JP2671459B2

JP2671459B2 - エンジンのアイドル回転数制御装置

Info

Publication number: JP2671459B2
Application number: JP30272788A
Authority: JP
Inventors: 良行小林
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 1988-11-30
Filing date: 1988-11-30
Publication date: 1997-10-29
Anticipated expiration: 2012-10-29
Also published as: JPH02149741A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明はエンジンのアイドル回転数制御装置に係
り、特にエンジン温度状態が設定温度以上になった際の
制御弁によるバイパス空気量の減少によりエンジン回転
数が完全暖機時の目標回転数よりも過降下することを防
止したエンジンのアイドル回転数制御装置に関する。

〔従来の技術〕

内燃機関たるエンジンにあっては、アイドル回転数を
制御するために、第５図に示す如きアイドル回転数制御
装置を設けている。図において、２はエンジン、４はア
イドル回転数制御装置である。アイドル回転数制御装置
４は、エンジン２の吸気通路６に設けた吸気絞り弁８を
迂回して、吸気絞り弁８の上流側吸気通路６と吸気絞り
弁８の下流側吸気通路６のサージタンク10とを連痛する
バイパス通路12を設けている。このバイパス通路12に
は、デューティ値により開閉制御される制御弁14を設け
ている。デューティ値とは、基本周期の一周期の中で時
間を表す百分率である。この制御弁14によりバイパス通
路12を通過するバイパス空気量を制御する場合に、バイ
パス空気量とデューティ値とは比例関係にあり、デュー
ティ値を大とするとバイパス空気量は増加してエンジン
回転数が上昇し、逆にデューティ値を小とするとバイパ
ス空気量は減少してエンジン回転数が降下する。この制
御弁14は、制御手段たる制御回路16に接続されている。

制御回路16には、吸気絞り弁８がアイドル開度である
ことを検出するアイドルスイッチ18と、エンジン２の冷
却水通路20に設けたエンジン温度状態として冷却水温度
Twを検出する水温センサ22と、エンジン回転数Neを検出
するエンジン回転数センサ24とが接続されている。な
お、符号26はエアレギュレータであり、サーモワックス
等の感温変位体の変位を利用して開閉作動するエアバル
ブ28により吸気絞り弁８を迂回して設けたエア通路30を
冷却水温度に応じて開閉し、低温時に冷却水温度に応じ
て吸気絞り弁８の下流側吸気通路６への空気量を増加す
るように補正するものである。

このようなアイドル回転数制御装置４には、制御回路
16によって、水温センサ22の検出する冷却水温度Twが設
定温度Twa未満の場合に、エンジン２の冷却水温度Twに
応じて夫々設定した各目標回転数になるようデューティ
値で開閉制御される制御弁14によりバイパス通路を通過
するバイパス空気量を増減して制御し、エアレギュレー
タ24の空気量を補正するものがある。

また、アイドル回転数制御装置４には、第６・７図に
示す如く、制御回路16によって、水温センサ22の検出す
る冷却水温度Twが設定温度Twa未満の場合には、バイパ
ス通路12に設けたデューティ値で開閉制御される制御弁
14のデューティ値を一定とすることによりバイパス空気
量を設定量に維持してエンジン回転数Neが完全暖機時の
目標回転数Neaよりも高くなるよう制御し、冷却水温度T
wが設定温度Twa以上の場合には、デューティ値で開閉制
御される制御弁14のデューティ値を所定の時間変化率で
変化させることによりバイパス空気量を増減してエンジ
ン回転数Neが完全暖機時の目標回転数Neaになるよう制
御するものがある。この場合に、バイパス空気量とデュ
ーティ値とは、前記の如く比例関係にあるので、バイパ
ス空気量の時間変化率とデューティ値の時間変化率Ｄと
は比例関係にある。

