JPH0742881B2 - 車輌用エンジンの吸入空気量制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、エンジンの暖機状態に拘らずスロットル弁全
閉直後の排気エミッションを改善すると共に、適切なダ
ッシュポット効果を得ることが可能な車輌用エンジンの
吸入空気量制御方法に関する。

【従来の技術】

車輌用エンジンにおいては、走行時の種々の事情により
アクセルの踏込みによりスロットル弁を急開したり、又
は逆にアクセルの踏込みを解いてスロットル弁を急閉す
る等、加減速の過渡運転状態が頻発する。 ここで、スロットル全開の高負荷運転中にアクセルの踏
込みを解いてスロットル弁を急激に全閉すると、スロッ
トル弁下流側の吸気系における吸気管負圧が急増して付
着燃料がエンジンに一気に吸入され、空燃比の過濃化を
招く。このため、燃焼が悪化し、排気ガス中のCOが増加
したり、極端な場合は失火する等の不具合を生じる。 そこで従来は、例えば特開昭54−111017号公報に示され
るようにダッシュポットによるダンパをスロットル弁の
全閉位置に設け、アクセルの踏込み解除に対してスロッ
トル弁の閉動作を機械的に遅延させるようにしている。 しかし、このダッシュポット方式は、スロットル弁下流
側の吸気管負圧を利用することから、形状の大きいダイ
ヤフラム式アクチュエータを有し、艤装上の制約を受け
る。また、スロットル弁の閉動作の特性は、時々刻々変
化する吸気管負圧、アクチュエータのスプリング力、負
圧通路の絞り等で定められるが、最適なものを設定し難
く、経時変化する危惧もある。 これに対処するため、特開昭54−155317号公報には、ス
ロットル弁をバイパスするバイパス通路に空気制御弁を
配設し、この空気制御弁を電気的に制御してバイパス通
路を流れる補助空気量を調整することにより、負荷運転
状態からスロットル弁を閉じて減速運転され、アイドル
運転に移行する場合には、上記空気制御弁に対する出力
電圧を徐々に低下させてバイパス通路を流れる補助空気
量を徐々に低下させ、スロットル弁の急閉に伴う吸気管
負圧の急増を緩和して空燃比の過濃化を防止する技術が
示されている。

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、上記先行例においては、スロットル弁の
アイドル位置以外の負荷運転時、すなわちスロットル開
弁状態時には、エンジン温度に応じ、アイドル時よりも
空気制御弁に対する出力値を大きくしてバイパス通路を
流れる補助空気量を増加しているが、この補助空気量は
スロットル弁開度に拘わらずエンジン温度に基づいて制
御されるため、例えば、高負荷連転時のスロットル開度
が大きい場合には、空気制御弁の開度、すなわち、バイ
パス通路を流れる補助空気量が十分得られず、この状態
からスロットル弁を急閉すると、急閉直後のバイパス通
路を流れる空気量の不足により、十分なダッシュポット
効果を得られない。すなわち、スロットル弁急閉直前の
スロットル開度に応じた適切なダッシュポット効果が得
られない。 また、スロットル開弁状態時には、エンジン温度に応じ
空気制御弁の開度を制御してエンジン温度が低いほど制
御弁開度を増大させ、スロットル開弁状態から全閉状態
に移行したとき、この状態から漸次的に空気制御弁開度
を減じることで、エンジン冷態状態時にはエンジン暖機
完了状態よりもスロットル全閉移行時の補助空気量を増
加するようにしているが、スロットル開弁状態から全閉
状態への移行時、一律に空気制御弁開度を漸次的に減少
させるようにしているため、エンジン冷態時の空燃比リ
ッチ制御に対応した充分な補助空気量を得ることができ
ず、スロットル弁全閉直後の空燃比の過濃による排気エ
ミッションの悪化、エンジンストールを確実に防止する
ことができない。 本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、スロット
ル弁の急閉に伴うスロットル弁下流の吸気管負圧の急増
を緩和して空燃比の過濃化を防止し、常にスロットル弁
急閉直前のスロットル開度に応じた適切なダッシュポッ
ト効果を得ることができ、かつエンジン冷態時における
スロットル弁急閉に伴う空燃比の過濃化を確実に防止し
て、排気ミッションの悪化、エンジンストールを確実に
防止することが可能な車輌用エンジンの吸入空気量制御
方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本発明による車輌用エンジン
の吸入空気量制御方法は、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制御弁を配設し、該制御弁に
より上記バイパス通路を流れる補助空気量を制御する車
輌用エンジンの吸入空気量制御方法において、エンジン
温度に基づきエンジン暖機完了状態かエンジン冷態状態
かを判断すると共に、スロットル弁開度に基づきスロッ
トル弁全閉状態か否かを判断し、スロットル弁開弁状態
のときには、エンジンの暖機状態に拘らずスロットル弁
開度の増大に応じ上記制御弁開度を制御し、エンジン暖
機完了状態で、スロットル弁開弁状態から全閉状態へ移
行したときには、上記制御弁開度を漸次的に減少し、エ
ンジン冷態状態で、スロットル弁開弁状態から全閉状態
へ移行したときには、予め設定された所定時間を経過す
るまでの間、上記制御弁の開度をスロットル弁開弁状態
時における制御弁開度に維持し、所定時間経過後、上記
制御弁開度を減じることを特徴とする。

