JPH07217475A - エンジンの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジン１のオフアイドル時にリーン制御の
ためにＩＳＣバルブ２５の制御によりトルクアップを行
うとき、ＩＳＣバルブ２５による吸入空気量の増量値の
上昇余裕代を十分に確保できるようにする。 【構成】 エンジン１のオフアイドル時にリーン制御の
ためにトルクアップ要求条件が成立すると、吸入空気量
が増量するようにＩＳＣバルブ２５を制御し、かつアイ
ドル時に吸入空気量が設定値になるようにスロットル弁
１３上下流側の圧力差に応じてＩＳＣバルブ２５の開度
を補正するＩＳＣ差圧補正を制限する。また、スロット
ル弁１３をバイパスするＡＣＶ用バイパス通路２７と、
このバイパス通路２７の開度を変えるエアコントロール
バルブ２８とを設け、エンジン１のオフアイドル時にト
ルクアップ要求条件が成立したとき、ＩＳＣバルブ２５
及びエアコントロールバルブ２８の双方を開いて空気量
を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スロットル弁をバイパ
スするバイパス通路にアイドル回転制御用のＩＳＣバル
ブ（アイドルスピードコントロールバルブ）を備えたエ
ンジンにおいて、そのオフアイドル時にＩＳＣバルブを
制御して吸入空気量を増量させるようにした制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、エンジンに供給される吸気の
空燃比を理論空燃比よりもリーン側に制御するようにし
たリーンバーンエンジンはよく知られている。が、この
ものでは、燃費の向上を図ることができる反面、空燃比
がリーンに制御されたときに、エンジンの出力トルクが
低下するのは避けられないという問題がある。

【０００３】このため、従来、特開平２―２６７３４０
号公報に開示されるものでは、エンジンのスロットル弁
をバイパスするバイパス通路に配置されて、エンジンの
アイドル回転数を制御するためのＩＳＣバルブを利用
し、エンジンのオフアイドル時に空燃比がリーンに制御
されたとき、それに同期してＩＳＣバルブの開度を増大
させて吸入空気量を空燃比が理論空燃比であるときに相
当する空気量まで増加させ、エンジンの出力トルクを維
持するようになされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ＩＳＣ
バルブをエンジンのアイドル時に制御する場合、全閉状
態にあるスロットル弁上下流側の圧力差に基づいてＩＳ
Ｃバルブ開度つまり空気流量を補正し、例えば高地等で
大気圧が下がってスロットル弁上下流側の圧力差が小さ
くなったときには、それに伴う空気流量の不足を補うよ
うにＩＳＣバルブの開度を増大補正するようにしたＩＳ
Ｃ差圧補正を行うことは知られている。

【０００５】しかるに、このＩＳＣ差圧補正ではＩＳＣ
バルブが開き側に補正されるので、上記従来のようにエ
ンジンのオフアイドル時にＩＳＣバルブの開度を増大さ
せてエンジンのトルクアップを行うようにすると、この
オフアイドル時には差圧補正によりＩＳＣバルブの開度
の全開位置までの開度範囲が狭められることとなり、リ
ーン制御での空気量の増量値が制限されて、エンジンの
出力トルクアップに悪影響を及ぼすという問題が生じ
る。

【０００６】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、エンジンのアイドル回転数を制御す
るためのＩＳＣバルブ等を利用し、それら空気量制御用
の弁の開度調整によりエンジンのオフアイドル時にリー
ン制御等でエンジンのトルクアップを行うとき、その制
御条件を変更することにより、弁による吸入空気量の増
量値の上昇余裕代を十分に確保できるようにし、エンジ
ンのトルクアップを良好に行うことができるようにする
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１の発明では、エンジンのオフアイドル時
にその出力トルクアップを行うときには、アイドル時に
行われるＩＳＣバルブの差圧制御に対して制限を加える
こととした。

【０００８】すなわち、この発明では、図１に示す如
く、スロットル弁１３をバイパスするＩＳＣ用バイパス
通路２４と、該ＩＳＣ用バイパス通路２４の開度を変え
てエンジン１への吸入空気量を調整するＩＳＣバルブ２
５とを備え、エンジン１のアイドル時に吸入空気量が設
定値になるようにスロットル弁１３上下流側の圧力差に
応じてＩＳＣバルブ２５の開度を補正するＩＳＣ差圧補
正を行うようにしたエンジンの制御装置が前提である。

【０００９】そして、エンジン１がオフアイドル状態に
あることを検出するオフアイドル検出手段３９と、エン
ジン１のトルクアップ要求条件が成立したことを検出す
るトルクアップ検出手段４０とを設ける。

【００１０】さらに、上記オフアイドル検出手段３９に
よりエンジン１のオフアイドル状態が検出され、かつト
ルクアップ検出手段４０によりエンジン１のトルクアッ
プ要求条件が成立したとき、吸入空気量が増量するよう
に上記ＩＳＣバルブ２５を制御し、かつ上記ＩＳＣ差圧
補正を制限する制御手段４１とを設ける。

