JPH0437259B2

JPH0437259B2 -

Info

Publication number: JPH0437259B2
Application number: JP59101183A
Authority: JP
Inventors: Yoshiro Danno; Akira Takahashi; Kazumasa Iida
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1984-05-19
Filing date: 1984-05-19
Publication date: 1992-06-18
Also published as: JPS60247026A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、複合吸気式エンジンのアイドル運転
状態を制御するための装置に関する。

〔従来の技術〕

エンジンの燃焼室に吸気を導く吸気系が互いに
並列な１次吸気通路と２次吸気通路とを含んで構
成され、２次吸気通路には運転状態に応じて同通
路から燃焼室への吸気の導通を停止せしめる吸気
停止手段が設けられるいわゆる複合吸気式エンジ
ンにおいては、一般に、１次吸気通路のみから燃
焼室に吸気が導かれる状態（以下、この状態を
「Ｐ」で表わす。）は、燃焼がよく、始動性、アイ
ドル安定性がよいかわりに、高出力時（特に高回
転時）に出力が低下する特性をもち、他方、１次
吸気通路と２次吸気通路の双方から燃焼室に吸気
が導かれる状態（以下、この状態を「Ｐ＋Ｓ」で
表わす。）は、低速、低負荷での燃焼が悪く、始
動性、アイドルの安定性が悪いが、反面高出力時
（特に高回転時）の性能が優れているという特性
をもつ。

したがつて、この種の複合吸気式エンジンにお
いては、始動は「Ｐ」で行ない、高出力時（特に
高回転時）には出力を確保するため「Ｐ＋Ｓ」で
運転することが好ましく、一般には実開昭57−
196220号公報や特開昭54−84128号公報等にも示
されるように、始動時が含まれる低回転時（また
は低出力時）は、「Ｐ」での運転が行なわれ、高
回転時（または高出力時）は「Ｐ＋Ｓ」で運転さ
れている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、弁作動停止機構等で代表される吸気
停止手段においては、２次吸気通路からの吸気の
導通を許容する第１の態様と同通路からの吸気の
導通を停止する第２の態様とが得られるように、
通常、吸気の導通と停止とを切り換える切換部材
を油圧アクチユエータや電磁アクチユエータで駆
動することが行なわれる。ここで、油圧アクチユ
エータを使う場合を例にとると、エンジンの冷態
時（油温が低い時）には、油の粘度が高いため、
油圧アクチユエータの動きが遅くなり、切換メカ
ニズムの作動に時間がかかり、所望の制御態様と
なるのに多大な時間遅れを生じたり（すなわち
「Ｐ」状態での運転中にエンジンが高出力状態に
移行してもなかなか「Ｐ＋Ｓ」状態とならず、加
速性能等にも悪影響がある。）、特に吸気停止手段
が実開昭57−196220号公報に示される弁作動停止
機構で構成されている場合（この場合には弁作
動・非作動の切換が弁リフト非発生中に完了する
ように通常タイミング制御がなされている。）に
は、切換不完全な状態で弁のリフトが開始され、
切換メカニズムの構成部品が不完全な嵌合状態で
大きな応力を受けて異常挙動による異音を発生し
たり、このことが繰り返された場合には、破損に
つながつたりするおそれもある。なお、このよう
なエンジンの低温時における問題は、アクチユエ
ータが油圧駆動のものでなくとも、可動部分に潤
滑油が供給されている限り、発生するおそれがあ
る。

したがつて、アクチユエータが油圧駆動の場合
は特に、アクチユエータが油圧駆動でなくとも可
動部分に潤滑油が供給されている限りは、エンジ
ンの低温時に運転状態に応じて吸気停止手段の切
換を頻繁に行なうことは必ずしも得策ではなく、
むしろ始動時は始動性を確保するために「Ｐ」状
態で運転を行ない、アイドル運転を含む低出力運
転（低回転運転）が継続している間は「Ｐ」状態
を維持し、その後高出力運転（高回転運転）にな
つた時に出力を確保するために「Ｐ＋Ｓ」状態に
切り換え、その後は温度が上昇するまでは、運転
状態がアイドル運転を含む低出力運転（低回転運
転）になろうとも「Ｐ＋Ｓ」状態で運転すること
が望ましく、このようにすることで、始動性の確
保と高出力運転（高回転運転）下でのエンジン出
力の確保が可能となる。このため、アクチユエー
タが油圧駆動の場合や可動部分に潤滑油が供給さ
れているような場合には、低温アイドル運転時
に、アイドル運転に本来適した「Ｐ」状態による
運転と、本来はアイドル運転には必ずしも適さな
い「Ｐ＋Ｓ」状態による運転とが行なわれること
になる。

また、アクチユエータとして電磁式のものを用
いた場合には、エンジンの運転中にバツテリが過
放電ぎみとなり、バツテリ電圧が低下したような
際に、アクチユエータの作動の信頼性が低下した
応答遅れ等が発生して加速中の「Ｐ＋Ｓ」への移
行がスムーズに行なわれず、ドライバビリテイの
悪化を生じる場合があるので、このような状況下
では、加速性能等を確保しようとすると、やはり
「Ｐ」から「Ｐ＋Ｓ」へ切り換えたのちは、「Ｐ＋
Ｓ」の状態を維持しておくことが賢明である。こ
のため、「Ｐ」状態での始動後エンジンが加速さ
れ高出力運転（高回転運転）となり「Ｐ＋Ｓ」に
切り換えられたのち、バツテリ電圧の低下状態が
検出されたときには、その後運転状態がアイドル
状態となつた場合であつても、「Ｐ＋Ｓ」状態で
の運転の継続が要求されることがある。したがつ
て、電磁式アクチユエータを用いた場合であつて
も、アイドル運転時に「Ｐ」状態と「Ｐ＋Ｓ」状
態が発生することが想定される。