【作用】

本発明では、スロットル弁がアイドル位置以外の開弁状
態のとき、スロットル弁をバイパスするバイパス通路に
配設された制御弁は、その開度がスロットル弁開度の増
大に伴い増大される。そして、エンジン暖機完了状態下
でスロットル弁開弁状態から全閉状態に移行したときに
は、制御弁開度が漸次的に減じられ、制御弁が徐々に閉
じられる。 従って、スロットル弁の急閉時には、その急閉直前のス
ロットル弁開度に対応して設定された開度から制御弁が
ゆっくりと閉じるのであり、スロットル弁の急閉直後に
バイパス通路を流れる空気量はスロットル弁急閉直前の
スロットル開度に応じて十分に得られることから、スロ
ットル弁急閉直前のスロットル開度に応じた適切なダッ
シュポット効果が常に得られる。 また、エンジン冷態状態下でスロットル弁開弁状態から
全閉状態に移行したときには、予め設定された所定時間
の間、制御弁の開度がスロットル弁開弁状態時における
制御弁開度に維持され、この間、充分な補助空気量が得
られ空燃比の過濃化が確実に防止され、所定時間経過後
に制御弁開度が減じられる。

【実施例】

以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。 第１図において、符号６は図示しないエンジンの吸気管
とエアクリーナとの間に設けられたスロットルボディ10
のスロットル弁であり、スロットル弁６の上流側と下流
側とをバイパスするバイパス通路５に制御弁４が配設さ
れており、該制御弁４は、バイパス通路５を流れる補助
空気の流量を電子制御装置１からの信号により制御すべ
く開度制御される。 上記電子制御装置１には、スロットル弁６のスロットル
開度に応じた電圧を出力するスロットル開度センサ３、
及びエンジン温度を検出するためエンジン冷却水温を検
出する水温センサ２からの信号が入力される。 上記電子制御装置１は、第２図に示すように、制御プロ
グラムが格納されたROM103、データを一時記憶するRAM1
04、ROM103に格納された制御プログラムにより各種制御
処理を実行するCPU101、これらを結合するデータバス10
5、アドレスバス106、及びシステムタイミング信号を供
給するクロックパルス発生器（CPG）等からなるマイク
ロコンピュータを中心として構成される。 そして、水温センサ２及びスロットル開度センサ３から
の信号を、A/D変換器109を介して入力インターフェイス
108によりマイクロコンピュータに入力し、水温および
スロットル弁開度に基づきマイクロコンピュータにより
制御弁４に対する制御量を演算して、制御信号を出力イ
ンターフェイス107を介して制御弁４へ出力する。 次に上記電子制御装置１による制御手順を、第３図ない
し第６図に示すフローチャートに基づき説明する。 第３図は、全体的な制御手順を示すフローチャートであ
り、先ず、ステップS1で水温センサ２の出力に基づくエ
ンジン始動時の水温が予め設定した暖機完了温度に達し
ているか否かを判断し、暖機完了温度以下のエンジン冷
態状態と判断されるときには、ステップS2へ進み、後述
する冷態時制御を実行する。また、水温が暖機完了温度
を越えてエンジン暖機完了状態と判断されるときには、
ステップS3へ進み、後述する通常時制御を実行する。そ
して、ステップS4で、水温と暖機完了温度とを比較し、
水温が暖機完了温度以下のときには、ステップS2の冷態
時制御を実行し、暖機完了温度に達すると、ステップS3
の通常時制御に移行する。 第５図は、上記ステップS3で実行される通常時の制御手
順であり、先ず、スロットル開度センサ３によるスロッ
トル弁開度に基づき、スロットル弁開度がアイドル位置
のスロットル弁全閉状態かスロットル弁開弁状態かを判
断し、スロットル弁開弁状態のときには、ステップS11
へ進み、今回検出したスロットル開度とRAM104にストア
されているスロットル開度データOLD DATAとを比較
し、スロットル開度がスロットル開度データOLD DATA
以下とときにはステップS13へジャンプし、スロットル
開度データOLD DATAよりも大きいときには、ステップS
12へ進み、今回検出したスロットル開度でスロットル開
度データOLD DATAを更新する。 そして、ステップS13でスロットル開度データOLD DATA
が上限値MAXに達したか否かを判断し、スロットル開度
データOLD DATAが上限値MAX以下のときには、ステツプ
S15へジャンプし、上限値MAXを越えたときには、ステッ
