JPS61261637A - アイドル回転数制御装置 - 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】 （産業上の利用分野） 二の′Ｑ明はディーゼルエンジンのアイドル回転数制御
装置に関する。

（従来の技術） 一般にエンジン冷間時は摩擦抵抗が大きく、これがエン
ジンに対する負荷として作用し、とくに回転数の低いア
イドル運転時には回転が不安定となりやすい。また、最
近のように、クーラー（エアコン）等の補機を備えたエ
ンジンが多くなると、アイドル時にクーラーの作動に伴
う負荷増加によっても、同様の現象を生じる傾向がある
。

そこで、エンジン冷間時やクーラー等の補機が作動した
場合には、アイドル燃料を増量することにより回転数を
高めに維持してアイドル回転の安定を図っている。

この例として第６図に示すようなものがある（特開昭５
９−１３１７３０号公報参照）。

図中２は燃料噴射ポンプ１の燃料噴射量制御部材として
設けられるコントロールレバー２で、このコントロール
レバー２は常時リターンスプリング（図示せず）にて燃
料減量側の戻り方向（図中右方）に付勢されており、ア
クセルペダルを踏み込むと、このスプリングに抗してコ
ントロールレバー２が燃料増量側に回動し、この回動量
に応じて燃料噴射量が増大する。

一方、フントロールレバー２には揺動アーム３が連結さ
れ、この揺動アーム３はコントロールレバー２と一体的
に回動するが、この回動軌跡内に揺動アーム３の下方先
端部と係止するストッパ５が置かれる。アクセルペダル
を離すと、スプリングにより引き戻される揺動アーム３
がこのストッパ５と係止しで停止し、コントロールレバ
ー２はこの位置で戻り方向の動きが止まる。

このため、ストッパ５の位置によりコントロールレバー
２の初期位置が定まり、この位置に相当する燃料噴射量
（燃料噴射量の下限値）によりアイドル回転数が定まる
。

ストッパ５を燃料増量側に変位させると、この変位量に
応じて燃料噴射量の下限値が増加し、これによりアイド
ル回転数を所望の値に設定することができる。

４はこのストッパ５を作動負圧に応じて左方に駆動する
ダイヤ７ラムアクチユエータである。詳しくは、作動負
圧室と大気室とを区画形成するダイヤプラムにストッパ
５が連結され、作動負圧室にはダイヤ７ラムスプリング
が介装される。このため、作動負圧室に導かれる作動負
圧が大きくなると、ダイヤプラムスプリングに抗してダ
イヤプラムが図中左方に引かれるようになっている。な
お、大気室は大気に連通されている。

このアクチュエータ４の作動負圧室には負圧源としての
真空ポンプ６からの負圧が負圧通路８を介して導かれ、
この負圧通路８の途中にはこの負圧を大気に開放する大
気開放ロアａが連通すると共に、大気開放ロアａを通電
時に開く電磁弁７が設けられる。この電磁弁７は適当な
周波数をもって連続的に開閉し、その制御デユーティ（
開弁と閉弁の時間比率）に比例してアクチュエータ４の
作動負圧室に導かれる作動負圧を大気で希釈する９この
電磁弁７を駆動する駆動パルスのデューティヲｆｌｊＪ
　ＩＩＩ　するのがコントロールユニット（Ｃ／Ｕ）１
４で、コントロールユニット１４には、イブニラシラン
スイッチからの０Ｎ−ＯＦド信号Ｓｌｑエンジン冷却水
温を検出する水温センサ１０からのエンジン水温信号Ｓ
３、回転数センサ１１からのエンジン回転ａＦｔ　８２
、クーラー、トルクコンバータ等の補機作動状態を検出
する補機スイッチ１２からの補機作動状態Ｓ５、アクセ
ルペダルの開度（アクセル開度）を検出するアクセルセ
ンサ１３からのアクセル開度信号Ｓ、などが人力する。

