JPH06229297A - エンジンのアイドル回転数制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】専用の構造，ＩＳＣバルブ等の部品を必要とす
ることなくアイドル回転数の制御を実現できるエンジン
のアイドル回転数制御装置を提供する。 【構成】 気筒２ａ内に導入される吸気流に縦渦又は横
渦が発生するよう吸気通路７の面積を可変制御する吸気
制御弁１７と、該吸気制御弁１７の開度を検出する開度
検出手段と、エンジン回転数を検出する回転検出手段と
備えたエンジンのアイドル回転数制御装置を構成する。
この場合に、エンジン回転数が目標アイドル回転数より
低いときは吸気制御弁開度を上記縦渦又は横渦が強化さ
れる側に、また高いときは弱くなる側にそれぞれ制御す
る開度制御手段（ＥＣＵ）を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、吸気通路面積を可変制
御する吸気制御弁を備えたエンジンのアイドル回転数制
御装置に関し、詳細には専用のアイドル回転数制御弁
（ＩＳＣバルブ）を設けることなく、吸気制御弁の開度
制御によってアイドル回転数制御を実現できるようにし
た装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンのアイドル回転数の制御は、従
来から、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、該バイパス通路に専用のＩＳＣバルブを
設け、該バルブの開度を例えばＥＣＵで実現される開度
制御手段によって可変制御することによって行うのが一
般的である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のアイドル回
転数制御装置では、エンジン回転数が低下した場合、上
記ＩＳＣバルブでバイパス通路を開くことによって吸入
空気量を増加させ、これに伴って燃料噴射量を増加させ
ることによってエンジン回転数を高くし、もって目標ア
イドル回転数に近似させるようになっている。このよう
に吸入空気量を増加させる方法であるから、それだけ燃
費率の悪化を招く問題がある。

【０００４】また、上記従来装置では、バイパス通路，
及びＩＳＣバルブ等アイドル回転数制御のための専用の
構造，部品が必要であることからそれだけ構造が複雑に
なるとともに、コスト高の原因となる。特に１気筒あた
り１つのスロットル弁を備えた多スロットルエンジンで
は、この多スロットル弁の特性を生かすには、各気筒あ
たり１つのＩＳＣバルブが必要となり、上記構造複雑，
コスト高の問題が顕著となる。

【０００５】本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされ
たもので、専用の構造，ＩＳＣバルブ等を必要とするこ
となくアイドル回転数の制御を実現できるエンジンのア
イドル回転数制御装置を提供することを目的としてい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、気筒
内に導入される吸気流に縦渦又は横渦が発生するよう吸
気通路面積を可変制御する吸気制御弁と、該吸気制御弁
の開度を検出する開度検出手段と、エンジン回転数を検
出する回転検出手段と備えたエンジンのアイドル回転数
制御装置において、エンジン回転数が目標アイドル回転
数になるように上記吸気制御弁の開度を制御する開度制
御手段を設けたことを特徴としており、請求項２の発明
は、エンジン回転数が目標アイドル回転数より低いとき
は吸気制御弁開度を上記縦渦又は横渦が強化される側
に、また高いときは弱くなる側にそれぞれ制御するよう
にしたことを特徴としている。

【０００７】

【作用】本発明に係るアイドル回転数制御装置では、Ｅ
ＣＵで実現される開度制御手段によって、エンジン回転
数が目標アイドル回転数になるように吸気制御弁開度が
制御される。例えば、エンジン回転数が目標アイドル回
転数より低い場合は、吸気制御弁が吸気通路面積を絞り
込む方向に制御され、これにより吸気流の縦渦，横渦が
強化され、その結果燃焼状態が良好となり、混合気量を
増加させることなくエンジン回転数が増加し、逆に低い
場合は、吸気通路面積が大きくなる方向に制御され、吸
気流の縦渦等が弱くなり、エンジン回転数が減少する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。図１ないし図４は本発明の一実施例による４
サイクルエンジンのアイドル回転数制御装置を説明する
ための図であり、図１は本実施例装置を備えたエンジン
の断面側面図、図２は動作を説明するためのエンジン回
転数と吸気制御弁開度との関係を示す特性図、図３は冷
却水温度−目標アイドル回転数特性図、図４は動作を説
明するためのフローチャートである。