すなわち、複合吸気式エンジンにおいては、
種々の事情からアイドル運転時に本来は好ましか
らざる「Ｐ＋Ｓ」状態での運転も行なう場合があ
り、このような状況下での燃焼の悪化に伴うエン
ジンの出力低下がアイドル回転数の不安定化を引
き起こすという問題がある。

本発明は、上述の問題点を解決しようとするも
ので、エンジンのアイドル状態を適切に制御する
ことができるようにした、複合吸気式エンジンの
アイドル回転数制御装置を提供することを目的と
する。

〔問題点を解決するための手段〕

このため、本発明の複合吸気式エンジンのアイ
ドル回転数制御装置は、エンジンの燃焼室に吸気
を導く吸気系が互いに並列な１次吸気通路と２次
吸気通路とを含んで構成され、上記２次吸気通路
には運転状態に応じて同通路から上記燃焼室への
吸気の導通を停止せしめる吸気停止手段が設けら
れるとともに、上記エンジンのアイドル運転が上
記吸気停止手段が作動する第一アイドル運転状態
と上記吸気停止手段が非作動となる第二アイドル
運転状態とで構成される複合吸気式エンジンにお
いて、上記燃焼室に供給される混合気量を調整す
べく上記吸気停止手段とは別に上記吸気系に設け
られた吸気制御弁と、上記第一アイドル運転状態
より上記第二アイドル運転状態の方が上記エンジ
ンの燃焼室に供給される混合気量が多くなるよう
に、上記第二アイドル運転状態における上記供給
制御弁開度を上記第一アイドル運転状態における
上記吸気制御弁開度より大きく設定する弁開度制
御手段とをそなえたことを特徴としている。

〔作用〕

上述の構成により、１次吸気弁のみの作動時
（２次吸気弁の停止時）から１次吸気弁および２
次吸気弁の作動時の運転域が移行したときには、
エンジンの燃焼室へ供給される混合気量が１次吸
気弁のみの作動時の混合気量よりも増量される。

また、１次吸気弁のみの作動時から１次吸気弁
および２次吸気弁の作動時へ運転域が移行したと
きには、スロツトル弁の開度が１次吸気弁のみの
作動時の開度よりも大きくなる。

〔実施例〕

以下、図面により本発明の実施例について説明
すると、図は本発明の一実施例としての複合吸気
式エンジンのアイドル回転数制御装置を示すもの
で、第１図はその全体構成図、第２図はそのエン
ジン動弁系の弁作動停止装置を示す構成図、第３
図はそのロツクプレートの部分平面図、第４図は
その要部構成図、第５図はそのエンジンの要部縦
断面図、第６図はそのエンジンの要部を模式的に
示す平面図、第７〜１３図はいずれもその作用を
説明するためのグラフ、第１４〜１８図はいずれ
もその作用を説明するたのフローチヤートであ
る。

第１〜６図に示すごとく、本実施例にかかる自
動車搭載用の直列４気筒式ガソリンエンジンのご
とき内燃機関Ｅ（以下単に「エンジンＥ」という）
は、ターボチヤージ３をそなえている。このター
ボチヤージ３は、エンジンＥの排気通路２に介装
されるタービン４をそなえるとともに、エンジン
Ｅの吸気通路１に介装されタービン４によつて回
転駆動されるコンプレツサ５をそなえている。

なお、排気通路２のタービン配設部分を迂回す
るバイパス通路が排気通路２に接続されており、
このバイパス通路を開閉するウエストゲートバル
ブ６が設けられている。このウエストゲートバル
ブ６は２枚ダイアフラム式圧力応動装置７によつ
て開閉駆動されるようになつているが、電磁式切
替弁３４（この弁３４は弁体用の図示しない戻し
ばねをもつ）によつて、圧力応動装置７の一圧力
室へ大気圧および過給圧を選択的に供給すること
で、ウエストゲートバルブ６の開時期等を調整
し、少なくとも２種の過給圧特性を実現できるよ
うになつている。

また、エンジンＥの吸気通路１には、その上流
側（エアクリーナ側）から順に、エアフローセン
サ１６、ターボチヤージ３のコンプレツサ５、イ
ンタクーラ８、電磁式燃料噴射弁９，１０（これ
らの弁９，１０は噴射容量が異なる）およびスロ
ツトル弁１１が設けられ、エンジンＥの排気通路
２には、その上流側（エンジン燃焼室側）から順
に、ターボチヤージ３のタービン４、触媒コンバ
ータ３１および図示しないマフラーが設けられて
いる。

