圧力値に応じて前記制御弁の制御を行うことを特徴とした請求項１記載の可変吸気制御装置。
【請求項３】
車両の減速量の演算手段を備え、
前記制御部は、車両が減速状態であるときに、
前記演算手段によって把握された前記車両の減速量に応じて前記制御弁の制御を行うことを特徴とした請求項１又は２記載の可変吸気制御装置。
【請求項１】
サージタンク本体と、
当該サージタンク本体内を分割する隔壁と、
当該隔壁に設けられた吸気通路と、
当該吸気通路の開閉状態を制御する制御弁と、
車両の運転状態に応じて前記制御弁の制御を行う制御部と、を備え、
当該制御部は、車両が所定の運転状態となったときは、前記制御弁の制御を抑制することを特徴とした可変吸気制御装置。
【請求項２】
前記サージタンク本体内圧力を測定する圧力測定手段を備え、
前記制御部は、前記車両が加速状態であるときに、
前記圧力測定手段によって取得された圧力値に応じて前記制御弁の制御を行うことを特徴とした請求項１記載の可変吸気制御装置。
【請求項３】
車両の減速量の演算手段を備え、
前記制御部は、車両が減速状態であるときに、
前記演算手段によって把握された前記車両の減速量に応じて前記制御弁の制御を行うことを特徴とした請求項１又は２記載の可変吸気制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−１９６５６１（Ｐ２０１０−１９６５６１Ａ）
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４１５１４（Ｐ２００９−４１５１４）
【出願日】平成２１年２月２４日（２００９．２．２４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２４日（２００９．２．２４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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