JPH0772507B2

JPH0772507B2 - 内燃機関のアイドル回転数制御装置

Info

Publication number: JPH0772507B2
Application number: JP62215192A
Authority: JP
Inventors: 秀夫高橋
Original assignee: 株式会社ユニシアジェックス
Priority date: 1987-08-31
Filing date: 1987-08-31
Publication date: 1995-08-02
Anticipated expiration: 2010-08-02
Also published as: JPS6394056A

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、アイドル回転数制御弁によって機関のアイド
ル回転数をフィードバック制御するアイドル回転数制御
装置に関し、特にそのフェイルセーフ技術に関する。

〈従来の技術〉一般に、自動車用内燃機関の吸気系には、その機関のア
イドル回転数を制御するためのアイドル回転数制御弁が
設けられている。このアイドル回転数制御弁は、スロッ
トル弁をバイパスする補助空気通路に介装されて、その
弁開度により補助空気通路を流れる補助空気量を制御し
て実際のアイドル回転数を目標回転数に制御するもので
ある。

このようなアイドル回転数制御弁としては、例えば第４
図及び第５図に示すようなものがある。同図に示すアイ
ドル回転数制御弁３は、例えば実開昭58-180908号公報
等に記載されたものであって、ハウジング12とケース21
の中に形成される。

ハウジング12側には、流体通路11,弁座13,弁体（シャッ
ター）14等が設けられている。流体通路11は、上記補助
空気通路の一部をなすものである。他方、ケース21側に
は、アーマチュア19,磁石20,開駆動コイルL1,閉駆動コ
イルL2等が設けられている。また、ハウジング12とケー
ス21の両方に跨がって固定軸16が挿通されている。この
固定軸16には、中空軸15が軸受17,18により回動自在に
支持されている。更に、中空軸15とケース21との間に復
帰バネ22が介装されている。

ここで、上記開駆動コイルL1は、これに駆動電流を供給
することにより上記弁体14を開方向に付勢するような電
磁力を発生する。また、閉駆動コイルL2は、これに駆動
電流を供給することにより上記弁体14を閉方向に付勢す
るような電磁力を発生する。

更に、上記復帰バネ22は、上記２つの駆動コイルL1,L2
の駆動電流がなんらかの故障によって共に途絶え、これ
により上記弁体14を開方向に付勢する電磁力と閉方向に
付勢する電磁力が両方共に失われた時に、上記弁体14を
ストッパー23に当接させて所定の安全開度を確保すべく
動作する。これにより、仮に故障が生じて駆動コイルL
1,L2の給電が共に断たれても、所定のフェイルセーフ流
量に抑えて内燃機関の暴走を回避することができるよう
になっている。つまり、故障が起きた時に内燃機関を安
全な方向に誘導するフェイルセーフが機能するようにな
っているものである。

〈発明が解決しようとする問題点〉しかしながら、上記従来のアイドル回転数制御弁３のフ
ェイルセーフによると、両駆動コイルL1,L2への給電が
共に途絶えた時には所定の安全開度に誘導することがで
きるが、例えば弁座13と弁体14との間に異物が噛み込み
弁体14が機械的にロックしてその動作が停止した場合に
は上記のフエイルセーフが有効に作用しなかった。

即ち、異物の噛み込み等によって弁体14の動作が停止し
た場合には、アイドル回転数制御弁によるアイドル回転
数の制御ができなくなると共に、復帰バネ22によって安
全な開度に誘導することができず、開度の大きな側でロ
ックした場合には所望の補助空気量よりも多くなってア
イドル回転数が目標回転数よりも高い値になってしまう
惧れがあった。

そこで本発明では、アイドル回転数制御弁への給電不良
が発生した場合の他、アイドル回転数制御弁の弁体に異
物が噛み込むなどしてアイドル回転数制御弁が機械的に
ロックした場合においても、アイドル回転数制御弁の異
常を判定できるようにすることにより、弁体ロック時に
おいて機関回転数の異常上昇を回避できるようにするこ
とを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉そのため本発明にかかるアイドル回転数制御装置は、機
関吸気系のスロットル弁１をバイパスする補助空気通路
２にアイドル回転数制御弁３を有し、該アイドル回転数
制御弁３に与える開度制御信号を制御することによって
機関のアイドル運転時の機関回転数を目標値にフィード
バック制御する内燃機関のアイドル回転数制御装置であ
って、第１図に示すように構成される。

