JP2008014257A

JP2008014257A - エンジンの吸入空気量制御方法及びその制御装置

Info

Publication number: JP2008014257A
Application number: JP2006187353A
Authority: JP
Inventors: Shinya Miyazaki; 真也宮崎
Original assignee: Nikki Co Ltd
Current assignee: Nikki Co Ltd
Priority date: 2006-07-07
Filing date: 2006-07-07
Publication date: 2008-01-24
Also published as: TW200804675A

Abstract

【課題】車速センサを用いなくても車両の減速走行時のバイパス空気量を的確に制御して、目標とするエンジン回転速度を維持できるようにする。
【解決手段】車両搭載エンジンの吸気通路２でスロットルバルブ５を迂回するバイパス路３に配設したＩＳＣバルブ４を、スロットルバルブ開度センサ１１でスロットルバルブ開度を検知している電子制御ユニット１０で開閉制御することにより、スロットルバルブ全閉時のバイパス空気量を調整して予め設定したエンジンの目標回転速度を維持するものとした吸入空気量制御方法において、電子制御ユニット１０が、吸気管圧力センサ１２で連続的に検知した吸気管圧力のデータを基に車両の減速状態を認識し、減速状態に応じてＩＳＣバルブ４の開度補正を行なって、エンジン回転速度の異常低下を回避するものとした。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンの吸入空気量制御方法及びその制御装置に関し、殊に、車両の高速走行から減速走行への移行時にエンジンの回転が過剰に低下することを回避することのできるエンジンの吸入空気量制御方法及びその制御装置に関するものである。

車両に搭載されるエンジンシステムにおいて、例えば特開昭６３−２９０３４号公報等に記載されているように、吸気管路にスロットルバルブを回避するバイパス路を設けるとともに、エンジン補機の駆動状態を検出することで車両の減速状態を検知しながらバイパス路に設けたＩＳＣバルブ（バイパス空気量調整バルブ）を開閉制御する吸入空気量制御装置を備えたものが知られている。

このような吸入空気量制御装置は、スロットルバルブ全閉となるアイドル運転状態やエンジンの減速状態に応じてＩＳＣバルブを開閉することで、バイパス空気量を調整しながらエンジン回転速度を予め設定した目標回転速度（アイドル回転速度）前後に収まるように制御している。

しかしながら、このような吸入空気量制御装置を搭載していても、車両が高速走行から減速走行への移行する際に、急激な減速への対応が間に合わずに減速ショックが発生することがある。また、スロットルバルブが全閉となってもエンジンは車軸の回転力で回転し続け目標回転速度よりも高い回転速度となるため、吸入空気量制御装置がＩＳＣバルブの開度を絞ってバイパス路を流れる空気量を減らす制御を行うことになり、このような状況でクラッチを切る操作が加わった場合、吸入空気量不足によるエンジン回転速度の異常低下でエンジンストールに陥る、という問題が生じる。

そこで、特開２００１−１０７７７７号公報に記載されているように、バイパス路のＩＳＣバルブを制御する吸入空気量制御装置が、車速センサで車速を検知しながら車両の減速状態に対応して吸入空気量を遅滞なく補正することにより目標とするエンジン回転速度を確保するものが知られている。しかしながら、吸入空気量制御のために車速センサを搭載することは製造コストの高騰に繋がる。従って、減速走行時に車速センサを用いることなく吸入空気量を補正してエンジンストールに繋がる回転速度の異常低下を回避できれば有利である。
特開昭６３−２９０３４号公報特開２００１−１０７７７７号公報

本発明は、上記のような問題点を解決しようとするものであり、車速センサを用いなくても車両の減速走行時のバイパス空気量を的確に制御して、目標とするエンジン回転速度を維持できるようにすることを課題とする。

前記課題を解決するためになされた本発明は、スロットルバルブを迂回して設けられた車両搭載エンジンに備えられた吸気通路のバイパス路に配設したバイパス空気量調整バルブを、前記スロットルバルブ開度を検知している電子的制御手段を用いて開閉制御することにより、前記スロットルバルブ全閉時のバイパス空気量を調整して予め設定したエンジンの目標回転速度を維持する吸入空気量制御方法において、前記電子的制御手段が、吸気管圧力センサで連続的に検知した吸気管圧力のデータを基に車両の減速状態を認識し、その際の減速状態に応じて前記バイパス空気量調整バルブの開度補正を行なうことにより、エンジン回転速度の異常低下を回避することを特徴とする。