【００１１】請求項２の発明では、スロットル弁１３を
バイパスする複数の空気量制御用バイパス通路２４，２
７と、この各空気量制御用バイパス通路２４，２７の開
度をそれぞれ変えてエンジン１への吸入空気量を調整す
る複数の電磁弁２５，２８と、エンジン１のトルクアッ
プ要求条件が成立したことを検出するトルクアップ検出
手段４０と、このトルクアップ検出手段４０によりエン
ジン１のトルクアップ要求条件の成立が検出されたと
き、上記複数の電磁弁２５，２８の双方を開くように制
御する制御手段４１とを設ける。

【００１２】請求項３の発明では、制御手段４１は、上
記請求項２の発明における複数の電磁弁２５，２８を各
々の開弁比率を変えて制御するものとする。

【００１３】請求項４の発明では、上記複数の空気量制
御用バイパス通路２４，２７のうちの少なくとも１つを
ＩＳＣ用バイパス通路２４とし、かつ該ＩＳＣ用バイパ
ス通路２４に設けられる電磁弁をＩＳＣバルブ２５とす
る。

【００１４】請求項５の発明では、制御手段４１は、上
記ＩＳＣバルブ２５の開弁比率を電磁弁２８よりも小さ
くして制御するものとする。

【００１５】請求項６の発明では、上記トルクアップ要
求条件は、エンジン１の空燃比をリーンに制御するリー
ン制御時とする。

【００１６】請求項７の発明では、エンジン１はそのオ
フアイドル時に空燃比をリーンに制御するように構成さ
れているものとする。

【００１７】

【作用】上記の構成により、請求項１の発明では、エン
ジン１のアイドル時には、スロットル弁１３上下流側の
圧力差に応じてＩＳＣバルブ２５の開度を補正するＩＳ
Ｃ差圧補正が行われ、この補正によりエンジン１のアイ
ドル時の吸入空気量が設定値に維持される。

【００１８】これに対し、エンジン１がオフアイドル状
態になると、そのことがオフアイドル検出手段３９によ
り検出され、このオフアイドル時に、エンジン１のトル
クアップ要求条件の成立がトルクアップ検出手段４０に
より検出されたとき、制御手段４１により吸入空気量が
増量するようにＩＳＣバルブ２５が制御され、かつこの
ＩＳＣバルブ２５による上記ＩＳＣ差圧補正が制限され
る。そして、このＩＳＣ差圧補正を制限した分だけ、Ｉ
ＳＣバルブ２５の開度は小さくなって全開状態までの開
度範囲が増大し、その開度の上げ代を大きく保つことが
でき、よってエンジン１のトルクアップの上昇余裕代を
大に確保することができる。

【００１９】尚、このエンジン１のオフアイドル時には
スロットル弁１３が開いているので、上記ＩＳＣ差圧補
正の制限によりＩＳＣバルブ２５の開度が小さくなった
としても、エンジン１が停止することはなく、実用上、
何等問題は生じない。

【００２０】請求項２の発明では、エンジン１のトルク
アップ要求条件が成立すると、そのことがトルクアップ
検出手段４０により検出され、この検出信号を受けた制
御手段４１により、電磁弁２５，２８の双方が開くよう
に制御される。

【００２１】すなわち、これら電磁弁２５，２８の開度
特性は温度に依存し、そのコイル温度により抵抗値が変
わって弁開度が変化する。このため、空気量を増加させ
るように制御するに当たり、電磁弁２５，２８の一方の
開度を増大させ、その一方の弁での空気量がサチュレー
トした後、他方の弁を開いてその開度を増大させるよう
に制御した場合、コイル温度に応じて変化する空気量の
サチュレート時点、つまり次の弁を開く時期が不明確と
なる。このため、特性上、両電磁弁２５，２８の一方か
ら両方が開く繋ぎの部分で、各弁２５，２８に対する出
力信号の値を増大させているにも拘らず空気量が一定と
なる部分が生じ、エンジン１の出力トルクに段差が生じ
る。しかし、本発明では、電磁弁２５，２８の双方が同
時に開くので、各弁２５，２８に対する出力信号の値を
増大させていても空気量が一定となる部分は生ぜず、出
力信号値の増大に比例して空気量が増加し、上記の如き
エンジン１の出力トルクの特性上の段差が生じることは
ない。

【００２２】また、電磁弁２５，２８の双方でエンジン
１のオフアイドル時の空気量を制御するので、両電磁弁
２５，２８の一方のみで制御する場合に比べ、十分な量
の空気量を確保することができる。しかも、各電磁弁２
５，２８単独での許容空気量はそれぞれ小さくて済み、
各弁２５，２８の弁開度の分解能を高めて、制御精度を
向上させることができる。

【００２３】請求項３の発明では、制御手段４１により
複数の電磁弁２５，２８がその各々の開弁比率を変えて
制御される。このため、これらの弁２５，２８のうち、
開弁比率の大きい側の弁が全開になっても、その後に開
弁比率の小さい側の弁を全開まで増大させて空気量を増
加させることができ、エンジン１のさらなるトルクアッ
プ要求があったときに、両弁の開弁比率を同じとする場
合に比較して、トルクアップの余裕代を良好に確保する
ことができる。