さらに、従来のエンジンのアイドル回転数制御装置と
しては、エンジンの始動時に漸次減量される始動用空気
を供給するとともにこの始動用空気が零になった時点か
ら吸入空気量を制御してエンジン回転数を完全暖機時の
目標回転数にフィードバック制御するものにおいて、フ
ィードバック制御への移行に際し前記始動用空気の減量
分をフィードバック制御の基本量として供給することに
より、フィードバック制御への移行時に始動用空気と等
しい量の空気を供給し、フィードバック制御への移行時
のエンジン回転数の過降下を防止したものがある（特開
昭63−150447号）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、前記の第６・７図に示す如く、冷却水温度
Twが設定温度Twa未満の場合にはバイパス通路12に設け
たデューティ値で開閉制御される制御弁14のデューティ
値を一定とすることによりバイパス空気量を設定量に維
持してエンジン回転数Neが完全暖機時の目標回転数Nea
よりも高くなるよう制御し、冷却水温度Twが設定温度Tw
a以上の場合にはデューティ値で開閉制御される制御弁1
4のデューティ値を所定の時間変化率で変化させること
によりバイパス空気量を増減してエンジン回転数Neが完
全暖機時の目標回転数Neaになるよう制御するアイドル
回転数制御装置４においては、冷却水温度Twが制御弁14
のデューティ値を所定の時間変化率で変化させることに
よりバイパス空気量を増減してエンジン回転数Neが完全
暖機時の目標回転数Neaになるよう制御する設定温度Twa
以上になった時点では、未だエアレギュレータ26のエア
バルブ28が開いているので、第６図に示す如く、エンジ
ン回転数Neが完全暖機時の目標回転数Neaよりも高くな
っている。

このため、制御回路16は、冷却水温度Twが設定温度Tw
a以上になると、バイパス空気量を減少させてエンジン
回転数Neを目標回転数Neaに降下させるように、制御弁1
4のデューティ値を所定の時間変化率D₁で変化させる制
御を行う。

ところが、このデューティ値の時間変化率D₁は完全暖
機時の値であり、また、このデューティ値の時間変化率
D₁は１種類の値であるので、冷却水温度Twが設定温度Tw
a以上になった際のエアバルブ28が未だ開いている状態
でエンジン回転数Neが完全暖機時の目標回転数Neaに対
してかなり高い回転数にある場合に、制御弁14のデュー
ティ値を完全暖機時の時間変化率D₁で変化させると、デ
ューティ値の時間変化率D₁が大きいことによりバイパス
空気量が急激に減少され、また、冷却水温度Twが設定温
度Twa以上になった直後に未だ開いていたエアバルブ28
が閉じることによりエア通路30の空気量が減少されるこ
とから、エンジン回転数Neの降下率が大となり、第６図
に示す如くエンジン回転数Neの過降下（オーバシュー
ト）を発生する問題があり、このためエンジンストール
を招来する不都合があった。

また、冷却水温度Twが設定温度Twa未満の低温始動後
に、エンジン２をアイドルリング運転状態で放置する
と、冷却水温度Twが設定温度Twa以上になった時点で、
前記の如くエンジン回転数Neが急降下してエンジン２の
運転不調を惹起し、振動等により乗員に不快感を与える
不都合があった。

〔発明の目的〕

そこで、この発明の目的は、エンジン温度状態が設定
温度以上になった際の制御弁によるバイパス空気量の減
少によりエンジン回転数が完全暖機時の目標回転数より
も過降下することを防止し得て、これによりエンジンス
トールを招来する不都合を回避し得て、また、エンジン
の運転不調による振動等により乗員に不快感を与える不
都合を回避し得るエンジンのアイドル回転数制御装置を
実現することにある。

〔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、エンジンの
吸気通路に吸気絞り弁を迂回するエア通路を設け、この
エア通路に感温変位体の変位により開閉作動するエアバ
ルブを設け、このエアバルブにより低温時にエンジン温
度状態に応じて前記エア通路の空気量を増加するよう補
正するエアレギュレータを設け、前記エア通路に並列に
吸気絞り弁を迂回するバイパス通路を設け、このバイパ
ス通路にデューティ値により開閉制御される制御弁を設
け、前記エンジン温度状態が設定温度未満の場合には前
記制御弁のデューティ値を一定とすることにより前記バ
イパス通路のバイパス空気量を設定量に維持して前記エ
ンジンのエンジン回転数が完全暖機時の目標回転数より
も高くなるよう制御し、前記エンジン温度状態が設定温
度以上の場合には前記制御弁のデューティ値を所定の時
間変化率で変化させることにより前記バイパス空気量を
増減して前記エンジン回転数が完全暖機時の目標回転数
になるよう制御するエンジンのアイドル回転数制御装置
において、前記エンジン温度状態が設定温度以上になっ
た際に未だ開いていた前記エアバルブが閉じることによ
る前記空気量の減少及び前記制御弁のデューティ値を前
記所定の時間変化率で変化させることによる前記バイパ
ス空気量の減少により前記エンジン回転数が完全暖機時
の目標回転数よりも過降下することを防止すべく、少な
くとも前記エンジン温度状態が設定温度以上になった直
後の前記制御弁のデューティ値を前記所定の時間変化率
よりも小さい時間変化率で変化させて前記バイパス空気
量を緩やかに減少させるよう制御する制御手段を設けた
ことを特徴とする。

