JPH02191866A - エンジンのアイドル回転数制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、アイドル運転領域などで吸気量の調節により
エンジン回転数をフィードバック制御するようにしたエ
ンジンのアイドル回転数制御装置に関する。

（従来の技術） 従来、エンジンのアイドル回転数制御装置として、例え
ば特公昭５９−１８１２４号公報に開示されるように、
スロットル弁をバイパスするバイパス通路を吸気通路に
設け、該バイパス通路に第１のバルブと第２のバルブと
を並列に設け、且つこの第２バルブをエンジン冷却水温
度などが低くなるほどその開度が大きくなる感温弁で構
成して、スロットル弁が略画じるアイドル運転領域で上
記第１バルブによりエンジン回転数を目標値にフィード
バック制御する一方、冷却水温度が低くて燃料の気化・
霧化が悪い極低温始動からの暖機運転時などに、上記第
２バルブの開度の増大により第１バルブのフィードバッ
ク補正量の過大化を防止してその制御性を確保するとと
もに吸気量を増大させて充分な混合気量を得て低温始動
性を向上するようにしたものが知られている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、このようなアイドル回転数制御装置では、第
２バルブを例えばワックス式の感温弁とし、この感温弁
にウォータジャケットからエンジン冷却水を供給するこ
とが行われる。その場合、（１）ウォータジャケットに
おける冷却水と感温弁に供給されている冷却水との間に
温度差があること、（２）ウォータジャケットにおける
冷却水温度の上昇速度に対する感温弁のワックスの上昇
速度に遅れがあること、などの理由によって極低温始動
からの暖機運転時などでは、第７図に示すように冷却水
温度の上昇に対して感温弁に応答遅れが生じて閉じ遅れ
ることがある。

つまり、この閉じ遅れによって感温弁は開き気味になっ
ているので、エンジン回転数を目標値にすべく上記第１
バルブは温間時よりも相当量、閉じ方向にフィードバッ
ク制御されることになる。

このようなときにエンジンがアイドル運転領域から脱し
てフィードバック・ゾーンからオーブン・ゾーンに移行
すると、上記第１バルブにフィードバック補正量が入力
されなくなり、第１バルブは基本値に応じた開度に固定
されることになる。すなわち、このフィードバック補正
量がなくなることによって第１バルブの開度がいきなり
増してエンジン回転数が唐突に増大し、違和感や不快感
を生じるという問題がある。

また、このような極低温始動からの暖機運転時において
、逆にエンジンがアイドル以外の運転領域からアイドル
運転領域に入ってオーブン・ゾーンからフィードバック
・ゾーンに移行した場合においては、上記第１バルブに
閉じ方向へのフィードバック補正量がいきなり復帰し入
力されて第」バルブの開度が急減し、エンジンに回転落
ちが生じてエンストに至ることにもなり、上記同様に問
題である。

本発明はこのような点に着目してなされたものであり、
その目的とするところは、極低温始動からの暖機運転時
など吸気温度が低いときで且つオーブンφゾーンとフィ
ードバック・ゾーンとの移行時における吸気量の変動を
少なくすることにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明では、アイドル運転領
域などの所定運転領域で、上述したｍｌバルブなどの吸
気量調節手段によりエンジン回転数をフィードバック制
御するとともに、吸気温度が低いほど、この吸気ｆｆ１
ｇ＊手段により調節される吸気量を少なく補正すること
である。

具体的に、本発明の講じた解決手段は、第１図に示すよ
うに、スロットル弁をバイパスするように吸気通路に設
けられたバイパス通路と、該バイパス通路に設けられ且
つエンジン温度に関連する信号に基づいて作動する感温
弁と、エンジン回転数を検出する回転数検出手段３７と
、エンジンの吸気量を調節する吸気量調節手段１３と、
上記回転数検出手段３７の出力を受け、所定運転領域で
吸気ｆｆｉ調節手段１３によりエンジン回転数をフィー
ドバック制御するフィードバック制御手段４１とを備え
るとともに、エンジンの吸気温度を検出する吸気温度検
出手段３２と、譲吸気温度検田手段３２の出力を受け、
吸気温度が低いほど上記吸気量調節手段１３が負担する
吸気量を少なく補正する補正手段４２とを設ける構成と
したものである。

