JPH0771292A - 内燃機関のアイドル制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、熱害用制御弁によってアイドル回
転速度制御弁の容量を大とすることなく、つまり分解能
ＬＳＢを低下させることなく、要求空気量を上回る供給
可能な空気量とし得ることを目的としている。 【構成】 このため、吸気絞り弁を迂回するバイパス通
路途中にアイドル回転速度制御弁を備え、吸気絞り弁を
迂回すべく新たに設けた空気通路途中に熱害用制御弁を
設け、所定の条件を満足する場合に熱害用制御弁を開放
動作させ空気量を増加させるべく制御する制御手段を設
けている。所定の条件としては、アイドル運転時に設定
吸気温度以上且つ設定水温度以上であると判断した際に
エアコンのＯＮ動作時のデューティ比が第１設定値以上
である場合やエアコンのＯＦＦ動作時のデューティ比が
第１設定値よりも大なる第２設定値以上である場合があ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は内燃機関のアイドル制
御装置に係り、特に熱害対策として熱害時に空気量を増
加させる内燃機関のアイドル制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関には、アイドル運転時のエンジ
ン回転数を所定エンジン回転数に制御するアイドル回転
制御装置を装備したものがある。アイドル回転制御装置
は、吸気絞り弁を迂回するバイパス通路を備えるととも
に、内燃機関のアイドル運転時にバイパス通路を通過す
る空気量を各種信号に応じて調整し、エンジン回転数が
所定エンジン回転数になるようにフィードバック制御さ
れるアイドル回転速度制御弁（ＶＳＶ）を備えている。

【０００３】前記内燃機関のアイドル制御装置として
は、特開平３−２８６１５９号公報に開示されるものが
ある。この公報に開示されるエンジンの制御装置は、エ
ンジン制御の外乱要素となる外乱制御の指令信号の有無
を判別する外乱制御指令判別手段と、外乱制御の指令信
号が発せられているときに、外乱制御の指令信号に基づ
く外乱制御と、フィードバック補正量を学習する学習制
御とを択一的に切り換える制御切換手段と、外乱制御の
指令信号が発せられているときに、学習制御の時間を調
整する学習時間調整手段と、外乱制御の指令信号が発せ
られているときには、外乱制御の指令信号が発せられて
いないときに比べて、学習制御の時間を短くする学習時
間制御手段とを備え、エンジン制御における学習制御
と、学習制御に対する大きな外乱要素とししての外乱制
御との両立を図っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の内燃
機関のアイドル制御装置において、制御手段（ＥＣＵ）
は、図４に示す如く、内燃機関の負荷が上昇した際に、
アイドル回転速度制御弁（ＶＳＶ）により空気量を増加
させ、内燃機関の要求空気量に合致させてエンジン回転
数を一定、つまり所定エンジン回転数に制御しようとし
ている。

【０００５】しかし、内燃機関の負荷の最も大なる熱害
時には、内燃機関の要求空気量がアイドル回転速度制御
弁（ＶＳＶ）の供給可能空気量を上廻ることとなり、エ
ンジンストールが惹起される惧れがある。

【０００６】すなわち、図６（ａ）に示す如く、内燃機
関の要求空気量がエアコン（Ａ／Ｃ）負荷と熱害負荷と
により構成される際に、エアコンのＯＦＦ時や非熱害時
には何ら問題はないが、エアコンがＯＮ動作し且つ熱害
時には、内燃機関の要求空気量がアイドル回転速度制御
弁（ＶＳＶ）の供給可能空気量（図６（ａ）の一点鎖線
参照）を上廻り、不足分が発生する。この不足分によっ
てエンジンストールが惹起されるものである。