【００２４】請求項４の発明では、上記複数の空気量制
御用バイパス通路２４，２７のうちの少なくとも１つが
ＩＳＣ用バイパス通路２４で、そのＩＳＣ用バイパス通
路２４に設けられる電磁弁がＩＳＣバルブ２５であるの
で、請求項３の発明と同様に、エンジン１のトルクアッ
プ要求条件が成立すると、制御手段４１によりＩＳＣバ
ルブ２５及び電磁弁２８の双方が開くように制御され
る。このため、上記請求項２の発明と同様に、ＩＳＣバ
ルブ２５及び電磁弁２８に対する出力信号の値を増大さ
せていても空気量が一定となる部分は生ぜず、出力信号
値の増大に比例して空気量が増加し、エンジン１の出力
トルクの特性上の段差を生じることがないとともに、Ｉ
ＳＣバルブ２５及び電磁弁２８の双方でエンジン１のオ
フアイドル時の空気量を制御するので、ＩＳＣバルブ２
５のみで制御する場合に比べ、十分な量の空気量を確保
することができ、しかも、ＩＳＣバルブ２５及び電磁弁
２８の弁開度の分解能を高めて、制御精度を向上させる
ことができる。

【００２５】請求項５の発明では、制御手段４１におい
て、上記ＩＳＣバルブ２５の開弁比率が電磁弁２８より
も小さくされて制御されるので、開弁比率の大きい電磁
弁２８が全開になった後、開弁比率の小さいＩＳＣバル
ブ２５を全開まで増大させて空気量を増加させることが
でき、例えばエンジン１の負荷トルクの増大等により、
そのさらなるトルクアップ要求があったときにも、ＩＳ
Ｃバルブ２５によるトルクアップの余裕代を良好に確保
することができる。

【００２６】請求項６の発明では、上記トルクアップ要
求条件が、エンジン１の空燃比をリーンに制御するリー
ン制御時であるので、リーン制御時でのＩＳＣバルブ２
５の開度の上げ代を大きく保って、エンジン１のトルク
アップの上昇余裕代を大に確保できる。

【００２７】請求項７の発明では、エンジン１のオフア
イドル時に空燃比がリーンになるように制御されるの
で、このオフアイドル時にリーン制御を行うときに、エ
ンジン１のトルクアップの上昇余裕代を大に確保でき
る。

【００２８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図９は本発明の実施例に係るエンジンの制御装置
を示す。１はエンジンで、このエンジン１は、複数のシ
リンダ２，２，…（１つのみ図示する）を有するシリン
ダブロック３と、そのシリンダブロック３の上面に組み
付けられたシリンダヘッド４と、各シリンダ２内に往復
動可能に嵌挿されたピストン５とを備え、各シリンダ２
内にはピストン５及びシリンダヘッド４により囲まれる
燃焼室６が形成されている。

【００２９】８は上記各シリンダ２内の燃焼室６に吸気
（空気）を供給する吸気通路で、この吸気通路８の上流
端はエアクリーナ９に接続され、吸気通路８の下流端は
吸気弁１０を介して燃焼室６に連通されている。吸気通
路８には、エンジン１へ実際に吸入される吸入空気量を
検出するホットワイヤ式エアフローセンサ１２と、吸気
通路８を絞るスロットル弁１３と、サージタンク１４
と、燃料噴射信号を受けて燃料を噴射供給する燃料噴射
弁１５（インジェクタ）とが上流側から順に配設されて
いる。

【００３０】吸気通路８の下流端部は第１及び第２の吸
気通路８ａ，８ｂに並列に分岐され、第１吸気通路８ａ
は、この第１吸気通路８ａから燃焼室６に吸入された吸
気により該燃焼室６内でシリンダ中心回りのスワール
（旋回流）を生成するためのスワール通路とされてい
る。一方、第２吸気通路８ｂの途中には該第２吸気通路
８ｂを開閉するスワール弁１７が配設されており、この
スワール弁１７を閉じたとき、吸気を第１吸気通路８ａ
のみから燃焼室６に供給して、燃焼室６内で吸気スワー
ルを生成維持する。

【００３１】そして、上記スワール弁１７はダイアフラ
ム１９で区画形成された圧力室２０を有するアクチュエ
ータ１８に駆動連結され、このアクチュエータ１８の圧
力室２０は三方ソレノイドバルブ２１を有する圧力通路
２２を介して、上記スロットル弁１３下流のサージタン
ク１４に連通され又は大気に開放されており、三方ソレ
ノイドバルブ２１の切換えによりアクチュエータ１８の
圧力室２０にサージタンク１４内の負圧を導入し又は該
圧力室２０を大気に開放してスワール弁１７を開閉し、
エンジン１が図３に斜線部分にて示す低中回転低中負荷
領域にあるときには、圧力室２０に負圧を導入してスワ
ール弁１７を閉じる一方、エンジン１が高回転域又は高
負荷域にあるときには、圧力室２０を大気に開放してス
ワール弁１７を開くように構成されている。

