JP2530713Y2 - 内燃機関の出力制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は、内燃機関の出力制御装置に関する。

＜従来の技術＞ 従来、氷結路や積雪路等の低摩擦係数路面での車両の
加速時に車輪がスリップして車両が横方向に振られるの
を防止するため、吸気通路にアクセルペダルと連動する
第１絞り弁と直列に第２絞り弁を設け、車輪のスリップ
状態検出時にこの第２絞り弁を絞って駆動力を低減させ
てスリップを抑制する装置、所謂トラクション制御装置
を備えたものがある（特開昭61−60331号公報等参
照）。

ところで、内燃機関において、冷機時の空気量補正を
目的として絞り弁の最小開度を制御する手段を設けたも
のがある。

この手段は、例えば絞り弁の全閉位置を可変に規制す
るFI（ファーストアイドル）カムと称されるものであ
り、機関温度例えば冷却水温度に基づいて該温度が低い
程前記第１絞り弁の最小開度を大きく制御し、機関温度
の低い時に必要な空気量が得られるようにするものであ
る。

＜考案が解決しようとする課題＞ しかしながら、上述したようなトラクション制御装置
を備えた内燃機関において、第１絞り弁に上述したよう
な絞り弁最小開度制御手段を設けた吸気系を採用した場
合、次のような問題点が発生する。

即ち、このようなトラクション制御装置を備えた内燃
機関においては、トラクション制御の機関出力低減要求
信号に従って第２絞り弁を常時正確に全閉位置に駆動制
御して機関の出力制御精度を向上することを目的とし
て、機関の始動時イグニッションスイッチをOFFからON
した直後に、常開の第２絞り弁を一度全閉まで強制的に
動作させ、この第２絞り弁の全閉時のスロットルセンサ
出力を検出して全閉位置を学習した後、該第２絞り弁を
開弁する所謂第２絞り弁全閉位置学習制御を行うように
している。

そして、機関運転中に機関出力を低減制御する際には
第２絞り弁を前記全閉学習位置に閉弁駆動するようにし
ている。

ここで、機関温度の低い冷機時に上述のような全閉学
習位置に第２絞り弁を閉弁駆動した際には、第１絞り弁
と直列に設けた第２絞り弁により吸気通路が遮断されて
しまうため、瞬間的に空気量が低下し、機関に必要な空
気量が得られず、つまり冷機時の空気量補正が実行でき
ず、エンジンストールに到る虞がある。

勿論、上述のような第２絞り弁全閉位置学習制御を実
行しないトラクション制御装置を備えた内燃機関にあっ
ても、機関温度の低い冷機時に第２絞り弁を略全閉位置
まで閉弁駆動した際には、同様の問題点が発生する。

そこで、本考案は以上のような従来の問題点に鑑み、
機関の出力減少要求信号を受けて、第２絞り弁が略全閉
位置に駆動制御された場合にあっても、機関運転維持の
ための空気量を確保できるようにして、エンジンストー
ルの発生を防止し、しかも機関出力の迅速な制御を可能
にすることを目的とする。

＜課題を解決するための手段＞ このため、本考案は、機関の吸気通路に、アクセルペ
ダルと連動して開閉される常閉の第１絞り弁と該第１絞
り弁の上流側に位置し制御手段から出力される閉弁要求
信号によって略全閉位置までの予め定めた開度に閉弁さ
れる常開の第２絞り弁とを直列に介装して備える一方、 機関冷却水温度を感知する感温部を有し、該感温部に
より感知された機関冷却水温度に基づいて前記第１絞り
弁の最小開度を可変制御する最小開度制御手段と、 前記吸気通路の前記第２絞り弁の上流側から分岐して
前記第２絞り弁と第１絞り弁の間に合流して、前記第２
絞り弁をバイパスするバイパス通路と、 前記バイパス通路に介装されると共に、機関冷却水温
度を感知する感温部を有し、該感温部により感知された
機関冷却水温度に基づき制御される空気制御手段と、 を備えて構成され、 前記第１絞り弁の最小開度制御手段と前記空気制御手
段夫々の感温部を同一の冷却水通路に介装して、各感温
部に夫々同一の冷却水通路を流れる同一の冷却水の温度
を感知させる構成とした。

