JPH0232460B2 - - Google Patents

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JPH0232460B2
JPH0232460B2 JP57013979A JP1397982A JPH0232460B2 JP H0232460 B2 JPH0232460 B2 JP H0232460B2 JP 57013979 A JP57013979 A JP 57013979A JP 1397982 A JP1397982 A JP 1397982A JP H0232460 B2 JPH0232460 B2 JP H0232460B2
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rotation speed
speed
signal
generator
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Yoshiro Danno
Hiroyuki Kobayashi
Toyoaki Fukui
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Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
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Publication date
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Priority to FR8301397A priority patent/FR2520892B1/fr
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    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/08—Introducing corrections for particular operating conditions for idling
    • F02D41/083—Introducing corrections for particular operating conditions for idling taking into account engine load variation, e.g. air-conditionning
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、エンジンの回転数を調整できるよう
にした装置に関する。
従来よりエンジンのアイドル運転状態において
は、電気負荷等のエンジン負荷が段階的に増大す
ることに基づいてエンジン回転数が低下すること
があり、これを防止するため、既に特開昭54−
98413号公報に示されるような技術が提案されて
いる。この特開昭54−98413号公報には、吸入空
気量調整に基づく、負荷変化時の負荷検出に基づ
く見込み制御と回転数フイードバツク制御とを併
用して負荷変化時の回転数の変動を防止しようと
するものである。しかしながら、このように負荷
変化時の負荷検出に基づく吸入空気量調整を行な
う場合には、吸入空気量の変化がエンジンの出力
トルク変化として現れるまでの遅れ時間が大きい
ため（吸入空気量調整に基づいて単に回転数フイ
ードバツク制御を行なう場合に比べて遅れ時間は
少ないが）、負荷変化直後に一時的にエンジン回
転数が変動した場合、とりわけアイドル運転中に
おいて負荷が増大した場合には、上記の見込み制
御を行なつているのにもかかわらず、エンジン回
転数が一瞬落ち込み、最悪の場合にはストールを
ひきおこすおそれがある。
本発明は、このような問題点の解決を図るため
に、エンジンの吸入空気量を調整することに加
え、エンジンに駆動される発電機の負荷を調整す
ることによつてエンジン回転数の制御を行なうこ
とに着目した。ところで、従来よりエンジンに駆
動される発電機を有するものに関しては、特開昭
51−54215号公報に掲載されたものが既に存在し
ているが、この公報に開示されたものは、ガバナ
による吸気絞り弁開度制御と発電機の回転数検出
に基づくエンジン・発電機間の電磁継手断続制御
により発電機の回転数を安定させようとするもの
であり、電磁継手断続制御により発電機の回転数
制御が行なわれるときにエンジン側の回転数がそ
の影響で不安定となるおそれがある等エンジン側
の回転数を確実に制御しようとするものではない
ため、エンジンのアイドル回転数を制御するため
の技術としては適切なものとはいえなかつた。そ
こで、本発明は、エンジン回転数の変動に応じ
て、エンジンに対して負荷として作用する発電機
とエンジン出力を決定する吸入空気量とをそれぞ
れ効果的に制御して応答性がよくしかも長期的に
はバツテリに負担をかけることのないエンジン回
転数調整装置を提供することを目的とする。
このため、本発明のエンジン回転数調整装置
は、エンジンにより駆動されてバツテリへの充電
を行なう発電機をそなえたものにおいて、上記エ
ンジンの回転数を検出する回転数検出手段と、同
回転数検出手段からの信号に基づいて上記エンジ
ンの回転数がアイドリング回転数近傍の第１の設
定回転数よりも小さくなつた場合に、上記エンジ
ンの発電を制御するための制御信号を出力する発
電機制御手段と、上記エンジンの吸気通路に設け
られ、上記エンジンの燃焼室に供給される吸入空