〔作用〕

この発明の構成によれば、制御手段によって、少なく
ともエンジン温度状態が設定温度以上になった直後の制
御弁のデューティ値を所定の時間変化率よりも小さい時
間変化率で変化させてバイパス空気量を緩やかに減少さ
せるよう制御することにより、エンジン温度状態が設定
温度状態以上になった際の制御弁よるバイパス空気量の
減少によりエンジン回転数が完全暖機時の目標回転数よ
りも過降下することを防止することができる。

〔実施例〕

次にこの発明の実施例を図に基づいて詳細に説明す
る。

第５図に示す如く、エンジン２のアイドル回転数制御
装置４は、エンジン２の吸気通路６に設けた吸気絞り弁
８を迂回して、吸気絞り弁８の上流側吸気通路６と吸気
絞り弁８の下流側吸気通路６のサージタンク10とを連通
するバイパス通路12を設けている。このバイパス通路12
には、デューティ値により開閉制御される制御弁14を設
けている。デューティ値とは、基本周期の一周期の中で
時間を表す百分率である。この制御弁14によりバイパス
通路12を通過するバイパス空気量を制御する場合に、バ
イパス空気量とデューティ値とは比例関係にあり、デュ
ーティ値を大とするとバイパス空気量は増加してエンジ
ン回転数が上昇し、逆にデューティ値を小とするとバイ
パス空気量は減少してエンジン回転数が降下する。この
制御弁14は、制御手段たる制御回路16に接続されてい
る。

アイドル回転数制御装置４は、制御回路16によって、
水温センサ22の検出する冷却水温度Twが設定温度Twa未
満の場合には、バイパス通路12に設けたデューティ値で
開閉制御される制御弁14のデューティ値を一定とするこ
とによりバイパス通空気量を設定量に維持してエンジン
回転数Neが完全暖機時の目標回転数Neaより高くなるよ
う制御し、冷却水温度Twが設定温度Twa以上の場合に
は、デューティ値で開閉制御される制御弁14のデューテ
ィ値を所定の時間変化率で変化させることによりバイパ
ス空気量を増減してエンジン回転数Neが完全暖機時の目
標回転数Neaになるよう制御する。この場合に、バイパ
ス空気量とデューティ値とは、前記の如く比例関係にあ
るので、バイパス空気量の時間変化率とデューティ値の
時間変化率Ｄとは比例関係にある。したがって、完全暖
機時のバイパス空気量の時間変化率と完全暖機時のデュ
ーティ値の時間変化率D₁とは比例関係にある。

このようなアイドル回転数制御装置４において、制御
手段たる制御回路16は、エンジン温度状態たる冷却水温
度Twが設定温度Twa以上になった際に未だ開いていたエ
アバルブ28が閉じることによる空気量の減少及び前記制
御弁14のデューティ値を所定の時間変化率で変化させる
ことによるバイパス空気量の減少によりエンジン回転数
Neが完全暖機時の目標回転数Neaよりも過降下すること
を防止すべく、少なくとも前記設定温度Twa以上になっ
た直後の制御弁14のデューティ値を前記所定の時間変化
率よりも小さい時間変化率で変化させてバイパス空気量
を緩やかに減少させるよう制御する構成とする。なお、
前記の如くバイパス空気量の時間変化率とデューティ値
の時間変化率Ｄとは比例関係にあるので、以下の実施例
においてはバイパス空気量の時間変化率をデューティ値
の時間変化率Ｄにより説明する。

第１・２図はこの発明の第１実施例を示すものであ
る。

制御回路16は、制御が開始されると、アイドルスイッ
チ18がオンか否かを判断（100）する。NOの場合は、必
要に応じてアイドル回転数を制御（101）する。ただ
し、このアイドル回転数の制御（101）、この発明のア
イドル回転数制御とは無関係である。

前記判断（100）がYESの場合は、水温センサ22の検出
する冷却水温度Twが設定温度Twa以上になったか否かを
判断（102）する。

NOの場合は、水温センサ22の検出する冷却水温度Twが
設定温度Twa未満なので、バイパス通路12に設けた制御
弁14のデューティ値を一定とすることによりバイパス空
気量を設定量に維持してエンジン回転数Neが完全暖機時
の目標回転数Neaよりも高くなるよう制御（103）する。