＜作用＞ かかる構成において、機関冷却水温度の低い冷機時或
いは暖機途中において、第１絞り弁の最小開度可変制御
手段は、機関冷却水温度に基づいて必要な空気量を確保
し得るように該第１絞り弁の全閉位置を空気量を増大す
る方向に固定するように作動する。

一方、空気制御手段は、機関冷却水温度を感知してバ
イパス通路を開くべく作動する。

この時、吸気通路に流れる吸気は第１絞り弁によって
適正な吸気量に制御されて機関に供給される。

そして、機関の出力減少要求信号を受けて、第２絞り
弁が閉弁した場合でも、吸気が第２絞り弁をバイパスし
て流れるため、機関運転維持のための空気量が確保され
る。

この結果、エンジンストールの発生の虞を回避するこ
とができる。

又、機関冷却水温度の高い暖機時においては、第１絞
り弁の最小開度可変制御手段は、該第１絞り弁の全閉位
置をより空気量を低減する方向へ作動する一方、空気制
御手段は、冷却水温度を感知してバイパス通路を閉じる
方向へ作動する。

この時、機関の出力減少要求信号を受けて、第２絞り
弁が閉弁した場合には、バイパス通路を流れる空気量が
冷機時に比較して減少しているため、機関の出力減少要
求時に機関に吸入される空気量をより減少させることが
でき、機関出力の迅速な抑制機能を十分に高めることが
できる。

よって、エンジンストールの発生防止と機関出力の迅
速な抑制制御とを両立できることになる。

＜実施例＞ 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、内燃機関（以下、エンジンと称す
る）１の吸気通路２にはアクセルペダル３に連動して開
閉される常閉の第１絞り弁４とその上流側に位置する第
２絞り弁５とが直列に介装されている。この第２絞り弁
５は、トラクション制御による出力減少要求信号或いは
第２絞り弁開度学習のための全閉位置検索要求信号が制
御回路６から出力された時に、電磁式モータ７等のアク
チュエータによって略全閉位置まで閉弁される常開の弁
である。

これらの絞り弁4,5よりも上流側の吸気通路２には吸
入空気流量検出手段としてのエアフローメータ８が装着
されている。

ここで、エンジン１の冷却水温度を感知する感温部を
有し、該感温部により感知された冷却水温度に基づいて
前記第１絞り弁４の最小開度を可変制御する最小開度制
御手段としてのFI（ファーストアイドル）カム９と、吸
気通路２の第２絞り弁５の上流側から分岐して該第２絞
り弁５と第１絞り弁４の間に合流して、第２絞り弁５を
バイパスするバイパス通路10と、このバイパス通路10に
介装されると共に、冷却水温度を感知する感温部を有
し、該感温部により感知された冷却水温度に基づき制御
される空気制御手段としての空気制御弁11と、が備えら
れている。

前記FIカム９は、感温部にて感知された冷却水温度を
感知して該温度が低い程最小開度を大きくするべく、第
１絞り弁４の全閉位置を可変に規制するように構成され
る。

前記バイパス通路10は、第２絞り弁５の上流側の吸気
通路２から分岐して第１絞り弁５の下流側の吸気通路２
に合流する補助空気通路12から分岐して第１絞り弁４と
第２絞り弁５の間の吸気通路２に合流する通路10aを設
けることで形成される。

前記補助空気通路12には、補助空気制御弁13が介装さ
れている。この補助空気制御弁13は、電磁式モータ14等
のアクチュエータによって駆動されるもので、制御回路
６から出力される制御信号に基づきエンジン１のアイド
ル回転速度をフィードバック制御するものである。

前記空気制御弁11は、冷却水温度を感知しこの温度に
応じてバイパス通路10の開度を可変制御するもので、冷
却水温度が低い程バイパス通路10の開度を増大し、高い
程バイパス通路10の開度を低減するように構成される。