気量を調整する吸気流量調整手段と、上記回転数
検出手段からの信号に基づいて、上記エンジンの
回転数が上記アイドリング回転数近傍でしかも上
記第１の設定回転数より大きい第２の設定回転数
に比べ小さくなつた場合に上記吸入空気量を増量
すべく上記吸気流量調整手段を作動せしめる吸気
流量制御手段とをそなえ、上記エンジンのアイド
ル運転時における回転数の調整が上記発電機制御
手段と上記吸気流量制御手段との協働により行な
われるように構成されたことを特徴としている。
そして本発明によれば、アイドル運転中に負荷
変化等に基づいてエンジン回転数が第１の設定回
転数を下回ると、発電機制御手段が発電を制御す
るための制御信号を発するとともに、吸気流量制
御手段が吸気流量調整手段を作動させるが、その
際エンジンに対する発電機の負荷が低減もしくは
除去されることによつて回転数が速やかに第１の
設定回転数付均まで復帰し、その後吸気流量制御
手段によるエンジン出力増大作用によりエンジン
回転数が徐々に第２の設定回転数に近づいてゆ
く。
以下、図面により本発明の実施例について説明
すると、第１〜６図はその第１実施例としてのエ
ンジン回転数調整装置を示すもので、第１図はそ
の全体構成図、第２図はその要部の概略構造を示
す模式図、第３図ａ，ｂ、第４図、第５図ａ，ｂ
および第６図ａ〜ｅはいずれもその作用を説明す
るためのグラフである。
第１図に示すように、エンジンＥ（例えば1400
c.c.直列４気筒エンジン）には、プーリＰ１，Ｐ２
やベルトＴを介して発電機GEが連結されており、
この発電機GEの出力端はバツテリＢに接続され
ている。
なお、バツテリＢにはキースイツチＫを介して
ヘツドランプのごとき電気負荷Ｌが接続されてい
る。
そして、この発電機GEには、レギユレータＲ
が内蔵されており、このレギユレータＲはそのＧ
端子が接地されると、発電機GEによる発電電圧
を通常の約14Vから10Vに変え、バツテリＢの電
圧が10V以上であれば、発電機GEの界磁電流を
遮断して、発電を停止させるように構成されると
ともに、そのＧ端子が開放又は電源に接続される
と、発電機GEによる発電電圧を通常の約14Vに
して、発電機GEにバツテリＢを充電させるよう
に構成されている。
このようなレギユレータＲは通常のICレギユ
レータとして公知である。
また、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Ｄが設けられており、こ
の回転数センサＤとしては、イグニツシヨン信号
SIGを検出しうるイグニツシヨンコイル等が考え
られる。
さらに、電気負荷Ｌがはいつて、バツテリＢの
負荷が増大すると、発電機GEがバツテリＢをバ
ツクアツプしてこれに充電を開始するため、発電
機負荷がエンジンＥにかかつて、アイドル運転状
態では、エンジン回転数の低下を招くことがあ
る。
そこでこれを防止するために、バツテリＢの負
荷の増大に伴い発電機負荷が増大して、エンジン
回転数が第１設定回転数Ｎ１（例えば720rpm）
よりも小さくなつた場合に回転数センサＤからの
信号に基づいてエンジンＥにより発電機GEの発
電を抑制あるいは停止させるための制御信号を出
力する発電機制御手段GMが設けられている。こ
の発電機制御手段GMは、コンパレータ２３，２
５、トランジスタ２４，３９等から構成されてい
る。
ところで、第１，２図に示すように、このエン
ジンＥにおける吸気通路１には、吸気流量調整手
段としてのスロツトル弁２が設けられている。
また、アイドル運転時にこのスロツトル弁２を
第１の開度位置（第２図で示すスロツトル弁位
置）とこれよりも開度の大きい第２の開度位置と
の間で制御するスロツトル弁開度切替手段Ｍ１が
設けられるとともに、エンジン回転数が第２設定
回転数Ｎ２（例えば740rpm）よりも大きいとき
にはスロツトル弁２が上記第１の開度位置方向へ
閉動し上記エンジン回転数が第２設定回転数Ｎ２
よりも小さいときにはスロツトル弁２が上記第２
の開度位置へ開動するようにスロツトル弁開度切
替手段Ｍ１へ制御信号を供給しうるスロツトル弁
開度制御手段Ｍ２が設けられている。
なお、スロツトル弁２が第１の開度位置となつ
ているときに、エンジンＥが以下に説明する標準
アイドル運転状態で運転されているとすると、こ
のときエンジンＥは第２設定回転数Ｎ２よりもや
や高い第３設定回転数Ｎ３（例えば750rpm）で
回転するようになつている。すなわちこの第１の
開度位置でのスロツトル弁２の開度は、エンジン
Ｅが上記標準アイドル運転状態で停止しないよう
な開度に設定されている。
前述のごとく、ヘツドランプのごとき電気負荷
Ｌの印加により、発電機GEがバツテリＢをバツ
クアツプしてこれに充電を開始し、これにより発
電機負荷がエンジンＥにかかるが、このような発
電機負荷がかかつていないようなアイドル運転状
態を標準アイドル運転状態という。
次にこれらのスロツトル弁開度切替手段Ｍ１や
スロツトル弁開度制御手段Ｍ２や発電機制御手段
GMについて具体的に説明する。すなわちスロツ
トル弁２の軸２ａには、これと一体に回転しうる
第１レバー３が設けられており、この第１レバー
３にはアクセルペダル（図示せず）を踏み込むと
矢印ａ方向へ引つ張られるワイヤ４が連結されて
いる。したがつてアクセルペダルを踏み込むと、
ワイヤ４が引つ張られ、第１レバー３が反時計方
向へ回動するため、スロツトル弁２が開いてゆく
ようになつている。
なお、アクセルペダルを踏み込むのを止める
と、図示しない戻しばねの作用により、スロツト
ル弁２が時計方向に回動して閉じてゆくようにな
つている。
そして、この第１レバー３は、スロツトルボデ