このように、電子的制御手段が減速状態に応じて変動する吸気管圧力を連続的に検知することにより、高価な車速センサを用いることなく迅速且つ正確に減速状態を認識してバイパス空気量調整バルブの開度を的確に補正することができ、急激な減速があってもエンジン回転速度の異常な低下に繋がらない良好なバイパス空気量を実現することが出来る。

また、このエンジンの吸入空気量制御方法において、電子的制御手段はエンジン回転速度検出手段で連続的にエンジン回転速度を検知するものとし、吸気管圧力データに加えて、エンジン回転速度データおよびスロットルバルブ開度データを用いて車両の減速状態を認識するものとすれば、減速状態をより正確に認識できるものとなり、より的確なバイパス空気量調整バルブの開度補正を行うことができる。

さらに、上述のバイパス空気量調整バルブを開閉させるためのアクチュエータに接続されているとともにエンジンの減速状態を検出するためのセンサに接続され、且つ、記憶手段にエンジンの吸入空気量制御プログラムが記憶された電子的制御手段であって、上述したエンジンの吸入空気量制御方法を実行する吸入空気量制御装置とすれば、これをエンジンシステムに搭載するだけで、上述したエンジンの吸入空気量制御方法を容易に実行することができる。

検知した吸気管圧力データを基に遅滞なく車両の減速状態を認識するものとした本発明によると、車速センサを用いなくても減速走行時のバイパス空気量を的確に制御して、目標とするエンジン回転速度を維持することができるものである。

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態を説明する。

本実施の形態のエンジンシステムは車両に搭載されるものであり、図１に示す配置図のように、エンジン１の吸気管路２においてスロットルバルブ５を迂回するバイパス路３が設けられ、このバイパス路３には吸入空気量制御装置としての電子制御ユニット１０が所定のアクチュエータで開閉制御するＩＳＣバルブ４が設けられている。

また、吸気管路２にはスロットル開度センサ１１、吸気管圧力センサ１２が配設され、エンジン１側にはエンジン回転センサ１３が配設されており、電子制御ユニット１０がこれらセンサ類に電気的に接続されて各出力信号が入力される。

そして、エンジン１のアイドル運転時にはスロットルバルブ５が全閉状態となるが、電子制御ユニット１０がスロットル開度センサ１１で全閉状態を検知し、ＩＳＣバルブ４の開度を調整することによりバイパス路３を通る空気量をエンジン回転速度が予め設定した目標回転速度（アイドル回転速度）となるように制御するものであり、このこと自体は従来の吸入空気量制御装置と同様であり周知の技術である。

さらに、電子制御ユニット１０の記憶手段に、以下に述べる吸入空気量制御方法を実行するための吸入空気量制御プログラムが格納され、これを自動的に実行するようになっている点が本発明の特徴部分となっている。尚、電子制御ユニット１０は吸入空気量制御のための専用の吸入空気量制御装置としてエンジンシステムに設けてもよいが、エンジンシステムの全般的な制御を行う汎用の電子的制御手段に吸入空気量制御プログラムを追加的に格納して吸入空気量制御装置を兼ねるものとすれば、コスト面で有利となる。

スロットルバルブ５は車両の減速走行時においても全閉状態となるが、エンジン１は車軸の回転力により強制的に回されており、アイドル運転の目標回転速度よりも高い回転速度となる。そのため、電子制御ユニット１０側でＩＳＣバルブ４の開度を絞ってバイパス路３を流れる空気量を減らす方向で調整するが、このときに運転者がクラッチを切ると、従来の吸入空気量制御装置では車軸の回転力から切り離されたエンジン１が吸入空気量の不足で回転速度が異常低下し、エンジンストールを発生するという問題があった。