【０００７】上記不具合を解消する対策として、アイド
ル回転速度制御弁（ＶＳＶ）の容量を増加させる方策が
ある。しかし、アイドル回転速度制御弁（ＶＳＶ）の容
量を増加させていくと、図５に示す如く、アイドル回転
速度制御弁（ＶＳＶ）の分解能ＬＳＢが大きくなり過ぎ
ることとなり、内燃機関の負荷の小なる場合に、微細な
エンジン制御ができなくなるという不都合がある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述不都合を除去するために、内燃機関の吸気絞り弁を迂
回するバイパス通路を備えるとともに前記内燃機関のア
イドル運転時に前記バイパス通路を通過する空気量を調
整してエンジン回転数が所定エンジン回転数になるよう
フィードバック制御されるアイドル回転速度制御弁を備
えた内燃機関のアイドル制御装置において、前記吸気絞
り弁を迂回する熱害用空気通路を新たに設けるとともに
この空気通路途中に熱害用制御弁を設け、所定の条件を
満足する場合には前記熱害用制御弁を開放動作させ空気
量を増加させるべく制御する制御手段を設けたことを特
徴とする。また、内燃機関の吸気絞り弁を迂回するバイ
パス通路を備えるとともに前記内燃機関のアイドル運転
時に前記バイパス通路を通過する空気量を調整してエン
ジン回転数が所定エンジン回転数になるようフィードバ
ック制御されるアイドル回転速度制御弁を備えた内燃機
関のアイドル制御装置において、前記吸気絞り弁のスロ
ットル開度を検出するスロットルセンサを設け、前記内
燃機関の吸気系の吸気温度を検出する吸気温センサを設
け、冷却水温度を検出する水温センサを設け、空調用エ
アコンを設け、前記吸気絞り弁を迂回する熱害用空気通
路を新たに設けるとともにこの空気通路途中に熱害用制
御弁を設け、各種信号を入力してアイドル運転時に吸気
温度が設定吸気温度以上且つ水温が設定水温度以上であ
ると判断した際に前記エアコンのＯＮ動作時のデューテ
ィ比が第１設定値以上である場合及び前記エアコンのＯ
ＦＦ動作時のデューティ比が第１設定値よりも大なる第
２設定値以上である場合には前記熱害用制御弁を開放動
作させ空気量を増加させるべく制御する制御手段を設け
たことを特徴とする。

【０００９】

【作用】上述の如く発明したことにより、所定の条件を
満足する場合には、制御手段によって熱害用制御弁を開
放動作させ、空気量を増加させるべく制御している。所
定の条件としては、アイドル運転時に吸気温度が設定吸
気温度以上且つ水温が設定水温度以上であると判断した
際にエアコンのＯＮ動作時のデューティ比が第１設定値
以上である場合やエアコンのＯＦＦ動作時のデューティ
比が第１設定値よりも大なる第２設定値以上である場合
である。

【００１０】

【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１１】図１〜図３はこの発明の実施例を示すもの
である。図２において、２は内燃機関、４は吸気通路、
６は排気通路である。

【００１２】前記吸気通路４は、上流端にエアクリーナ
８を設けるとともに、下流端を内燃機関２の燃焼室（図
示せず）に連絡している。吸気通路４には、吸気絞り弁
１０が設けられている。この吸気絞り弁１０よりも上流
側の吸気通路４には、過給機１２のコンプレッサ１４が
設けられている。過給機１２は、吸気通路４に設けたコ
ンプレッサ１４を排気通路６に設けたタービン１６によ
り駆動して吸気を圧送する。

【００１３】前記内燃機関２には、図示しない燃焼室に
指向させて、吸気通路４に燃料噴射弁１８が設けられて
いる。燃料噴射弁１８は、燃料通路２０により燃料タン
ク２２に連絡されている。燃料タンク２２内には、燃料
を燃料通路２０に送給する燃料ポンプ２４が設けられて
いる。また、燃料通路２０の途中には、吸気通路４の吸
気圧により燃料圧力を調整する調整弁２６が設けられて
いる。調整弁２６は、燃料通路２０の燃料圧力を所定圧
力に調整するとともに、余剰の燃料を戻り通路２８によ
り燃料タンク２２に戻すものである。