（作用） 上記の構成により、本発明では、アイドル運転領域など
の所定運転領域では、回転数検出手段３７に検出された
回転数に基づいてフィードバック制御手段４１により吸
気量調節手段１３が制御されて、エンジン回転数が目標
値にフィードバック制御される。

また、エンジン温度が低くて燃料の気化・霧化が悪い極
低温始動からの暖機運転時などには、感温弁の開度が大
きくなってバイパス通路からの吸気量が増えることによ
って上記吸気ｒ１調節手段１３のフィードバック補正量
の過大化が防止されてその制御性が確保されるとともに
吸気量が増大して充分な混合気量が得られ極低温始動性
が向上することになる。

その場合、エンジン温度の上昇に対して感温弁に応答遅
れが生じて閉じ遅れになるので、エンジン回転数を目標
値にすべく上記吸気量調節手段１３は温間時よりも吸気
量が少なくなる方向にフィードバック制御されることに
なる。

しかし、吸気温度検出手段３２により検出された吸気温
度に基づいて補正手段４２の補正によって吸気温度が低
いほど上記吸気量調節手段１３が負担する吸気量が少な
く補正されているので、フィードバック補正量が小さな
ものになってフィードバック・ゾーンとオーブン・ゾー
ンとの移行時における吸気量の変動が少なくなり、エン
ジン回転数の唐突な変動が抑制される。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は本発明の実施例に係るアイドル回転数制御装置
を備えたエンジンを示す。１はエンジンであって、該エ
ンジン１にはシリンダ２が形成され、該シリンダ２には
ピストン３が摺動自在に嵌挿されていて、該シリンダ２
とピストン３とにより燃焼室４が形成されている。

また、６は一端が上記燃焼室４に接続され他端がエアク
リーナ７を介して大気に開放された吸気通路であって、
該吸気通路６の燃焼室４への開口には吸気バルブ８が設
けられているとともに、その直上流には、エンジンに燃
料を供給する燃料噴射インジェクタ１０が配設されてい
る。さらに、この吸気通路６には吸気流量を調節するた
めのスロットル弁９が設けられている。また、吸気通路
６にはスロットル弁９をバイパスするようにＩｓＣ通路
１１が設けられ、該ＩＳＣ通路１１には■ＳＣ弁１２が
設けられている。このＩＳＣ通路１１とＩＳＣＳＣ２Ｏ
３よりエンジンの吸気量を調節する吸気ｍ調節手段１３
を構成している。

そして、上記吸気通路６には、上記ＩＳＣ通路１１とは
別にスロットル弁９をバイパスするようにバイパス通路
２１が設けられている。該バイパス通路２１には感温弁
２２が設けられている。該感温弁２２はワックス式のも
のであり、その感温部分にはエンジン１のウォータジャ
ケットからエンジン冷却水が供給されており、その温度
が高くなるほど弁の開度が小さくなるように設定されて
いて、第８図に示すような空気量の＃Ｊ御特性を有して
いる。

さらに、１５は一端が上記燃焼室４に接続され他端が大
気に開放された排気通路であって、該排気通路１５の燃
焼室４への開口には排気バルブ１７が設けられている。

該排気通路１５には、排気ガスを浄化処理するためのキ
ャタリスト１６が配設されている。尚、１８は吸・排気
バルブ８，１７を駆動するためのカムシャフト、１９は
ディストリビュータである。そして、上記インジェクタ
１０およびＩＳＣＳＣ２Ｏ３ントロールユニット３０に
より、その作動が制御される。

また、３１はスロットル弁上流の吸気通路６に設けられ
吸気流量を検出するためのエアフローセンサ、３２はス
ロットル弁上流の吸気通路６に設けられ吸気温度を検出
するための吸気温度検出手段としての吸気温センサ、３
３はスロットル弁９に接続されスロットル弁９の開度を
検出するためのスロットルセンナ、３４はカムシャフト
１８に設けられクランク角度を検出するためのクランク
角センサ、３５はエンジン１の冷却水通路に設けられ冷
却水の温度を検出する水温センサ、３６は排気通路１５
に設けられ排気ガス中の酸素濃度を検出するための０２
センサ、３７はエンジン回転数を検出する回転数検出手
段としての回転数センサである。これらの各朋センサ類
３１〜３７の出力は、コントロールユニット３ｏに入力
されている。