これらの各信号の人力に基づきコントロールユニット１
４はアクセル開度が零であるときをアイドル時と判別し
、アイドル時には、補機の作動状態とエンジン水温とに
対し予め設定されている目標アイドル回転数Ｎｅと実際
の回転数Ｎとを比較し、ＮがＮｅとなるように電磁弁７
のデユーティを調整する。なお、コントロールレバー）
　１４　ｈ’ら出力されるパルス信号は５ｏｕｔとして
示される。

たとえば、補機が作動状態にあるとき、あるいはエンジ
ン冷却水温が低い場合は電磁弁７のデユーティを減じて
負圧の大気希釈割合を減少し、アクチュエータ４に入力
する作動負圧を大きくしてコントロールレバー２を燃料
増量側に回動することにより、アイドル回転数を高めて
アイドル回転の安定が図られる。

また、補機の作動が停止されたとさ、あるいはエンジン
冷却水温が上昇すると、電磁弁７のデユーティを増加し
て負圧の大気希釈割合を増大することにより、エンジン
回転が安定を保持できる限界まで低下され、このように
して燃費の向上が図られる。

なお、アイドル時以外の状態にあることが判別されると
、このアイドル回転数制御は停止される。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、アイドル回転数制御を行わないときには電磁
弁７の作動は停止され全閉状態となっているはずである
が、この電磁弁７のシール性にもよるが、真空ポンプ側
とアクチュエータ側との間を仕切る部材に万−漏れがあ
ると、たとえば高速道路等を長時間アクセルペダルを踏
み込みっ放しで走行する場合、徐々にではあるが、真空
ポンプ側の大きな負圧がアクチュエータ側に及び、この
漏れた負圧によりグイヤ７フムが次第に駆動され、スト
ッパ位置が燃料増量側に引かれることが考えられる。

こうした状態で高速走行を終えてアクセルペダルを戻す
と、揺動アーム３がこの燃料増量側に移動しているスト
ッパ５に当接することによりコントロールレバー２が十
分に燃料減量側まで戻らず、アイドル回転が異常に高く
なるという現象を発生する。このため、アクセルペダル
を戻した直後にエンジンブレーキの効きが悪くなり、ま
たストッパ５が燃料増量側に大きく駆動された状態で停
車されてしまうと、次回のエンジン始動時にアイドル回
転数が異常に高くなるという現象を招く。

アイドル回転数制御は通常フィードバック制御がなされ
るので、やがては目標のアイドル回転数に落ち着くので
あるが、それまでの量率必要にアイドル回転数が高けれ
ばそれだけ燃費は悪化する。

この発明は、このよう父問題を解決することを目的とす
る。

（問題点を解決するための手段） この発明は、ｔｊＳ１図に示すように、燃料噴射ポンプ
の燃料噴射量制御部材２と係止して戻り位置を規制する
ストッパ５と、このストッパ５の位置を制御する圧力応
動型のアクチュエータ４と、アイドル時にエンジン回転
数が目標アイドル回転数となるように駆動手段を介して
前記アクチュエータの作動負圧を制御する作動負圧制御
手段２１．２３とを備えるアイドル回転数制御装置にお
いて、前記アクチュエータ４の作動位置を検出する手段
４０と、機関がアイドル状態から変化したときに変化直
前のアクチュエータ作動位置を記憶する手段と、この記
憶位置を保持するようにアクチュエータ作動負圧を制御
するアイドル位置維持手段とを備えている。

（作用） このように構成すれば、万一アクチュエータ４の作動負
圧を制御する作動負圧制御手段２１．２３に漏れ等が発
生したとしても、機関がアイドル状態から通常の走行状
態に移行すると、その直前のアイドル状態のアクチュエ
ータ４の作動位置を記憶しておき、この位置を走行時に
保持するように作動負圧が制御される。このため走行中
に負圧の漏れによりアクチエータ一タ４の作動位置が変
動しようとしても、これが修正されるので、次にアイド
ル状態に復帰したときは、ストッパ５により燃料噴射量
制御部材は適正な初期位置を維持することになり、この
結果、長時間高速運転直後のエンジンブレーキの効さを
確保するとともに、アイドル回転数が異常に高くなると
いう不都合を解消するのである。