ーに固定された第１ストツパとしての第１のスピ
ードアジヤステイングスクリユー（以下「第１ス
クリユー」という）５によつて時計方向の回動が
規制されるようになつており、したがつて第１レ
バー３がアイドル運転時に第１スクリユー５に当
接したときに、スロツトル弁２は第１の開度位置
をとることができる。
また、軸２ａには、第２レバー６が遊嵌されて
おり、この第２レバー６は、その先端部に枢着さ
れたロツド７を介して連結された差圧応動機構と
してのスロツトルオープナ８によつて、回転駆動
されるようになつている。
このスロツトルオープナ８は、エンジン側固定
部９にアーム１０を介して取付けられており、更
にダイヤフラム８ａで仕切られるチヤンバ８ｂ，
８ｃをそなえていて、ロツド７がダイヤフラム８
ａに連結されている。
そして、チヤンバ８ｂ内には、押圧ばね８ｄが
装填されている。
また、チヤンバ８ｂには、ハンチング防止用の
絞り１４付き通路１１の一端が接続されており、
この通路１１の他端には、電磁式三方切換弁（ソ
レノイドバルブ）１２が接続されている。
さらに、この三方切換弁１２には、吸気通路１
におけるスロツトル弁２の配設部分よりも下流側
の部分に連通して吸気マニホールド負圧を導く通
路１３と、エアフイルタ１５を介し大気に連通し
て大気圧を導く通路１６とが接続されていて、三
方切換弁１２のソレノイドコイル１２ａのオンオ
フ作用および戻しばね１２ｃの作用により、プラ
ンジヤ１２ｂが駆動されることによつて、絞り１
４付き通路１１を介し、チヤンバ８ｂへ吸気マニ
ホールド負圧を徐々に作用させたり、大気圧を
徐々作用させたりすることができるようになつて
いる。
なお、チヤンバ８ｃ内は大気圧になつている。
また、チヤンバ８ｂと８ｃとには、それぞれダ
イヤフラム８ａを介してのロツド７の移動を規制
するストツパ８ｅ，８ｆが設けられている。
さらに、第１レバー３には、第２ストツパとし
ての第２のスピードアジヤステイングスクリユー
（以下「第２スクリユー」という）１７が取付け
られており、第２レバー６は、これが第２図中反
時計方向へ回ると、第２スクリユー１７に当た
り、この第２スクリユー１７を介して第１レバー
３およびスロツトル弁２を回動できるようになつ
ている。
したがつて、スロツトルオープナ８のチヤンバ
８ｂ内にアイドル運転時の吸気マニホールド負圧
が作用すると、ロツド７が引き上げられる結果、
第２レバー６が第２図に矢印ｂで示すように反時
計方向へ回動して、第２スクリユー１７を介して
第１レバー３を反時計方向へ回すため、スロツト
ル弁２の開度が前記第１の開度位置におけるそれ
よりも大きくなる。すなわちアイドル運転時に、
スロツトル弁２は第１の開度位置でのスロツトル
弁開度よりも開度が大きくなるような第２の開度
位置をとることができる。
このとき、第１レバー３は第１スクリユー５か
ら離れている。
また、スロツトルオープナ８のチヤンバ８ｂ内
に、大気圧が作用すると、ロツド７が押し下げら
れる結果、第２レバー６が第２スクリユー１７か
ら離れ、これにより第１レバー３は図示しない戻
しばねによつて第１スクリユー５と当接して、こ
れにより同じくアイドル運転時にスロツトル弁２
は第１の開度位置をとることになる。
このようにスロツトルオープナ８のチヤンバ８
ｂ内の圧力を変えることにより、アイドル運転時
に、スロツトル弁２を第１の開度位置または第２
の開度位置のいずれかに切替えることができるの
である。
ところで、三方切換弁１２のソレノイドコイル
１２ａはコントロールユニツト１８の制御出力側
に接続されている。
このコントロールユニツト１８は、回転数セン
サＤからの回転数信号としてのイグニツシヨン信
号SIGを入力として受ける波形整形回路１９と、
この波形整形回路１９から出力されるエンジン回
転数に同期したパルス列信号について周波数−電
圧変換（以下「ｆ−ｖ変換」という）を施すｆ−
ｖ変換回路２０とをそなえて構成されるととも
に、このｆ−ｖ変換回路２０からのアナログ電圧
信号Vrpnと第２設定回転数Ｎ２に対応する基準
信号Vref1とを比較して、Vrpn＜Vref1であれば、
ハイレベル信号を出力し、Vrpn＞Vref1であれば、
ローレベル信号を出力するコンパレータ２１と、
このコンパレータ２１で得られるパルス列信号に
応じオンオフするトランジスタ２２とをそなえて
構成されている。
また、吸気流量制御手段はコンパレータ２１、
トランジスタ２２、三方切換弁１２およびスロツ
トルオープナ８等で構成されている。
したがつて、標準アイドル運転状態のようにエ
ンジン回転数が第２設定回転数Ｎ２よりも大きい
ときは、Vrpn＞Vref1であるから、コンパレータ
２１からローレベル信号が出力され、これにより
トランジスタ２２がオフとなつて三方切換弁１２
のソレノイドコイル１２ａは消磁状態となる。
これにより、スロツトルオープナ８のチヤンバ
８ｂ内に大気圧が作用して、前述のごとく第１レ
バー３は第１スクリユー５に当接してスロツトル
弁２が第１の開度位置をとる。その結果、エンジ
ンＥは第３設定回転数Ｎ３（例えば750rpm）で
回転できるのである。
また、エンジン回転数が第２設定回転数Ｎ２よ
りも小さいときには、Vrpn＜Vref1となるから、
コンパレータ２１の出力側はハイレベルとなり、
これによりトランジスタ２２がオン状態となつ
て、三方切換弁１２のソレノイドコイル１２ａは
励磁状態となる。
これによりスロツトルオープナ８のチヤンバ８
ｂ内に吸気マニホールド負圧が作用して、前述の
ごとく、第２レバー６が第２スクリユー１７に当