【０００９】図１において、１は本実施例装置を備えた
水冷式４サイクル４バルブエンジンであり、これはクラ
ンクケース（図示せず）にシリンダブロック２，シリン
ダヘッド３を積層してヘッドボルトで締結し、さらに該
シリンダヘッド３にヘッドカバー４を装着した構造とな
っている。

【００１０】上記シリンダブロック２のシリンダボア
（気筒）２ａ内にはピストン５が摺動自在に挿入されて
おり、該ピストン５はコンロッド６でクランク軸（図示
せず）に連結されている。また上記シリンダヘッド３の
ブロック側合面には上記ピストン５の上面とで燃焼室を
構成する燃焼凹部３ａが凹設されている。

【００１１】上記各燃焼凹部３ａには２つの吸気弁開口
７ａ，７ａと、２つの排気弁開口８ａ，８ａが形成され
ており、それぞれ二股状の吸気通路７，排気通路８でシ
リンダヘッド外壁に導出されている。上記吸気弁開口７
ａ，排気弁開口８ａはそれぞれ吸気弁９，排気弁１０で
開閉可能となっており、該各吸気弁９，排気弁１０は弁
ばねで閉方向に付勢され、かつリフタ１１を介して吸気
カム軸１２，排気カム軸１３で開方向に駆動される。

【００１２】上記吸気通路７のシリンダ外壁に形成され
た外部接続開口７ｂには吸気マニホールド１４が接続さ
れている。該マニホールド１４にはサージタンク１４ａ
が形成されており、該タンク１４ａへの空気導入口１４
ｂにスロットル弁１５が配設されている。また上記吸気
通路７の外部接続開口７ｂ上部には燃料噴射弁１６が配
設されており、該燃料噴射弁１６の噴射ノズルは上記吸
気弁９の傘部裏面を指向している。

【００１３】上記吸気通路７の吸気弁開口７ａ直近上流
部分には弁穴７ｃが該吸気通路７をカム軸方向に横切る
ように形成されている。この弁穴７ｃは横断面円形をな
し、かつその軸線が吸気通路７の底壁表面付近に位置し
ており、該弁穴７ｃの底壁内に位置する半円状の凹部は
後述する吸気制御弁の弁部を収容する収容凹部７ｄとな
っている。

【００１４】そして上記弁穴７ｃ内には吸気制御弁１７
が回動可能に挿入配置されている。この吸気制御弁１７
は丸棒に弁部１７ａを吸気通路７の内面と面一となり得
る形状に形成してなるものである。この吸気制御弁１７
は、上記弁部１７ａが上記収容凹部７ｄ内に没入して吸
気通路内面と面一となる全開位置と、この弁部１７ａが
吸気通路７内に起立して該通路の底壁側部分を絞り込む
全閉位置との間で回動可能となっている。

【００１５】２１は本実施例エンジン１の運転制御を行
うＥＣＵであり、このＥＣＵ２１は、エンジン回転数が
目標アイドル回転数となるように上記吸気制御弁１７の
開度を制御する開度制御手段を実現する。

【００１６】次に本実施例の作用効果について説明す
る。まず通常走行時の吸気制御弁１７の開度制御につい
て説明する。低速回転・低負荷時のような低吸入空気量
時には、吸気制御弁１７はＥＣＵ２１からの開度制御信
号Ａによって吸気通路７の通路面積が狭くなるように該
通路７の底壁側を絞り込む。これにより吸気は吸気通路
７の天壁側に偏って燃焼室中心寄りから気筒軸方向に流
れ込み、タンブルを発生する。そしてエンジン回転速度
が上昇し、また負荷が増大して吸気量が増加すると、吸
気制御弁１７は吸気通路７を開きながら該通路７の底壁
内に没入して吸気抵抗となるのを回避する。

【００１７】またこの場合、上記燃料噴射弁１６はＥＣ
Ｕ２１からの燃料噴射制御信号Ｂによってエンジン回転
速度，スロットル開度（負荷）等に応じた噴射タイミン
グ，噴射時間でもって燃料を噴射する。