【００１４】更に、前記吸気通路４には、吸気絞り弁１
０を迂回するバイパス通路３０を設けている。このバイ
パス通路３０は、一端側を吸気絞り弁１０よりも上流側
で且つ過給機１２のコンプレッサ１４よりも下流側の吸
気通路４に連絡するとともに、他端側を吸気絞り弁１０
よりも下流側の燃焼室（図示せず）に至る吸気通路４に
連絡している。前記バイパス通路３０途中には、内燃機
関２のアイドル運転時にエンジン回転数が所定エンジン
回転数になるようフィードバック制御されるアイドル回
転速度制御弁３２を設けている。

【００１５】前記吸気通路４には、吸気絞り弁１０のス
ロットル開度を検出するスロットルセンサ３４と、吸気
温度を検出する吸気温センサ３６と、吸気圧力を検出す
る圧力センサ３８とが設けられている。また、前記内燃
機関２には、回転角センサ４０と、冷却水温度を検出す
る水温センサ４２とが設けられている。これら各種セン
サ３４〜４２は、制御手段たる制御部４４の入力側に接
続されている。

【００１６】この制御部４４の入力側には、ダイアグノ
ーシスと、空調用エアコン（Ａ／Ｃ、図示せず）と、車
速信号を入力すべくスピードメータと、イニシャルセッ
トと、図示しないＯ₂ センサと、ＣＯ調整用抵抗（図示
せず）と、バッテリ４６と、エアコン（Ａ／Ｃ）用コン
プレッサ（図示せず）とが夫々接続されている。

【００１７】また、前記制御部４４の出力側には、前記
燃料噴射弁１８と、燃料ポンプ２４と、アイドル回転速
度制御弁３２とが夫々接続されている。前記燃料ポンプ
２４は、ポンプリレー４８を介して接続されている。更
に、前記制御部４４の出力側には、内燃機関２の外部負
荷たるパワーステアリング装置の駆動時に内燃機関２を
アイドルアップすべくオン制御される外部負荷用アイド
ルアップ制御弁としてのパワーステアリング装置用アイ
ドルアップ制御弁（ＡＢＶ ＶＳＶ）５０が接続されて
いるとともに、吸気通路４への排気還流量を制御するＥ
ＧＲ用制御弁（ＥＧＲ ＶＳＶ）５２と、点火コイル５
４と、図示しないモニタと、ターボランプ（図示せず）
と、デューティ（Ｄｕｔｙ）メータ（図示せず）とが夫
々接続されている。

【００１８】これにより、前記制御部４４は、各種セン
サから入力する信号により燃料噴射弁１８に噴射弁駆動
信号を出力するとともに、燃料ポンプ２４にポンプ駆動
信号を出力し、そして点火コイル５４に点火指令信号を
出力し、燃料噴射弁１８から適切に燃料を噴射させると
ともに、点火プラグ（図示せず）に適切に飛火させる。
また、制御部４４は、内燃機関２のアイドル運転時に、
エンジン回転数が所定エンジン回転数になるようアイド
ル回転速度制御弁３２の開閉動作をフィードバック制御
し、バイパス通路３０を通過する空気量を調整するもの
である。

【００１９】そして、前記制御部４４は、前記吸気絞り
弁１０を迂回する図示しない熱害用空気通路を新たに設
けるとともに、この空気通路途中に熱害用制御弁（ＶＳ
Ｖ）５６を設け、所定の条件を満足する場合には前記熱
害用制御弁５６を開放動作させ空気量を増加させるべく
制御する構成を有する。

【００２０】詳述すれば、前記制御部４４は、各種信号
を入力してアイドル運転時に吸気温度が設定吸気温度、
例えば８０度以上且つ水温が設定水温度、例えば１１０
度以上であると判断した際に、前記エアコンのＯＮ動作
時のデューティ比が第１設定値たる９０％以上である場
合には、前記熱害用制御弁５６を開放動作させ空気量を
増加させるべく制御するものである。