第４図に示すごとく、エンジンＥの吸気通路１
に配設されるスロツトル弁１１の軸１１ａは吸気
通路１の外部でスロツトルレバー１１ｃに連結さ
れている。

また、スロツトルレバー１１ｃの端部１１ｄに
は、アクセルペダル（図示せず）を踏み込むと、
スロツトルレバー１１ｃを介してスロツトル弁１
１を第４図中時計まわりの方向（開方向）へ回動
させるワイヤ（図示せず）が連結されており、さ
らにスロツトル弁１１には、これを閉方向へ付勢
する戻しばね（図示せず）が装着されていて、こ
れにより上記ワイヤの引張力を弱めると、スロツ
トル弁１１は閉じてゆくようになつている。

ところで、エンジンアイドル運転時にスロツト
ル弁１１の開度を制御するアクチユエータ１２が
設けられており、このアクチユエータ１２は、回
転軸にウオーム１４ａを有する直流モータ（以下
単に「モータ」という。）１３をそなえていた、
このモータ１３付きのウオーム１４ａは環状のウ
オームホイール１４ｂに噛合している。

このウオームホイール１４ｂには雌ねじ部１４
ｄを有するパイプ軸１４ｃが一体に設けられてお
り、このパイプ軸１４ｃの雌ねじ部１４ｄに螺合
する雄ねじ部１５ａを有するロツド（ストツパ部
材）１５が、ウオームホイール１４ｂおよびパイ
プ軸１４ｃを貫通して取り付けられている。

そして、ロツド１５の先端部は、アイドルセン
サとしてのアイドルスイツチ２５を介して、スロ
ツトルレバー１１ｃの端部１１ｄに、スロツトル
弁１１が全閉状態にあるときに当接するようにな
つている。すなわち、ロツド１５でスロツトル弁
１１の全閉ストツプ位置を規制するようになつて
いる。

ここで、アイドルスイツチ２５は、スロツトル
弁１１が全閉ストツプ位置にあるとき（エンジン
アイドル運転状態時）にオン（閉）、それ以外で
オフ（開）となるスイツチである。

なお、ロツド１５には長穴１５ｂが形成されて
おり、この長穴１５ｂにはアクチユエータ本体側
のピン（図示せず）が案内されるようになつてお
り、これによりロツド１５の回転防止がはかられ
ている。

このように、ロツド１５の先端部は、エンジン
Ｅがアイドル運転状態にあるときに当接している
ので、モータ１３をある方向に回転させることに
より、ウオームギヤを介しパイプ軸１４ｃを回転
させ、ロツド１５をアクチユエータ１２から突出
させる（前進させる）と、スロツトル弁１１を開
き、モータ１３を逆方向に回転させて、ロツド１
５をアクチユエータ１２内へ引つ込ませる（後退
させる）と、スロツトル弁１１を戻しばねの作用
によつて閉じるように制御することができる。

すなわち、ロツド１５を駆動することにより、
スロツトル弁１１の全閉ストツプ位置を変更し
て、スロツトル弁１１のアイドル開度を制御でき
るのである。

本実施例では、各気筒S₁〜S₄へ通ずる１次吸気
系と２次吸気系とそなえたCISエンジンとして構
成されており、このエンジンＥは、１次吸気系１
Ｐに、エンジン全回転域に亘つて作動する１次吸
気弁４０をそなえるとともに、２次吸気系１Ｓ
に、エンジン低回転域では作動を停止しエンジン
高回転域になると作動を開始する２次吸気弁４１
をそなえている。

そして、本実施例のエンジン動弁系では、１次
吸気弁４０、２次吸気弁４１および排気弁４２が
それぞれロツカアームを介してカムによつて開閉
駆動されるようになつているが、第２図に示すご
とく、２次吸気弁１１９をカム１０１によつて開
閉駆動するロツカアーム１０２には、弁作動停止
機構Ｍが設けられている。すなわち、ロツカアー
ム１０２には、シリンダ１１２が装着されてお
り、このシリンダ１１２に、有底円筒形のプラン
ジヤ１１３が摺動可能に内嵌されている。プラン
ジヤ１１３は、その内部に装着されたスプリング
１１４によつて第２図中下方へ押圧されるととも
に、その下端の底面部が２次吸気弁１１９の弁軸
端に当接している。

またシリンダ１１２の円筒壁には、プランジヤ
１１３がシリンダ１１２に対して最下方位置（図
示の位置）となつたときに、プランジヤ１１３上
端部の直上となる位置に、２つの長孔１１２ａが
対向して設けられており、これらの長孔１１２ａ
には，係止機構ENを構成するロツクプレート１
０６が挿入されるようになつている。

そして、このロツクプレート１０６の先端部に
は２股フオーク部分が形成されており、この２股
フオーク部分は、第３図に示すごとく、その先端
寄り部分がプランジヤ１１３の内径に略等しい狭
隙間部１０６ａとして形成されるとともに、その
基端寄り部分がプランジヤ１１３の外径よりやや
広い広隙間部１０６ｂとして形成されている。

また、ロツカアーム１０２には、シリンダ１０
４と、このシリンダ１０４内を摺動するピストン
１０５と、このピストン１０５とばね受け１０８
との間に介装されてピストン１０５を第２図中右
方へ押圧する戻しスプリング１０７とからなる油
圧式のアクチユエータ１０３が設けられている。

