JP2621033B2 - 内燃機関のアイドル回転数制御方法 - Google Patents

内燃機関のアイドル回転数制御方法

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JP2621033B2
JP2621033B2 JP14285988A JP14285988A JP2621033B2 JP 2621033 B2 JP2621033 B2 JP 2621033B2 JP 14285988 A JP14285988 A JP 14285988A JP 14285988 A JP14285988 A JP 14285988A JP 2621033 B2 JP2621033 B2 JP 2621033B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は内燃機関のアイドル回転数制御方法に係
り、特にアイドル運転状態に応じて電磁弁を開閉制御
し、アイドル回転数を予め設定される目標アイドル回転
数とすべく制御する内燃機関のアイドル回転数制御方法
に関する。
〔従来の技術〕
内燃機関のアイドル回転数を制御するために、アイド
ル・スピード・コントロール(Idle Speed Control.略
称ISC)が行われている。
このISCは、経時変化や環境変化に対しアイドル回転
数を常に一定に保つとともに、負荷時のアイドル回転数
の変動を小さくすべく制御するものである。
一般に、ISCは、吸気通路内の絞り弁を迂回する迂回
通路を設け、この迂回通路途中に電磁弁を設け、電磁弁
をアイドル運転状態に応じたデューティ比信号により開
閉制御している。
デューティ比とは、基本周期の一周期の中で時間を表
す百分率である。また、前記電磁弁を通過する空気量と
デューティ比との関係は、第4図に示す如く、デューテ
ィ比が0〜a%で非直線形となり、デューティ比がa〜
100%では直線形となる。
このため、アイドル回転数を制御する場合に、空燃比
を一定に保持すれば、空気量とデューティ比とは略比例
関係にあり、デューティ比を大とすると空気量が増加し
てエンジン回転数が上昇し、逆にデューティ比を小とす
れば、空気量が減少してエンジン回転数が下降するもの
である。
内燃機関のアイドル回転数制御には、特開昭62−1745
49号公報に開示されるものがある。この公報に開示され
る内燃機関のアイドルスピード制御弁の駆動回路は、電
磁コイルに流れる電流値を目標電流値に近づけるべく目
標デューティ比を補正し、定電流制御回路を設けること
なく、電磁コイルの温度変化あるいは電源電圧の変化の
影響をなくしつつ、駆動回路のコストアップを最小限に
抑制している。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、従来の内燃機関のアイドル回転数制御方法
においては、例えば内燃機関が3気筒#1、#2、#3
を有する場合に、第4図に示す如く、各気筒#1、#
2、#3の吸排入工程、つまり吸気および排気の各周期
と絞り弁下流側の吸気マニホルド圧PBの周期とが表され
る。
このとき、吸気マニホルド圧PBの周期は、前記各気筒
#1、#2、#3の吸気周期に同期している。
しかし、前記電磁弁のデューティ基本周期、つまりデ
ューティ比によるON動作タイミングと吸気マニホルド圧
PBの周期とは、第6図に示す如く、例えばアイドル回転
数750rpmの場合に夫々53msecと65.5msecとなって同期し
ていない。つまり、電磁弁を通過する空気量Qは、絞り
弁上流側、すなわちエアクリーナ側の空気圧をPAとする
とともに、絞り弁下流側の吸気マニホルド圧、すなわち
空気圧をPBとした際に、 となる。
このため、前記吸気マニホルド圧PBの周期が各気筒の
吸気周期に同期して変化しているとともに、吸気マニホ
ルド圧PBの周期と電磁弁のON動作タイミングの周期とが
同期しないで変化していることにより、各気筒の吸気周
期と電磁弁のON動作タイミングとが同期せず、各気筒の