【００２１】また、前記制御部４４は、アイドル運転時
に吸気温度が設定吸気温度、例えば８０度以上且つ水温
が設定水温度、例えば１１０度以上であると判断した際
に、前記エアコンのＯＦＦ動作時のデューティ比が第１
設定値たる９０％よりも大なる第２設定値たる９９％以
上である場合には、前記熱害用制御弁５６を開放動作さ
せ空気量を増加させるべく制御する。

【００２２】なお、符号５８は、前記エアコン（図示せ
ず）のＯＮ動作時に開放し空気量を増加させるべく機能
するエアコン用制御弁（Ａ／Ｃ ＶＳＶ）である。

【００２３】次に作用について説明する。

【００２４】前記内燃機関２は、過給機１２により過給
される吸気を吸気絞り弁１０により調量して供給され、
燃料噴射弁１８により燃料を供給されるとともに点火プ
ラグ（図示せず）により点火燃焼される。燃料供給量及
び点火時期は、制御部４４によって適切に制御される。

【００２５】また、内燃機関２のアイドル運転時には、
制御部４４によって、エンジン回転数が所定エンジン回
転数になるようアイドル回転速度制御弁３２をフィード
バック制御し、バイパス通路３０を流通する空気量を調
整し、アイドル回転数の安定化を果たしている。

【００２６】次に、図１の熱害対策を行うアイドル制御
用フローチャートに沿って説明する。

【００２７】前記制御部４４内のプログラムがスタート
（１００）すると、スロットルセンサ３４からの信号に
よりアイドル運転状態、つまり図示しないアイドルスイ
ッチがＯＮしている状態か否かを判断（１０２）し、Ｙ
ＥＳの場合には、吸気温が８０度以上であるか否かの判
断（１０４）に移行し、ＮＯの場合には、熱害用制御弁
（ＶＳＶ）５６をＯＦＦ状態（１１６）とするものであ
る。

【００２８】また、吸気温が８０度以上であるか否かの
判断（１０４）がＹＥＳの場合には、水温が１１０度以
上であるか否かの判断（１０６）を行うとともに、判断
（１０４）がＮＯの場合には、熱害用制御弁（ＶＳＶ）
５６をＯＦＦ状態とする処理（１１６）に移行させる。

【００２９】更に、水温が１１０度以上であるか否かの
判断（１０６）判断がＹＥＳの場合には、エアコン（Ａ
／Ｃ）がＯＮ動作しているか否かの判断（１０８）に移
行させ、判断（１０６）がＮＯの場合には、熱害用制御
弁（ＶＳＶ）５６のＯＦＦ処理（１１６）に移行させ
る。

【００３０】前記エアコン（Ａ／Ｃ）がＯＮ動作してい
るか否かの判断（１０８）において、判断（１０８）が
ＹＥＳの場合には、デューティ（Ｄｕｔｙ）比が第１設
定値たる９０％以上であるか否かの判断（１１０）に移
行させ、判断（１０８）がＮＯの場合には、デューティ
比が第１設定値たる９０％よりも大なる第２設定値たる
９９％以上であるか否かの判断（１１２）に移行させ
る。

【００３１】そして、判断（１１０）及び判断（１１
２）において、ＹＥＳの場合には、熱害用制御弁（ＶＳ
Ｖ）５６をＯＮ動作させ（１１４）、熱害用制御弁５６
を開放させて空気量を増加させるべく制御し、逆にＮＯ
の場合には、熱害用制御弁（ＶＳＶ）５６のＯＦＦ処理
（１１６）に移行させている。

【００３２】これにより、熱害用制御弁（ＶＳＶ）５６
によって前記アイドル回転速度制御弁（ＶＳＶ）３２の
容量を大とすることなく、つまり分解能ＬＳＢを低下さ
せることなく、要求空気量を上回る供給可能な空気量と
することができ（図３（ａ）参照）、低負荷から高負荷
までの広い範囲で確実にエンジン回転数を制御し得て、
エンジンストールが惹起される惧れが全くなく、実用上
有利である。