接しこれを介して第１レバー３を第２図に矢印ｂ
で示すように反時計方向へ回わし、スロツトル弁
２が第２の開度位置をとる。その結果エンジンＥ
はほぼ第２設定回転数Ｎ２で回転できるのであ
る。
さらに、コントロールユニツト１８には、信号
Vrpnと第１設定回転数Ｎ１に対応する基準信号
Vref2とを比較して、Vrpn＜Vref2であれば、ハイ
レベル信号を出力し、Vrpn＞Vref2であれば、ロ
ーレベル信号を出力するコンパレータ２３が設け
られるとともに、このコンパレータ２３で得られ
るパルス列信号に応じオンオフするトランジスタ
２４が設けられている。
このトランジスタ２４は、コンデンサＣ１と抵
抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３から成る回路の充放電を制御
するためのスイツチングトランジスタとして構成
されており、トランジスタ２４がオン状態で、コ
ンデンサＣ１が放電状態になり、トランジスタ２
４がオフ状態でコンデンサＣ１が充電状態となつ
て、これによりコンデンサＣ１の端子間電圧VP
の大きさを調整制御できるようになつている。
なお、信号Vrpnには点火信号に同期したリツ
プルが重畳しているため、トランジスタ２４のオ
ン時間／（オン時間＋オフ時間）特性は第３図ａ
に示すようになり、さらに定常状態でコンデンサ
Ｃ１の電位VPは第３図ｂに示すようになる。
また、エンジン回転数がステツプ変化したとき
の、VPの応答曲線は第４図に示すようになり、
この第４図において符号で示す領域は高回転側
を、符号で示す領域は低回転側をそれぞれ示し
ている。
そして、この電圧VPはコンパレータ２５の一
入力端へ入力されるようになつている。
また、コントロールユニツト１８には、波形整
形回路１９からの出力信号を受けて、点火信号
SIGに同期して第５図ａに示すような疑似鋸歯状
波信号VSを発生する鋸歯状波信号発生回路２６
が設けられており、この鋸歯状波信号発生回路２
６からの信号VSはコンパレータ２５の他入力端
へ入力されるようになつている。
コンパレータ２５は、VP＜VSのときにハイレ
ベル信号を出力し、VP＞VSのときにローレベル
信号を出力するので、その出力側はトランジスタ
３９のベースに接続されていて、これによりトラ
ンジスタ３９は、コンパレータ２５からのハイレ
ベルまたはローレベルの信号によつてオンオフす
るようになつている。
そして、トランジスタ３９は、オンすることに
より、レギユレータＲのＧ端子を接地し、オフに
なることにより、レギユレータＲのＧ端子の接地
状態を開放するためのスイツチングトランジスタ
として構成されている。
したがつて、トランジスタ３９がオンのとき
は、通常は発電機GEが発電を停止して、発電機
負荷が軽くなり、逆にトランジスタ３９がオフの
ときは、発電機GEが発電を行なつて、発電機負
荷がエンジンＥにかかるようになつている。
なお、第１〜３設定回転数Ｎ１〜Ｎ３の大小関
係は、Ｎ３＞Ｎ２＞Ｎ１となるように設定されて
おり、特にＮ２＞Ｎ１の調整は同一のコントロー
ルユニツト１８内で確実に行なわれるようになつ
ている。
上述の構成により、エンジンＥが、標準アイド
ル運転状態にあるとき、すなわち第３設定回転数
Ｎ３で回転しているときにヘツドランプを点灯す
るなどして電気負荷Ｌをオンすると、発電機GE
がバツテリＢをバツクアツプするために発電を開
始し、エンジンＥに発電機負荷がかかつて、その
結果エンジン回転数は低下する。そしてエンジン
回転数が第１設定回転数Ｎ１よりも小さくなる
と、鋸歯状波信号発生回路２６からの信号の周期
が長くなるため、その波形が第５図ａに実線で示
す状態から点線で示す状態へ変化してゆくととも
に、コンパレータ２３が回転数低下を検出して、
コンデンサＣ１をトランジスタ２４を介し放電さ
せるため、電圧VPが下がつてVPHからVPLへ変化
してゆく。
これによりVP＜VSとなる時間が長くなり、こ
れに伴いトランジスタ３９のオン時間が第５図ｂ
で示すように長くなるため、レギユレータＲのＧ
端子がトランジスタ３９によつて接地される時間
率が大きくなり、発電機GEの発電能力が低下す
る。その結果エンジンＥにかかる負荷が減少して
回転の落込みは止まり、数秒後には電圧VP，VS
が定常状態となつて、Ｇ端子接地率が定常状態と
なり、エンジンＥはもとのアイドル運転状態より
低い回転数即ち第１設定回転数（例えば720rpm）
で安定運転をつづけることができる。
このような状態までは、電気負荷Ｌの印加から
数秒程度であり、回転の落ちはじめから、以下に
説明するスロツトルオープナ８が作動をはじめて
いるものの、これは応答性がそれほど良くないた
め、この時点ではスロツトル弁開度はほとんど変
化していない。
また、この状態では、電気負荷によつて消費さ
れる電力を発電機GEの発電量では、まかなえて
おらず、バツテリＢの放電によつている。
この状態で、コントールユニツト１８からの信
号により三方切換弁１２が駆動されて、スロツト
ルオープナ８が徐々に作動して、スロツトル弁開
度を徐々に大きくしてゆくが、その初期はスロツ
トル弁開度の増加による回転上昇によつて、レギ
ユレータＲのＧ端子の接地時間率の減少を招き、
発電機負荷が増大するため、エンジン回転数はほ
とんどあがらず、したがつて、電気負荷Ｌの消費
電流を発電機GEが発電できる状態になるまでは、
エンジン回転数は第１設定回転数Ｎ１で回転する
のである。
そして、発電機GEが消費電流分を発電できる
状態までＧ端子の接地時間率が減少すると、これ
以上接地時間率が減少しても、レギユレータＲの
機能によつて、それ以上の発電増加が抑えられる