即ち、デューティ値を一定（例えば50％）として設定
量のバイパス空気量を供給するとともに、エンジン回転
数Neが完全暖機時の目標回転数Neaよりも降下した場合
にだけデューティ値を増大してバイパス空気量を増加
し、エンジン回転数を上昇させる。このとき、エアレギ
ュレータ26は、冷却水温度Twが設定温度Twa未満の低温
なので、エアバルブ28によりエア通路30が開かれて冷却
水温度Twに応じて空気量を増加させるように補正する。

前記判断（102）がYESの場合、つまり、冷却水温度Tw
が設定温度Twa以上に初めてなった場合は、エアバルブ2
8が閉じられずに未だ開いていてエンジン回転数Neが完
全暖機時の目標回転数Neaよりも高くなっているので、
前記冷却水温度Twが設定温度Twa以上になった直後でエ
アバルブ28が開いている場合の１回目の制御弁14のデュ
ーティ値を、前記完全暖機時のデューティ値の時間変化
率D₁よりも小さい緩やかな傾きのデューティ値の時間変
化率D₂により変化させてバイパス空気量を緩やかに減少
させるよう制御（104）する。これにより、デューティ
値はゆっくり減少されるので、バイパス空気量は緩やか
に減少され、エンジン回転数Neも目標回転数Neaに緩や
かに降下される。

このように、エンジン回転数Neが緩やかに降下される
ことにより、エンジン回転数Neが完全暖機時の目標回転
数Neaよりも過降下することを防止できることができ
る。このため、冷却水温度Twが設定温度Twa以上になっ
た際にエンジンストールを招来する不都合を回避するこ
とができ、また、エンジンの運転不調による振動等によ
り乗員に不快感を与える不都合を回避することができ
る。

この場合に、たとえ、エンジン回転数Neが目標回転数
Nea以下に降下しても、完全暖機時のデューティ値の時
間変化率D₁により制御弁14を開放制御してバイパス空気
量を速い時間変化率で増加させることができるので、エ
ンジン回転数Neを目標回転数Neaへ速やかに上昇させる
ことができる。また、エンジン回転数Neを目標回転数Ne
aへ降下させた後においては、完全暖機時のデューティ
値の時間変化率D₁により制御弁14を開閉制御してバイパ
ス空気量を速い時間変化率で増減させるので、たとえ、
エンジン回転数Neが変動しても目標回転数Neaに速やか
に収束させることができる。

第３・４図はこの発明の第２実施例を示すものであ
る。

制御回路16は、制御が開始されると、アイドルスイッ
チ18がオンか否かを判断（200）する。NOの場合は、必
要に応じてアイドル回転数を制御（201）する。ただ
し、このアイドル回転数の制御（201）は、この発明の
アイドル回転数制御とは無関係である。

前記判断（200）がYESの場合は、水温センサ22の検出
する冷却水温度Twが設定温度Twa以上になったか否かを
判断（202）する。NOの場合は、水温センサ22の検出す
る冷却水温度Twが設定温度Twa未満なので、バイパス通
路12に設けた制御弁14のデューティ値を一定とすること
によりバイパス空気量を設定量に維持してエンジン回転
数Neが完全暖機時の目標回転数Neaよりも高くなるよう
制御（203）する。

前記判断（202）がYESの場合、つまり、冷却水温度Tw
が設定温度Twa以上に初めてなった場合は、エアバルブ2
8が閉じられずに未だ開いていてエンジン回転数Neが完
全暖機時の目標回転数Neaよりも高くなっているので、
前記冷却水温度Twが設定温度Twa以上且つ所定温度（Twa
＋α）以下の温度範囲にある場合に、制御弁14のデュー
ティ値を、前記完全暖機時のデューティ値の時間変化率
D₁よりも小さい緩やかな傾きのデューティ値の時間変化
率D₂により変化させてバイパス空気量を緩やかに減少さ
せるよう制御（204）する。これにより、デューティ値
はゆっくり減少されるので、バイパス空気量は緩やかに
減少され、エンジン回転数Neも目標回転数Neaに緩やか
に降下される。

このように、エンジン回転数Neが緩やかに降下される
ことにより、エンジン回転数Neが完全暖機時の目標回転
数Neaよりも過降下することを防止することができる。
このため、冷却水温度Twが設定温度Twa以上になった際
にエンジンストールを招来する不都合を回避することが
でき、また、エンジンの運転不調による振動等により乗
員に不快感を与える不都合を回避することができる。