【００３２】上記スロットル弁１３上下流側の吸気通路
８，８はＩＳＣ用バイパス通路２４（空気量制御用バイ
パス通路の１つ）により接続されている。このバイパス
通路２４は途中で２つの通路２４ａ，２４ｂに分岐さ
れ、その一方の通路２４ａには、ＩＳＣ用バイパス通路
２４の開度を変えてエンジン１への吸入空気量を調整す
るデューティソレノイド弁からなるＩＳＣバルブ２５が
配設されており、このＩＳＣバルブ２５の開度を制御す
ることで、エンジン１のアイドル回転数を制御する。
尚、ＩＳＣ用バイパス通路２４の他方の通路２４ｂに
は、エンジン１の冷却水温度に応じ開閉作動してＩＳＣ
用バイパス通路２４の開度を変えエンジン１への吸入空
気量を調整するエアバルブ２６が配設されており、この
エアバルブ２６は、冷却水温度が低い冷間時には、空気
がスロットル弁１３をバイパスしてエンジン１に供給さ
れるように開き、冷却水温度が所定値（例えば８０℃）
を越えると全閉状態となるようになっている。

【００３３】また、上記スロットル弁１３をバイパスす
る今１つの空気量制御用バイパス通路としてのエアコン
トロールバルブ用バイパス通路２７（以下、ＡＣＶ用バ
イパス通路という）が設けられている。このＡＣＶバイ
パス通路２７の上流端は上記ＩＳＣ用バイパス通路１７
の上流端に分岐接続され、下流端はサージタンク１４に
接続されている。このＡＣＶ用バイパス通路２７には、
電磁弁としてのデューティソレノイド弁からなるエアコ
ントロールバルブ２８が配設されており、このエアコン
トロールバルブ２８の開度を制御することで、ＡＣＶ用
バイパス通路２７の開度を変えてエンジン１への吸入空
気量を調整するようになっている。

【００３４】一方、３０は上記燃焼室６内の排気ガスを
排出する排気通路で、その上流端は排気弁３１を介して
燃焼室６に連通されている。排気通路３０の途中には、
排気ガス中の酸素濃度を基に吸気の空燃比を検出する空
燃比センサ３２と、排気ガスを浄化する排気浄化装置３
３とが上流側から順に配設されている。上記空燃比セン
サ３２は、その出力信号の大きさが空燃比の変化に応じ
て比例的に変化するリニアＯ2 センサで構成されてい
る。

【００３５】上記各燃料噴射弁１５、スワール弁１７制
御用の三方ソレノイドバルブ２１、ＩＳＣバルブ２５及
びエアコントロールバルブ２８はコントロールユニット
３５により制御されるようになっている。このコントロ
ールユニット３５には、上記エアフローセンサ１２から
出力される吸入空気量信号と、エンジン回転数ｎｅの算
出のために、エンジン１のクランク軸１ａの回転角度に
対応したクランク角を検出するクランクセンサ３８から
のクランク角信号と、上記空燃比センサ３２の出力信号
と、スロットル弁１３の開度ｔｖｏを検出するスロット
ルセンサ３６からのスロットル信号と、スロットル弁１
３が全閉位置にあるときにｘｉｄｌ＝１の信号を、また
その他の状態ではｘｉｄｌ＝０の信号をそれぞれ出力す
るアイドルスイッチ３７からのアイドル信号と、エンジ
ン１の冷却水温度を検出する水温センサ（図示せず）か
らの水温信号とが少なくとも入力されている。

【００３６】上記コントロールユニット３５において、
ＩＳＣバルブ２５及びエアコントロールバルブ２８を制
御するときの信号処理動作について図２により説明す
る。すなわち、スタート後のステップＳ１で各種の信号
を読み込み、次のステップＳ２において、エンジン回転
数がアイドル回転数以下でかつアイドルスイッチ３７か
らのアイドル信号がｘｉｄｌ＝１にある、つまりエンジ
ン１がアイドル領域にあるか否かを判定する。この判定
がｘｉｄｌ＝１のＹＥＳのときには、ステップＳ３〜Ｓ
５に進み、ＩＳＣバルブ２５によりエンジン１のアイド
ル回転数を目標回転数にフィードバック制御する。

【００３７】すなわち、最初のステップＳ３でＩＳＣ流
量を決定する。具体的には、エンジン１のアイドル時の
目標回転数を決定して、これに対応する要求体積流量を
差圧補正量及び吸気密度から計算し、この要求体積流量
からＩＳＣ制御空気量を除いたバイパス空気量を引い
て、ＩＳＣバルブ２５での負担量としてのＩＳＣ基本流
量を計算する。さらに、目標回転数と実際の回転数との
偏差からそれに対応したフィードバック補正量を演算
し、このフィードバック補正量やエアコン等のエンジン
負荷に対応した補正量等とＩＳＣ基本流量とに基づきＩ
ＳＣ流量を決定する。そして、次のステップＳ４では、
上記ＩＳＣ流量それに対応するデューティ比信号に変換
し、ステップＳ５で、このデューティ比信号をＩＳＣバ
ルブ２５に出力してそれを駆動する。