第１図において、吸入空気量検出手段Ａは、補助空気通
路の分岐部よりも上流側に介装されて機関の吸入空気量
を直接的に検出する。また、アイドル検出手段Ｂは、前
記スロットル弁の全閉状態を少なくとも条件とする機関
のアイドル運転状態を検出し、上限値設定手段Ｃは、前
記アイドル回転数制御弁に与えられる開度制御信号に応
じてアイドル運転時の吸入空気量の上限値を可変設定す
る。

そして、異常判定手段Ｄは、前記アイドル検出手段Ｂで
機関のアイドル運転状態が検出されているときに前記吸
入空気量検出手段Ａで検出された吸入空気量が、前記上
限値設定手段Ｃで設定された上限値を上回るときに、前
記アイドル回転数制御弁の異常を判定する。

かかる構成によると、アイドル回転数制御弁が開度制御
信号に応じた開度よりもより開かれている異常状態が、
スロットル弁が全閉であるアイドル運転状態において、
開度制御信号から予測される上限空気量と吸入空気量検
出手段で検出される実際の吸入空気量とを比較して、実
際の吸入空気量が開度制御信号に基づく上限値よりも多
いことによって判定される。

即ち、開度制御信号に応じた開度にアイドル回転数制御
弁の開度が制御されていれば、開度制御信号に応じた吸
入空気量となるはずであるのに対し、アイドル回転数制
御弁の弁体に異物が噛み込むなどして開度制御信号に対
応した開度よりもより開側でロックした場合には、補助
空気通路が開度制御信号で表される所望開度よりもより
開かれて、前記所望開度に対応する吸入空気量よりも多
い吸入空気量となるため、これによってアイドル回転数
制御弁の異常を判定するものである。

〈実施例〉以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
尚、第１図に示した本発明の全体構成図及び従来例と同
一要素には同一符号を付してある。

第２図に示すように、従来燃料噴射弁６の基本噴射量を
決定するための信号提供に用いられていたエアフローメ
ータ30の検出信号（吸入空気量Ｑ）を、アイドル回転数
制御装置のコントロールユニット（C/U）31に入力する
ようにして、本実施例における吸入空気量検出手段とし
て機能させる。尚、前記エアフローメータ30は、補助空
気通路２の分岐部よりも上流側に設けられて、機関７の
吸入空気量を直接的に検出するセンサである。

また、前記コントロールユニット31は、アイドル回転数
制御弁３の正常時においてその駆動信号φ（開度制御信
号）に応じて得られる吸入空気量の予測上限値Q₁がマッ
プに設定・記憶されており、駆動信号φに基づいて吸入
空気量の上限値Q₁がマップから検索されるようにしてあ
る。尚、４はエアクリーナである。

更に、コントロールユニット31には、スロットル弁１の
全閉（アイドル位置）でONとなるアイドル検出手段とし
てのアイドルスイッチ33のオン・オフ信号が入力される
ようにしている。

従って、前記エアフローメータ30によって検出されるア
イドル時の実際の吸入空気量Ｑと駆動信号φによって検
索される吸入空気量の上限値Q₁とを比較することによっ
て、吸入空気量の異常増大即ちアイドル回転数制御弁３
の動作異常を判定できるようになっているものであり、
コントロールユニット31は上限値設定手段及び異常判定
手段を兼ねるものである。

コントロールユニット31は、上記のようにしてアイドル
回転数制御弁３の動作異常を判定すると、機関回転数セ
ンサ32によって検出される機関回転数Ｎが所定回転数N₁
以上の運転域において、所定気筒への燃料供給を停止さ
せるべく電子燃料噴射制御装置34に信号を出力し、各気
筒毎に備えられた燃料噴射弁６の所定気筒に対応する燃
料噴射弁６の開弁動作を停止させて回転数を安全レベル
に抑止する。

かかるアイドル回転数制御装置のフェイルセーフ制御を
第３図に示すフローチャートに基づいて説明する。尚、
ステップはＳと略してある。

S1でアイドルスイッチ33がオンであり機関がアイドル状
態であることが検出されると、S2においてエアフローメ
ータ30によって検出されるその時の吸入空気量Ｑを読み
込む。

