JPH0732927Y2

JPH0732927Y2 - エンジンのアイドル回転数制御装置

Info

Publication number: JPH0732927Y2
Application number: JP9575088U
Authority: JP
Inventors: 至孝中野
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1988-07-20
Filing date: 1988-07-20
Publication date: 1995-07-31
Anticipated expiration: 2003-07-20
Also published as: JPH0218637U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、チョーク弁を備えたエンジンにおけるアイド
ル回転数制御装置に関するものである。

（従来の技術）従来より、エンジンのアイドル回転数が所定回転数とな
るように例えばスロットル開度調整によりアイドル回転
数をフィードバック制御すると共に、冷却水温度に応じ
てスロットル開度を調整するようにした技術が、例え
ば、特開昭56-132431号公報に見られるように公知であ
る。

また、エンジン温度が低い場合の燃料増量を行うために
吸気通路にチョーク弁を配設し、このチョーク弁を低温
時に閉じる一方スロットル弁を若干開くと共に、エンジ
ン温度の上昇に応じてチョーク弁を開きスロットル弁を
閉じるように連係作動する機構が、例えば、実開昭62-1
65449号公報に見られるように知られている。

（考案が解決しようとする課題）しかして、上記のようなチョーク弁を備えアイドル回転
数制御を行うようにしたものでは、エンジン温度の上昇
にともなってチョーク弁が開作動する際にエンジン回転
数の低下によるラフアイドルが発生する恐れがある。

すなわち、アイドル回転数のフィードバック制御の開始
は、通常前記チョーク弁が全開状態となるエンジン温度
となったことを検出して行うものである。そして、この
温度に達してフィードバック制御を開始する前に、チョ
ーク弁が作動誤差等によって全開状態となり、これに連
係してスロットル弁が全閉状態となると、本来のチョー
ク弁の作動による回転維持機能が得られず、また、フィ
ードバック制御による回転上昇作動も得られないことか
ら、エンジン温度がフィードバック開始温度に達するま
での間でエンジン回転数が低くなりラフアイドルが発生
し、エンジン停止を生起する可能性もある。

上記点に対し、フィードバック制御を開始する温度をチ
ョーク弁が全開状態なる温度より低く設定すると、チョ
ーク弁が正常に作動して開作動する際に、既に開始して
いるフィードバック制御は、チョーク弁の作動によって
上昇しているエンジン回転数を低下する方向に制御を開
始していることから、エンジン温度がフィードバック開
始温度に達しチョーク弁が全開作動した時、チョーク弁
の作動に対する制御応答遅れ等によって一時的にアイド
ル回転数に落ち込みが生じることになる。

そこで本考案は上記事情に鑑み、チョーク弁が早く閉じ
た際にフィードバック制御を開始するまでのエンジン回
転の低下を、フィードバック開始時の回転落ちを招くこ
となく防止するようにした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ものである。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するため本考案のアイドル回転数制御装
置は、エンジン温度が設定温度以下のときスロットル弁
と連係作動すると共に温度に応じて開度が変化するチョ
ーク弁と、エンジンのアイドル回転数をスロットル弁開
度を制御することにより調整するアイドル回転数調整手
段と、エンジン温度を検出するエンジン温度検出手段
と、該エンジン温度検出手段の信号を受け、エンジン温
度が上記設定温度以上に達したとき、上記アイドル回転
数調整手段に信号を出力して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フィードバック手段とを備
えると共に、前記エンジン温度検出手段の信号を受け、
エンジン温度が前記設定温度以下のとき前記アイドル回
転数調整手段に信号を出力して、スロットル弁の最低開
度を前記目標回転数より高い回転数に対応する開度に規
制する規制手段を備えるように構成したものである。

第１図は本考案の構成を明示するための全体構成図であ
る。

エンジン１の吸気通路２にはスロットル弁３の上流にチ
ョーク弁４が介装され、このチョーク弁４はエンジン温
度が設定温度以下のときスロットル弁３と連係作動して
低温時に閉じ温度に応じて開度が変化するものである。

また、前記スロットル弁３には、該スロットル弁３の開
度調整によってアイドルエア量を変更してアイドル回転
数を調整するアイドル回転数調整手段Ａを設け、このア
イドル回転数調整手段Ａにはフィードバック手段Ｂから
の制御信号が出力されて所定状態に駆動制御される。

