WO2004088111A1

WO2004088111A1 - 内燃機関のアイドル回転数制御装置及び内燃機関制御装置並びに内燃機関

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Publication number: WO2004088111A1
Application number: PCT/JP2004/004429
Authority: WO
Inventors: Yasutaka Mine
Original assignee: Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2004-03-29
Publication date: 2004-10-14
Also published as: EP1617061B1; US7311080B2; TW200424432A; JP3990709B2; CN101550878B; JPWO2004088111A1; CN101550878A; CN100549393C; EP1617061A1; CN1768196A; US20060243245A1; TWI257448B; EP1617061A4; ES2668958T3

Abstract

内燃機関のアイドル回転数制御装置は、内燃機関1の燃焼室に供給する空気を吸気する吸気通路8と、この吸気通路8に配置されて吸気量を制御するスロットル弁11と、このスロットル弁11に対して上流側の前記吸気通路と下流側の前記吸気通路を互いに連通する補助吸気通路12と、この補助吸気通路12に配置されてアイドル吸気量を制御する開-閉型の制御弁13とを備える。前記吸気通路8の吸気圧力を検出する吸気圧力検出手段S1と、前記燃焼室に供給する燃料の供給量が少なくとも前記吸気圧力に基づいて制御される燃料供給手段と、前記制御弁13を開閉駆動する駆動基準位置を前記吸気圧力検出手段S1の吸気圧力検出タイミングと同期させる制御手段15とを有することにより、安定したアイドル運転を可能にする。

Description

明細書内 «関のアイドル回! «|脚装び内 β関制御装置並びに内 «関ぐ技術分野 >

この発明は、安定したアイド ^! ¾を可能とする内餅幾関のアイド Hl] ¾制御装び内 β関制御装置並びに内 β関に関する。ぐ背景技術 >

例えば、車両に搭載される内騰関には、吸気通路のスロットル弁の下流側に開口し大気と連通する補助吸気通路と、この補助吸気通路を介して内搬幾関に働合される補助量（アイドル吸気量）を制御する制御弁と、補助空気量を含吸気量に応じた所 ¾s 量を内謹関の燃; ^に供糸る燃撒給手段とを備え、内謹関の所定回立置を検出し、この所定位置信号に同期して制御弁を開弁させるものがある（例えば、赚; «1参照)。

(特許文献 1 ) ^昭 6 3— 6 0 2 1 9号公報（第 1〜第 7頁、第 1図〜第 4図）ところで、 tiff己吸気通路のスロットル弁の下流側に配置された吸 ^力検出手段により吸気通路の吸^ ΐ力を検出し、肅繊給手段の餅 TO *を制御している内腿関制御装置では、 P気通路のスロットル弁の下流側に tirtEffi助吸気通路を^^して開ー閉型の制御弁を用いたには、この制御弁の開閉動作による吸赃力の変化で、定状態であるにも関わらず、加減速状態に樹亍したと翻定され、アイドル回繊が不安定になってしまうことがある。

また、それらを回避するために加減遗状態に樹 fしたと判 H Tる吸 ME力変化の閾値を大きくすると、が意図したス口ットル弁の開にるドラビリの謝匕を招くこととなる。

また、吸気通路の吸慨カを検出して内臓関の行程を判別することにより搬判別センサを持たなレ、システムにおレ、ては、同様の原因に基づき内 β関の衔呈を判別できなくなるのを回避するため、 ίϊ®判別成立回牛を大きくすると、内関の始謝生を衝匕させてしまう。また、所定時間内での制御弁の開時間の比率を制御（デューティ制御）するには、内 «関の回^変動を考慮すると制御弁の開閉制御力 ¾ ^になり、計算負荷を増大させてしまう。

さらに、ユーザがアイドル回転数の設定を低く変更した^^、エンジン回 Ιδβが大きくなり、安定したアイドル回転数制御ができなくなってしまうことがある。

この発明は、力かる実情に鑑みてなされたもので、安定したアイドノ ι«を可能にする内 β関のアイドル回転数制御装 g¾び内 «1関制御装置並びに内 β関をることを目的としている。