ここで、上記FIカム９と空気制御弁11夫々の感温部
は、第２図に示すように共通のエンジン冷却水通路とし
ての配管15に介装され、夫々の感温部が該配管15を流通
する冷却水を感知して作動するようになっている。尚、
上記配管15の一部はスロットルチャンバ16に一体成形さ
れる。

かかる構成において、エンジン温度の低い冷機時或い
は暖機途中において、FIカム９は、その感温部がエンジ
ン温度としての冷却水温度を感知して必要な空気量を確
保し得るように第１絞り弁４の全閉位置を空気量を増大
する方向に固定するように作動する。

一方、空気制御弁11は、その感温部が冷却水温度を感
知しこの冷却水温度に応じてバイパス通路10の開度を大
きくする方向に作動する。

この時、吸気通路２に流れる吸気は第１絞り弁４によ
って適正な吸気量に制御されてエンジン１に供給され
る。

そして、トラクション制御による出力減少要求信号或
いは第２絞り弁５の開度学習のための全閉位置検索要求
信号を受けて、第２絞り弁５が閉弁した場合には、吸気
が第２絞り弁５上流からバイパス通路10を介して第２絞
り弁５下流側に流れるため、エンジン１の運転維持のた
めの空気量が確保される。

この結果、エンジンストールの発生を抑えることがで
きる。

又、エンジン温度の高い暖機時においては、FIカム９
は、第１絞り弁４の全閉位置をより空気量を低減する方
向へ移動するように作動する一方、空気制御弁11は、そ
の感温部が冷却水温度を感知してバイパス通路10を閉じ
る方向に作動する。

この時、トラクション制御による出力減少要求信号を
受けて、第２絞り弁５が閉弁した場合には、第２絞り弁
５の上流からバイパス通路10を流れる空気量が冷機時に
比較して減少しているため、トラクション制御時にエン
ジン１に吸入される空気量をより減少させることがで
き、エンジン出力の迅速な抑制機能を十分に高めること
ができる。

更に、かかる構成によると、FIカム９と空気制御弁11
夫々の感温部を共通の冷却水の配管15に直列に介装する
ようにしたから、これらのFIカム９と空気制御弁11夫々
が同一系の冷却水温度に応じて適正に制御されることに
なり、つまり両者の作動特性が揃うことになるため、空
気量のバラツキを低減でき、エンジン１のトラクション
制御の精度を向上させることができる。

かかる効果について詳述すると、スリップ時には機関
出力を迅速に低減する必要があるため、暖機後は空気制
御弁11にてバイパス通路10aを絞る必要がある一方、冷
機時にはエンジンストールの発生を回避するため、空気
制御弁11にてバイパス通路10aを開くことが必要とな
る。

従って、暖機が進むに連れてFIカム９は閉方向に作動
するから、このFIカム９の作動に同期させて空気制御弁
11を閉じることが重要となる。

この場合、若しFIカム９と空気制御弁11の作動特性が
ばらついていたとすると、暖機後にスリップを抑えるべ
く第２絞り弁５を閉じたにもかかわらず、このとき概し
て第１絞り弁４は大きく開いているので、バイパス通路
10aから空気が漏れて機関出力を低減できないことが発
生する。

又、暖機が不十分にもかかわらずスリップを抑えよう
と、第２絞り弁５を閉じたときに、バイパス通路10aが
遮断されている結果、エンジンストールに至る虞が発生
する。

このため、本構成においては、FIカム９と空気制御弁
11夫々の感温部を同一の冷却水通路（配管15）に介装し
て、各感温部に夫々同一の冷却水通路を流れる同一の冷
却水の温度を感知させるようにして、FIカム９と空気制
御弁11の作動特性を揃えるようにし、上述の不具合の発
生を防止するようにしている。

又、空気制御弁11と第１絞り弁４とが直列に接続され
る構成となるため、例え一方の弁に異常（故障）が発生
しても、他方の弁によって空気量を抑えることが可能と
なり、エンジン回転数の異常上昇を抑制することが可能
となる。

