JPH06613Y2 - 内燃機関のアイドル状態判別装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、空調機器等の負荷の作動に応じてスロットル
弁を開いて、アイドル回転数を変更する内燃機関に用い
られるアイドル状態判別装置に関する。

［従来技術］ 内燃機関（例えば車両のエンジン）の電子制御燃料噴射
装置においては、エアフローメータ等によって吸入空気
量を検出すると共にエンジン回転速度を検出し、これに
応じて燃料噴射量を定めている。これにより、エンジン
内の燃焼室では最適な空燃比が得られる。ところで、車
両が走行中に減速を行なう場合、燃費節減のため燃料噴
射をカットするシステムがある。これは、スロットル弁
が全閉状態（ＬＬオン）でかつ回転数が所定値以上の場
合に行なうシステムである。ここで、ＬＬオンを判定す
る場合、アイドルスイッチを用いて行なう技術が、特開
昭５２−１９８２０号公報に示されている。

なお、ＬＬオン又はオフで異なる制御がなされるものと
しては、上記燃料カットの他、点火信号等が挙げられ、
それぞれのアクチュエータはこれらの信号に基づいて作
動される。

［考案が解決しようとする課題］ しかしながら、このようにスロットル弁を用いてＬＬを
判定する場合、通常の走行では支障はないが、エアーコ
ンディショナ（以下エアコンと称す）等の空調機器を主
とする負荷を作動させた場合に行なうアイドルアップ
（アイドル回転数の増加）でスロットル弁が開き、スロ
ットルセンサの出力がＬＬオフ（アイドル回転域外）と
判定されることがあり、前記燃料カット信号、点火信号
等に影響を及ぼし、それぞれのアクチュエータが誤動作
することがあった。

なお、関連技術としてスロットル弁を用いないで、吸入
空気量とエンジン回転数とで決定される燃料噴射パルス
時間の幅でエンジン全負荷状態を検出するものが特開昭
５３−４１６４１号公報に開示されている。

本考案は上記事実を考慮し、負荷の作動時に生じるアイ
ドル状態の誤判定を防止することができる内燃機関のア
イドル状態判別装置を得ることが目的である。

［問題点を解決するための手段］ 本考案に係る内燃機関のアイドル状態判別装置は、負荷
の作動状態に応じてスロットル弁を開いて、アイドル回
転数を変更する内燃機関に用いられ、スロットル弁の開
度からアイドル状態を検出するアイドルセンサと、スロ
ットル開度以外の機関状態からアイドル状態を判別する
アイドル状態判別手段と、前記負荷の作動中には前記ア
イドルセンサによるアイドル状態の判別を中止し前記ア
イドル状態判別手段に基づくアイドル状態の判別に切り
換える制御手段と、を有することを特徴としている。

［作用］ 例えば空調機器等の負荷の非作動時にはアイドルセンサ
により吸気弁の開度を検出してアイドル状態か否かを判
別している。ここで、空調機器が作動されると、アイド
ルアップさせるために、吸気弁が開く。このとき、アイ
ドルセンサ出力はアイドル状態を脱したと判断すること
になるが、本考案では、制御手段によって、負荷の作動
中にはアイドルセンサによるアイドル状態の判別を中止
し、アイドル状態判別手段により、スロットル開度以外
の機関状態からアイドル状態を判別するなうようにして
いるので、アイドルアップによる誤判別がなく、例えば
減速時の燃料カット信号等に悪影響を及ぼすことがな
い。

［実施例］ 第１図（Ａ）は、本考案の一実施例の車両用エンジン１
０の概略を示すものである。この車両には負荷として空
調機器（エアコン１３）が装備されている。

エアクリーナ（図示せず）の下流側には、スロットル弁
１４が配置され、このスロットル弁１４にスロットル弁
１４の全閉状態（アイドル位置）でオンするアイドルス
イッチ１５が取付けられ、スロットル弁１４の下流側に
サージタンク１６が設けられている。サージタンク１６
には管路１６Ａを介して吸気管圧力センサ１１が取り付
けられ吸気管圧力を測定し、吸気管圧力を電圧値として
得ることができるようになっている。また、スロットル
弁１４を迂回しかつスロットル弁上流側とスロットル弁
下流側のサージタンク１６とを連通するようにバイパス
路１８が設けられている。

第１図（Ｂ）に示される如く、スロットル弁１４にはＶ
ＳＶ（バキュームスイッチバルブ）１７が取り付けられ
ており、エアコン１３の作動時ＶＳＶ１７を通電してア
クチュエータ１９とスロットル弁１４の下流側とを連通
してアクチュエータ１９によってスロットル弁１４を開
放するようになっている（アイドルアップ）。また、エ
アコン１３の非作動時にはＶＳＶ１７への通電はされず
アクチュエータ１９とスロットル弁１４の上流側とを連
通し、アイドルアップを解除するようになっている。こ
こで、アイドルスイッチ１５がオンの場合はスロットル
弁１４が全閉状態であることを意味し、ＬＬオンとされ
る。逆に、アイドルスイッチ１５がオフの場合はスロッ
トル弁１４は開いており、ＬＬオフの状態となる。