ため、発電機負荷の増大がなくなり、スロツトル
弁開度の変化とともにエンジン回転数が上昇し
て、エンジン回転数は第２設定回転数Ｎ２に向か
つて収束してゆく。
すなわち、スロツトルオープナ８の作動に着目
してその作用を説明すると、電気負荷Ｌがはいる
と同時に、コントールユニツト１８がソレノイド
コイル１２ａへ励磁信号を出して、三方切換弁１
２を負圧側へ導通させるため、吸気マニホールド
負圧（負圧制御信号）が絞り１４を介してスロツ
トルオープナ８のチヤンバ８ｂへ徐々に印加さ
れ、これにより第２レバー６が第２スクリユー１
７に当接しこれを介して第１レバー３をスロツト
ル弁閉側へ徐々に回わす。その結果エンジン回転
数が徐々に上昇し、エンジン回転数が第２設定回
転数Ｎ２をこえると、コントールユニツト１８は
再びソレノイドコイル１２ａへ消磁信号を出し
て、三方切換弁１２を大気側へ導通させるため、
吸気マニホールド負圧（負圧制御信号）が絞り１
４を介して、スロツトルオープナ８のチヤンバ８
ｂから徐々に解除されこれによりスロツトル弁２
が閉側へ徐々に回わり、エンジン回転数が徐々に
低下する。
しかし、エンジン回転数が第２設定回転数Ｎ２
以下になると、再び三方切換弁１２が負圧側に切
換わるため、またエンジン回転数が徐々に上昇
し、この繰り返しによつて、エンジン回転数は第
２設定回転数Ｎ２付近で変動しながらほぼこの値
Ｎ２に制御されるのである。
そしてこの作動を確実にするため、前述のとお
り、設定回転数はＮ３＞Ｎ２＞Ｎ１となるように
設定されているのである。
これによりエンジン負荷に対応した回転数の調
整を短期的には発電量制御により、長期的にはス
ロツトル弁開度制御により、行なうことができ
る。
次に再び、電気負荷Ｌが切られると、発電機負
荷が減り、これによりエンジン回転数が第２設定
回転数Ｎ２をこえて上昇するため、三方切換弁１
２が大気開放され、その結果、大気がスロツトル
オープナ８へ徐々に作用することと相まつて、最
終的には第１レバー３が第１スクリユー５に当た
るまで、スロツトル弁２の開度は徐々に小さくな
り、エンジンＥは標準アイドル運転状態となる。
なお、エンジンＥが標準アイドル運転状態から
第１設定回転数Ｎ１を経て第２設定回転数Ｎ２に
落ち着くまでの様子を、発電量、トランジスタ３
９のオン時間／（オン時間＋オフ時間）〔ON／
（ON＋OFF）〕、エンジン回転数、スロツトルオ
ープナ負圧およびスロツトル弁開度のそれぞれに
ついて示すと、第６図ａ〜ｅに示すようになる。
また、スロツトルオープナ８はアイドル運転時
以外の他の運転時にも作動して第２レバー６を駆
動しているが、走行中は第１レバー３がワイヤ４
によつて反時計方向へ回動しているため、第２レ
バー６がたとえ働いたとしても、これが第２スク
リユー１７に当たることがないので問題はない。
さらに、急にアクセルペダルが戻されて、スロ
ツトル弁２が閉じても、スロツトル弁２は第１ス
クリユー５によつて定まる第１の開度位置を確保
されており、エンジンＥが停止するおそれはな
い。
また、仮に第３設定回転数Ｎ３よりも第２設定
回転数Ｎ２が高く設定された場合は、エンジンＥ
は常に第１設定回転数Ｎ１か第２設定回転数Ｎ２
でアイドル運転を行なうことになるが、このよう
な場合でも第３設定回転数Ｎ３が極端に低くセツ
トされないかぎり、第１スクリユー５の存在効果
は変わらない。
なお、絞り量の極めて大きいすなわち通過断面
積の極めて小さい絞り１４を使用しなければなら
ない場合は、適当な絞り量をもつ絞りと蓄圧器と
の組合わせにより、遅れ時間の調整を行なうこと
もできる。
この場合、エンジン回転数信号をｆ−ｖ変換し
て回転数比例電圧を作るときに生じるリツプルを
平滑化せず、そのまま基準信号Vref1と比較して
いるので、エンジン回転数を第２設定回転数Ｎ２
にするための制御は、リミツトサイクルを描か
ず、バランス点に安定するように行なわれる。
また、前述の実施例のような三方切換弁１２を
用いる代わりに、大気開放用電磁式切換弁と、負
圧印加用電磁式切換弁とを組合わせて用いること
もできる。
この場合エンジン回転数が第２設定回転数Ｎ２
よりも大きいときには、大気開放用切換弁を大気
側に切換えるための信号がコントールユニツトか
ら出力され、逆にエンジン回転数が第２設定回転
数Ｎ２よりも小さいときには、負圧印加用切換弁
を負圧側へ切換えるための信号がコントールユニ
ツトから出力されるようになつている。
第７図は本発明の第２実施例としてのエンジン
回転数調整装置の概略構成を示す模式図であり、
第７図中、第１〜６図と同じ符号はほぼ同様の部
分を示している。
この実施例では、エンジンＥが、運転状態（例
えば低負荷運転状態）によつて作動を停止し休筒
状態へ移行しうる２個の休筒用気筒（この場合は
第１、第４気筒）と、上記運転状態にかかわらず
常時作動する２個の常用気筒（この場合は第２、
第３気筒）とをそなえることにより、作動気筒数
を制御して、４気筒運転（全気筒運転）または２
気筒運転（一部気筒運転）を行ないうる直列４気
筒式の休筒エンジンとして構成されている。
さらに、この第２実施例では、２気筒運転時に
はスロツトル弁２が基本的に第１の開度位置をと
り、エンジン回転数が第２設定回転数Ｎ２よりも
小さい時にはスロツトル弁２が第２の開度位置方
向へ開動するようにスロツトル弁開度制御手段Ｍ
１が作動し、４気筒運転時にはスロツトル弁２が
第２の開度位置をとるように制御されるようにな
つている。
これを実現するために、発電機制御手段GM、
スロツトル弁開度切換手段Ｍ１およびスロツトル
弁開度制御手段Ｍ２のほかに、もう１つのスロツ