【００３８】上記ＩＳＣ差圧補正は、スロットル弁１３
の上下流側の圧力差が所定状態にないときにそれを補正
するために行われる補正で、全閉状態にあるスロットル
弁１３上下流側の圧力差に基づいて空気流量を補正し、
スロットル弁１３上下流側の圧力差が小さくなったとき
には、それに伴う空気流量の不足を補うようにＩＳＣバ
ルブ２５の開度を増大させるものである。具体的には、
ＩＳＣバルブ２５の駆動信号のデューティ比が一定であ
るときにスロットル弁１３上下流側の圧力差（吸気管圧
力）に対し吸気流量が図４（ａ）に示す如く変化するも
のであるとき、この特性に応じて、予め、図４（ｂ）に
示すような差圧補正係数のテーブルが設定されており、
このテーブルから上記圧力差（吸気管圧力）に対応する
差圧補正係数を求め、この差圧補正係数を要求体積流量
を演算するときに補正項として使用するようにしてい
る。

【００３９】一方、ステップＳ２の判定がｘｉｄｌ＝０
のＮＯのときには、エンジン１はオフアイドル状態にあ
るとしてステップＳ６に進み、上記ＩＳＣ差圧補正を禁
止する。尚、このエンジン１のオフアイドル状態では、
ＩＳＣバルブ２５の開度を常時所定開度に開いておい
て、エンジン１の減速時に上記開度から徐々に閉じて空
気流量を０に向けて減少させるＩＳＣダッシュポット待
受け補正についても常時禁止される。

【００４０】上記ステップＳ６の後はステップＳ７に進
み、リーンバーン実行条件フラグｘｌｅａｎがｘｌｅａ
ｎ＝１であって、エンジン１の空燃比をリーン状態とす
るリーンバーン実行条件が成立したかどうかを判定す
る。このリーンバーン実行条件は、エンジン１が図３に
示すように中回転域又は中負荷域のリーンゾーンにあ
り、かつ冷却水温度が例えば８０℃にあるときに成立す
るもので、この実行条件の成立状態ではリーンバーン実
行条件フラグｘｌｅａｎがｘｌｅａｎ＝１となり、不成
立時には同フラグｘｌｅａｎがｘｌｅａｎ＝０となる。
上記ステップＳ７の判定がｘｌｅａｎ＝１のＹＥＳと判
定されると、ステップＳ８に進み、予めエンジン回転数
ｎｅ及びスロットル開度ｔｖｏを基に設定されたマップ
からトルク補正要求空気量ｑを演算し、次のステップＳ
９では、上記トルク補正要求空気量ｑをＩＳＣバルブ側
要求量ｑISC とエアコントロールバルブ側要求量ｑACV
とに分配する。この分配では、ＩＳＣバルブ２５への分
配比率をαとして次式により行う。但し、０≦α≦１で
あり、この実施例ではα＝０．４である。

【００４１】ｑISC ＝α×ｑ ｑACV ＝（１−α）×ｑ 次いで、ステップＳ１０において、ＩＳＣバルブ２５を
それを流れる空気量が上記ＩＳＣバルブ側要求量ｑISC
となるように、またエアコントロールバルブ２８をその
空気量が上記エアコントロールバルブ側要求量ｑACV に
なるようにそれぞれ駆動し、しかる後にステップＳ１に
戻る。

【００４２】上記ステップＳ７の判定がｘｌｅａｎ＝０
のＮＯと判定されると、ステップＳ１１に進み、上記ト
ルク補正要求空気量ｑをｑ＝０とした後、ステップＳ１
に戻る。

【００４３】この実施例では、上記各フローのステップ
Ｓ２により、エンジン１がオフアイドル状態にあること
を検出するようにしたオフアイドル検出手段３９が構成
される。

【００４４】また、ステップＳ７により、エンジン１の
リーンバーン実行条件の成立により、そのリーンバーン
制御でのエンジン１の出力トルクダウンを補うべくトル
クアップ要求条件が成立したことを検出するようにした
トルクアップ検出手段４０が構成される。

【００４５】さらに、ステップＳ６，Ｓ８，Ｓ９，Ｓ１
０により、上記オフアイドル検出手段３９によりエンジ
ン１のオフアイドル状態が検出され、かつ、トルクアッ
プ検出手段４０によりエンジン１のトルクアップ要求条
件が成立したとき、吸入空気量が増量するように上記Ｉ
ＳＣバルブ２５を制御し、かつ上記ＩＳＣ差圧補正を制
限するようにした制御手段４１が構成される。そして、
この制御手段４１は、エンジン１のオフアイドル時にリ
ーンバーンの実行によりトルクアップ要求条件が成立し
たとき、ＩＳＣバルブ２５及びエアコントロールバルブ
２８の双方を開くとともに、その各々の開弁比率を変
え、トルク補正要求空気量ｑにおけるＩＳＣバルブ２５
への分配比率αをα＝０．４としてＩＳＣバルブ２５の
開弁比率をエアコントロールバルブ２８よりも小さくし
て制御するようになされている。

【００４６】次に、上記実施例の作用について説明す
る。エンジン１の運転中、その運転状態がアイドル状態
と判定されたときには、ＩＳＣバルブ２５の開度が調整
されて、エンジン１のアイドル回転数が目標回転数にな
るようにフィードバック制御される。

【００４７】このとき、スロットル弁１３上下流側の圧
力差に応じてＩＳＣバルブ２５の開度を補正するＩＳＣ
差圧補正が行われ、この補正によりエンジン１への吸入
空気量が設定値に維持される。