次いで、上記コントロールユニット３ｏにょるＩＳＣＳ
Ｃ２Ｏ３動制御を第３図のフローに基づいて説明する。

スタートして、まずステップトでエンジンの冷却水温Ｔ
ＨＷを読込み、ステップＳ２でこの冷却水温ＴＨＷに基
づいて第４図に示す関数ｆ、によりＩＳＣＳＣ２Ｏ３本
ｍＧｅを求めるとともに、この関数ｆ１と略同様の傾向
を示す関数ｆ２により目標回転数Ｎ、を求める。さらに
、ステップＳ３でエンジンの吸気温度ＴＨＡを読込み、
ステップＳ４でエンジンが始動中かどうかを判別する。

そして、始動中であるＹＥＳのときにはＩＳＣＳＣ２Ｏ
３り供給される空気量の始動増量を行うべく、ステップ
Ｓ５に進んでＩＳＣＳＣ２Ｏ３動増量空気量Ｇ！３ＡＷ
を冷却水温ＴＨＷおよび吸気温度ＴＨＡに基づいて第６
図に示す関数ｆ３により演算する。更にステップＳ７で
エンジンの運転状態を検出し、この運転状態に基づいて
ステップＳ８で他の補正ｍＧｃを算出する。この補正ｆ
ｆ１ＧＣは、例えばダッシュポット補正、負荷補正、大
気圧補正などを含むものである。そして、ステップＳ９
でエンジン回転数Ｎを読込み、ステップＳ！６でエンジ
ン回転数Ｎと目標回転数ＮＯとの偏差（Ｎ−Ｎｏ）に基
づいて第５図に示す関数ｆ４によりＩＳＣＳＣ２Ｏ３ィ
ードバック補正ｆｆ１ＧＦｓを求める。

次いで、ステップＳｌｌでＩＳＣＳＣ２Ｏ３御量の最終
値ＧＡを、’ＧＡ　−ＧＢ　＋Ｇｓ　Ａｗ　＋Ｇｃ十〇
ＦＢ”により求める。更に、ステップＳ１２でバッテリ
ー電圧十Ｂを読込み、ステップＳ１３でこのバッテリー
電圧により修正した■ＳＣＳＣ２Ｏ３御量の修正値りを
、ＧＡ、＋Ｂ、ＴＨＷに基づいて関数ｆ、により求める
。そして、ステップＳ８でこの修正値りに基づいて■Ｓ
ＣＳＣ２Ｏ３動し、ステップＳ１に戻る。

一方、始動が完了して暖機運転に入り、上記ステップＳ
４での判定がＮｏになると、ステップＳ６に進んで、Ｉ
ＳＣＳＣ２Ｏ３動増量空気ｆｔＧｓＡＷをＡだけ減らし
てからステップＳ７に進み、以下、上記同様にステップ
Ｓ１４までの処理を行う。

ここで、上記補正量Ａは吸気温度に応じて設定されるも
のである。すなわち、第９図に示すように、感温弁２２
が負担する空気量は、低温始動からの暖機運転時（実線
）よりも極低温始動からの暖機運転時（−点鎖線）の方
が多い。そのため、これに応じてＩＳＣＳＣ２Ｏ３担す
る空気量も変動するので、上記負担空気量の差分に応じ
て補正ｆｆ１Ａを修正する必要があるものである。

以上のフローにおいて、ステップＳ９〜Ｓｌ＋により、
上記回転数検出手段（回転数センサ）３７の出力を受け
、所定運転領域（アイドル運転領域）で吸気ｊ１調節手
段１３により、エンジン回転数をフィードバック制御す
るフィードバック制御手段４１を構成している。また、
ステップＳ６により、上記吸気温度検出手段（吸気温セ
ンサ）３２の出力を受け、吸気温度が低いほど上記吸気
量調節手段１３が負担する吸気量を少なく補正する補正
手段４２を構成している。