【００３３】また、図示しない熱害用空気通路と熱害用
制御弁（ＶＳＶ）５６との増設及び前記制御部４４内の
プログラム内の変更のみで対処し得ることにより、構成
が徒に複雑化せず、製作が容易で、コストを低廉に維持
し得て、経済的にも有利である。

【００３４】

【発明の効果】以上詳細に説明した如くこの発明によれ
ば、内燃機関の吸気絞り弁を迂回するバイパス通路を備
えるとともに内燃機関のアイドル運転時にバイパス通路
を通過する空気量を調整してエンジン回転数が所定エン
ジン回転数になるようフィードバック制御されるアイド
ル回転速度制御弁を備えた内燃機関のアイドル制御装置
において、吸気絞り弁を迂回する熱害用空気通路を新た
に設けるとともに、空気通路途中に熱害用制御弁を設
け、所定の条件を満足する場合に熱害用制御弁を開放動
作させ空気量を増加させるべく制御する制御手段を設け
たので、所定の条件を満足する場合に熱害用制御弁を開
放動作させて空気量を増加させ、熱害用制御弁によって
アイドル回転速度制御弁の容量を大とすることなく、つ
まり分解能ＬＳＢを低下させることなく、要求空気量を
上回る供給可能な空気量とすることができ、低負荷から
高負荷までの広い範囲で確実にエンジン回転数を制御し
得て、エンジンストールが惹起される惧れが全くなく、
実用上有利である。また、熱害用空気通路と熱害用制御
弁との増設及び前記制御手段内のプログラム内の変更の
みで対処し得ることにより、構成が徒に複雑化せず、製
作が容易で、コストを低廉に維持し得て、経済的にも有
利である。

【００３５】また、内燃機関の吸気絞り弁を迂回するバ
イパス通路を備えるとともに前記内燃機関のアイドル運
転時に前記バイパス通路を通過する空気量を調整してエ
ンジン回転数が所定エンジン回転数になるようフィード
バック制御されるアイドル回転速度制御弁を備えた内燃
機関のアイドル制御装置において、前記吸気絞り弁のス
ロットル開度を検出するスロットルセンサを設け、前記
内燃機関の吸気系の吸気温度を検出する吸気温センサを
設け、冷却水温度を検出する水温センサを設け、空調用
エアコンを設け、前記吸気絞り弁を迂回する熱害用空気
通路を新たに設けるとともにこの空気通路途中に熱害用
制御弁を設け、各種信号を入力してアイドル運転時に吸
気温度が設定吸気温度以上且つ水温が設定水温度以上で
あると判断した際に前記エアコンのＯＮ動作時のデュー
ティ比が第１設定値以上である場合及び前記エアコンの
ＯＦＦ動作時のデューティ比が第１設定値よりも大なる
第２設定値以上である場合には前記熱害用制御弁を開放
動作させ空気量を増加させるべく制御する制御手段を設
けたので、熱害用制御弁によって前記アイドル回転速度
制御弁の容量を大とすることなく、つまり分解能ＬＳＢ
を低下させることなく、要求空気量を上回る供給可能な
空気量とすることができ、低負荷から高負荷までの広い
範囲で確実にエンジン回転数を制御し得て、エンジンス
トールが惹起される惧れが全くなく、実用上有利であ
る。また、熱害用空気通路と熱害用制御弁との増設及び
前記制御手段内のプログラム内の変更のみで対処し得る
ことにより、構成が徒に複雑化せず、製作が容易で、コ
ストを低廉に維持し得て、経済的にも有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す内燃機関のアイドル制
御用フローチャートである。

【図２】内燃機関のアイドル制御装置の概略構成図であ
る。

【図３】非熱害時と熱害時とのタイムチャートを示し、
（ａ）は要求空気量を示す図、（ｂ）はエアコン（Ａ／
Ｃ）のＯＮ・ＯＦＦ状態を示す図、（ｃ）はエアコン
（Ａ／Ｃ）用制御弁（ＶＳＶ）のＯＮ・ＯＦＦ状態を示
す図、（ｄ）は熱害用制御弁（ＶＳＶ）を示す図であ
る。