トル弁開度制御手段Ｍ３が設けられている。すな
わち負圧側と大気側との切換を行なう三方切換弁
１２のほかに、絞り１４に並設されたバイパス通
路２７に、電磁式切換弁２８が介装されている。
この切換弁２８は、そのソレノイドコイル２８
ａおよび戻しばね２８ｃの作用により、プランジ
ヤ２８ｂが通路２７を開閉するようにしたもの
で、切換弁２８のソレノイドコイル２８ａは、コ
ントールユニツト１８′に接続されている。
コントールユニツト１８′は、波形整形回路１
９、ｆ−ｖ変換回路２０、コンパレータ２１，２
３，２５、トランジスタ２２，２４，３９および
抵抗Ｒ１〜Ｒ３やコンデンサＣ１を含む回路のほ
かに、次に回路をそなえている。すなわち負荷信
号、変速機位置信号、回転数信号や車速信号等を
入力として、２気筒運転にすべきか４気筒運転に
すべきかを判別し、２気筒運転時にはハイレベル
信号、４気筒運転時にはローレベル信号を出力す
る休筒判定回路２９が設けられており、更にこの
休筒判定回路２９からの信号を受けるAND回路
３０、タイマ回路３１およびインバータ３２，４
０並びに弁停止指令回路３３が設けられている。
AND回路３０はその一入力端がコンパレータ
２１の出力側に接続されるとともにその他入力端
が休筒判定回路２９に接続されており、さらにそ
の出力端がAND回路３４の一入力端に接続され
ている。
これにより２気筒運転時には、コンパレータ２
１の出力信号に応じてその出力側がハイレベルに
なつたりローレベルになつたりするが、４気筒運
転時にはその出力側が常にローレベルとなる。
タイマ回路３１は、４気筒運転状態から２気筒
運転状態へ切換わつた直後数秒間はハイレベル信
号を出力し、それ以外でローレベル信号を出力す
るもので、その出力端は、インバータ３５を介し
てAND回路３４の他入力端に接続されるととも
に、OR回路３６の一入力端に接続されている。
インバータ３２は、休筒判定回路２９からの信
号を反転するもので、その出力端はOR回路３６
の他入力端に接続されるとともに、OR回路３７
の一入力端に接続されている。
OR回路３７の他入力端にはAND回路３４の出
力端が接続されており、さらにOR回路３７の出
力端はトランジスタ２２のベースに接続されてい
る。
またOR回路３６の出力端はトランジスタ３８
のベースに接続されている。
そして、トランジスタ３８は切換弁２８のソレ
ノイドコイル２８ａをオンオフするスイツチング
トランジスタとして構成されている。
インバータ４０は、休筒判定回路２９からの信
号を反転するもので、その出力端はトランジスタ
４１のベースに接続されている。
このトランジスタ４１は、コンパレータ２３の
出力側を接地状態にしてトランジスタ２４のオン
オフ制御を不能ならしめるか、開放状態にしてト
ランジスタ２４のオンオフ制御を可能ならしめる
かを制御するものである。
また、インバータ３２の出力端は、トランジス
タ４２のベースに接続されている。
このトランジスタ４２は、コンパレータ２５の
出力端を接地状態にしてトランジスタ３９のオン
オフ制御を不能ならしめるか、開放状態にしてト
ランジスタ３９のオンオフ制御を可能ならしめる
かを制御するものである。
なお、弁停止指令回路３３は、休筒判定回路２
９からの信号を受けて図示しない弁作動停止機構
への弁停止のための指令信号を出力するものであ
る。
また、通路１６には絞り１４′が設けられてお
り、これにより大気開放を負圧導入に比べて徐々
に行なわせることができる。
この第２実施例の装置は上述のごとく構成され
ているので、例えば車両が停止状態にあり、アク
セルペダルが踏まれていない状態で、変速機がニ
ユートラルにあるときは、休筒判定回路２９は、
２気筒運転となるように、その出力側がハイレベ
ルとなる。これにより弁停止指令回路３３の作用
によつて、２気筒運転が実現されるとともに、ト
ランジスタ３８がオフ状態となつて、切換弁２８
のソレノイドコイル２８ａが非通電状態となり、
切換弁２８が通路２７を閉じる。
このとき、インバータ４０，３２の出力端はそ
れぞれローレベルであるので、トランジスタ４
１，４２はそれぞれオフとなつており、これによ
り、コンパレータ２３，２５の出力側がハイレベ
ルあるいはローレベルとなれば、トランジスタ２
４，３９をそれぞれオンオフさせうる状態になつ
ている。
また、AND回路３０，３４およびOR回路３７
は１つの入力端がハイレベルあるいはローレベル
となれば各出力側がハイレベルあるいはローレベ
ルとなつてトランジスタ２２をオンオフさせうる
状態になつている。
これによりエンジン回転数が発電機負荷によつ
て低下すると、すぐにトランジスタ２４がオンと
なつて電圧VPが下がるとともに、鋸歯状波信号
発生回路２６からの信号VSの周期が長くなつて、
これによりトランジスタ３９の接地時間率が大き
くなり、発電機負荷が軽くなつて、エンジン回転
数低下を防止できる。すなわち電気負荷Ｌの投入
直後の短期間の間は発電量制御によりエンジン回
転数が調整される。
また、エンジン回転数低下に伴い、トランジス
タ２２もオンとなるため、三方切換弁１２が負圧
側になり、スロツトルオープナ８が作動するが、
前述のごとく、発電機GEが消費電流分を発電で
きる状態にまで達すると、スロツトル弁開度の増
大とともに、エンジン回転数があがり、これによ
り最終的にはエンジンＥは第２設定回転数Ｎ２近
傍で回転するのである。
また、発電機負荷が軽減されて、エンジンが標
準アイドル運転状態になると、トランジスタ２
２，２４，３９がオフとなつて、レギユレータＲ
のＧ端子が非接地となるとともに、三方切換弁１