プS14へ進み、スロットル開度データOLD DATAを上限値
MAXで更新してステップS15へ進む。ステップS15では、
上記スロットル開度データに基づき制御弁４に対する開
度を演算し、ステップS16で開度制御量DASHとして設定
し、ステップS21へ進む。 ここで、スロットル弁開弁状態時には、スロットル弁６
の開度増大に伴いスロットル開度データOLD DATAが増
大した値に更新され、このスロットル開度データに基づ
き設定される制御弁４に対する開度制御量DASHも増大さ
れることになる。 一方、上記セツップS10で、スロットル弁開度がアイド
ル位置のスロットル全閉状態と判断されたときには、上
記スロットル開度データOLD DATAをクリアしてステッ
プS17へ進み、タイマーによる計時に基づき開度制御の
演算周期を与える設定時間が経過したか否かを判断し、
演算周期を与える設定時間を経過していないときには、
ステップS21へジャンプし、設定時間を経過したときに
は、ステップS18へ進み、開度制御量DASHが０か否かを
判断し、DASH＝０のときには同様にステップS21へジャ
ンプし、DASH≠０のときには、ステップS19へ進み、開
度制御量DASHから、例えば、最少分解能としての１ビッ
トを減算して該開度制御量DASHを更新し、ステップS20
で、次の減算タイミングを指定すべくタイマーをセット
してステップS21へ進む。 そして、ステップS21で開度制御量DASHを出力インター
フェイス107にセットしてルーチンを抜ける。 その結果、制御弁４は上記開度制御量DASHにて制御さ
れ、通常時制御が選択されるエンジン暖機完了状態時に
おいて、スロットル弁開弁状態のときには、スロットル
弁開度の増大に応じて制御弁開度が増大されてスロット
ル弁全閉に備えられ、そしてスロットル弁開弁状態から
全閉状態に移行すると、演算周期毎に制御弁４に対する
開度制御量DASHが漸次的に０になるまで減算されること
で、第４図（ａ）に示すように、制御弁４が徐々に減じ
られる。 従って、スロットル開度の大きい高負荷連転状態からス
ロットル弁６を急閉しても、制御弁４の開度が大きい状
態からその開度が徐々に減じられ、スロットル弁急閉直
後のバイパス通路５による補助空気流量が十分確保され
て、十分なダッシュポット効果を得られる。 以上の通常時制御に対し、エンジン冷態時には前記ステ
ップS2で冷態制御が実行される。この冷態時の制御手順
について第６図に示すフローチャートに基づき説明す
る。 先ず、ステップS30で前記ステップS10と同様に、スロッ
トル弁開弁状態か全閉状態かを判断し、スロットル弁開
弁状態のときには、ステップS31へ進む。 なお、ステップS31ないしステップS36は、前述の通常時
制御におけるステップS11ないしステップS16と同一であ
り、スロットル弁開弁状態時には、エンジンの暖機状態
に拘らず、同様の制御手順を実行するため、説明を省略
する。 一方、上記ステップS30でスロットル弁全閉状態と判断
されるときにはステップS37へ進み、スロットル弁開弁
状態から全閉状態に移行して予め設定した所定時間を経
過したか否かを判断し、所定時間が経過していないとき
には、ステップS40へジャンプし、スロットル弁開弁状
態から全閉状態に移行してから所定時間が経過した後
は、ステップS38へ進み、制御弁４に対する開度制御量D
ASHを０とし、ステップS39でタイマーセットしてステッ
プS40へ進む。そして、ステップS40で開度制御量DASHを
出力インターフェイス107にセットしてルーチンを抜け
る。 従って、エンジン冷態状態時において、スロットル弁開
弁状態から全閉状態に移行したときには、所定時間が経
過するまでの間、制御弁４に対する開度制御量DASHがス
ロットル開弁状態における値に保持され、所定時間経過
後に０にセットされることで、第４図（ｂ）に示すよう
に、制御弁４の開度が、スロットル弁全閉移動後、所定
時間を経過するまでの間、スロットル弁開弁状態時の開
度に維持され、その後、制御弁４が閉弁される。 これにより、エンジン冷態状態下での減速移行における
所定時間、制御弁４の開度がスロットル弁開弁状態時の
大きい開度にそのまま維持されることから、バイパス通
路５による補助空気流量が確保されて、エンジン冷態状
態下の燃料増量により空燃比リッチ制御されて付着燃料
の多い状態であっても、スロットル弁急閉に伴う吸気管
負圧の増大が効果的に抑制され、空燃比の過濃に伴う排
気エミッションの悪化、エンジンストールを確実に防止
することが可能となる。