サージタンク１６は、インテークマニホールド２０及び
吸入ポート２２を介してエンジン１０の燃焼室に連通さ
れている。そして、このインテークマニホールド２０内
に突出するよう各気筒毎に、又は気筒グループ毎に燃料
噴射弁２４が取付けられている。

エンジン１０の燃焼室は、排気ポート２６及びエキゾー
ストマニホールド２８を介して三元触媒を充填した触媒
コンバータ（図示せず）に連通されている。このエキゾ
ーストマニホールド２８には、排ガス中の残留酸素濃度
を検出して空燃比信号を出力するＯ₂センサ３０が取付
けられている。エンジンブロック３２には、このブロッ
ク３２を貫通してウォータジャケット内に突出するよう
冷却水温センサ３４が取付けられている。この冷却水温
センサ３４は、エンジン冷却水温を検出して水温信号を
出力する。

エンジン１０のシリンダヘッド３６を貫通して燃焼室内
に突出するように各気筒毎に点火プラグ３８が取付けら
れている。この点火プラグ３８は、ディストリビュータ
４０及びイグナイタ４２を介して、マイクロコンピュー
タ等で構成された電子制御回路４４に接続されている。
このディストリビュータ４０内には、ディストリビュー
タシャフトに固定されたシグナルロータとディストリビ
ュータハウジングに固定されたピックアップとで各々構
成された気筒判別センサ４６及び回転角センサ４８が取
付けられている。６気筒エンジンの場合、気筒判別セン
サ４６は例えば７２０°ＣＡ毎に気筒判別信号を出力
し、回転角センサ４８は例えば３０°ＣＡ毎にエンジン
回転数信号を出力する。

電子制御回路４４は第２図に示すように、ＭＰＵ６０，
ＲＯＭ６２，ＲＡＭ６４，入出力ポート６８，入力ポー
ト７０，出力ポート７２，７４，７６及びこれらを接続
するデータバスやコントロールバス等のバス７８を含ん
で構成されている。入出力ポート６８には、Ａ／Ｄ変換
器７９，マルチプレクサ８０及びバッファ８２，８４を
介して吸気管圧力センサ１１及び水温センサ３４が接続
されている。入力ポート７０には、コンパレータ８８及
びバッファ８６を介してＯ₂センサ３０が接続されると
共に波形整形回路９０を介して気筒判別センサ４６及び
回転角センサ４８が接続され、また直接アイドルスイッ
チ１５とエアコン１３の作動状態検出センサ１７が接続
されている。出力ポート７２は駆動回路９２を介してイ
グナイタ４２に接続され、出力ポート７４は駆動回路９
４を介して燃料噴射弁２４に接続されている。なお、Ｍ
ＰＵ６０にはクロック９８、タイマ１００が接続されて
いる。

以下に本実施例の作用を説明する。

まず、アイドルスイッチ１５がオン、すなわちスロット
ル弁１４が全閉状態の場合、吸入空気はバイパス路１８
からサージタンク１６へと送られ、インテークマニホー
ルド２０を介して燃焼室へと送られる。このときの吸気
管圧力は一定であるので、燃料はこれに応じて燃料噴射
弁２４から噴射される。また、このようなアイドル回転
時の点火信号は、エンジン回転数に応じて演算され、イ
グナイタ４２からディストリビュータ４０へと送られ
る。

次にアイドルスイッチ１５がオフ、すなわちスロットル
弁１４が開いている場合、燃料噴射量は吸気管圧力の変
化（スロットル弁１４の開度）に応じて演算され、点火
信号は吸気管圧力とエンジン回転数とによって演算され
る。これにより、燃焼室へは常に最適な空燃比の混合気
が供給される。

ここで、車両が減速する場合、スロットル弁１４は全閉
状態となり燃料噴射量は前記噴射量で噴射されることに
なるが、エンジン回転数が所定値以上の場合は、燃料の
噴射を中止するようにしている。すなわち、アイドルス
イッチ１５がオンで、かつエンジン回転数が所定値以上
の場合はエンジンがストップ（エンスト）することがな
いので、その間燃料噴射を中止とすることにより、燃料
が節減され、省エネルギとなる。

このように、アイドルスイッチ１５のオン又はオフ状態
（ＬＬオン又はオフ状態）で、各アクチュエータの作動
が異なるため、ＬＬの判定、すなわち、アイドル回転域
か否かの判別を確実にする必要がある。以下に本実施例
のアイドル回転域判別を第３図（Ａ）のフローチャート
に従い説明する。