２が大気側に切替わるため、スロツトル弁２が第
１の開度位置をとり、これによりエンジンＥは第
３設定回転数Ｎ３で回転する。
このようにして、２気筒運転状態においては、
エンジン回転数の変動を検出して、発電量制御と
スロツトル弁開度制御とが協働して行なわれるの
で、安定したエンジンの作動を確保できる。
次にこのような２気筒運転状態から、クラツチ
ペダルを踏んで、変速機を第１速に入れ発進準備
状態にすると、休筒判定回路２９は、４気筒運転
となるように、その出力側がローレベルとなる。
これにより弁停止指令回路３３の作用により、４
気筒運転が実現されるときに、すぐにトランジス
タ２８，４１，４２がオン状態となる。
この状態では、コンパレータ２５の出力側が接
地されるので、コンパレータ２５の出力側のレベ
ルにかかわりなく、トランジスタ３９はオフとな
り、これによりこの場合はレギユレータＲのＧ端
子を接地することにより行なう発電量制御はされ
ないことになる。
なお、この場合、このように発電量制御がされ
なくても、発電機負荷の影響はほとんどない。
また、トランジスタ４１がオンであるので、コ
ンパレータ２３の出力側のレベルにかかわりな
く、トランジスタ２４はオフの状態を保ち、これ
により発電量制御を行なわない間のコンデンサＣ
１の放電を防止できる。
さらに、トランジスタ３８がオンであるから、
切換弁２８のソレノイドコイル２８ａが通電状態
となり、切換弁２８が通路２７を開く。
その結果スロツトル弁２は第１の開度位置から
第２の開度位置へ急速に切替わつて、このような
切替過渡時にエンジン回転数の落込みを招くこと
なく、４気筒アイドル運転を行なうことができ
る。
このように急速に切替えると、エンジン回転数
の落込みを招かないので、次の理由による。
すなわち、４気筒アイドル運転時によける適正
な吸気マニホールド負圧（例えば500mmHg）は、
２気筒アイドル運転時における適正な吸気マニホ
ールド負圧（例えば400mmHg）よりも大きいた
め、２気筒アイドル運転状態から４気筒運転状態
へ切替えると、例えば吸気マニホールド負圧が
400mmHg位の４気筒運転状態となつて一瞬エンジ
ン回転数が上昇するが、スロツトルオープナ８の
応答の遅れ（通路１３には絞りがないが多少の遅
れは生じる）で、空気流入量が定常よりも少ない
ため、すぐ定常状態に近づく。
なお、積極的にスロツトルオープナ８の作動を
遅らせると、回転数落ち込み側にオーバシユート
を起こすため、このような２気筒運転から４気筒
運転への切替の場合は、スロツトルオープナ８の
作動は急速に行なわれる方が一瞬のエンジン回転
数の上昇があつても好ましいのである。
このため、絞りのない通路１３，２７を通じて
吸気マニホールド負圧を急速に作用させるのであ
る。
そして、このような４気筒運転状態から再び変
速機をニユートラルにすると、休筒判定回路２９
は、再び２気筒運転となるように、その出力側が
ハイレベルとなる。
これにより弁停止指令回路３３の作用によつ
て、２気筒運転が実現されるとともに、タイマ回
路３１の作用によつて、切替直後の数秒間はトラ
ンジスタ２２をオフ、トランジスタ３８をオンに
するため、切換弁１２が大気側となるとともに、
切換弁２８がバイパス通路２７を開にする。
これにより、スロツトルオープナ８のチヤンバ
８ｂ内の負圧が絞り１４′を通じて徐々に大気側
へ解放される。その結果スロツトル弁２は、この
切替過渡時に、エンジン回転数の落込みを招くこ
となく、２気筒アイドル運転を行なうことができ
う。
このように徐々に切替えると、エンジン回転数
の落込みを招かないのは、次の理由による。すな
わち上述のごとく４気筒アイドル運転時における
適正な吸気マニホールド負圧（例えば500mmHg）
は、２気筒アイドル運転時における適正な吸気マ
ニホールド負圧（例えば400mmHg）よりも大きい
ため、絞り１４′を用いないで急速に４気筒アイ
ドル運転状態から２気筒運転状態へ切替えると、
吸気マニホールド負圧は急に変化できないため、
上記の例にしたがえば、吸気マニホールド負圧が
500mmHg位の２気筒運転状態となり、その結果ト
ルク不足となつて、エンジン回転数が落ち込み、
最悪の場合、エンジンが停止してしまう。
そこでこの事態を解消するために、大気側通路
１６に絞り１４′が設けられているのである。す
なわちこの絞り１４′を設けることにより、スロ
ツトルオープナ８内の負圧制御信号が徐々に大気
側へ解除されるため、第２の開度位置から第１の
開度位置への切替えが徐々に行なわれる。その結
果切替過渡時におけるエンジン回転数の落込みを
少なくでき、スムーズな切替えを達成できるので
ある。
なお、絞り１４′は絞り過ぎると、オーバシユ
ートが大きくなつて好ましくないので、適度の絞
り量に設定する。
そして、このような切替から数秒以上経過する
と、前述のごとくトランジスタ２２，３９は負荷
変動にともなうエンジン回転数の変動に応じてオ
ンオフするようになり、これにより再び２気筒運
転状態において、発電量制御とスロツトル弁開度
制御とが必要に応じ行なわれることになり、その
結果安定したエンジンの作動を確保できるのであ
る。
なお、この第２実施例は４気筒式休筒エンジン
のほか、その他の多気筒式休筒エンジンにも適用
でき、更にキヤブレタ方式の休筒エンジンのほ
か、燃料噴射方式の休筒エンジンにも適用でき
る。
また、スロツトル弁開度切替手段Ｍ１として、
パルスモータ等の電動機を用いたものを使うこと
もできる。
さらに、コントロールユニツト１８，１８′内
のハードウエアで行なう機能を総てソフトウエア
に置き換えて行なうこともできる。