【００４８】これに対し、エンジン１がオフアイドル状
態になると、上記ＩＳＣ差圧補正が禁止される。また、
ＩＳＣバルブ２５の開度を常時所定開度に開いておい
て、エンジン１の減速時に上記開度から徐々に閉じて空
気流量を０に向けて減少させるＩＳＣダッシュポット待
受け補正も行われない。

【００４９】そして、このオフアイドル時にエンジン１
が図３に斜線部分にて示す低中回転低中負荷領域にあ
り、そのエンジン１の燃費の向上のために空燃比をリー
ンに制御するリーンバーンの実行条件が成立して、エン
ジン１の出力トルクアップ要求条件が成立したとき、ア
クチュエータ１８の圧力室２０にサージタンク１４内の
負圧が導入されてスワール弁１７が閉じ、吸気が第１吸
気通路８ａのみから燃焼室６に供給されて、燃焼室６内
で吸気スワールが生成維持される。また、エンジン回転
数ｎｅ及びスロットル開度ｔｖｏに基づいてトルク補正
要求空気量ｑがｑ≠０として演算されるとともに、この
トルク補正要求空気量ｑがＩＳＣバルブ側要求量ｑISC
とエアコントロールバルブ側要求量ｑACV とに分配さ
れ、ＩＳＣバルブ２５を流れる空気量が上記ＩＳＣバル
ブ側要求量ｑISC となり、かつ、エアコントロールバル
ブ２８を流れる空気量がエアコントロールバルブ側要求
量ｑACV になるようにそれぞれ両バルブ２５，２８がデ
ューティ比信号により駆動制御される。

【００５０】この際、エンジン１のリーンバーン制御が
実行されるとき、トルク補正要求空気量ｑが演算され、
それから分配されたＩＳＣバルブ側要求量ｑISC がＩＳ
Ｃバルブ２５を流れるように、その開度が制御されこと
に加え、このＩＳＣバルブ２５によるＩＳＣ差圧補正が
禁止され、しかもＩＳＣダッシュポット待受け補正も行
われないので、こうしてＩＳＣ差圧補正及びダッシュポ
ット待受け補正を禁止した分だけ、ＩＳＣバルブ２５の
開度は小さくなって全開状態までの範囲が増大し、その
開度の上げ代を大きく保つことができる。このことによ
りリーンバーンを実行するときのエンジン１のトルクア
ップの上昇余裕代を大に確保することができる。尚、こ
のエンジン１のオフアイドル時にはスロットル弁１３が
開いているので、上記ＩＳＣ差圧補正及びダッシュポッ
ト待受け補正が行われなくなって、ＩＳＣバルブ２５の
開度が小さくなったとしても、エンジン１の停止を招く
ことはない。

【００５１】また、上記エンジン１のリーンバーン実行
時には、ＩＳＣバルブ２５及びエアコントロールバルブ
２８の双方が開くように制御されるので、各バルブ２
５，２８に対するデューティ比信号を増大させていても
バイパス通路２４，２７全体を通る空気量が一定となる
部分は生ぜず、エンジン１の出力トルクの特性上の段差
が生じるのを防止することができる。すなわち、これら
ＩＳＣバルブ２５及びエアコントロールバルブ２８の開
度特性は温度に依存し、図５及び図６に示すように、低
温時には高温時に比べデューティ比が小さいときに空気
流量がサチュレートし始める。このため、図８に示す如
く、ＩＳＣバルブ２５及びエアコントロールバルブ２８
の一方（例えばＩＳＣバルブ２５）の開度を増大させ、
その一方のバルブを流れる空気量がサチュレートした
後、残りのバルブ（同エアコントロールバルブ２８）を
開いてその開度を増大させるようにすると、空気量がサ
チュレートする時点、つまり後で開くバルブの開弁開始
時期が不明確となり、特性上、ＩＳＣバルブ２５及びエ
アコントロールバルブ２８の一方から両方が開く繋ぎの
部分で、各バルブに対するデューティ比を増大させてい
るにも拘らず、空気量が一定となる部分が生じ、エンジ
ン１の出力トルクに段差が生じる。ところが、この実施
例の場合、ＩＳＣバルブ２５及びエアコントロールバル
ブ２８の双方が同時に開くので、図７に示すように、各
バルブ２５，２８に対するデューティ比の増大に比例し
て空気量を増加させることができ、上記の如きエンジン
１の出力トルクの特性上の段差が生じることはない。

【００５２】また、ＩＳＣバルブ２５及びエアコントロ
ールバルブ２８の双方でエンジン１のオフアイドル時の
空気量を制御するので、ＩＳＣバルブ２５のみで制御す
る場合に比べ、十分な量の空気量が確保される。しか
も、ＩＳＣバルブ２５及びエアコントロールバルブ２８
の各々自体の許容空気量は小さくて済み、その分、バル
ブ開度の分解能を高めて制御精度を向上させることがで
きる。