吸入空気量に大なるばらつきが生じ、大きな回転変動を
惹起するという不都合がある。
〔発明の目的〕
そこでこの発明の目的は、上述不都合を除去するため
に、アイドル回転数の各種検出信号を入力する制御部か
らの制御信号により開閉制御する電磁弁を設け、制御部
に入力される各種検出信号と予め設定された目標アイド
ル回転数とにより電磁弁のデューティ基本周期の変更用
制御信号を決定し、この制御信号により電磁弁のデュー
ティ基本周期を変更させ、前記内燃機関の吸気周期と電
磁弁のデューティ基本周期とを同期させるべく制御する
ことにより、内燃機関の吸気周期と電磁弁のデューティ
基本周期とを同期させることができ、各気筒の吸入空気
量のばらつきを小とし得て、回転変動を小さくすること
ができ、目標回転数域の幅を小とし得て、燃費を向上し
得る内燃機関のアイドル回転数制御方法を実現するにあ
る。
〔問題点を解決するための手段〕
この目的を達成するためにこの発明は、内燃機関の吸
気通路の吸気絞り弁を迂回する通路に設けた電磁弁のデ
ューティ比制御によりこの電磁弁を通過する空気量を増
減しアイドル運転状態の機関回転数を目標アイドル回転
数域に制御する内燃機関のアイドル回転数制御方法にお
いて、アイドル回転時の各種検出信号を入力する制御部
を設け、この制御部からの制御信号により開閉制御する
電磁弁を設け、前記制御部に入力される各種検出信号と
予め設定された目標アイドル回転数とにより前記電磁弁
のデューティ基本周期の変更用制御信号を決定し、この
制御信号により電磁弁のデューティ基本周期を変更さ
せ、内燃機関の吸気周期と電磁弁のデューティ基本周期
とを同期させるべく制御することを特徴とする。
〔作用〕
上述の如く発明したことにより、アイドル運転状態に
おいて、制御部に入力される各種検出信号と予め設定さ
れた目標アイドル回転数とにより電磁弁のデューティ基
本周期の変更用制御信号を決定し、この制御信号により
電磁弁のデューティ基本周期を変更させ、内燃機関の吸
気周期と電磁弁のデューティ基本周期とを同期させるべ
く制御し、内燃機関の吸気周期と電磁弁のデューティ基
本周期とを同期させ、各気筒の吸入空気量のばらつきを
小とし、回転変動を小さくし、燃費を向上させている。
〔実施例〕
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明す
る。
第1〜3図はこの発明の実施例を示すものである。第
2図において、2はアイドル回転数制御装置、4は内燃
機関、6は吸気通路、8は排気通路である。前記吸気通
路6のスロットルボディ10上流側の第1吸気通路6−1
には、エアクリーナ12が設けられている。また、スロッ
トルボディ10内には吸気絞り弁14が設けられるととも
に、第2吸気通路6−2が形成される。このスロットル
ボディ10の第2吸気通路6−2は、吸気マニホルド16に
形成した第3吸気通路6−3に連通している。この第3
吸気通路6−3下流側は、吸気弁18を介して前記内燃機
関4の燃焼室20に連通している。また、この燃焼室20
は、排気弁22を介して前記排気通路8に連通している。
また、前記吸気絞り弁14下流側の第2吸気通路6−2
と排気通路8とを連絡するEGR還流通路24を設け、このE
GR還流通路24途中にEGR弁26を設ける。
前記第1吸気通路6−1には燃料噴射弁28が装着さ
れ、この燃料噴射弁28には、燃料ポンプ30の駆動により
燃料供給管32に導かれて燃料タンク34内の燃料が圧送さ
れる。前記燃料供給管32途中には、燃料フィルタ36が介
設されている。また、この燃料供給管32の途中には、前
記燃料噴射弁28に作用する燃料の圧力を調整するプレッ
シャリギュレータ38が介設されている。前記燃料噴射弁
28には圧力調整用通路40の一端側が連通するとともに、
プレッシャレギュレータ38を介してこの圧力調整用通路
40の他端側が前記燃料タンク34の燃料中に開口してい
る。また、前記燃料タンク34と前記スロットルボディ10
の吸気絞り弁14下流側の第2吸気通路6−2とは、プレ
