JP2719934B2 - アイドル回転数制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の属する技術分野］ この発明は、アイドル回転数制御装置に係り、詳しく
は暖機時間を短縮させると共に、排気ガス対策に好適な
アイドル回転数制御装置に関する。

［従来の技術］ 例えば、冬季等にエンジンが冷えているときには、燃
料の気化が悪くなってエンジン始動が困難となるため、
始動時に燃料を増加させて濃い目の混合気を送って着火
性を良くするものがある。

この冷機時において、エンジンが起動すると、アイド
ル運転を行ないエンジンを暖め、かつエンジン回転を安
定させるようにしている。

例えば、実公昭63−15555号公報に記載されているよ
うに、各種センサからの検出信号を取り込み、吸入空気
量を調整するようにして、アイドル回転数を制御するも
のがある。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、吸入空気量を制御するには吸気系のバルブ
を駆動してバルブ開度を調整することになるが、このバ
ルブ開度の調整は機械的な機構によって行なわれるた
め、アイドル運転領域のような比較的低回転数の領域で
はバルブ開度の微調整が困難である。このため、アイド
ル回転数を設定の回転数に維持することが困難で、不安
定な回転となる。また、このアイドル運転領域では吸入
空気量が比較的少ないため、暖機運転時での排気ガス中
の未燃焼分が多く、排気ガス対策上も好ましくない。

この発明はこのような実状に鑑みてなされたもので、
アイドル運転時のエンジン回転を安定させると共に、暖
機時間を短縮させ、さらに排気ガス中の未燃焼成分量を
減少させ、しかもアイドル回転が安定すると共に、急加
速時に十分なトルクを確保することができるアイドル回
転数制御装置を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、請求
項１記載の発明は、『エンジンのアイドル回転数を制御
するアイドル回転数制御装置において、エンジンの冷却
水温が設定値以下で、且つエンジン回転数がハンチング
を起こすことがある所定下限値以下の領域および急加速
時に十分なトルクを確保することが必要な所定上限値以
上の領域を除く領域でのみ、即ちエンジン回転数が前記
所定下限値および前記所定上限値により定義された設定
範囲内にあるときにのみ、吸入空気量を増加させる空気
量制御手段と、この吸入空気量の増加のとき点火時期を
遅角させて設定のアイドル回転数に制御する点火時期制
御手段とを備えることを特徴とするアイドル回転数制御
装置。』であり、エンジンの冷却水温が設定値以下のと
き吸入空気量を増加させ、暖機に必要な吸入空気量を確
保すると同時に、吸入空気量を増加させることによって
上昇するエンジン回転数を、点火時期を遅角させること
によって、アイドル回転数を制御回転数に制御する。

このため、吸入空気量が多くなってエンジンの回転が
安定すると共に、発熱量が増大して暖機時間が短くな
る。また、アイドル回転数の制御が機械的なバルブ調整
に代えて、電気的な点火時期の制御を行ない、吸入空気
量を増加させた条件下で点火時期を遅角させるから、ア
イドル回転数の安定した制御が可能になると共に、点火
時期を遅角させることで、排気ガス温度が上昇して排気
ガス中の未燃焼分量が減少する。

さらに、ハンチングを起こすことがある所定下限値以
下の領域や、急加速時に十分なトルクを確保したい所定
上限値以上の領域では吸入空気量制御および点火時期制
御を行わないので、このことによっても、アイドル回転
が安定すると共に、急加速時に十分なトルクを確保する
ことができる。

さらに、加速の際には、元もと制御対象として検出し
ているエンジン回転数の検出値に基づき、具体的には所
定上限値を越えた時点でアイドル回転数制御を脱するよ
うにしているので、制御を脱するに当たってはスロット
ル開度センサー等の負荷検出手段を必要としない簡単な
構造である。

［実施例］ 次に、添付図面と共にこの発明の実施例を詳細に説明
する。

第１図はこの発明におけるアイドル回転数制御装置の
ブロック図である。エンジン１にはその冷却水の温度を
検出するサーミスタ２が備えられ、このサーミスタ２か
らの温度情報が空気量制御手段３及び点火時期制御手段
４に送られる。