次のS3ではアイドル回転数制御弁３の駆動信号φを読み
込み、S4ではこの駆動信号φに基づいて予測されるその
時の吸入空気量の上限値Q₁を検索する。

S5では、実際の吸入空気量Ｑと上限値Q₁とを比較してＱ
がQ₁を越える場合には、S6において機関回転数センサ32
から機関回転数Ｎを入力する。そして、S7においてこの
機関回転数Ｎと所定回転数N₁とを比較し、ＮがN₁を越え
る場合にはフェイルセーフとしてS8で所定気筒への燃料
の供給を停止するように、電子燃料噴射制御装置34に停
止信号を出力する。尚、所定回転数N₁は、機関７に対す
る負荷を考慮して、例えばニュートラル時に2000rpm,ニ
ュートラル以外の場合には1000rpm等のようにギヤ位置
によって変更する方が効果的である。

即ち、駆動信号φに対応する開度にアイドル回転数制御
弁３の開度が制御されているときには、駆動信号φから
予測される吸入空気量の上限値Q₁よりも実際の吸入空気
量Ｑが多くなることがないが、アイドル回転数制御弁３
の給電不良が発生したりアイドル回転数制御弁３の弁体
に異物が噛み込んで弁体が開側でロックした場合など、
駆動信号φに対応する開度よりも実際の開度がより開か
れている場合には、駆動信号φから予測される吸入空気
量の上限値Q₁よりも多い吸入空気量Ｑが機関７に供給さ
れることになるため、このことからアイドル回転数制御
弁３の異常を判別するものである。

このようにしてアイドル回転数制御弁３の異常が判定さ
れ、然も、そのときの回転数Ｎが所定回転数N₁を越える
異常高回転であるときには、かかる異常高回転を可及的
に解消すべく所定気筒への燃料の供給を停止させ、アイ
ドル回転数を所定の安全レベルにまで低下させる。

〈発明の効果〉以上説明したように本発明によると、アイドル時に吸入
空気量検出手段によって検出される吸入空気量が、アイ
ドル回転数制御弁の開度制御信号に基づき予測される吸
入空気量の上限値よりも多い場合には異常判定手段によ
りアイドル回転数制御弁が異常であると判定するように
した。

これにより、アイドル回転数制御弁への給電不良の場合
の他、アイドル回転数制御弁に異物が噛み込み機械的に
ロックした場合においても、アイドル回転数制御弁の異
常を判定でき、この異常判定に基づいて回転異常上昇の
回避が可能になるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体構成図、第２図は本発明の一実施
例を示す構成図、第３図は同上実施例における制御フロ
ーを示すフローチャート、第４図は従来のアイドル回転
数制御弁を示す断面図、第５図は第４図の部分断面図で
ある。１……スロットル弁、２……補助空気通路、３……アイ
ドル回転数制御弁、７……内燃機関、30……エアフロー
メータ、31……コントロールユニット、33……アイドル
スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】機関吸気系のスロットル弁をバイパスする
補助空気通路にアイドル回転数制御弁を有し、該アイド
ル回転数制御弁に与える開度制御信号を制御することに
よって機関のアイドル運転時の機関回転数を目標値にフ
ィードバック制御する内燃機関のアイドル回転数制御装
置において、前記補助空気通路の分岐部よりも上流側に
介装されて機関の吸入空気量を直接的に検出する吸入空
気量検出手段と、前記スロットル弁の全閉状態を少なく
とも条件とする機関のアイドル運転状態を検出するアイ
ドル検出手段と、前記アイドル回転数制御弁に与えられ
る開度制御信号に応じてアイドル運転時の吸入空気量の
上限値を可変設定する上限値設定手段と、前記アイドル
検出手段で機関のアイドル運転状態が検出されていると
きに前記吸入空気量検出手段で検出された吸入空気量
が、前記上限値設定手段で設定された上限値を上回ると
きに、前記アイドル回転数制御弁の異常を判定する異常
判定手段と、を備えたことを特徴とする内燃機関のアイ
ドル回転数制御装置。