ッシャレギュレータ38から分岐する通路44によって連通
している。
前記吸気絞り弁14を迂回し上流側の第1吸気通路6−
1と下流側の第2吸気通路6−2とを連通する通路であ
るアイドル安定化用の補正通路46を設け、このアイドル
安定化用の補正通路46には電気負荷の増大等によりアイ
ドル安定化補正が必要なときに補正通路46を開閉して空
気量を増減する電磁弁48が設けられている。この電磁弁
48は、制御部50に接続され、後述の如くデューティ制御
される。
前記制御部50には、バッテリ52と、イグニッションコ
イル54と、スロットルスイッチ56と、エアコンスイッチ
58と、スタータスイッチ60と、前記燃料ポンプ30と、燃
料噴射弁28と、前記電磁弁48とが夫々接続されるととも
に、アナログ・デジタル信号の変換用A/D変換部62が接
続される。
また、A/D変換部62には、吸気通路6内の吸気管圧力
を検出する圧力センサ64と、吸気温度を検出する吸気温
センサ66と、前記吸気マニホルド16の水温を検出する水
温センサ68と、排気通路8内の排気のO2濃度を検出する
O2センサ70とが接続される。
前記制御部50は、前記吸気絞り弁14を迂回する補正回
路46に設けた電磁弁48のデューティ比制御によりこの電
磁弁48を通過する空気量を増減してアイドル運転状態の
機関回転数を目標アイドル回転数域に制御するものであ
る。
このとき、制御部50は、この制御部50に入力される各
種信号を予め設定された目標アイドル回転数により電磁
弁48のデューティ基本周期の変更用制御信号を決定し、
この制御信号により電磁弁48のデューティ基本周期を変
更させて内燃機関の吸入行程の周期たる吸気周期と電磁
弁48のデューティ基本周期とを同期させるべく制御する
構成を有する。
詳述すれば、前記制御部50は、機関回転数により変化
する前記電磁弁48のデューティ基本周期を略変化しない
内燃機関4の吸気周期に同期させるべく制御信号により
制御するものである。
なお、この電磁弁48のデューティ基本周期は、例えば
目標アイドル回転数が750rpmの場合に53msecと、そして
目標アイドル回転数が1000rpmの場合に40msecとするこ
とができる。
実際には、排気量1000ccのオートマチック車の場合
に、750rpmの無負荷アイドリング時に53msecとなり、10
00rpmの前記エアコンスイッチ58のON動作時に40msecと
なることが測定されている。
第1図の前記アイドル回転数制御装置2のアイドル回
転数制御用フローチャートに沿って作用を説明する。
前記内燃機関4のアイドル運転状態において、各種信
号により目標回転数、つまり目標アイドル回転数を選択
し(100)、この選択した目標アイドル回転数により前
記電磁弁48のデューティ比の計算を行う(102)。
そして、前記電磁弁48のデューティ基本周期と算出さ
れたデューティ比とにより電磁弁48のON動作時間、つま
りON動作タイミングを計算し(104)、算出した電磁弁4
8のON動作タイミングを制御信号として電磁弁48に出力
し、電磁弁48を開閉制御する(106)。
さすれば、第3図に示す如く、例えば目標エンジン回
転数を750rpmとした際に、吸気マニホルド圧PBの周期が
53msecとなり、制御信号による電磁弁48のON動作タイミ
ングの周期も53msecとなる。
これにより、前記内燃機関4の吸気周期と電磁弁48の
デューティ基本周期とを同期させることができ、各気筒
#1、#2、#3の吸入空気量のばらつきを小とし得
て、回転変動を小さくすることができ、実用上有利であ
る。
また、各気筒#1、#2、#3への吸入空気量のばら
つきを小とすることができることにより、各気筒#1、
#2、#3間の空燃比の差をも小とし得て、燃焼を安定
させることができ、目標回転数域の幅を小とし得て、燃
費を向上することができ、経済的に有利である。
更に、たとえ前記電磁弁48のデューティ基本周期を制
御部50からの制御信号によって変更しても、電磁弁48の