【図４】この発明の従来の技術を示し、アイドル回転速
度制御弁（ＶＳＶ）を通過する空気量（内燃機関の要求
空気量）と負荷との関係を示す図である。

【図５】アイドル回転速度制御弁（ＶＳＶ）の分解能Ｌ
ＳＢと容量との関係を示す図である。

【図６】非熱害時と熱害時とのタイムチャートを示し、
（ａ）は要求空気量を示す図、（ｂ）はエアコン（Ａ／
Ｃ）のＯＮ・ＯＦＦ状態を示す図、（ｃ）はエアコン
（Ａ／Ｃ）用制御弁（ＶＳＶ）のＯＮ・ＯＦＦ状態を示
す図である。

【符号の説明】

２ 内燃機関 ４ 吸気通路 ６ 排気通路 ８ エアクリーナ １０ 吸気絞り弁 １２ 過給機 １４ コンプレッサ １６ タービン １８ 燃料噴射弁 ２０ 燃料通路 ２２ 燃料タンク ２４ 燃料ポンプ ２６ 調整弁 ２８ 戻り通路 ３０ バイパス通路 ３２ アイドル回転速度制御弁 ３４ スロットルセンサ ３６ 吸気温センサ ３８ 圧力センサ ４０ 回転角センサ ４２ 水温センサ ４４ 制御部 ４６ バッテリ ４８ ポンプリレー ５０ パワーステアリング装置用アイドルアップ制御弁
（ＡＢＶ ＶＳＶ） ５２ ＥＧＲ用制御弁（ＥＧＲ ＶＳＶ） ５４ 点火コイル ５６ 熱害用制御弁（ＶＳＶ） ５８ エアコン用制御弁（Ａ／Ｃ ＶＳＶ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の吸気絞り弁を迂回するバイパ
   ス通路を備えるとともに前記内燃機関のアイドル運転時
   に前記バイパス通路を通過する空気量を調整してエンジ
   ン回転数が所定エンジン回転数になるようフィードバッ
   ク制御されるアイドル回転速度制御弁を備えた内燃機関
   のアイドル制御装置において、前記吸気絞り弁を迂回す
   る熱害用空気通路を新たに設けるとともにこの空気通路
   途中に熱害用制御弁を設け、所定の条件を満足する場合
   には前記熱害用制御弁を開放動作させ空気量を増加させ
   るべく制御する制御手段を設けたことを特徴とする内燃
   機関のアイドル制御装置。
2. 【請求項２】 内燃機関の吸気絞り弁を迂回するバイパ
   ス通路を備えるとともに前記内燃機関のアイドル運転時
   に前記バイパス通路を通過する空気量を調整してエンジ
   ン回転数が所定エンジン回転数になるようフィードバッ
   ク制御されるアイドル回転速度制御弁を備えた内燃機関
   のアイドル制御装置において、前記吸気絞り弁のスロッ
   トル開度を検出するスロットルセンサを設け、前記内燃
   機関の吸気系の吸気温度を検出する吸気温センサを設
   け、冷却水温度を検出する水温センサを設け、空調用エ
   アコンを設け、前記吸気絞り弁を迂回する熱害用空気通
   路を新たに設けるとともにこの空気通路途中に熱害用制
   御弁を設け、各種信号を入力してアイドル運転時に吸気
   温度が設定吸気温度以上且つ水温が設定水温度以上であ
   ると判断した際に前記エアコンのＯＮ動作時のデューテ
   ィ比が第１設定値以上である場合及び前記エアコンのＯ
   ＦＦ動作時のデューティ比が第１設定値よりも大なる第
   ２設定値以上である場合には前記熱害用制御弁を開放動
   作させ空気量を増加させるべく制御する制御手段を設け
   たことを特徴とする内燃機関のアイドル制御装置。