（実施例） 第２図はこの発明の−・実施例の全体構成図である０図
中２は燃料噴射量制御部材としてのコントロールレバー
、３はこのコントロールレバー２に連結される揺動アー
ム、５は揺動アーム３の回動軌跡内に置かれ、燃料減量
側（図中右方）に回動する揺動アーム３の先端部を係止
することにより燃料噴射量の下限値を規制するストッパ
、４はこのストッパ５を燃料増量側（図中左方）に駆動
するダイヤ７？ムアクチユエータ、６は負圧源としての
真空ポンプであり、二〇らは従来例と同様の構成である
。

次に、アクチュエータ４の作動負圧室に導かれる作動負
圧を制御する作動負圧制御手段は負圧制御弁と空気導入
弁とコントロールユニットから構成される。すなわち、
この例では、真空ポンプ６とアクチュエータ４の作動負
圧室とを連通する負圧通路２０に負圧制御弁２１が介装
されるとともに、この負圧制御弁下流の負圧通路２０か
ら分岐する大気導入通路２２に大気導入弁２３が介装さ
れ、これらの弁２１．２３をコントロールユニット２５
がアイドル時に開閉駆動することにより、アクチュエー
タ４の導入負圧が制御され、スト７パ５の作動位置が＃
整されてエンジンのアイドル回転数が目標アイドル回転
数となる。たとえば、コントロールユニット２５では、
負圧制御弁２１を開弁することにより作動負圧を大きく
し、また大気導入弁２３を開弁することに上り負圧を大
気で希釈して作動負圧を小さくする。

なお、１０はエンジン冷却水温を検出する水温センサ、
１１はエンジン回転数を検出する回転数センサ、１２は
クーラー、トルクコンバータ等の補機状態を検出する補
機スイッチ、１３はアクセルペダルの開度（アクセル開
度）を検出するアクセルセンサ、１６はｍ両の走行状態
を判別する信号として車速を検出する車速センサである
。

第３図はダイヤプラムアクチュエータ４の断面図である
。作動負圧室３２と大気室３３とを区画形成するダイヤ
フラム３４にストッパ５が連結され、作動負圧室３２に
はダイヤプラムスプリング３５が介装される。このため
作動負圧室３２に負圧導入パイプ３６を介して導かれる
作動負圧が大きくなると、グイヤ７−ラムスプリング３
５に抗してダイヤフラム３４が図中左方（燃料増量側）
に引かれるようになっている。なお、大気室３３は大気
連通口３７を介して大気に連通されている。

次に、４０はこの発明の要部の１つである、ダイヤフラ
ム３４の作動位置を検出するボテンシａメータで、ダイ
ヤ７フム３４の作動ロッド４１にブラシ４２が取付けら
れ、このブラシ４２が絶縁ケース４３に設けた電気抵抗
板４４と摺接し、がつこの抵抗ｌＸ４４の両端に電極端
子リード線４５．４６が接続される一方、導体で形成し
た前記作動ロフト４１と常時接触する接触子４７に信号
取出リード線４８が接続し、ダイヤフラム３４と一体に
移動する作動ロッド４１の位置に応じて信号取出リード
ｌ［４８の出力電圧が変化するようになっている。

そしてこのボテンシ帽メータ４ｏの出力はコントロール
ユニット２５に入力し、これに基づいてフントロールユ
ニット２５は機関のアイドル状態から走行状態に移行し
たときは、その直前のダイヤフラム３４の作動位置を記
憶するとともに、この記憶された作動位置を走行中維持
するように、前記負圧制御弁２１と大気導入弁２３の開
度をフィードバック制御するようになっている。