そして、ピストン１０５とロツクプレート１０
６とは連結されるが、この連結部分１３３は次の
ようになつている。

すなわちピストン１０５の外端部には、ピスト
ン１０５の摺動方向に関し直角となる断面が四角
形を呈する筒状の連結部材が固着され、ロツクプ
レート１０６のピストン１０５側に設けられ略Ｃ
字状を呈する鉤型部がピストン１０５の摺動方向
に沿つて間隙を存して上記連結部材を囲まれるよ
うにして設けられており、これによつてロツクプ
レート１０６とピストン１０５とが間隙を存して
連結されている。

さらに、ロツカシヤフト１２４には、タイミン
グカム１２５が設けられており、このタイミング
カム１２５は、ロツカアーム１０２の揺動が最大
あるいはその近傍（カムリフトが最大あるいはそ
の近傍）となつたときに、略円柱形を呈するタイ
ミングカムフオロア１２６をロツカシヤフト１２
４の半径方向外方へ大きく摺動させるように構成
されている。

また、タイミングプレート１０９は、ロツカア
ーム１０２の本体に取り付けられた軸に回転可能
に枢支されるとともに、シリンダ１０４外部上方
に設けられた溝１０４ａ内を摺動してピストン１
０５の図中左端部と中間部上方に設けられた切込
み１０５ａとに係合可能となるように構成されて
いる。

さらに、タイミングプレート１０９はスプリン
グによりピストン係合方向に付勢されており、タ
イミングカムフオロア１２６がタイミングカム１
２５によつて第２図中上方に押し上げられると、
タイミングカムフオロア１２６によつて、回動さ
れたピストン１０５との係合がはずれるようにな
つている。なお、アクチユエータ１０３における
シリンダ１０４の油室１１０はロツカアーム１０
２の揺動に関係なく、油路１１１によつて供給油
路１２２を介し常時ロツカシヤフト１２４内の油
路１２３に連通されている。

ロツクプレート１０６およびこれを駆動するア
クチユエータ１０３は、上述のごとく構成されて
いるので、アクチユエータ１０３へ圧油を供給す
ると、所要のタイミングでロツクプレート１０６
が突出せしめられて、ロツクプレート１０６の広
隙間部１０６ｂがプランジヤ１１３の上方へ位置
し、これによりプランジヤ１１３はロツカアーム
１０２の揺動に伴いシリンダ１１２内を摺動し
て、弁停止状態を実現することができる。

また、アクチユエータ１０３から油を排出する
と、戻しスプリング１０７の作用によつて、所要
のタイミングで、ロツクプレート１０６が引つ込
められて、ロツクプレート１０６の狭隙間部１０
６ａがプランジヤ１１３の上方へ位置し、これに
よりプランジヤ１１３はロツクプレート１０６に
係止されて、弁作動状態を実現することができ
る。

また、油路１２３に高油圧を供給する油圧供給
系が設けられており、ポンプ５１によりオイルタ
ンク５２からの作動油を油路５３を通じて、油路
１２３へ供給するようになつている。

そして、油路５３には、オイルコントロールバ
ルブ（OCV）５０が介装されており、そのソレ
ノイド５０ａにOCV制御手段M1、混合気増量制
御手段M2およびアクチユエータ制御手段M3を構
成するコントローラ２９からの制御信号を受けた
ときには、OCV５０はオン（ON）となつて油路
５３を連通状態とするとともに、そのソレノイド
５０ａにコントローラ２９からの制御信号を受け
ないときには、OCV５０はオフ（OFF）となつ
て、油路１２３内の圧油を油路５４へ排出する。

なお、第２図中の符号１２１はバルブスプリン
グ１２０のためのばね受けを示している。

また、スロツトル弁１１の開度（スロツトル開
度）を検出するスロツトルセンサ２０が設けられ
ており、このスロツトルセンサ２０としては、ス
ロツトル開度に比例した電圧を発生するポテンシ
ョメータ等が用いられる。

さらに、第１図に示すごとく、エンジンＥの暖
機温度としての冷却水温を検出する水温センサ２
１が設けられるとともに、エンジン回転数を例え
ばイグニツシヨンコイル３２の１次側マイナス端
子から得られる点火パルス情報で検出する回転数
センサ１７が設けられている。

さらにまた、車速をこれに比例した周波数を有
するパルス信号で検出する車速センサ２４が設け
られており、この車速センサ２４としては、公知
のリードスイツチが用いられている。

また、エンジンクランキング状態を検出するク
ランキグセンサとしてのクランキグスイツチ２６
が設けられており、このクランキグスイツチ２６
は、セルモータがオンされたときにオン（閉）、
それ以外でオフ（開）となるスイツチである。

ところで、エアフローセンサ１６は、吸気通路
１内に配設された柱状体によつて発生するカルマ
ン渦の個数を超音波変調手段によつて検出した
り、抵抗値の変化によつて検出したりすることに
より、吸気通路１の吸入空気量を検出するもの
で、エアフローセンサ１６からのデイジタル出力
はコントローラ２９へ入力されるようになつてい
る。なお、エアフローセンサ１６からのデイジタ
ル出力はコントローラ２９内で例えば1/2分周器
にかけられてから各種の処理に供される。

また一般にエアフローセンサ１６はエンジンＥ
の低速高負荷状態において吸気脈動等により誤動
作するといわれているが、本実施例では、エアフ
ローセンサ１６の下流側びインタクーラ８を設け
エアクリーナ部分の寸法等を適宜調整することに
より、上記のような吸気脈動はほとんど起きなく
なつたので、エアフローセンサ１６による計測信
頼性あるいは精度は十分に高いものと考えられ
る。