まず、ステップ２００でフラグＦをリセット（Ｆ＝０）
し、次いでステップ２０２でエアコン１３が作動中であ
るか否かを判断し、否定判定の場合は、ステップ２０４
へ移行して、フラグＦの状態を判断する。フラグＦがリ
セット（Ｆ＝０）の場合は前回もエアコン１３は非作動
であると判断でき、ステップ２０６へ移行して、ＬＬの
判定をアイドルスイッチ１５を用いて行なった後、ステ
ップ２００へ移行する。

次にステップ２０２でエアコンが作動中であると判断さ
れた場合、ステップ２０８へ移行して、第４図に示され
るマップを用いて、ＬＬの判定を行なう。これにより、
エアコン１３の作動中におけるスロットル弁１４の開放
によるＬＬ誤判別がなくなり、前述の各アクチュエータ
（点火信号、燃料カット信号等）を誤動作させることは
ない。ＬＬの判別が終了すると、ステップ２１０へ移行
してフラグＦをセット（Ｆ＝１）した後、ステップ２０
２へ移行する。

ここで、エアコン１３が再度停止されて、ステップ２０
２からステップ２０４へ移行した場合、ステップ２１０
でフラグＦがセット（Ｆ＝１）されているので、ステッ
プ２０４の判断は否定判定され、ステップ２１２へ移行
する。ステップ２１２は所定時間経過後にステップ２０
６へ移行するので、アイドルスイッチ１５によるＬＬ判
別がエアコン１３の停止時から若干遅れることになる。
これにより、電子制御装置４４がエアコン１３の停止時
に生じるアイドルアップ解除のスロットル閉弁の作動遅
れによる誤判定がなくなり、前述した各アクチュエータ
の誤動作させることがなくなる。

次に、第３図（Ｂ）のフローチャートに従い、ステップ
２０６のアイドルスイッチ１５によるＬＬ判定ルーチン
を説明する。ステップ２１４ではアイドルスイッチ１５
がオンかオフかを判断し、肯定判定の場合は、スロット
ル弁１４は全閉状態であると判断でき、ステップ２１６
へ移行して、ＬＬオンであることを決定する。ステップ
２１４でアイドルスイッチ１５がオフと判定された場合
は、スロットル弁１４が開いていると判断でき、ステッ
プ２１８へ移行して、ＬＬオフであることを決定する。

次に第３図（Ｃ）のフローチャートに従い、ステップ２
０８のマップによるＬＬ判別ルーチンを説明する。ステ
ップ２２０では、エンジン回転数と吸気管圧力とを取り
込み、ステップ２２２で第４図のマップから前記エンジ
ン回転数と吸気管圧力とで決定される座標がＬＬオンの
領域かＬＬオフの領域かを決定する。

このように、本実施例では、エアコン１３の非作動時に
はＬＬの判別をアイドルスイッチ１５で行ない、エアコ
ン１３の作動中は予め記憶されたアイドル状態判別手段
としてのマップで行なうようにしているので、エアコン
１３の作動時にアイドルアップのためスロットル弁１４
が開くようなことがあってもＬＬの誤判別をすることが
ない。また、エアコン停止時には、ＬＬ判別切り換え時
期にデイレイを持たせたので（第３図（Ａ）のステップ
２１２参照）、アイドルスイッチ１５のアイドルアップ
解除のスロットル閉弁の作動遅れによるＬＬの誤判別を
することがない。

なお、本実施例では吸入管圧力によって空燃比を制御す
る内燃機関を示したが、エアフローメータを設置し、こ
れによって得られる吸入空気量に基づいて空燃比を制御
する内燃機関があってもよい。

［考案の効果］ 以上説明した如く本考案に係る内燃機関のアイドル状態
判別装置は、負荷の作動中はアイドルセンサによるアイ
ドル状態の判別を中止し、アイドル状態判別手段によ
り、スロットル開度以外の機関状態からアイドル状態を
判別するため、負荷の作動時に生じるアイドル状態の誤
判定を防止することができるという優れた効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】 第１図（Ａ）は本実施例に係るエンジンの概略図、第１
図（Ｂ）は第１図（Ａ）のＩＢ部詳細図、第２図は本実
施例の制御ブロック図、第３図（Ａ）乃至（Ｃ）は本実
施例の制御フローチャート、第４図はエンジン回転数と
吸入空気量とでＬＬのオン又はオフ状態を判定するため
のマップ、第５図は本実施例のＬＬ判別切り換え時期を
示すタイムチャートである。 １０・・・エンジン、 １４・・・スロットル弁、 １５・・・アイドルスイッチ、 ４４・・・電子制御回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】負荷の作動状態に応じてスロットル弁を開
   いて、アイドル回転数を変更する内燃機関に用いられ、
   スロットル弁の開度からアイドル状態を検出するアイド
   ルセンサと、スロットル開度以外の機関状態からアイド
   ル状態を判別するアイドル状態判別手段と、前記負荷の
   作動中には前記アイドルセンサによるアイドル状態の判
   別を中止し前記アイドル状態判別手段に基づくアイドル
   状態の判別に切り換える制御手段と、を有することを特
   徴とする内燃機関のアイドル状態判別装置。