<発明の開示 >

廳己醒を解決し、力、つ目的を達るために、この発明は、以下のように構成した。請求項 1に記載の発明は、内應関の燃;^に微る空気を吸気する吸気通路と、この吸気通路に配置されて吸気量を制御するスロットル弁と、このスロットル弁に対して上流側の tins吸気通路と下流側の s f己吸気通路を互！/、に連通する補助吸気通路と、この補助 ρ及気通路に配置されてアイドル吸気量を制御する開一閉型の制御弁とを備える内 «関のアイドノレ回帝 IJ御装置であって、 I iH吸気通路の吸^ Ξ力を検出する吸力検出手段と、嫌驢に供^ 1 "る燃料の供給量が少なくとも籠己吸 ffi力に基づいて制御される燃撒給手段と、 ΙίίΙΗ制御弁を開閉睡する謹基立置を編己吸 ^ΕΕ力検出手段の吸気圧力検出タイミングと同期させる制御手段と、を有する内羅関のアイド H3»制御装置である。

尚、膽己制御手段は、例えば内顯関のクランク角の所定位置における吸 ¾E力より定常負荷を推定し、燃難給手段の燃撒給量を決針る。又、編己制御手段が決定する燃難給量は、次のサイクルの燃難給量である。

この請求項 1に記載の発明によれば、制御弁を開閉,画する基稱立置を、

検出手段の吸^ E力検出タイミングと同期させることで、 StrfB吸力検出手段が嫌己制御弁の開閉動作による圧力変動を出して燃料の供給量を安定して制御できなくなるのを防止でき、安定したアイドル回転が可能である。

請求項 2に記載の発明は、請求項 1に記載の内誦関のアイドル回車激制御装置において、廳己制御手段は、 ΙίίϊΕ制御弁を閉嶋するタイミングを Stf 離翻立置とし、 mB 制御弁が閉じている状態を管理することを樹敷とする。この請求項 2に記載の発明によれば、請求項 1の効果に加え、アイドノ HH幢が上昇したにはエンジン回転数を抑える方向に制御弁を制御し、アイドル回繊が低下した場合にはエンジン回幢を上げる方向に制御弁を制御するので、内謹関の回麵を抑えることができる。

請求項 3に記載の発明は、請求項 1に記載の内 i関のアイドル回転数制御装置において、 ttrlB制御手段は、 1サイクル以上前の ΙίίϊΒ吸赃力との ttiE吸慨力との難が編己制御弁の開閉状態に応じた閾値以上の時に、編然料の供給量を増加させることを特徴とする。

尚、 Sift己制御手段は、例えば 1サイクル以上前の吸慨カと現在の吸赃カとを比較して、力 tl速状態を検出する。又、藤己制御弁の開閉状態は、例えばエンジン回数ゃス口ット開度、所定時間内での制御弁の開時間の比率（デューティ）等により、推 ¾ ^しくは検出することができる。

この請求項 3に記載の発明によれば、請求項 1の効果に加え、 ttrta制御弁の開閉動作による吸力の変化で、定常状態であるにも関わらず加速状態に樹亍したと翻定され、燃料の供給量が増加させられるのを防止でき、安定した燃給を行うことができる。請求項 4に言 S載の発明は、請求項 3に記載の内関のアイドル回御装置において、廳己閾値が、エンジン回を軸とする 2次元テーブルによって設定されることを特徴とする。

この請求項 4に記載の発明によれば、請求項 3の効果に加え、藤己閾値がエンジン回転数を軸とする 2次元テーブルによって設定されるので、廳己制御弁の開閉動作による吸気圧力の変動が大きい低いアイドノレ回率云数でも、安定した燃撒給を行うことができる。又、ユーザがアイドル回鐘の設定を低く変更したにおいても、定常状態ではないと im¾定されることなく、安定したアイドル回聿遂女制御ができる。

請求項 5に記載の発明は、請求項 3に記載の内賺関のアイドル回嫌制御装置において、廳己制御手段が、非同期噴射で tina f^の脚合量を増加させることを赚とする。この請求項 5に記載の発明によれば、請求項 3の効果に加え、非同期 P簾で燃料の合量を増加させるので、素早く安定した燃料供給を行うことができる。