【００５３】さらに、エンジン１のリーンバーン実行時
には、エンジン１の運転領域に対応したトルク補正要求
空気量ｑからＩＳＣバルブ側要求量ｑISC とエアコント
ロールバルブ側要求量ｑACV とが異なる分配比率で分配
され、ＩＳＣバルブ２５側の分配比率αがα＝０．４で
エアコントロールバルブ２８での分配比率１−α（＝
０．６）よりも小さいので、ＩＳＣバルブ２５の開弁比
率についてはエアコントロールバルブ２８より小さくな
る。従って、上記のように両バルブ２５，２８を同時に
開くように制御したとしても、開弁比率の大きいエアコ
ントロールバルブ２８が全開になった後、開弁比率の小
さいＩＳＣバルブ２５の開度をそれが全開になるまでは
さらに増大させて空気量を増加させることができる。そ
の結果、例えばエンジン１の負荷トルクの増大等によ
り、そのさらなるトルクアップ要求があったときに、Ｉ
ＳＣバルブ２５によるトルクアップの余裕代を良好に確
保することができる。

【００５４】尚、上記実施例では、ＩＳＣバルブ側要求
量ｑISC の分配比率αをα＝０．４とし、エアコントロ
ールバルブ側要求量ｑACV の分配比率１−αを１−α＝
０．６としているが、ＩＳＣバルブ側要求量ｑISC の分
配比率αを０≦α＜０．５の範囲で適宜変更することが
でき、要はＩＳＣバルブ２５の開弁比率をエアコントロ
ールバルブ２８のそれよりも小さくすればよい。

【００５５】また、上記実施例では、スロットル弁１３
をバイパスするバルブをＩＳＣバルブ２５及びエアコン
トロールバルブ２８の２つとしているが、３つ以上に増
加させることができるのは勿論のことである。また、上
記実施例では、ＩＳＣバイパス通路２４を空気量制御用
バイパス通路としているが、ＩＳＣバイパス通路２４以
外の空気量制御用バイパス通路を複数設け、そこに電磁
弁を配置するようにすることもできる。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よると、スロットル弁をバイパスするＩＳＣ用バイパス
通路の開度を変えて吸入空気量を調整するＩＳＣバルブ
を備え、アイドル時に吸入空気量が設定値になるように
スロットル弁上下流側の圧力差に応じてＩＳＣバルブの
開度を補正するＩＳＣ差圧補正を行うようにしたエンジ
ンの制御装置に対し、エンジンがオフアイドル状態にあ
るとき、エンジンのトルクアップ要求条件が成立する
と、吸入空気量が増量するように上記ＩＳＣバルブを制
御するとともに、上記ＩＳＣ差圧補正を制限するように
したことにより、ＩＳＣバルブの開度の全開状態までの
上げ代を大きくして、エンジンのトルクアップの上昇余
裕代を大に確保でき、良好なエンジンのトルクアップ制
御を行うことができる。

【００５７】請求項２の発明によると、スロットル弁を
バイパスする複数の空気量制御用バイパス通路と、この
各空気量制御用バイパス通路の開度を各々変えてエンジ
ンへの吸入空気量を調整する複数の電磁弁とを設け、エ
ンジンのトルクアップ要求条件の成立が検出されたと
き、上記複数の電磁弁の双方を開いて空気量を制御する
ようにしたことにより、両弁を順番に開いて空気量を増
大させる場合のように、各弁に対する出力信号の値を増
大させているにも拘らず、両電磁弁の一方から両方が開
く繋ぎの部分で空気量が一定となる部分が生じるのを防
ぐことができ、よって弁開度の分解能を高めて制御精度
を向上させつつ、エンジンの出力トルクを増大させると
きの段差を防止することができる。

【００５８】請求項３の発明によれば、上記複数の電磁
弁を各々の開弁比率を変えて制御するようにしたことに
より、開弁比率の大きい側の弁が全開になった後でも、
開弁比率の小さい側の弁を全開まで増大させて空気量を
増加させることができ、エンジンのさらなるトルクアッ
プ要求があったときに、トルクアップの余裕代を良好に
確保することができる。

【００５９】請求項４の発明によれば、上記複数の空気
量制御用バイパス通路のうちの少なくとも１つをＩＳＣ
用バイパス通路とし、該ＩＳＣ用バイパス通路に設けら
れる電磁弁をＩＳＣバルブとしたことにより、請求項２
の発明と同様に、ＩＳＣバルブ及び電磁弁の一方から両
方が開く繋ぎの部分で空気量が一定となる部分が生じる
のを防ぐことができ、ＩＳＣバルブ及び電磁弁の制御精
度を向上させつつ、エンジンの出力トルクを増大させる
ときの段差を防止できる。

【００６０】請求項５の発明によると、上記ＩＳＣバル
ブ及び電磁弁を各々の開弁比率を変えて制御する場合
に、ＩＳＣバルブ開弁比率を電磁弁よりも小さくしたこ
とにより、例えばエンジンの負荷トルクの増大等によ
り、そのさらなるトルクアップ要求があったときに、Ｉ
ＳＣバルブによるトルクアップの余裕代を良好に確保す
ることができる。

