JPS588247A - エンジンのアイドル回転制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 関し、特にエンジンの負荷条件に応じ最も好ましい回転
数でエンジンのアイドル運転が行なわれる工うにするア
イドル回転制御装置に関する。

一般Ｋ、自動車用エンジンにおいては、停車時すなわち
エンジンのアイドル状態でのエンジン回転数は、安定し
た運転状態が得られる限度で、できるだけ低く抑えられ
る．しかし、このエンジン回転数を通常の運転条件で設
定すると、冷間始動時のように、エンジンが低温である
場合，混合気の霧化あるいは気化状態が悪いこと、潤滑
油粘度が高いこと等によシ、エンジンの回転速度をある
程度以上上昇させないと安定し九アイドル運転を行なう
ことができない．このため従来のエンジンでは、機関温
度が所定値以下の場合、アイドル状態でのエンジンのス
ロットル弁′ｌ１！度を若干増加してアイドル回転速度
を上昇させ安定したアイドル運転ができるようにし丸、
いわゆるファースＦアイドル制御を行なうようにしたも
のがある。

しかしながら、この７アーストアイドル制御では、エン
ジンの実際の温度に最も適したアイドル運転速度に制御
できないという問題があった。また、この７アーストア
イドル制御は、エンジンの負荷を全く考慮していなりが
、アイドル運転は必ずしも完全な無負荷状態の下で行な
われるとは限らず、自動変速機のトルクコソノ４−夕の
駆動、空調機の駆動，照明器具の点灯による負荷が加わ
ることは稀ではなく、この負荷によシエンジンのアイド
ル回転数忙変動を生じる．従って、種々の負荷条件の下
で、エンジンアイドル回転数を望ましい値に維持するこ
とは重要な課題となる。

このような状況の下で、アイドル回転数をある運転条件
下で設定した目標回転数に一致させるべく電気的にフィ
ードパックコントロールする方法が提案されている．例
えば、実開ＦＩＢＩ！ー／３クコ３ダ号に開示されたア
イドリング回転数制御装置は、上述の空調機の使用等の
諸条件を入力情報の形態で演算装置に入力し、この演算
装置においてそれぞれの入力情報の組み合わせに応じ九
最も好適な目標アイドル回転数を演算し、次いでこの目
標アイドル回転数と回転検出器によって検出した実際ア
イドル回転数とを比較して両回転数の差を検出し、この
両回転数の差に比例したデユーティ比をもクノ中ルスを
出力させ、この出力に基づき電気作動制御装置をしてダ
イヤフラム式負圧応動手段を制御させ、これＫよってエ
ンジンのスロットル弁の開度を制御して所望のアイドル
回転数に自動制御するものである。

ところが、こうした従来のアイドリング回転数制御装置
は、通常の条件の下ではある程度満足な結果を与えるこ
とは考えられるが，制御系の故障時、例えば演算装置へ
の情報の誤入力、電気作動式制御装置の故障等を生じた
とき、アイドル回転数の制御が過剰となシ、アイドル回
転数が過大になる可能性がある．このような過大なアイ
ドル回転数は、運転手に不快感を与えるだけでなく、自
動変速機を備え九車輛においては、車輪の不測の発進と
いった危険な状態を生ずるおそれがある。

そこで本発明は、エンジンのアイドル回転数を目標とす
る値にフイードパックコントｑ−ルするアイドル回転制
御装置において、上記し九ように演算装置への情報の誤
入力等の制御系の故障があったときでもアイドル回転速
度が異常に大きくならないようＫＨ’ｌＪすることので
きるエンジンのアイドル回転制御装置を提供することを
目的とするものである。

車輛（エンジン）の運転状況は種々異なシ、従って上記
演算装置に入力される情報も刻々変動するが、正常運転
時におけるアイドル回転数の制御は、スロットル弁開度
の一定制御範囲内での調節で十分に行ない得るはずであ
る．従って、スロットル弁の開度な制御するダイヤ７ラ
ム式負圧応動手段の圧力作動室内の圧力も、一定圧力値
範囲内にあるはずである。