したがって、上記実施例においては、エンジン温度が低
くて燃料の気化・霧化が悪い極低温始動からの暖機運転
時などには、感温弁２２の開度が大きくなってバイパス
通路２１からの吸気量が増えることによって上記ＩＳＣ
弁１２のフィードバック補正ｆｌＧｐｓの過大化が防止
されてＩＳＣＳＣ２Ｏ３御性が確保されるとともに吸気
量が増大して充分な混合気量が得られ極低温始動性が向
上することになる。

その場合、第７図に示すように、エンジン温度（実１ｓ
）の上昇に対して感温弁に応答遅れが生じて閉じ遅れに
なる（破線）ので、エンジン回転数を目標値にすべく上
記ＩＳＣ弁１２は温間時よりも吸気量が少なくなる方向
にフィードバック制御されることになる。

しかし、その際には吸気温度に応じてＩＳＣＳＣ２Ｏ３
動増量空気ｆｆ１Ｇｓ　Ａ　ｗが補正され、ＩｓＣ弁１
２のが負担する吸気量が少なく補正されているので、フ
ィードバック補正ｍＧＦｓが小さなものになってフィー
ドバック・ゾーンとオーブン・ゾーンとの移行時におけ
る吸気量の変動が少なくなり、エンジン回転数の唐突な
変動が抑制される。

尚、上記実施例ではＩＳＣＳＣ２Ｏ３動増量空気ｆｆｉ
ＧｓＡｗをＡだけ減らす補正を行ったが、ＩＳＣＳＣ２
Ｏ３本ｆｆ１Ｇｓを減少補正するようにしてもよい。

また、ＩＳＣ通路１１およびＩＳＣＳＣ２Ｏ３けずに、
スロットル弁９の開度調整により所定運転領域での吸気
量調節を行うようにしてもよい。

この場合にはスロットル弁９が吸気ｆｆｉ調節手段を構
成することになる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明のエンジンのアイドル回転
数制御装置によれば、スロットル弁をバイパスするよう
に吸気通路に設けられたバイパス通路と、該バイパス通
路に設けられ且つエンジン温度に関連する信号に基づい
て作動する感温弁とを備え、所定運転領域で吸気量調節
手段によりエンジン回転数をフィードバック制御すると
ともに、吸気温度が低いほど上記吸気量調節手段が負担
する吸気量を少なく補正するようにしたので、極低温始
動からの暖機運転時などに吸気量＃節手段の制御性を確
保しながら極低温始動性を向上できるという基本的効果
を得ることができるのに加えて、感温弁の応答遅れに起
因してフィードバック・ゾーンとオーブン・ゾーンとの
移行時に起り得る吸気量の変動が少なくなり、エンジン
回転数の唐突な変動を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図である。 第２図〜第９図は本発明の実施例を例示し、ｔＢ２図は
全体概略構成図、第３図はコントロールユニットによる
ＩＳＯ弁の作動制御を示すフローチャート図、第４図は
ＩＳＣ弁の基本量を示す特性図、第５図はＩＳＯ弁のフ
ィードバック補正量を示す特性図、第６図はＩＳＣ弁の
始動増量空気ｍ　Ｇ　ｓＡＷを示す特性図、第７図は感
温弁の応答遅れを示す図、第８図は感温弁の空気量特性
を示す特性図、第９図は感温弁が負担する空気量を示す
図である。 １　・・・エンジン １３・・・吸気ｆｆｉ調節手段 ２１・・・バイパス通路 ２２・・・感温弁 ３２・・・吸気温センサ（吸気温度検出手段）３７・・
・回転数センサ（回転数検出手段）４１・・・フィード
バック制御手段 ４２・・・捕正手段 吸気温度（°Ｃ） 第６ 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）スロットル弁をバイパスするように吸気通路に設
   けられたバイパス通路と、該バイパス通路に設けられ且
   つエンジン温度に関連する信号に基づいて作動する感温
   弁と、エンジン回転数を検出する回転数検出手段と、エ
   ンジンの吸気量を調節する吸気量調節手段と、上記回転
   数検出手段の出力を受け、所定運転領域で吸気量調節手
   段によりエンジン回転数をフィードバック制御するフィ
   ードバック制御手段とを備えるとともに、エンジンの吸
   気温度を検出する吸気温度検出手段と、該吸気温度検出
   手段の出力を受け、吸気温度が低いほど上記吸気量調節
   手段が負担する吸気量を少なく補正する補正手段とを設
   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。