また、バツテリＢの容量が十分に大きく、アイ
ドル運転時に、バツテリＢから放電を行なつて
も、走行中に十分充電が行なえるシステムであれ
ば、スロツトル弁開度制御は行なわずに、発電量
制御だけを行なつて、エンジン回転数を調整する
ことも可能である。
以上詳述したように、本発明のエンジン回転数
調整装置によれば、アイドル運転中に負荷変化等
に基づいてエンジン回転数が低下した場合には、
その直後に発電機制御手段の作用により俊敏な回
転数の回復が図られた後、吸気流量制御手段の作
用によりエンジン出力が増大されてエンジン回転
数が調整されるので、発電制御に基づくバツテリ
の負担が抑制されつつエンジンストールの防止お
よびアイドル時のエンジン回転数の安定化が図ら
れるという効果を奏する。その際特に、発電制御
が開始される第１の設定回転数を吸気量増量が開
始される第２の設定回転数より低くしたので、ア
イドル時のようにバツテリに負担がかかりやすい
運転状態においてエンジン回転数落ち込み防止の
ために行なう発電制御を必要最小限にとどめるこ
とができ、バツテリの負担軽減が極めて効果的に
図られている。
【図面の簡単な説明】
第１〜６図は本発明の第１実施例としてのエン
ジン回転数調整装置を示すもので、第１図はその
全体構成図、第２図はその要部の概略構造を示す
模式図、第３図ａ，ｂ、第４図、第５図ａ，ｂお
よび第６図ａ〜ｅはいずれもその作用を説明する
ためのグラフであり、第７図は本発明の第２実施
例としてのエンジン回転数調整装置を示す模式図
である。 １……吸気通路、２……スロツトル弁、２ａ…
…軸、３……第１レバー、４……ワイヤ、５……
第１スクリユー、６……第２スクリユー、７……
ロツド、８……差圧応動機構としてのスロツトル
オープナ、８ａ……ダイヤフラム、８ｂ，８ｃ…
…チヤンバ、８ｄ……押圧ばね、８ｅ，８ｆ……
ストツパ、９……エンジン側固定部、１０……ア
ーム、１１……通路、１２……三方切換弁、１２
ａ……ソレノイドコイル、１２ｂ……プランジ
ヤ、１２ｃ……戻しばね、１３……通路、１４，
１４′……絞り、１５……エアフイルタ、１６…
…通路、１７……第２スクリユー、１８，１８′
……コントロールユニツト、１９……波形整形回
路、２０……ｆ−ｖ変換回路、２１……コンパレ
ータ、２２……トランジスタ、２３……キースイ
ツチ、２４……蓄圧器、２５，２６……切換弁、
２７……バイパス通路、２８……切換弁、２８ａ
……ソレノイドコイル、２８ｂ……プランジヤ、
２８ｃ……戻しばね、２９……休筒判定回路、３
０……AND回路、３１……タイマ回路、３２…
…インバータ、３３……弁停止指令回路、３４…
…AND回路、３５……インバータ、３６，３７
……OR回路、３８，３９……トランジスタ、４
０……インバータ、４１，４２……トランジス
タ、Ｂ……バツテリ、Ｄ……回転数センサ、Ｅ…
…エンジン、Ｋ……キースイツチ、Ｌ……電気負
荷、Ｔ……ベルト、Ｃ１……コンデンサ、Ｐ１，
Ｐ２……プーリ、Ｒ１〜Ｒ３……抵抗、Ｍ１……
スロツトル弁開度切替手段、Ｍ２，Ｍ３……スロ
ツトル弁開度制御手段、GE……発電機、GM…
…発電機制御手段。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ エンジンにより駆動されてバツテリへの充電
    を行なう発電機をそなえたものにおいて、上記エ
    ンジンの回転数を検出する回転数検出手段と、同
    回転数検出手段からの信号に基づいて上記エンジ
    ンの回転数がアイドリング回転数近傍の第１の設
    定回転数よりも小さくなつた場合に上記エンジン
    の発電を制御するための制御信号を出力する発電
    機制御手段と、上記エンジンの吸気通路に設けら
    れ、上記エンジンの燃焼室に供給される吸入空気
    量を調整する吸入空気量調整手段と、上記回転数
    検出手段からの信号に基づいて、上記エンジンの
    回転数が上記アイドリング回転数近傍でしかも上
    記第１の設定回転数より大きい第２の設定回転数
    に比べ小さくなつた場合に上記吸入空気量を増量
    すべく上記吸気流量調整手段を作動せしめる吸気
    流量制御手段とをそなえ、上記エンジンのアイド
    ル運転時における回転数の調整が上記発電機制御
    手段と上記吸気流量制御手段との協働により行な
    われるように構成されたことを特徴とする、エン
    ジン回転数調整装置。
JP57013979A 1982-01-30 1982-01-30 エンジン回転数調整装置 Granted JPS58131342A (ja)

Priority Applications (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57013979A JPS58131342A (ja) 1982-01-30 1982-01-30 エンジン回転数調整装置
US06/461,178 US4520272A (en) 1982-01-30 1983-01-26 Engine speed regulating system
KR1019830000293A KR900006089B1 (ko) 1982-01-30 1983-01-26 엔진 회전수 조정장치
AU10817/83A AU543151B2 (en) 1982-01-30 1983-01-27 Engine speed regulating system
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