そこで本発明によるエンジンのアイドル回転制御装置は
、異常検出装置によってダイヤ７ラム式負圧応動手段の
圧力作動室の圧力が異常状態となったことを検出して異
常信号を発生し、この異常信号に基づき圧力補正手段に
よって上記圧力作動室内の圧力を補正するととによって
圧力応動型アクチュエータを調節し、これによってアイ
ドル回転数の補正を行なうことを特徴とするものである
７なお、圧力作動室内の圧力の異常状態とは、その圧力
値が所定圧力値範囲外となつ良状態、あるいはある値の
圧力状態が所定時間以上継続した状態をいう。

本発明のエンジンのアイドル回転制御装量によれば、異
常圧力状態を検出する異常検出装置および圧力の補正手
段によって圧力応動型アクチュエータの作動量が所定値
以上にならない工うＫし、これＫよってアイドル回転数
を所定値範囲内に保つよう忙しているので、制御系が故
障した場合であっても好ましい状態でエンジンのアイド
ル運転を行なうことができる。

以下、添付脂面を参照して本発明の好ましい実施例によ
るエンジンのアイドル回転制御装置を説明する。

第１図は、本発明のアイドル回転制御装置を組み込んだ
気化器式エンジンｌの構成機能図である。

第１図から明らかなように、気化器式エンジン１の吸気
系は、吸気管部２、スロットル弁８ｓＰよびインテーク
マニホルド４からなる。スロットル弁８は、アイドル回
転制御装置の一部であるダイヤフラム式アクチュエータ
５によって作動制御されて、アイドル運転時に開度が設
定されるよう罠なっている。

アクチュエータ５は、ダイヤ７ラム６およびこのダイヤ
７ラム６によって画成された圧力作動室７を有するダイ
ヤフラム式アクチュエータである。

ダイヤ７ラム６は、圧力作動室７内の圧力が低くなった
とき、ＩＥにおいて左方に移動し、これＫよってダイヤ
フラム６に固定されている連杆８を介してスロットル弁
８を少し開くようＫなっている。

なお、この連杆８の先端には、この連杆がダイヤフラム
６とともに左方に移動したときに、スロットル弁８を図
において時計方向（開く方向）Ｋ回転させることができ
るように７ツク８ａが設けられている。

上記圧力作動室７は、大気管路９によって吸気管部２の
スロットル弁８よシ上流儒に連通されてシリ、また負圧
管路１ＯＩＣよりて吸気管部２のスロットル弁８よシ下
流１１に連通されている。大気管路９には常開弁である
第１電磁弁ｊｌが、負圧管路ｌＯには常閉弁である第一
電磁弁１Ｂが、それぞれ配設されている。従って通常状
態において、圧力作動室７は大気圧に保たれておシ、ア
クチュエータ５はこのときスロットル弁８を通常アイド
ル運転に対応する最低開度となるように設定するように
なっている。

第７および第１電磁弁ｊｌおよび１Ｂは、一方が作動領
域であるときは他方は非作動領域となる工うＫｆｌＪｌ
ｌＪされるものであシ、この制御はマイクロコンピュー
タ１８によって行なわれる。このマイクロコンピュータ
１８には、例えばスロットル弁８の閉状態を検出してエ
ンジンのアイドル運転状態を検出するアイドル検出器ｆ
ｌ１４からのアイドル運転情報ＤＩ、ニンジンの温度を
検出する水温センサ１５からのエンジン温度情報Ｄ２．
エアコン駆動スイッチ１６からのエアコン０Ｎ−ＯＦＦ
情報Ｄ３、およびエンジンの回転速度を検出する回転検
出器１７からの実際アイドル回転数情報Ｄ４等のエンジ
ン運転状態情報が入力される。

以上説明した構成によっても一応のアイドル回転制御を
行なうことができるが、この構成においては上記したよ
うに制御系等の故障などＫよりアイドル回転数の過剰制
御が行なわれてしまう場合がある。そこで本発明のアイ
ドル回転制御装ｆＩｉＦｉ、以下に示すような制御補正
装置ｚＯを備えている。

この制御補正装置２０の詳細を第一図に拡大して示す。

制御補正装量２０は、大気管路９とは別にアクチュエー
タ５の圧力作動室７を大気に連通するための補正管路８
１を有している。この補正管路２１には、常閉弁である
第３電磁弁２ｚが配設されている。

一方、ダイヤフラム屋アクチュエータ５には、圧力作動
室７内の圧力を検出するための圧力検出器２Ｂが設けら
れており、この圧力検出器２８の出力端は、マノクロコ
ンビ二一タｌＢのインターフェースに接続されている。