さらに、上記のセンサやスイツチのほか、吸気
温度を検出する吸気温センサ１８、大気圧を検出
する大気圧センサ１９、排気中の酸素濃度を検出
するO₂センサ２２、エンジンノツク状態を検出
するノツクセンサ２３、デイストリビユータ３３
付き光電変換手段によつてクランク角度を検出す
るクランク角度センサ２７を、スロツトル弁１１
の基準開度（この開度は例えばエンジン回転数
600rpm前後に対応する小さい開度として設定さ
れている。）に対応するアクチユエータ１２付き
のロツド１５の位置（基準位置）を検出するポジ
シヨンセンサとしてのモータポジシヨンスイツチ
２８などが設けられており、これらのセンサやス
イツチからの信号はコントローラ２９へ入力され
るようになつている。

なお、モータポジシヨンスイツチ２８は、第４
図に示すごとく、ロツド１５の後端面より後方に
設けられており、ロツド１５が最も後退した状態
の近傍でオン（閉）、それ以外でオフ（開）とな
るように構成されている。

また、吸気温センサ１８、大気圧センサ１９、
水温センサ２１、スロツトルセンサ２０、O₂セ
ンサ２２、ノツクセンサ２３などは、その検出信
号がアナログ信号であるので、Ａ／Ｄコンバータ
を介してコントローラ２９へ入力される。

なお、大気圧センサ１９はコントローラ２９内
に組み込んでもよい。

また、イグニツシヨンコイル３２が設けられて
おり、このイグニツシヨンコイル３２はスイツチ
ングトランジスタとしてのパワートランジスタ３
０によつて１次側電流を断続されるようになつて
いる。

さらに、車室内には、表示計３５が設けられて
いる。

この表示計３５としては、針式表示部３５ａを
もつものや、発光ダイオード（LED）を列状に
配設して、これらのLEDが適宜点滅するセグメ
ント式表示部３５ｂをもつものなどが考えられ
る。

ところで、コントローラ２９は、CPUやメモ
リー（マツプを含む）、適宜の入出力インタフエ
ースをそなえて構成されているが、このコントロ
ーラ２９は、アイドルスイツチ２５によるアイド
ル運転状態検出時（アイドルスイツチがオンの状
態でエンジン回転数が所定値よりも小さい時）の
設定された条件の下において、回転数センサ１
７からの信号によりエンジン回転数のフイードバ
ツク制御（回転数フイードバツク制御）を行なう
一方、上記アイドル状態検出時の他の設定された
条件の下において、スロツトルセンサ２０から
の信号によりスロツトル弁１１のポジシヨンフイ
ードバツク制御を行なうために、アイドルスイツ
チ２５、回転数センサ１７、スロツトルセンサ２
０、車速センサ２４からの検出信号を受け、これ
らの検出信号に基づくアイドル制御信号をアクチ
ユエータ１２のモータ１３へ出力するアイドル制
御手段の機能を有している。

また、回転数フイードバツク制御を行なうに際
しては、冷却水温に応じて目標エンジン回転数を
第７図のように変更し、ポジシヨンフイードバツ
ク制御を行なうに際しては、冷却水温に応じて目
標スロツトル開度を第８図のように変更すること
が行なわれる。

さらに、アクチユエータ１２のモータ１３の駆
動時間ΔDと、偏差ΔNまたはΔPとの関係は、そ
れぞれ第９，１０図に示すようになつている。こ
こで、偏差ΔNとは、実エンジン回転数と目標エ
ンジン回転数との差を意味し、偏差ΔPとは、実
スロツトル開度と目標スロツトル開度との差を意
味する。

この条件とは少なくとも次の事項が満足され
た場合をいい、エンジンが比較的安定している条
件をいう。

(1) アイドルスイツチ２５がオフからオンへ変化
したのち、所定時間が経過していること。

(2) 車速が極く低速（例えば2.5Km／ｈ以下）で
あること。

(3) 実際のエンジン回転数（実回転数）の目標回
転数からのずれが、所定範囲内であること。

(4) クーラを有する車両等においては、クーラ負
荷に応じてクーラリレー等が切り替つたのち、
所定時間が経過していること。

また、上記条件とは、上記条件を満足せ
ず、エンジンが比較的安定しておらず、迅速にフ
イードバツク制御したい場合の条件をいう。

本発明の複合吸気式エンジンのアイドル回転数
制御装置は上述のごとく構成されているので、こ
のOCV制御手段M1による処理の流れを示すと、
第１４図のようになつて、この処理フローは、点
火パルス毎の割込みにより生じる。すなわち、ま
ずスタートでメモリＲ，Ｓがリセツト（＝０）さ
れ、ステツプA1で、各種のデータ（エンジン回
転数NR、スロツトル弁開度PR、冷却水温TW
等）が入力されたのち、通常運転時での応答遅れ
（燃料供給遅れ等）を考慮したブロツクAAへ至
る。

このブロツクAAでは、遅れ時間に対応する点
火パルス数R1を予め設定しておき、メモリＲの
値と比較し（ステツプA2）、ＰとＰ＋Ｓとの切替
え（第１１図参照）が生じたかどうかが判定され
（ステツプA3，A4）、この判定時には、メモリＲ
の内容が「１」となつて（ステツプA5）、OCV
５０のオンオフ状態は現状を維持される。