このようにして走行時に前記負圧制御弁２１や大気導入
弁２３などに漏れなどを生じたとしても、ストツパ５に
より規制されるアイドル位置を適正、つまり前回のアイ
ドル位置に維持し、次にフイドル状態に移行した瞬間に
アイドル回転数が異常に高くならないように制御するの
である。

コントロールユニット２５におけるこのような制御動作
を第４図の７０−チャートに従って説明する。

この制御動作は所定の短時間をサイクルとして繰り返さ
れるのであり、まず、ステップ１００において車両が走
行中か否かを車速センサの出力に基づいて判断し、停］
１を時ならばステップ１０１で通−常のエンジンアイド
ル回軒数のフィードバック制御（ＩＳＯ）により、エン
ジン回転数を目標アイドル回転数Ｎｅを維持するように
制御する。そしてこのときステップ１０２で７ラグＦ１
＝０とｌてフィードバック制御を行っていることを示す
。

次に車両が動き始めると車速センサの出力から走行中を
判別し、ステップ１００から１１０に移行してＦ１＝０
ならば初めて走行状態に移ったものと判断し、ステップ
１１１でＦ１＝１にすると共に、ポテンショメータ４０
の出力に基づいて直前のアイドル位置をボすダイヤフラ
ム作動位１ｖｄを記憶値Ｍとしてメモリに記憶し、さら
にダイヤ７フムの作動位置の制御目標値ｖｓとしてこの
Ｖｄを設定する。またこのとき！Ｉ機スイッチの出力か
らステップ１１２でエアコン（Ａ／Ｃ）が作動している
か否かを判断し、エアコンがＯＮならばステップ１１３
で補機駆動中の７ラグＦ２＝１を設定し、ＯＦＦならば
ステップ１１４でＦ　２　＝　０にする０以上をもって
ステップ１４　（ｌにおいてダイヤ７フムの作動位置と
して制御目標値Ｖｓを指令し、Ｖｄ＝Ｖｓとなるように
アクチュエータ４の導入負圧をフィードバック制御する
。

次にプログラムが実行が再びスタートに戻ると、こんど
はＦ１＝１となっているからステップ１１０から１２０
に移行し、ここでエアコンがＯＮかＯＦＦを判断し、Ｏ
Ｎならばステップ１２１で前記した記憶値Ｍを記憶した
ときも７ラグＦ２＝１であったかどうかを判定し、Ｆ２
＝１ならばステップ１２２でＶ　ｓ　＝　Ｍをそのまま
制御Ｈ探偵とするし、Ｆ２＝Ｏならば記憶値Ｍはエアコ
ンが○Ｆ　Ｆ’の状態のときに記憶したものであるから
、アイドル回転数フィードバック制御の復帰時に好都合
となるように、ステップ１２：（で制御目標値Ｖｓ＝Ｍ
　十Ｖ　ｏとして、このエアコン作動に基づく負荷増加
分Ｖｏを予め加算しておく。

またステップ１２０においてエアコンＯＦ”　Ｆ’なら
ば、前記と同様に記憶値Ｍを記憶したときのエアコンの
状態をステップ１３０において７ラグＦ２から判断し、
Ｆ’　２　＝　０ならば継続してエアコンＯＦ　Ｆであ
るから、そのままＶｓ＝Ｍをステップ１３１で出力し、
これに対してト’　２　＝　１ならば記憶値Ｍはエアコ
ンＯＮ状態で記憶されたものであるから、ステップ１３
２にて制御目標値Ｖｓ＝Ｍ−Ｖ　ｏとしてエアコン作動
ド 負荷分に対応して制御目標値を減少させる。

このようにして車両の走行中は、ストッパ５が走性移行
直前のアイドル位置を維持するようにアクチュエータ４
の作動位置をフィードバック制御するのである．したが
って負圧制御弁２１や大気導入弁２３に漏れがあったと
して、長時間にわたり高速定行を行った後にアイドル運
転に移行したときにも、そのアイドル回転数を規制する
ストッパ５の位置は適正なアイドル位置に保持され、ア
イドル移行直後の回転数が異常に高くなるような事態が
確実に回避される。