開閉回数が増加することにより、電磁弁48の総開閉時間
が変化するものではなく、必要な吸入空気量を各気筒#
1、#2、#3に供給させることができ、何ら不都合な
いものである。
〔発明の効果〕
以上詳細に説明した如くこの発明によれば、アイドル
回転時の各種検出信号を入力する制御部からの制御信号
により開閉制御する電磁弁を設け、制御部に入力される
各種検出信号と予め設定された目標アイドル回転数とに
より電磁弁のデューティ基本周期の変更用制御信号を決
定し、この制御信号により電磁弁のデューティ基本周期
を変更させ、前記内燃機関の吸気周期と電磁弁のデュー
ティ基本周期とを同期させるべく制御するので、内燃機
関の吸気周期と電磁弁のデューティ基本周期とを同期さ
せることができ、各気筒の吸入空気量のばらつきを小と
し得て、回転変動を小さくすることができる。また、各
気筒への吸入空気量のばらつきを小とすることができる
ことにより、各気筒間の空燃比の差をも小とし得て、燃
焼を安定させることができ、目標回転数域の幅を小とし
得て、燃費を向上させ得る。更に、たとえ前記電磁弁の
デューティ基本周期を制御部からの制御信号によって変
更しても、電磁弁の開閉回数が増加することにより、電
磁弁の総開閉時間が変化するものではなく、何ら不都合
ないものである。
【図面の簡単な説明】
第1〜3図はこの発明の実施例を示し、第1図はアイド
ル回転数制御用フローチャート、第2図はアイドル回転
数制御装置の概略図、第3図は吸気マニホルド圧PBの周
期とデューティ比のON動作タイミングの周期との関係を
示す図である。 第4〜6図はこの発明の従来技術を示し、第4図は空気
量とデューティ比との関係を示す図、第5図はクランク
角度による各気筒の吸排気行程の周期と吸気マニホルド
圧PBの周期との関係を示す図、第6図は吸気マニホルド
圧PBの周期とデューティ比のON動作タイミングの周期と
の関係を示す図である。 図において、2はアイドル回転数制御装置、4は内燃機
関、6は吸気通路、6−1は第1吸気通路、6−2は第
2吸気通路、6−3は第3吸気通路、8は排気通路、14
は吸気絞り弁、24はEGR還流通路、26はEGR弁、28は燃料
噴射弁、30は燃料ポンプ、32は燃料供給管、34は燃料タ
ンク、36は燃料フィルタ、38はプレッシャリギュレー
タ、40は圧力調整用通路、42はキャニスタ、44は通路、
46は補正通路、48は電磁弁、50は制御部、52はバッテ
リ、54はイグニッションコイル、56はスロットルスイッ
チ、58はエアコンスイッチ、60はスタータスイッチ、62
はA/D変換部、64は圧力センサ、66は吸気温センサ、68
は水温センサ、70はO2センサである。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内燃機関の吸気通路の吸気絞り弁を迂回す
    る通路に設けた電磁弁のデューティ比制御によりこの電
    磁弁を通過する空気量を増減しアイドル運転状態の機関
    回転数を目標アイドル回転数域に制御する内燃機関のア
    イドル回転数制御方法において、アイドル回転時の各種
    検出信号を入力する制御部を設け、この制御部からの制
    御信号により開閉制御する電磁弁を設け、前記制御部に
    入力される各種検出信号と予め設定された目標アイドル
    回転数とにより前記電磁弁のデューティ基本周期の変更
    用制御信号を決定し、この制御信号により電磁弁のデュ
    ーティ基本周期を変更させ、前記内燃機関の吸気周期と
    電磁弁のデューティ基本周期とを同期させるべく制御す
    ることを特徴とする内燃機関のアイドル回転数制御方
    法。
JP14285988A 1988-06-10 1988-06-10 内燃機関のアイドル回転数制御方法 Expired - Lifetime JP2621033B2 (ja)

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