そこで、本発明において、電子制御ユニット１０が検知している吸気管圧力データを基に、検知したエンジン回転速度データ及びスロットル開度データを用いて所定の計算方法で車両の減速状態を的確に判断するものとし、吸気管圧力データの変動に応じてＩＳＣバルブ４の開度補正を行い、エンジン回転速度が目標値を下回らないようにバイパス空気量を調整する。

図２のグラフを参照して本実施の形態による制御結果を説明すると、減速走行移行によりスロットルバルブが全閉となるとともに吸気管圧力値が一旦大きく低下するが、エンジン回転速度は車軸の回転によりすぐには低下しない。ところが、このような状態で運転者がクラッチを切ると、破線で示す吸気管圧力補正のない従来例ではクラッチが切られることによる大きな回転速度低下を検知した後にＩＳＣバルブ４を開いて吸入空気量を増量するものの、この時点では間に合わずにエンジンストールに陥りやすいという問題があった。

これに対し、吸気管圧力補正を行っている実線で示す本実施の形態によれば、吸気管圧力値の急激な低下で車両の減速を判定することができ、遅れることなくＩＳＣバルブ４を開いてバイパス空気量を増量させており、減速中にクラッチを切る動作があっても目標とするアイドル回転速度レベルにエンジンを維持している。

尚、吸気管圧力データの変動で車両の減速状態を判定してＩＳＣバルブの開度補正を行うための判定方法および補正量の決定方法としては種々想定されるが、例えば実験により吸気管圧力データ連続的に検知しながら様々な速度から様々なパターンの減速およびクラッチを切る動作を行って、そのときのエンジン回転速度の低下率を測定し、それぞれの場合においてエンジンストールに繋がりやすいと判断される回転速度の低下率に所定の安全係数を掛けたものを判定基準とすることが考えられる。

また、その判定方法による判定時に、様々な補正量のＩＳＣバルブの開度補正を行ない、クラッチを切った場合のエンジン回転速度の各変動結果から最適な補正量を決定し、これを実現するための適当な計算式等を導出すればよい。そして、これらの判定方法および補正量を実行するように吸入空気量制御プログラムに設定することで実施可能となる。

以上、述べたように、吸気管圧力データを用いて車両の減速状態を判定するものとした本発明によると、車速センサを用いなくても車両の減速走行時のバイパス空気量を的確に制御することができ、目標とするエンジン回速度を維持することができる。

本発明における実施の形態のエンジンシステムの配置図。図１の電子制御ユニットによる制御結果を示すグラフ。

符号の説明

１エンジン、２吸気管路、３バイパス路、４ＩＳＣバルブ、５スロットルバルブ、１０電子制御ユニット、１１スロットルバルブ開度センサ、１２吸気管圧力センサ、１３エンジン回転センサ

Claims

スロットルバルブを迂回して設けられた車両搭載エンジンに備えられた吸気通路のバイパス路に配設したバイパス空気量調整バルブを、前記スロットルバルブ開度を検知している電子的制御手段を用いて開閉制御することにより、前記スロットルバルブ全閉時のバイパス空気量を調整して予め設定したエンジンの目標回転速度を維持する吸入空気量制御方法において、前記電子的制御手段が、吸気管圧力センサで連続的に検知した吸気管圧力のデータを基に車両の減速状態を認識し、その際の減速状態に応じて前記バイパス空気量調整バルブの開度補正を行ってエンジン回転速度の異常低下を回避することを特徴とするエンジンの吸入空気量制御方法。
前記電子的制御手段は、エンジン回転速度検出手段で連続的にエンジン回転速度を検知し、吸気管圧力データに加えてエンジン回転速度データおよびスロットルバルブ開度データを用いて車両の減速状態を認識することを特徴とする請求項１に記載したエンジンの吸入空気量制御方法。
前記請求項１または２に記載したエンジンの吸入空気量制御方法において前記電子的制御手段が前記バイパス空気量調整バルブを開閉させるためのアクチュエータおよびエンジンの減速状態を検出するためのセンサに接続され、且つ、記憶手段にエンジンの吸入空気量制御プログラムが記憶されていて、エンジンの吸入空気量制御方法を実行するエンジンの吸入空気量制御装置。