次に以上説明した構造のアイドル回転制御装置の作動を
第３図の７０−チャートを参考にしながら説明する。な
お、この第３図のフローチャートにおいて左１１に付し
たフローチャート記号の〜のが制御の／サイクルであ）
、エンジンの回転１ｇ同期して例えば／回転ｌサイクル
の制御が行なわれる。

エンジンが始動してマイクロコンビエータｌＢが作動す
ると、まずアイドル運転情報ＤＩに１リアイドル運転か
否かが判定される（＠）。こむで、アイドル運転である
と判定されると、エンジン温度、クーラ作動状態等の運
転状態が検出され（■）、次いで情報Ｄ２．Ｄ３郷に基
づき目標アイドル回転数Ｎｓ＠ｔ　　が演算され（０）
、この目標アイドル回転数Ｎｓ・ｔ　はマイクロコンビ
エータ１３のメモリ寓に記憶される。この後、実際アイ
ドル回転数Ｎｒｐａｎ　　（情報Ｄ４による）が検出さ
れ（Ｏ）、この実際アイドル回転数Ｎｒ　ｐｍ　　もコ
ンビエータ１ＢＫ入力される。コンビエータｌＢは、中
央演算部ＣＰＵにおいて、演算した目標アイドル回転数
ＮＳ＠ｔ　　と、検出した実際アイドル回転数Ｎｒｐｍ
　　とを比較演算［Ｆ］し、これら一つの回転数の差に
対応するデユーティ比を有する／ｌｌスス状補正信号Ｓ
を発生する。この演算は式１＝（Ｎｍ＊ｔ−Ｎｒｐｒｎ
）＋Ｉ　　Ｋよって行なわれる。こζで、！は積分出力
値である。この補正信号Ｓは、大気側の第１電磁弁１１
を閉じるためＫｔＪＩ、／電磁弁ｌｌＫ供給される閉信
号Ｓ１と、負圧側の第一電磁弁１８を開くために第一電
磁弁１２に供給される開信号Ｂ２からなっている。

第１および第２電磁弁１１および１８は、上記したよう
に補正すべき回転数Ｏ１Ｋ比例したデユーティ比のノタ
ルス信号である閉信号および開信号８１および８２によ
ってその制御ｌが行なわれ（［Ｆ］）、従って圧力作動
室？内の空気は上記補正すべき回転数の量に比例して吸
引される。この吸引量に応じたストロークでダイヤ７ラ
ム６が左方に移動し、これに伴ない連杆８が左方に移動
し、この結果スロットル弁８が、補正すべき回転数０Ｉ
Ｉｋ対応する開賓だけ開かれる。

以上のようにしてアイドル回転数の諸条件に従う制御が
行なわれる。

しかしながら、上記したように制御系等の故障などくよ
シアイドル回転数の過剰制御が行なわれてしまうおそれ
がある。

そζで、コンピュータ１８は、圧力検出器２８によって
検出されたＯ圧力作動室７内の圧力ＰＫ対応する圧力値
情報Ｄ５を受けて、この圧力値情報ＤＳＫ基づき圧力作
動室７内の圧力Ｐが所定最低値Ｐｍ１ｎ　　以下となっ
たか否か、すなわち圧力Ｐが異常状態となったか否かを
判定しく■）、この判定がＹＥＳのとき異常信号Ｓ３を
発生するようＫｆログラムされている。この異常信号Ｓ
３は、第３電磁弁２２に供給されるものであシ、この第
３電磁弁２２はこの異常信号Ｓ３が供給されたとき開放
される（■）、この第３電磁弁８Ｂの開放によって、ア
クチュエータ５の圧力作動室７は大気に連通され、従っ
てこの圧力作動室？内の圧力が上昇し、ダイヤフラム６
が右方に移動され、この結果スロットル弁８が閉じられ
て回転速度の減速方向への補正が行なわれる。

以上説明した実施例においては、ダイヤフラム式アクチ
ェエータ５の圧力作動！！７の圧力Ｐの異常状態を、こ
の圧力Ｐが所定最低値Ｐｍ１ａ　以下となったときと設
定し九が、この異常状態を、上記圧力Ｐが所定最低値Ｐ
ｍ１ｍ　以下となった状態が所定時間以上継続した状態
と設定することができる。