上記フィードバック手段Ｂには、エンジン温度を検出す
るエンジン温度検出手段Ｃの信号が入力され、エンジン
温度が前記チョーク弁４が作動する上記設定温度以上に
達したとき、上記アイドル回転数調整手段Ａにフィード
バック信号を出力して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。

また、前記エンジン温度検出手段Ｃの信号は規制手段Ｄ
にも出力され、エンジン温度が前記設定温度以下のとき
前記アイドル回転数調整手段Ａに制御信号を出力して、
スロットル弁３の最低開度を前記目標回転数より高い回
転数に対応する開度に規制するものである。

（作用）上記のようなアイドル回転数制御装置では、チョーク弁
は設定温度以下のとき閉じてスロットル弁を若干開くよ
うに連係作動し、温度の上昇に応じて開くと共にスロッ
トル弁を閉じるように開度が変化し、エンジン温度の低
い冷間状態から設定温度になるまで混合気を濃くしてエ
ンジン回転数を維持する。また、エンジン温度が前記チ
ョーク弁が作動する設定温度以上となると、アイドル回
転数が目標回転数に一致するようにフィードバック手段
によって両者の差に応じたフィードバック信号をアイド
ル回転数調整手段に出力してアイドル制御を行う。

一方、エンジン温度が前記チョーク弁が作動する設定温
度以下の場合には、規制手段からアイドル回転数調整手
段に制御信号が出力されてスロットル弁の最低開度を前
記目標回転数より高い回転数に対応する開度に規制す
る。そして、前記チョーク弁が作動誤差等によって前記
設定温度以下の状態で開作動した場合に、上記スロット
ル弁は全閉状態とならずに、上記規制手段によって規制
された最低開度に調整されてエンジン回転数が低下する
のを防止し、ラフアイドル、エンジン停止が発生しない
ようにしている。また、前記アイドル回転数のフィード
バック制御は、チョーク弁が開作動する設定回転数以上
で行うようにして、早期のフィードバック制御の開始に
よる回転落ちの発生を回避するようにしている。

（実施例）以下、図面に沿って本考案の実施例を説明する。第２図
は具体例のアイドル回転数制御装置の概略構成を示す。

第２図において、エンジン１に吸気を供給する吸気通路
２にチョーク弁４およびスロットル弁３を備えた気化器
10を介装し、そのスロットル弁３の開度を調整すること
によってアイドル回転数を制御するアイドル回転数調整
装置12が設置されている。スロットル弁３は、図示しな
いアクセルペダルに連係されて開閉され、該アクセルペ
ダルを踏み込むほど、スロットル弁３の開度が大きくな
って、エンジン発生トルクが増大するようになってい
る。

上記アイドル回転数調整装置12はスロットル弁３の最低
開度を調整可能に規制する駆動バルブ13と、該駆動バル
ブ13の作動量を制御するデューティソレノイドバルブ14
とで構成されている。そして、上記デューティソレノイ
ドバルブ14に対してコントロールユニット15から制御信
号（デューティ信号）が出力されるものである。

前記駆動バルブ13は、ケーシング16内に大小２つのダイ
ヤフラム17,18を備えている。大径ダイヤフラム17には
先端がスロットル弁３と一体的に設けられた制御バー19
の調整ネジ20に当接するロッド22が連結され、該大径ダ
イヤフラム17によって区画された第１負圧室23にはロッ
ド22を後退方向に付勢するリターンスプリング24が縮装
され、この第１負圧室23にはメイン負圧通路25が接続さ
れ、該メイン負圧通路25の他端はスロットル弁３下流の
吸気通路２に開口している。

一方、小径ダイヤフラム18には、前記ロッド22の後端部
に当接可能なストッパー26が取付けられている。この小
径ダイヤフラム18によってロッド22側のリーク室27と反
対側の第２負圧室28とが区画形成され、リーク室27には
エアクリーナ（図示せず）に連通するエア導入通路29が
接続される一方、第２負圧室28にはデューティソレノイ
ドバルブ14からの信号負圧通路30が接続される。