【００１８】次に本実施例におけるアイドル回転数制御
を、図２，図３の特性図、図４のフローチャートに沿っ
て説明する。プログラムがスタートすると、ＥＣＵ２１
によりエンジン運転条件を表す各種信号、例えばエンジ
ン回転数ａ，スロットル開度ｂ，吸気制御弁開度ｃ，冷
却水温度ｄ等が読み込まれ、アイドル運転状態か否かが
判断され、アイドル運転状態である場合は、検出された
冷却水温度に応じた目標アイドル回転数が、例えば図３
に示す特性曲線に基づいて求められる（ステップＳ１〜
Ｓ３）。

【００１９】そして検出エンジン回転数が上記目標アイ
ドル回転数より低いか否かが判断され、低い場合（図２
の領域ａ参照）は吸気制御弁１７か、目標アイドル回転
数に応じて設定された基準開度からさらに閉側に、つま
りタンブル強度が強くなる側に徐々に絞り込まれ（ステ
ップＳ５）、続いてステップＳ１に戻る。この吸気制御
弁１７の絞り込みによって気筒内にて生じるタンブルが
強化され、その結果、燃焼状態が良好となってエンジン
回転数が上昇して目標アイドル回転数に近づくこととな
る。

【００２０】そしてエンジン回転数が目標アイドル回転
数より高くなった場合（図２の漁期ｂ参照）は、ステッ
プＳ６に移行し、吸気制御弁１７が開側に、つまりタン
ブル強度が弱くなる側に制御される。この場合、吸気制
御弁１７はまず上記基準開度まで直ちに開いた後、さら
に徐々に開くように制御される。その結果タンブルが弱
くなり、エンジン回転数が減少し、目標アイドル回転数
に近づいていく。

【００２１】このように本実施例では、吸気制御弁開度
を制御してタンブル強度を制御することにより燃焼状態
を変化させ、これによりエンジン回転数を目標アイドル
回転数に近づかせるようにしたので、吸入空気量、ひい
ては燃料量を変化させてアイドル回転数に近似させる従
来方法に比較して、燃費率を向上できる。

【００２２】また吸気制御装置の一部品として備えられ
ている吸気制御弁１７を利用してアイドル回転数制御を
行うようにしたので、専用のバイパス通路，アイドル回
転数制御弁（ＩＳＣバルブ）を設けた従来装置に比較し
て、構造の複雑化，コスト高の問題を回避できる。

【００２３】なお、上記実施例では吸気流にタンブル
（縦渦）を発生させる吸気制御弁を備えた場合を説明し
たが、本発明は吸気流に乱れを発生させることによって
燃焼状態を変化させ、もってエンジン回転数を目標アイ
ドル回転数に近似させるものであり、吸気流にスワール
（横渦）を発生させる吸気制御弁を備えたエンジンのア
イドル回転数制御装置にも勿論適用できる。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明に係るエンジンのア
イドル回転数制御装置によれば、エンジン回転数が目標
アイドル回転数になるように吸気制御弁開度を制御する
ようにしたので、吸気制御弁をアイドル回転数制御弁に
兼用でき、構造の複雑化，コスト高の問題を回避しなが
ら燃費率を向上できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例によるアイドル回転数制御
装置を備えたエンジンの断面側面図である。

【図２】上記実施例装置のエンジン回転数と吸気制御弁
開度との関連性を示す特性図である。

【図３】上記実施例装置の冷却水温度−目標アイドル回
転数特性図である。

【図４】上記実施例装置の動作を説明するためのフロー
チャート図である。

【符号の説明】

１ エンジン ２ａ 気筒 ７ 吸気通路 １７ 吸気制御弁 ２１ ＥＣＵ（開度制御手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 気筒内に導入される吸気流に縦渦又は横
   渦が発生するよう吸気通路面積を可変制御する吸気制御
   弁と、該吸気制御弁の開度を検出する開度検出手段と、
   エンジン回転数を検出する回転検出手段と備えたエンジ
   ンのアイドル回転数制御装置において、エンジン回転数
   が目標アイドル回転数になるように上記吸気制御弁の開
   度を制御する開度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。
2. 【請求項２】 請求項１において、上記開度制御手段
   が、エンジン回転数が目標アイドル回転数より低いとき
   吸気制御弁開度を上記縦渦又は横渦が強化される側に、
   エンジン回転数が目標アイドル回転数より高いとき吸気
   制御弁開度上記縦渦又は横渦が弱くなる側にそれぞれ制
   御するように構成されていることを特徴とするエンジン
   のアイドル回転数制御装置。