この揚台の本発明のアイドル回転制御装置の作動の実施
例を第参図の７０−チャートを参照して説明する。

この実施例の特徴は、第３図ＦＣおいてフローチャート
符号■とので示された一つのステップの間Ｋ　、　Ｐ　
（Ｐｍ１ｎ　　状態が所定時間以上継続したか否かを判
定するステップＯを設けたことにある。なお、他のステ
ラｆＫついては第３図に示したものと同一の内容のステ
ップであるので同一〇フローチャート符号を付して、そ
の説明を省略する。

ステップ■においてＰ（Ｐｍ１ｍ　　であることが判定
されると、コンビエータ１８ｄこの状態が所定時間継続
するか否かを判定しく■）、この判定がＹＥＳのとき初
めて異常信号Ｓ３を出力して第３電磁弁２２を開放する
ものである。このステツブ■における判定は、例えば圧
力検出器８８からの出力信号のうち上記所定最低値Ｐｍ
１ｎ　　Ｋ対応するスレッショールドレベルを越えた部
分を積分し、あるいけ単安定マルチバイブレータからの
出力信号と比較することによって行なわれる。

との実施例によれば、圧力作動室？内の圧力Ｐが所定時
間以上異常な圧力となったとき初めて補正を行なう、従
って、圧力検出器２Ｂの出力信号が雑音等によシ瞬関的
に圧力異常を示したときに補正を行なわず、真に補正を
必要とする場合にだけ補正が行なわれるという利点があ
る。

更Ｋ、上記実施例においては、本考案をアイドル回転の
制御をスロットル弁の開度を調節するととＫよって達成
するタイプのスロットル式アイドル回転制御装置に適用
した例について説明したが、本考案を、吸気管路にパイ
ノヤス管路を設け、このパイノクス管路による付加的吸
気量を調節することＫよってアイドル回転数を制御する
タイプのパイ・譬ス式アイドル回転制御装置に適用でき
ることは明らかである。

なお、コンピュータ１８が、上記圧力の異常状態を検出
したとき、音、光等の警報信号を発するようＫしておけ
ば、運転者は制御系等の故障を知ることができ、これに
基づいて制御系等の補修を早期に行なえるようＫなる。

【図面の簡単な説明】

第７図は、気化器式エンジンに組み込んだ本発明のアイ
ドル回転制御装置の構成機能図、第２図は、第１ＩＶに
示したアイドル回転制御装置の主要部を拡大して示す拡
大図、 第３図は、本発明のアイドル回転制御装置の作動の１例
を示すフローチャート、 第ダ図は、第３図の７０−チャートで示された作動とは
異なる作動態様を説明する７０−チャートである。 ｌ・・・・・・・・・エンジン、　２・・・・・・・・
・吸気管部、８・・・・・・…スロットル弁、　　５・
・・・・・・・・ダイヤ７第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジン回転速度を検出する回転検出器、前記エ
   ンジン回転速度を調節する丸め、エンジンに供給する吸
   入空気量を制御する流量制御弁、圧力作動室を有し、こ
   の圧力作動室内の圧力値に応じて前記流量制御弁を駆動
   制御する圧力応動型アクチェエータ、およびエンジンの
   運転状態に応じて設定される目標アイｒル回転速度と前
   記回転検出器で検出される実際アイドル回転速度とを比
   較して前記両速度の差を検出し、この両速度の差に基づ
   いてアイｒル回転速度が前記目標アイドル回転速度とな
   るよう忙前記アクチュエータをして前記流量制御弁を駆
   動制御させるため前記アクチュエータの前記圧力作動室
   内の圧力を制御するアクチュエータ制御手段を有するエ
   ンジンのアイドル回転制御装置において、前記アクチェ
   エータの前記圧力作動室内の圧力が所定の圧力範囲外と
   なつ九ことを検出し、異常信号を発生する異常検出装置
   と、骸異常検出装置からの前記異常信号に基づいて前記
   圧力作動室内の圧力を補正して前記アクチ為二一タをエ
   ンジン減速方向に駆動制御する補正手段とを備えたこと
   を特徴とするエンジンのアイドル回転制御装量。
2. （２）前記異常検出装置が、前記圧力作動室内の圧力が
   所定時間以上継続して前記所定の圧力■範囲外となって
   いることを検出して、前記異常信号を発生するように構
   成されていることを特徴とする特許請求の範囲第７項記
   載のエンジンのアイドル回転制御装置。