そして、前記ロッド22の後部には、一端が第１負圧室23
に開口し他端がロッド22後端部のリーク口31aに開口
し、上記第１負圧室23とリーク室27とを連通するリーク
通路31が形成され、上記リーク口31aが前記小径ダイヤ
フラム18の偏位によって移動するストッパー26によって
開閉作動される。

上記駆動バルブ13は、第１負圧室23へのメイン負圧通路
25による負圧の導入によって大径ダイヤフラム17が突出
方向に偏位してスロットル弁３を開作動するものである
が、ロッド22が前進移動するとリーク通路31のリーク口
31aが開口して第１負圧室23の負圧がリークしてロッド2
2は後退し、このリーク口31aがストッパー26によって閉
口された位置で停止する。一方、上記ストッパー26は第
２負圧室28に導入された信号負圧に応じて所定位置に停
止するものであり、この第２負圧室28への信号負圧通路
30による信号負圧の大きさに応じてスロットル開度を調
整するように構成されている。

また、前記デューティソレノイドバブル14は調圧室33を
有し、この調圧室33には前記メイン負圧通路25が分岐し
て接続された負圧導入口25aが開口すると共に、エアク
リーナに連通する大気開放通路35が接続され、調整した
信号負圧を前記駆動バルブ13の第２負圧室28に導入する
信号負圧通路30の他端部が接続されている。上記負圧導
入口25aに対向してその開口を開閉する弁体34がダイヤ
フラム36に支持された、上記弁体34はデューティソレノ
イド37によって閉口方向に駆動される一方、調圧室33に
縮装されたスプリング38によって開口方向に付勢され
る。

上記デューティソレノイドバルブ14のデューティソレノ
イド37に対するコントロールユニット15からの制御信号
は、所定周波数でオン信号とオフ信号との比率が調整さ
れるデューティ信号であり、その比率に応じて負圧導入
口25aを開閉して調圧室33の負圧の大きさを調整し、信
号負圧を駆動バルブ13に導入してスロットル弁３の最低
開度を規制してアイドル回転数を調整するものである。

前記デューティソレノイドバルブ14に制御信号を出力す
るコントロールユニット15には、スロットル弁３の全閉
状態を検出するアイドルスイッチ39からの信号のほか、
エンジンの運転状態を検出するためにクランク角センサ
などからのエンジン回転信号、エンジンの冷却水温度を
検出する水温センサなどからの水温信号、車速を検出す
る車速センサからの信号、変速機が自動変速機がマニュ
アル変速機かの識別信号、自動変速機のシフト状態を判
定するインヒビタ信号、エアコン用コンプレッサの作動
信号等の各種信号がそれぞれ入力される。

また、前記チョーク弁４とスロットル弁３との連係機構
は、第３図に示すように、吸気通路２に介装したチョー
ク弁４はチョークシャフト41によって回動自在に支承さ
れ、このチョークシャフト41の端部にはチョークバルブ
スプリング42が配設されると共に、完爆チョークピスト
ン43に連係された第１チョークレバー44およびスロット
ル弁３側に連係される第２チョークレバー45が配設され
ている。

そして、上記第２チョークレバー45は第１コネクトレバ
ー46を介して中間軸47に支承された第２コネクトレバー
48に連係され、この第２コネクトレバー48はワックスリ
ターンスプリング49によって付勢されると共に、カムプ
レート50に係合可能に設けられている。このカムプレー
ト50は先端部がスロットル弁３を支承するスロットルシ
ャフト51に固着されたカムフォローレバー52に当接する
と共に、該カムプレート50の一部にカムアジャストスク
リュー53が設けられ、このカムアジャストスクリュー53
にワックスペレット54のワックスピン54aが当接するよ
うに構成されている。上記ワックスペレット54にはパイ
プ55によって冷却水が導入され、この冷却水温度に応じ
てカムプレート50が回動してチョーク弁４およびスロッ
トル弁３を開閉作動するものである。