空気量制御手段３はサーミスタ２及び各種センサから
の検出信号に基づいて、アクチュエータ５を介して吸気
系のスロットルバルブ６を開閉し、エンジン１に供給す
る吸入空気量を制御する。この空気量制御手段３はサー
ミスタ２からの冷却水の温度情報からエンジン１の冷機
状態が判定され、その結果によりアクチュエータ５を介
して吸気系のスロットルバルブ６を開き、エンジン１に
供給する吸入空気量を増加させる。

前記点火時期制御手段４は点火装置７のパルサコイル
８からのパルス信号により、点火ユニット９を介してエ
ンジン１の点火時期を制御する。この点火時期制御手段
４はサーミスタ２からの温度情報でエンジン１の冷機状
態が判定され、このとき点火時期を遅角させて設定のア
イドル回転数に制御する。

前記吸入空気量を増加させる空気量制御手段３と、こ
の吸入空気量の増加のとき点火時期を遅角させて設定の
アイドル回転数に制御する点火時期制御手段４は、ハン
チングを起こすことがあることで定義されるエンジン回
転数が所定の設定下限値および急加速時に十分なトルク
を確保することが可能なことで定義される設定上限値の
設定範囲内にあるときに制御される。

次に、このアイドル回転数制御装置の作動を第２図に
示すフローチャートに基づいて説明する。イグニション
キーをオンしてエンジンが起動され（ステップＡ）、エ
ンジンの起動でサーミスタ２からの冷却水の温度情報が
入力され（ステップＢ）、これによりエンジン１の冷機
状態が判定される（ステップＣ）。

そして、エンジン１が冷機状態の場合にはアクチュエ
ータ５に信号を出力してスロットルバルブ６を開き（ス
テップＤ）、パルサコイル８からのエンジン回転数情報
が点火時期制御手段４に入力される（ステップＥ）。

この点火時期制御手段４では点火時期を制御して点火
時期を遅角させ、エンジン１の暖機時のアイドル回転数
に安定させる（ステップＦ）。

また、ステップＣにおいて、エンジン１が冷機状態で
ないと判断された場合には、アクチュエータ５への信号
の出力を停止して、スロットルバルブ６を閉し（ステッ
プＧ）、通常のアイドル運転が行なわれる（ステップ
Ｈ）。

次に、第３図乃至第５図に基づいて、点火時期制御の
さらに具体的な実施例を説明する。

この実施例のエンジン１では、第４図に示すように、
冷機時にはエンジン回転数2500rpmにおけるイニシャル
点火時期BTDC28degから、点火時期を遅角させると、エ
ンジン回転数1500rpmにおけるイニシャル点火時期BTDC0
degまで略直線的に変化する。また、通常時の点火時期
の変化によるエンジン回転数は、図示のように冷機時の
エンジン回転数より低回転数で変化する。

この作動を、第３図に示すフローチャートに基づいて
説明する。エンジン１が起動して点火時期制御が始まり
（ステップＩ）、冷却水の温度が設定温度（例えば80
℃）以下で、かつエンジン回転数が設定範囲内（例えば
設定下限値＝1200rpm設定上限値＝3000rpm）であるかど
うかを判断し、エンジン１が冷機状態であるかどうかの
判定が行なわれる（ステップＪ）。

エンジン１の冷却水温が設定値以下の冷機状態で、且
つエンジン回転数がハンチングを起こすことがある所定
下限値以下の領域および急加速時に十分なトルクを確保
することが必要な所定上限値以上の領域を除く領域での
み、即ちエンジン回転数が前記所定下限値および前記所
定上限値により定義された設定範囲内にあるときにの
み、吸入空気量を増加させる空気量制御を行うと共に、
この吸入空気量の増加のとき点火時期を遅角させて設定
のアイドル回転数に制御する点火時期制御を行い、所定
下限値および前記所定上限値により定義された設定範囲
外においては点火時期制御を行なわない。