そして、次の点火パルスにより、ステツプA2
でＲ≠１（すなわち、Ｒ＜R1のとき）、ステツプ
A3からNOルートを経て、ステツプA7において、
メモリＲの内容がアツプ（＋１）されるととも
に、OCV５０の作動状態は現状を維持される
（ステツプA6）。

そして、このような状態が、ステツプA2にお
いて、Ｒ＝R1となるまで繰り返される。

Ｒ＝R1のときには、メモリＲの内容がリセツ
トされて（ステツプA8）、運転領域がＰ領域であ
るかどうかが判定されて（ステツプA9）、エンジ
ン始動時においては、Ｐ領域であるので、YES
ルートを経てステツプA10へ至り、その他のＰ＋
Ｓ領域においては、NOルートを経て、ステツプ
A13へ至る。

ステツプA13では、冷却水温TWが設定値
TWSより低いかどうかが判定されて、低い場合
には、メモリ（フラグ）Ｓをセツト（＝１）し
（ステツプA14）、高い場合にはメモリＳをリセツ
ト（＝０）し（ステツプA15）、いずれの場合に
も、次にOCV５０をオフ状態とする（ステツプ
A16）。

運転領域がＰ領域であるときには、ステツプ
A9からYESルートを経て、ステツプA10におい
て、冷却水温TWが設定値TWSより低いかどう
かが判定され、低い場合には、ステツプA11で、
低温度（TW＜TWS）においてＰ＋Ｓ領域に入
つたことがあるかどうか、メモリＳによつてその
履歴を判定する。

一度も、Ｐ＋Ｓ領域に入つたことがなければＳ
＝０であるので、OCV５０がオンとなり（ステ
ツプA12）、Ｐ＋Ｓ領域に入つたことがあればＳ
＝１であるので、OCV５０がオフとなる（ステ
ツプA16）。

すなわち、冷却水温TWが設定値TWS以下の
場合には、一旦一定回転速度以上になつて２次吸
気弁４１の作動が停止した後は、２次吸気弁４１
の停止を禁止して、１次吸気弁４０および２次吸
気弁４１の両作動を、全域（Ｐ＋Ｓ）に亘つて実
行するのである。

なお、遅れ時間を考慮しなくてもよい場合に
は、ブロツクＡの処理を省くことができ、この場
合ステツプA1から直接ステツプA9へ処理が進
む。この状態は、R1＝０と設定しても、得るこ
とができる。

このように、第１４図に示す処理フローでは、
OCV５０として、切替え指示とともに瞬時に作
動するものや、アイドル回転数指示の応答速度よ
り速い応答速度のものを用いることができる。

すなわち、燃料増量ないし減量を行なう際に、
吸気系の遅れ、アクチユエータ１２での作動の遅
れや燃料増量分が燃料供給装置から燃焼室へ至る
までの遅れ時間に対応することができる。

また、混合気増量制御手段M2およびアクチユ
エータ制御手段M3による処理の流れを示すと、
第１５図に示すようになつて、この処理フロー
は、点火パルス毎の割込みにより生じる。

すなわち、まず、ステツプB1で、運転状態
（実スロツトル開度PR、実エンジン回転数NR、
アイドルスイツチ情報ISW、冷却水温TW）が入
力されたのち、ブロツクBBで、目標回転数NS
および目標開度PSを設定する。

すなわち、ブロツクBBのステツプB2で、Ｐ運
転を指示されたかどうか判定して、Ｐ運転指示の
ときには、第１２，１３図に示すような１次吸気
弁４０のみの作動時（２次吸気弁４１の停止時）
用のマツプ（以下；「Ｐマツプ」という。）から、
Ｐ用目標回転数NPとＰ用目標開度PPとをそれぞ
れ目標回転数NSと目標開度PSとに設定する（ス
テツプB3，B4。）また、Ｐ＋Ｓ運転指示のときには、第１２，１
３図に示すような１次吸気弁４０および２次吸気
弁４１の各作動時用のマツプ（以下；「Ｐ＋Ｓマ
ツプ」という。）から、Ｐ＋Ｓ用目標回転数NPS
とＰ＋Ｓ用目標開度PPSとをそれぞれ目標回転数
NSと目標開度PSとに設定する（ステツプB5，
B6）。

次に、アイドル回転数設定の実行ブロツク
BB′が実行される。

そして、アイドルスイツチISWがオンであれ
ば、ステツプB7において、ポジシヨンフイード
バツクPFBによるダツシユポツト制御ないし回
転数フイードバツクによる制御に応じてロツド１
５を駆動する。

すなわち、目標回転数NSと実回転数NRとの
差ΔN（＝NS−NR）を演算して（ステツプB8）、
この差ΔNの絶対値―ΔN―が所定値δ以上のと
きには（ステツプB9）、PFBが選択されて、ステ
ツプB10へ至る。

そして、目標開度PSと実開度PRとの差ΔP（＝
PS−PR）を演算して（ステツプB10）、差ΔPか
らモータ１３の駆動時間ΔDの算出が行なわれ
る。（ステツプB11）また、絶対値―ΔN―が所定値δより小さい場
合において、ステツプB15において、差ΔNから
モータ１３の駆動時間ΔDの算出が行なわれる
（ステツプB16）すなわち、それぞれΔPあるいはΔNからモー
タ１３の駆動時間ΔDの算出が行なわれる。