すなわち、冷却水温度が設定値より低い状態では、ワッ
クスピン54aは後退し、チョーク弁４は全閉状態とな
り、スロットル弁３は若干開く。この状態でエンジン始
動が行われ、点火されて完爆状態となると完爆チョーク
ピストン43の作動によってチョーク弁４は所定開度に開
かれ、暖機が進行して冷却水温度が上昇するのに従って
前記ワックスピン54aは突出作動し、これに伴って各矢
印で示すようにチョーク弁４は徐々に開作動すると同時
にスロットル弁３は徐々に全閉状態となる。そして、冷
却水温度が設定値となるとチョーク弁４は全開し、スロ
ットル弁３は全閉状態となる。

次に、前記コントロールユニット15は、各種センサから
のエンジンの運転状態に応じてアイドル回転数のフィー
ドバック制御と、スロットル弁３が閉じた際の最低開度
規制の制御を行うものである。すなわち、上記チョーク
弁４が全開状態となる設定温度以上のアイドル状態でア
イドル回転フィードバック制御を行う一方、その他の状
態ではスロットル弁３の最低開度を規制するようにアイ
ドル回転数調整装置12を作動し、特に、低水温状態では
アイドル時の目標回転数より高い回転数に対応する開度
に開くように規制し、その付加開度も変速機の形態およ
びエアコンの作動に応じて変更するようにしている。

前記コントロールユニット15の処理を、第４図のフロー
チャートに基づいて説明する。スタート後、ステップS1
でエンジン回転数、車速、アイドルスイッチ信号、水温
信号、変速機信号、インヒビタ信号、エアコン信号等の
各種信号を読み込み、ステップS2でアイドル回転フィー
ドバックゾーンか否かを判定する。この判定は車速が所
定値（例えば6km/h）以下、冷却水温がチョーク弁４が
全開状態となる所定値T₁（例えば67℃）以上、アイドル
スイッチ39がオン（スロットル全閉）などの条件で行
い、所定のアイドル状態と判定されるとステップS3のア
イドル回転フィードバック制御に移行する。

このフィードバック制御は、具体的には現在のエンジン
回転数すなわち検出アイドル回転数を読み込み、この時
の水温等に対応して求めたアイドル回転数の目標値との
比較を行い、検出回転数が目標回転数となるように回転
フィードバック制御を実行する。例えば、検出アイドル
回転数が目標回転数より高いか否かを判定し、検出回転
数の方が大きい時にはフィードバック値を所定値減算し
てスロットル開度を低減しアイドル回転数を下降方向に
修正する一方、検出回転数の方が目標回転数より低い時
にはフィードバック値を所定値加算してスロットル開度
を増大しアイドル回転数を上昇方向に修正し、このよう
にフィードバック値でデューティ信号を補正して出力す
るものである。また、アイドル回転数が目標回転数の近
傍となると、フィードバック値（例えば平均値）に基づ
いて学習値を算出し、次の回転フィードバック制御への
移行時にはこの学習値で修正したデューティ信号からフ
ィードバック制御を開始して、その収束性を高めるよう
にする。

一方、前記ステップS2の判定がNOでアイドル回転フィー
ドバックゾーンにない場合には、ステップS4で冷却水温
Twが設定値T₁（例えば67℃）以上か否かを判定し、この
判定がYESの場合にはステップS5で暖機後の走行状態に
おける最低開度の待受け制御を行い制御量B₁を求める。
この最低開度は、前記フィードバック制御におけるフィ
ードバック信号の学習値に設定し、スロットル弁３が閉
じられてアイドル状態に移行した際に、所定のアイドル
回転数が得られるようなスロットル開度で待つものであ
る。

また、前記ステップS4の判定がNOで冷却水温が設定値T₁
未満の場合には、変速機の状態とエアコンの作動に対応
して前記ステップS5で設定するスロットル弁３の最低開
度より大きな開度にスロットル弁３の最低開度を規制す
るように、ステップS11〜S16で制御量B₂〜B₇を設定する
ものである。まず、ステップS6で変速機がマニュアル変
速機M/Tか否かを判定し、マニュアル変速機M/Tの場合に
は、ステップS7でエアコンスイッチがオンか否かを判定
し、エアコン作動時の待受け制御（S11）における制御
量B₂が非作動時の待受け制御（S12）の制御量B₃より大
きな最低開度となるようにしている。また、自動変速機
A/Tの場合には、ステップS8でシフト状態がニュートラ
ルか否かを判定し、ニュートラル時にはステップS9でエ
アコンスイッチがオンか否かを判定する一方、Ｄレンジ
の場合にはステップS10でシフト状態がニュートラルか
否かを判定する。そして、いずれの場合もエアコン作動
時の待受け制御（S14,S15）での制御量B₅,B₆が非作動時
の待受け制御（S13,S16）の制御量B₄,B₇より大きな最低
開度となると共に、Ｄレンジのシフト状態のほうが大き
な最低開度となるように設定するものである。