ところでこの実施例ではダイヤプラム作動位置を検出す
るために、作動口γドのストローク位置を直接的にボテ
ンシタメータ４０で検出するようにしているが、第５図
の実施例のように、アクチュエータ４に導入するｆｆＪ
ｌｌ負圧を圧力センサ１７で検出して間接的にストッパ
５のアイドル位置を検出するようにしてもよい。

アクチュエータ４の作動位置は導入される負圧により決
まるので、この負圧を測定すれば作動位置を間接的に検
出でか、これに基づいて上記と同様に車両走行中のスト
ッパ５のアイドル位置保持制御を打うことができる。こ
の場合圧力センサ１７はゴム配管を用いることにより取
付けの自由度が高く、とくにエンジン振動の影響を受け
にくい。

処に設置すれば、検出精度や信頼性を高められる。

なお、圧力センサ１７の出力に基づく制御動作そのもの
については実質的に全く同じため具体的な説明は省略す
る。

（発明の効果） 以上説明したようにこの発明は、アクチェエータの作動
位置を検出する手段と、［１がアイドル状態から変化し
たときに変化直前のアクナユエータ作動位置を記憶する
手段と、この記憶位置を保持するように７クチユ工ータ
作動負圧を制御するアイドル位置保持制御とを備えたの
で、車両の走行中はアイドル位置を規制するストッパが
移動しないように適正な位置に保持することができ、万
一負圧制御弁や大気導入弁に漏れが発生してもアクチュ
エータが勝手に駆動されることがなく、この結果、長時
間の高速運転直後にアクセルペダルを戻したと外にアイ
ドル回転数が高いために発生するエンジンブレーキの効
き不良や、ストッパが燃料増量側に大きく回動された状
態で停車されることにより生じる次回始動時のアイドル
回転数の異常上昇などの現象を確実に回避することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

＃１１図はこの発明の構成図、！ｐｉ２図は実施例の要
部構成図、第３図はアクチュエータ部分の断面図、第４
図はコントロールユニットにおける制御動作をあられす
７０−チャート、ｔＪＳｓ図は他の実施例を示す要部構
成図、第６図は従来例の全体構成図である。 ２・・・コントロールンバー、３・・・揺動アーム、３
Ａ・・・先＃１部、４・・・ダイヤプラム７クチエエー
タ、５・・・ストッパ、１０・・・水温センサ、１１・
・・回転数センサ、１２・・・ｎ＊スイッチ、１３・・
・アクセルセンサ、１６・・・車速センサ、１７・・・
圧力センサ、２０・・・負圧通路、２１・・・負圧制御
弁、２２・・・大気導入通路、２３・・・大気導入弁、
２５・・・コントロールユニット、３２・・・作動負圧
室、３３・・・大気室、３４・・・ダイヤ７ラム、４（
）・・・ボテフシ５メータ、４１・・・作動ロフト、４
２・・・プツシ、４４・・・抵抗板、４５、４６，４８
・・・リード線。　　パ第１図 第２図 第３図 第４図 Ｖｓ７ｆ″４ｖ７ｔムｆｈ’＋８１＠ＪＨ１第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 燃料噴射ポンプの燃料噴射量制御部材と係止して戻り位
   置を規制するストッパと、このストッパの位置を制御す
   る圧力応動型のアクチュエータと、アイドル時にエンジ
   ン回転数が目標アイドル回転数となるように前記アクチ
   ュエータの作動負圧を制御する作動負圧制御手段とを備
   えるアイドル回転数制御装置において、前記アクチュエ
   ータの作動位置を検出する手段と、機関がアイドル状態
   から変化したときに変化直前のアクチュエータ作動位置
   を記憶する手段と、この記憶位置を保持するようにアク
   チュエータ作動負圧を制御するアイドル位置維持手段と
   を備えたことを特徴とするアイドル回転数制御装置。