ここで、ΔP−ΔD特性およびΔN−ΔD特性の
例を示すと、第９図および第１０図のようにな
る。

さらに、それぞれΔDのセツトが可能かどかが
判定される。（ステツプB12，B16）ここで、ポジシヨンフイードバツク制御の場合
（ステツプB12）には、例えば100ms経過してい
ると可能（YES）、そうでなければ不可能（NO）
と判定され、エンジン回転数フイードバツク制御
の場合（ステツプB16）には、上記の場合よりも
長い時間、例えば700ms経過していると可能、そ
うでなければ不可能と判定される。

すなわちポジシヨンフイードバツク制御では、
100ms間隔ごとの制御が可能で、エンジン回転数
フイードバツク制御では、700ms間隔ごとの制御
が可能ということになる。

その後、ステツプB13において、ΔDをモータ
駆動用タイマにセツトし、ステツプB14におい
て、タイマが０になるまでモータ１３を駆動する
ことが行なわれる。

なお、ΔDが正である場合には、スロツトル弁
１１は開側に駆動され、ΔDが負である場合に
は、スロツトル弁１１は閉側に駆動される。

これにより、エンジン回転数フイードバツク制
御およびポジシヨンフイードバツク制御のいずれ
かの場合にも、エンジンが目標とする状態で制御
されるようになる。すなわち、エンジンアイドル
回転数を最適な状態に制御できるのである。

なお、ステツプB12，B16のいずれかにおい
て、NOと判定されれば、モータ駆動制御は行な
われずにリターンされる。

上述の処理の流れ、ステツプB10〜B14を、以
下「PFB制御処理フロー」と呼ぶ。

また、弁作動停止機構ＭのOCV５０の作動遅
れがある場合には、第１６図に示すように、Ｐマ
ツプとＰ＋Ｓマツプとの切替えを弁作動停止機構
Ｍの遅れ時間を考慮して行なう。

この処理フローでは、弁作動停止機構Ｍの遅れ
時間と吸気系の遅れ時間との差M1の間、Ｐマツ
プとＰ＋Ｓマツプとの切替えが行なわれず、エン
ジンＥに対する効果としては、弁停止作動と燃料
増量減量とが適宜マツチングして行なわれるよう
になるのである。

ついで、第１５図に示したアイドル回転数設定
の実行ブロツクBB′と同様の処理が行なわれる。

なお、第１６図に示すステツプC6の内容を
「前回使用した運転指示状態を維持」に変更して、
ステツプC12の内容を「Ｐ運転を指示」に変更し
て、ステツプC16の内容を「Ｐ＋Ｓ運転を指示」
に変更し、第１５図の処理フローのうちブロツク
BBを第１７図に示すブロツクDDに変更するこ
とによつて、この２つの処理フローにより、上述
の弁作動停止機構Ｍの作動遅れを考慮した処理を
行なうことができる。

また、第１８図に示すブロツクEEを、第１４
図のブロツクAAないし第１６図のブロツクCCと
入れ換えることによつて、経過時間による作動遅
れ等の考慮を行なうものとすることができ、ここ
で、タイマはダウンカウンタを用いて、ゼロとな
るとその値を保持するものが用いられる。

このようにして、１次吸気弁のみの作動時から
１次吸気弁および２次吸気弁の作動時へ運転域が
移行したときには、スロツトル弁の開度が１次吸
気弁のみの作動時のアイドリング開度より大きく
なる。

なお、第１１図に示すＰ領域とＰ＋Ｓ領域との
切替えは、２つのマツプにより指示されるように
構成されているので、ＰマツプとＰ＋Ｓマツプと
のオーバラツプ部分を予め設定することにより、
Ｐ→Ｐ＋Ｓの切替えと、Ｐ＋Ｓ→Ｐの切替えとの
エンジン回転数−出力の条件を変えて設定するこ
ともできる。

すなわち、このオーバラツプ部分は、ヒステリ
シスゾーンとして機能して、一例として、同一出
力では、Ｐ→Ｐ＋Ｓ切替を時のエンジン回転数の
方が、Ｐ＋Ｓ→Ｐ切替え時のエンジン回転数より
高くなるように設定されるのである。

このヒステリシスゾーンを設定するのは、冷却
水温TWが設定水温TWS以上のときに限つても
よく、さらに、急加速時の回転変動等によるハン
チング防止を考慮して、ゾーン判定に確認時間
（t₂秒；t₂＜１）を採用してもよい。

また、Ｐ→Ｐ＋Ｓ切替え後、一定時間再切替を
禁止して、弁作動停止機構Ｍの作動状態の安定化
をはかるようにしてもよい。

なお、キースイツチオフ時には、t₁秒間オイル
ポンプ５１の電流をオンとして、さらに、OCV
５０をオン状態として、２次吸気弁４１の作動を
停止することにより、次回の始動を２次吸気弁４
１を停止するＰ状態として、始動性を確保するよ
うにしてもよい。