【発明の効果】 以上説明したように本発明によれば、スロットル弁開弁
状態のときには、エンジンの暖機状態に拘らず、スロッ
トル弁開度の増大に伴い、スロットル弁をバイパスする
バイパス通路に配設された制御弁の開度が増大制御さ
れ、エンジン暖機完了状態でスロトル開弁状態から全閉
状態に移行したとき、制御弁の開度が漸次的に減じられ
るので、バイパス通路に配設された制御弁の開度、すな
わち、バイパス通路を流れる補助空気量が、スロットル
弁急閉直前においてスロットル開度に応じて設定され、
高負荷連転のスロットル開度の大きい状態では制御弁の
開度も大きく制御され、この状態からスロットル弁を急
閉した場合には、制御弁開度の大きい状態から制御弁が
徐々に閉じられ、バイパス通路を流れる空気量が大きく
設定された状態から徐々に空気量が減じられることにな
り、充分なダッシュポット効果を得ることができ、スロ
ットル弁急閉直前のスロットル開度に応じた適切なダッ
シュポット効果を常に得ることができる。 また、エンジン冷態状態でスロットル弁開弁状態から全
閉状態に移行したときには、予め設定された所定時間の
間、制御弁の開度がスロットル弁開弁状態時における制
御弁開度に維持され、所定時間経過後に制御弁開度が減
じられるので、この間、充分な補助空気量を得られ、エ
ンジン冷態時に空燃比リッチ制御が行われていても、ス
ロットル弁急閉に伴う空燃比の過濃化を確実に防止し
て、排気エミッションの改善を図ることができ、エンジ
ンストールを確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体の概略構成図、 第２図は電子制御装置の回路ブロック図、 第３図は全体の制御手順を示すフローチャート、 第４図は通常時制御と冷態時制御との制御弁開度状態を
説明するためのタイムチャート、 第５図は通常時の制御手順を示すフローチャート、 第６図は冷態時の制御手順を示すフローチャートであ
る。 １……電子制御装置 ２……水温センサ ３……スロットル開度センサ ４……制御弁 ５……バイパス通路 ６……スロットル弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンのスロットル弁をバイパスするバ
   イパス通路に制御弁を配設し、該制御弁により上記バイ
   パス通路を流れる補助空気量を制御する車輌用エンジン
   の吸入空気量制御方法において、 エンジン温度に基づきエンジン暖機完了状態かエンジン
   冷態状態かを判断すると共に、スロットル弁開度に基づ
   きスロットル弁全閉状態か否かを判断し、 スロットル弁開弁状態のときには、エンジンの暖機状態
   に拘らず、スロットル弁開度の増大に応じ上記制御弁開
   度を制御し、 エンジン暖機完了状態で、スロットル弁開弁状態から全
   閉状態へ移行したときには、上記制御弁開度を漸次的に
   減少し、 エンジン冷態状態で、スロットル弁開弁状態から全閉状
   態へ移行したときには、予め設定された所定時間を経過
   するまでの間、上記制御弁の開度をスロットル弁開弁状
   態時における制御弁開度に維持し、所定時間経過後、上
   記制御弁開度を減じることを特徴とする車輌用エンジン
   の吸入空気量制御方法。