【００６１】請求項６の発明によれば、上記トルクアッ
プ要求条件を、エンジンの空燃比をリーンに制御するリ
ーン制御時としたことにより、リーン制御時にＩＳＣバ
ルブにより空気量を増加させて、リーン制御に伴うエン
ジン出力トルクの低下を補う場合に、ＩＳＣバルブ開度
の上げ代を大きく保って、エンジンのトルクアップの上
昇余裕代を大に確保できる。

【００６２】請求項７の発明によれば、エンジンのオフ
アイドル時に空燃比がリーンになるように制御すること
としたので、このオフアイドル時にリーン制御を行うと
きに、エンジンのトルクアップの上昇余裕代を大に確保
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成図である。

【図２】本発明の実施例におけるコントロールユニット
でＩＳＣバルブ及びエアコントロールバルブを制御する
ときの信号処理動作を示すフローチャート図である。

【図３】エンジンのリーン制御領域を示す特性図であ
る。

【図４】ＩＳＣ差圧補正を行うときの吸入空気量及び差
圧補正係数の概念を示す図である。

【図５】ＩＳＣバルブにおいてデューティ信号に対する
空気量の流量特性を示す特性図である。

【図６】エアコントロールバルブにおいてデューティ信
号に対する空気量の流量特性を示す特性図である。

【図７】本発明の実施例においてデューティ信号に対す
るエンジンへの吸入空気量の流量特性を示す特性図であ
る。

【図８】ＩＳＣバルブ及びエアコントロールバルブを順
番に作動させた場合の図７相当図である。

【図９】本発明の実施例の全体構成を示す図である。

【符号の説明】

１ エンジン ２ シリンダ ６ 燃焼室 ８ 吸気通路 １３ スロットル弁 １５ 燃料噴射弁 １７ スワール弁 ２４ ＩＳＣ用バイパス通路（空気量制御用バイパス通
路） ２５ ＩＳＣバルブ（電磁弁） ２７ ＡＣＶ用バイパス通路（空気量制御用バイパス通
路） ２８ エアコントロールバルブ（電磁弁） ３５ コントロールユニット ３９ オフアイドル検出手段 ４０ トルクアップ検出手段 ４１ 制御手段 ｑ トルク補正要求空気量 ｑISC ＩＳＣバルブ側要求量 ｑACV エアコントロールバルブ側要求量 α ＩＳＣバルブの空気量分配率

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 41/16 Ｅ 45/00 ３０１ Ｇ ３１２ Ｄ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スロットル弁をバイパスするＩＳＣ用バ
   イパス通路と、該ＩＳＣ用バイパス通路の開度を変えて
   エンジンへの吸入空気量を調整するＩＳＣバルブとを備
   え、エンジンのアイドル時に吸入空気量が設定値になる
   ようにスロットル弁上下流側の圧力差に応じてＩＳＣバ
   ルブの開度を補正するＩＳＣ差圧補正を行うようにした
   エンジンの制御装置において、 エンジンがオフアイドル状態にあることを検出するオフ
   アイドル検出手段と、 エンジンのトルクアップ要求条件が成立したことを検出
   するトルクアップ検出手段と、 上記オフアイドル検出手段によりエンジンのオフアイド
   ル状態が検出され、かつトルクアップ検出手段によりエ
   ンジンのトルクアップ要求条件が成立したとき、吸入空
   気量が増量するように上記ＩＳＣバルブを制御し、かつ
   上記ＩＳＣ差圧補正を制限する制御手段とを設けたこと
   を特徴とするエンジンの制御装置。
2. 【請求項２】 スロットル弁をバイパスする複数の空気
   量制御用バイパス通路と、 上記各空気量制御用バイパス通路の開度を各々変えてエ
   ンジンへの吸入空気量を調整する複数の電磁弁と、 エンジンのトルクアップ要求条件が成立したことを検出
   するトルクアップ検出手段と、 該トルクアップ検出手段によりトルクアップ要求条件の
   成立が検出されたとき、上記複数の電磁弁の双方を開く
   ように制御する制御手段とを設けたことを特徴とするエ
   ンジンの制御装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載のエンジンの制御装置にお
   いて、 制御手段は、複数の電磁弁を各々の開弁比率を変えて制
   御するものであることを特徴とするエンジンの制御装
   置。
4. 【請求項４】 請求項２記載のエンジンの制御装置にお
   いて、 複数の空気量制御用バイパス通路のうちの少なくとも１
   つがＩＳＣ用バイパス通路で、かつ該ＩＳＣ用バイパス
   通路に設けられる電磁弁がＩＳＣバルブであることを特
   徴とするエンジンの制御装置。
5. 【請求項５】 請求項３記載のエンジンの制御装置にお
   いて、 制御手段は、ＩＳＣバルブの開弁比率を電磁弁よりも小
   さくして制御するものであることを特徴とするエンジン
   の制御装置。
6. 【請求項６】 請求項１又は２記載のエンジンの制御装
   置において、 トルクアップ要求条件は、エンジンの空燃比をリーンに
   制御するリーン制御時であることを特徴とするエンジン
   の制御装置。
7. 【請求項７】 請求項６記載のエンジンの制御装置にお
   いて、 エンジンのオフアイドル時に空燃比をリーンに制御する
   ように構成されていることを特徴とするエンジンの制御
   装置。