上記のように最低開度が設定されたのに基づいて、ステ
ップS17でスロットル弁３が所定の最低開度となるよう
にデューティソレノイドバルブ14に制御信号を出力す
る。

上記のような実施例の制御によれば、冷却水温度Twとエ
ンジン回転数Ｎとの関係は、第５図に例示するように、
水温が設定値T₁より低い状態では、チョーク弁４の作動
によって高いエンジン回転数を維持し暖機の促進を行
う。その際のスロットル弁３の最低開度は、暖機後のア
イドル回転数フィードバック制御の目標回転数N₁より高
い回転数N₂を目標とするようなスロットル開度に調整さ
れている。そして、暖機の進行に伴ってチョーク弁４が
開き、設定水温T₁（67℃）より低い温度T₂でチョーク弁
４が全開となっても、スロットル弁３の最低開度は前記
回転数N₂を維持するような開度に調整されていることか
ら、破線で示すようなそのままの状態で回転数が低下す
るのを防止して回転数を維持し、設定水温T₁となってか
らフィードバック制御を開始し、アイドル回転数が目標
回転数N₁となるようにスロットル開度の調整を行うもの
である。

上記作動によりチョーク弁４の作動誤差等に起因して、
該チョーク弁４が設定温度より低い温度で非作動状態と
なった場合にも、目標回転数よりエンジン回転数が低下
することによるラフアイドル、エンジン停止が発生する
のを未然に防止することができる。また、フィードバッ
ク制御の早期開始によるチョーク弁４作動中のフィード
バック制御を回避して回転落ち込みの発生も防止するこ
とができるものである。

（考案の効果）上記のような本考案によれば、エンジン温度がチョーク
弁が非作動状態となる設定温度以下のとき、規制手段に
よってスロットル弁の最低開度をフィードバック制御の
目標回転数より高い回転数に対応する開度に規制するよ
うにしたことにより、フィードバック制御開始時におけ
る回転落ちを招くことなく、チョーク弁の作動の誤差な
どによって該チョーク弁が早く閉じることによるエンジ
ン回転の低下を防止して、安定したエンジン回転を得る
ことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の構成を明示するための全体構成図、第２図は本考案の具体例を示すエンジンのアイドル回転
数制御装置の全体構成図、第３図はチョーク弁とスロットル弁の連係構造例を示す
斜視図、第４図はコントローラの処理を説明するためのフローチ
ャート図、第５図は本考案制御例における冷却水温度とエンジン回
転数との変化を示す特性図である。１……エンジン、２……吸気通路、３……スロットル
弁、４……チョーク弁、Ａ……アイドル回転数調整手
段、Ｂ……フィードバック手段、Ｃ……エンジン温度検
出手段、Ｄ……規制手段、10……気化器、12……アイド
ル回転数調整装置、13……駆動バルブ、14……デューテ
ィソレノイドバルブ、15……コントロールユニット。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】エンジン温度が設定温度以下のときスロッ
トル弁と連係作動すると共に温度に応じて開度が変化す
るチョーク弁と、エンジンのアイドル回転数をスロット
ル弁開度を制御することにより調整するアイドル回転数
調整手段と、エンジン温度を検出するエンジン温度検出
手段と、該エンジン温度検出手段の信号を受け、エンジ
ン温度が上記設定温度以上に達したとき、上記アイドル
回転数調整手段に信号を出力して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フィードバック手段と
を備えたエンジンのアイドル回転数制御装置において、
前記エンジン温度検出手段の信号を受け、エンジン温度
が前記設定温度以下のとき前記アイドル回転数調整手段
に信号を出力して、スロットル弁の最低開度を前記目標
回転数より高い回転数に対応する開度に規制する規制手
段を備え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。