又、第２絞り弁５の全閉位置は、エンジン冷却水温度
等に依らずに一定であるため、エンジン始動時に一度だ
け検出するだけで良く、第２絞り弁５の開度学習のた
め、エンジン運転中には全閉位置検索を行う必要がな
い。

更に、本実施例によると、構造的に次のような利点が
ある。

即ち、第２絞り弁５をバイパスするバイパス通路10
を、第１絞り弁４をバイパスする補助空気通路12から分
岐させる通路10aを設けて形成するようにしたから、空
気配管の簡素化を図ることができる。

又、エンジン冷却水通路としての配管15の一部をスロ
ットルチャンバ16に一体成形するようにしたから、水配
管の簡素化を図ることができる。

更に、上記実施例では、トラクション制御システムを
例に挙げて本考案の出力制御装置を説明したが、トラク
ション制御システムに限らず、要するに機関の吸気通路
に、アクセルペダルと連動して開閉される常閉の第１絞
り弁と制御手段から出力される閉弁要求信号によって略
全閉位置までの予め定めた開度に閉弁される常開の第２
絞り弁とを直列に介装して備えたその他の出力制御装置
にも適用することができる。

又、上記実施例では、第２絞り弁の全閉位置学習制御
を実行するシステムについて説明したが、第２絞り弁全
閉位置学習制御を実行しない出力制御装置を備えたエン
ジンにあっても、同様に実施することができ、エンジン
温度の低い冷機時に第２絞り弁を略全閉位置まで閉弁駆
動した際の同様の問題点を解消することができる。

＜考案の効果＞ 以上説明したように、本考案に係る内燃機関の出力制
御装着によると、機関の出力減少要求信号を受けて、第
２絞り弁が閉弁した場合にあっても、機関運転維持のた
めの空気量を確保することができ、もってエンジンスト
ールの発生を防止することができ、しかも、機関の出力
減少制御時に機関に吸入される空気量をより減少させる
ことができ、機関出力の迅速な抑制機能を十分に高める
ことができる等の利点を有し、特に、第１絞り弁の最小
開度制御手段と前記空気制御手段夫々の感温部を同一の
冷却水通路に介装して、各感温部に夫々同一の冷却水通
路を流れる同一の冷却水の温度を感知させるようにした
から、第１絞り弁の最小開度制御手段と空気制御手段の
作動特性を揃えることができ、空気量のバラツキを低減
でき、制御の精度向上を図ることができる実用的効果大
なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る内燃機関の出力制御装置の一実施
例のシステム図、第２図は同上実施例におけるFIカムと
空気制御弁の装着状態を示す図である。 １…エンジン、２…吸気通路、３…アクセルペダル、４
…第１絞り弁、５…第２絞り弁、６…制御回路、７…電
磁式モータ、９…FIカム、10…バイパス通路、10a…通
路、11…空気制御弁、12…補助空気通路

フロントページの続き (72)考案者 佐藤 俊哉 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日 産自動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−291437（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−19846（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】機関の吸気通路に、アクセルペダルと連動
   して開閉される常閉の第１絞り弁と該第１絞り弁の上流
   側に位置し制御手段から出力される閉弁要求信号によっ
   て略全閉位置までの予め定めた開度に閉弁される常開の
   第２絞り弁とを直列に介装して備える一方、 機関冷却水温度を感知する感温部を有し、該感温部によ
   り感知された機関冷却水温度に基づいて前記第１絞り弁
   の最小開度を可変制御する最小開度制御手段と、 前記吸気通路の前記第１絞り弁と第２絞り弁の間から分
   岐して該第２絞り弁の下流側に合流し、前記第２絞り弁
   をバイパスするバイパス通路と、 前記バイパス通路に介装されると共に、機関冷却水温度
   を感知する感温部を有し、該感温部により感知された機
   関冷却水温度に基づき制御される空気制御手段と、 を備えて構成され、 前記第１絞り弁の最小開度制御手段と前記空気制御手段
   夫々の感温部を同一の冷却水通路に介装して、各感温部
   に夫々同一の冷却水通路を流れる同一の冷却水の温度を
   感知させる構成としたことを特徴とする内燃機関の出力
   制御装置。