また、この第２実施例によれば、エンジン回転数Neを
目標回転数Neaに降下させた後において、冷却水温度Tw
が設定温度Twa以上且つ所定温度（Twa＋α）以下の温度
範囲にある場合に、エンジン回転数Neが目標回転数Nea
以下に降下すると、完全暖機時のデューティ値の時間変
化率D₁により制御弁14を開放制御してバイパス空気量を
速い時間変化率で増加して制御することにより、バイパ
ス空気量を速い時間変化率で増加させてエンジン回転数
Neを目標回転数Neaへ速やかに上昇させることができ
る。また、エンジン回転数Neが目標回転数Nea以上に上
昇すると、完全暖機時のデューティ値の時間変化率D₁よ
りも小さい緩やかな傾きのデューティ値の時間変化率D₂
により制御弁14を開放制御してバイパス空気量を緩やか
な時間変化率で減少して制御することにより、バイパス
空気量を緩やかな時間変化率で減少させてエンジン回転
数Neを目標回転数Neaへ緩やかに降下させることができ
る。

このように、冷却水温度Twが設定温度Twa以上になっ
て所定温度（Twa＋α）に達するまでの間は、完全暖機
時の目標回転数Nea以下に降下したエンジン回転数Neを
速やかに上昇させることができるとともに完全暖機時の
目標回転数Nea以上に上昇したエンジン回転数Neを緩や
かに降下させることができるので、エンジン回転数Neが
変動した場合に目標回転数Neaからの過降下を防止しつ
つ目標回転数Neaに速やかに収束させることができるも
のである。

〔発明の効果〕

このように、この発明によれば、制御手段によって、
少なくともエンジン温度状態が設定温度以上になった直
後の制御弁のデューティ値を所定の時間変化率よりも小
さい時間変化率で変化させてバイパス空気量を緩やかに
減少させるよう制御することにより、エンジン温度状態
が設定温度以上になった際の制御弁によるバイパス空気
量の減少によりエンジン回転数が完全暖機時の目標回転
数よりも過降下することを防止することができる。

これにより、エンジン温度状態が設定温度以上になっ
た際にエンジンストールを招来する不都合を回避し得
て、また、エンジンの運転不調による振動等により乗員
に不快感を与える不都合を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

第１・２図はこの発明の第１実施例を示し、第１図は制
御のフローチャート、第２図は制御弁のデューティ値と
エンジン回転数とのタイムチャートである。第３・４図はこの発明の第２実施例を示し、第３図は制
御のフローチャート、第４図は制御弁のデューティ値と
エンジン回転数とのタイムチャートである。第５図はエンジンのアイドル回転数制御装置の概略構成
図である。第６・７図は従来例を示し、第６図は制御弁のデューテ
ィ値とエンジン回転数とのタイムチャート、第７図は制
御のフローチャートである。図において、２はエンジン、４はアイドル回転数制御装
置、６は吸気通路、８は吸気絞り弁、10はサージタン
ク、12はバイパス通路、14は制御弁、16は制御回路、18
はアイドルスイッチ、20は冷却水通路、22は水温セン
サ、24はエンジン回転数センサ、26はエアレギュレー
タ、28はエアバルブ、30はエア通路である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンの吸気通路に吸気絞り弁を迂回す
るエア通路を設け、このエア通路に感温変位体の変位に
より開閉作動するエアバルブを設け、このエアバルブに
より低温時にエンジン温度状態に応じて前記エア通路の
空気量を増加するよう補正するエアレギュレータを設
け、前記エア通路に並列に吸気絞り弁を迂回するバイパ
ス通路を設け、このバイパス通路にデューティ値により
開閉制御される制御弁を設け、前記エンジン温度状態が
設定温度未満の場合には前記制御弁のデューティ値を一
定とすることにより前記バイパス通路のバイパス空気量
を設定量に維持して前記エンジンのエンジン回転数が完
全暖機時の目標回転数よりも高くなるよう制御し、前記
エンジン温度状態が設定温度以上の場合には前記制御弁
のデューティ値を所定の時間変化率で変化させることに
より前記バイパス空気量を増減して前記エンジン回転数
が完全暖機時の目標回転数になるよう制御するエンジン
のアイドル回転数制御装置において、前記エンジン温度
状態が設定温度以上になった際に未だ開いていた前記エ
アバルブが閉じることによる前記空気量の減少及び前記
制御弁のデューティ値を前記所定の時間変化率で変化さ
せることによる前記バイパス空気量の減少により前記エ
ンジン回転数が完全暖機時の目標回転数よりも過降下す
ることを防止すべく、少なくとも前記エンジン温度状態
が設定温度以上になった直後の前記制御弁のデューティ
値を前記所定の時間変化率よりも小さい時間変化率で変
化させて前記バイパス空気量を緩やかに減少させるよう
制御する制御手段を設けたことを特徴とするエンジンの
アイドル回転数制御装置。