なお、燃料供給手段として、インジエクタ型式
のものを用いることにより、スロツトル弁の開度
の制御によらずに、混合気量の制御を行なうこと
もできる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明の複合吸気式エン
ジンのアイドル回転数制御装置によれば、エンジ
ンのアイドル運転時に、２系統吸気と１系統吸気
とが行なわれる吸気系をもつエンジンにおいて、
内部EGRの増大や吹き抜け量の増大に伴つてア
イドル時の燃焼は不安定となり、エンジン出力の
低下が見込まれる２系統吸気時のアイドル回転時
に、スロツトル弁等で代表される吸気制御弁の開
度を、１系統吸気アイドル時より２系統吸気アイ
ドル時の方が大となるように制御し、燃焼室に供
給される混合気量を増大して、２系統吸気アイド
ル時のエンジン出力を確保することにより、２系
統吸気状態でのアイドル運転の改善をはかること
ができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例としての複合吸気式エン
ジンのアイドル回転数制御装置を示すもので、第
１図はその全体構成図、第２図はそのエンジン動
弁系の弁作動停止装置を示す構成図、第３図はそ
のロツクプレートの部分平面図、第４図はその要
部構成図、第５図はそのエンジンの要部縦断面
図、第６図はそのエンジンの要部を模式的に示す
平面図、第７〜１３図はいずれもその作用を説明
するためのグラフ、第１４〜１８図はいずれもそ
の作用を説明するためのフローチヤートである。１……吸気通路、１Ｐ……１次吸気系、１Ｓ…
…２次吸気系、２……排気通路、３……ターボチ
ヤージヤ、４……タービン、５……コンプレツ
サ、６……ウエストゲートバルブ、７……圧力応
動装置、８……インタクーラ、９，１０……電磁
式燃料噴射弁、１１……スロツトル弁、１１ａ…
…軸、１１ｃ……スロツトルレバー、１１ｄ……
スロツトルレバー端部、１２……アクチユエー
タ、１３……モータ、１４ａ……ウオーム、１４
ｂ……ウオームホイール、１４ｃ……パイプ軸、
１４ｄ……雌ねじ部、１５……ロツド、１５ａ…
…雄ねじ部、１５ｂ……長穴、１６……エアフロ
ーセンサ、１７……回転数センサ、１８……吸気
温センサ、１９……大気圧センサ、２０……スロ
ツトルセンサ、２１……水温センサ、２２……
O₂センサ、２３……ノツクセンサ、２４……車
速センサ、２５……アイドルセンサとしてのアイ
ドルスイツチ、２６……クランキングスイツチ、
２７……クランク角度センサ、２８……モータポ
ジシヨンスイツチ、２９……コントローラ、３０
……パワートランジスタ、３１……触媒コンバー
タ、３２……イグニツシヨンコイル、３３……デ
イストリビユータ、３４……電磁式切替弁、３５
……表示器、３５ａ……針式表示部、３５ｂ……
セグメント式表示部、３６……イグニツシヨンキ
ースイツチ、３７……バツテリ、４０……１次吸
気弁、４１……２次吸気弁、４に……排気弁、５
０……オイルコントロールバルブ（OCV）、５０
ａ……ソレノイド、５１……ポンプ、５２……オ
イルタンク、５３，５４……油路、１０１……カ
ム、１０２……ロツカアーム、１０３……アクチ
ユエータ、１０４……シリンダ、１０４ａ……
溝、１０５……ピストン、１０５ａ……切込み、
１０６……ロツクプレート、１０６ａ……狭隙間
部、１０６ｂ……広隙間部、１０７……戻しスプ
リング、１０８……ばね受け、１０９……タイミ
ングプレート、１１０……油室、１１１……油
路、１１２……シリンダ、１１２ａ……長孔、１
１３……プランジヤ、１１４……スプリング、１
１９……２次吸気弁、１１９ａ……２次吸気弁用
ステム、１２０……バルブスプリング、１２１…
…ばね受け、１２２，１２３……油路、１２４…
…ロツカシヤフト、１２５……タイミングカム、
１２６……タイミングカムフオロア、１３３……
ロツクプレートとピストンとの連結部分、Ｅ……
エンジン、EM……係止機構、Ｍ……弁作動停止
機構、Ｍ１……OCV制御手段、Ｍ２……混合気
増量制御手段、Ｍ３……アクチユエータ制御手
段、S₁〜S₄……気筒。

Claims

【特許請求の範囲】

１エンジンの燃焼室に吸気を導く吸気系が互い
に並列な１次吸気通路と２次吸気通路とを含んで
構成され、上記２次吸気通路には運転状態に応じ
て同通路から上記燃焼室への吸気の導通を停止せ
しめる吸気停止手段が設けられるとともに、上記
エンジンのアイドル運転が上記吸気停止手段が作
動する第一アイドル運転状態と上記吸気停止手段
が非作動となる第二アイドル運転状態とで構成さ
れる複合吸気式エンジンにおいて、上記燃焼室に
供給される混合気量を調整すべく上記吸気停止手
段とは別に上記吸気系に設けられた吸気制御弁
と、上記第一アイドル運転状態より上記第二アイ
ドル運転状態の方が上記エンジンの燃焼室に供給
される混合気量が多くなるように、上記第二アイ
ドル運転状態における上記吸気制御弁開度を上記
第一アイドル運転状態における上記吸気制御弁開
度より大きく設定する弁開度制御手段とをそなえ
たことを特徴とする、複合吸気式エンジンのアイ
ドル回転数制御装置。