この所定下限値以下のエンジン回転数では、エンジン
回転数を制御対象とする制御がハンチングを起すことが
あり、このハンチングを防止するために所定下限値が設
定されている。また、所定上限値はエンジン回転数が所
定上限値以上で明らかに加速動作であると判断できる領
域中までも制御をさせようとすると、点火時期が加速時
に必要な点火時期と合わなくなりトルクが低下するた
め、このトルク低下を防止するために設定されている。

エンジンが通常状態では、ステップＫで現在の点火時
期が通常点火時期よりも遅角しているか否かの判断が行
なわれ、遅角していない場合には通常点火時期を点火時
期データとし（ステップＭ）、遅角している場合には現
在の点火時期を一定量進角させたデータを点火時期デー
タとして（ステップＮ）、点火時期の制御が行なわれ
る。

また、エンジンが冷機状態で、ステップＬでエンジン
回転数が制御回転数（例えば1500rpm）よりも低い場合
には、現在の点火時期を一定量進角させたデータを点火
時期データとし（ステップＯ）、制御回転数に等しい場
合には現在の点火時期を維持し（ステップＰ）、制御回
転数よりも高い場合には現在の点火時期を一定量遅角さ
せたデータを点火時期データとして（ステップＱ）、点
火時期の制御が行なわれる。

このように、エンジンが冷機時には吸入空気量を増加
させて、暖機に必要な吸入空気量を確保すると同時に、
吸入空気量を増加させることによって上昇するエンジン
回転数を、点火時期を遅角させて、アイドル回転数を設
定の制御回転数に制御する。

このため、エンジンが冷機時において、吸入空気量が
多くなって、エンジンのアイドル回転が安定すると共
に、発熱量が増大して暖機時間が短くなる。

また、点火時期を遅角させることにより排気ガスの温
度が上昇し、第５図に示すように、排気ガス中の未燃焼
分量である炭化水素のHC濃度が減少する。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明は、エンジンの冷機時
に吸入空気量を増加させて、暖機時に必要な吸入空気量
を確保すると同時に、吸入空気量を増加させることによ
って上昇するエンジン回転数を、点火時期を遅角させて
アイドル回転数を制御し、冷機状態で吸入空気量を増加
させることで、アイドル回転が安定すると共に、発熱量
が多くなって暖機時間を短縮させることができる。

また、点火時期が遅角するため、排気ガス中の未燃焼
成分量を減少させることができ、これによりHC濃度が少
なくなって排ガス対策としても良好である。

さらに、ハンチングを起こすことがある所定下限値以
下の領域や、急加速時に十分なトルクを確保したい所定
上限値以上の領域では吸入空気量制御および点火時期制
御を行わないので、このことによっても、アイドル回転
が安定すると共に、急加速時に十分なトルクを確保する
ことができる。

さらに、加速の際には、元もと制御対象として検出し
ているエンジン回転数の検出値に基づき、具体的には所
定上限値を越えた時点でアイドル回転数制御を脱するよ
うにしているので、制御を脱するに当たってはスロット
ル開度センサー等の負荷検出手段を必要としない簡単な
構造である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明におけるアイドル回転数制御装置のブ
ロック図、第２図はアイドル回転数制御のフローチャー
ト、第３図は点火時期制御のフローチャート、第４図は
エンジン回転数と点火時期の関係を示す図、第５図は暖
機時におけるHC濃度とエンジン回転数の関係を示す図で
ある。 図中符号１はエンジン、２はサーミスタ、３は空気量制
御手段、４は点火時期制御手段、６はスロットルバル
ブ、８はパルサコイルである。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンのアイドル回転数を制御するアイ
   ドル回転数制御装置において、エンジンの冷却水温が設
   定値以下で、且つエンジン回転数がハンチングを起こす
   ことがある所定下限値以下の領域および急加速時に十分
   なトルクを確保することが必要な所定上限値以上の領域
   を除く領域でのみ、即ちエンジン回転数が前記所定下限
   値および前記所定上限値により定義された設定範囲内に
   あるときにのみ、吸入空気量を増加させる空気量制御手
   段と、この吸入空気量の増加のとき点火時期を遅角させ
   て設定のアイドル回転数に制御する点火時期制御手段と
   を備えることを特徴とするアイドル回転数制御装置。