請求項 6に記載の発明は、内謹関の燃 ¾に供^ 1 "る空気を吸気する吸気通路と、この吸気通路に配置されて吸気量を制御するス口ットル弁と、このスロットル弁に対して上流ィ則の strt己吸気通路と下流側の tin己吸気通路を互、に連通する補助吸気通路と、この補助吸気通路に酉己置されてアイドノ! ^気量を制御する開一閉型の制御弁とを備える内 β関のアイドル回転数制御装置であって、歸己吸気通路の吸^ E力を検出する吸^) Ξ力検出手段と、少なくとも firlB吸账力に基づいて IB内腿関の衍呈を判別する ί ¾判別手段と、 lift己制御弁を開閉 »する β基 ^fe置を tiff己吸 ¼Ε力検出手段の吸^ £力検出タイミングと同勒させる芾 ij御手段と、を有する内 JSi幾関のアイドル回転数制御装置である。

尚、應己制御手段は、例えば ¾f定クランク角での吸力の圧力差とクランク回窣の変化とにより、内関の行程を判別する。

この請求項 6に記載の発明によれば、制御弁を開閉隱する,垂画立置を、吸赃カ検出手段の吸 ME力検出タイミングと同期させることで、鍵己吸慨カ検出手段が藤己制御弁の開閉動作による圧力変動を!^食出して判別できなくなるのを防止でき、安定したアイドノレ回転が可能である。

請求項 7に記載の発明は、藤己制御手段は、編 3制御弁を閉麵するタイミングを謝 3 繊基 i立置とし、編 3制御弁が閉じている状態を管理することを樹敷とする。

この言青求項 7に載の発明によれば、請求項 6の効果に加え、アイドノが上昇したにはエンジン回聿逾を抑える方向に制御弁を制御し、アイドル回が低下した場合にはエンジン回を上げる方向に制御弁を制御するので、內纖関の回! を抑えることができる。

請求項 8に記載の発明は、内関の^ -Tる空気を燃^に吸気する吸気通路と、この吸気通路に配置されて吸気量を制御するスロットル弁と、このスロットル弁に対して上流佃 jの ttriB吸気通路と下流側の tiria®気通路を互いに連通する捕助吸気通路と、この補助吸気通路に配置されてアイドノ気量を制御する開一閉型の制御弁とを備える内赚関のアイドル回 ¾制御装置であって、 Mt己スロットル弁の下流側で tin己吸気通路の吸 rns力を検出する吸 ¼)Ξ力検出手段と、少なくとも謝己吸力に基づいて歸己内賺関の街呈を判別する呈判別手段と、 SiiiH制御弁を開閉 Ι»Τる 1 ^基 ^(立置を tiff己吸^ E力検出手段の吸 ffi力検出タイミングに同期させて編己制御弁を制御し、力つ Ml己 fi¾判別手段の ί¾判別完了前後で tiff己内関のクランク回転に ¾ "る謝己睡»&置を変える制御手段と、を有する内; β関のアイドル回転数制御装置である。

この請求項 8に記載の発明によれば、吸気通路の吸^ IE力に基づいて内腿関の fflSを判別している為に始動直後の内穩関の呈が判別できない状態でも、吸気タイミングを外すことなく歯己導¾]基萌立置を同期させて燃 ¾に吸気する吸気量を制ることができ、良好なエンジン始動性と安定したアイドル回！^制御を^ aできる。

請求項 9に記載の発明は、請求項 8に記載の内腿関のアイドル回率^ [制御装置において、編己制御手段は、徳判別手段の搬判別完了前では fff!E睡纖 ίε置がクランク 1回に 1回、 fiifHfif呈判別完了後では膽己睡基晴置がクランク 2回率蔬に 1回となるように制御することを特 ί敷とする。

この請求項 9に記載の発明によれば、請求項 8の効果に加え、 fi¾判別が完了した後は吸気タィミングと ΙΒ«基 2律位置を^に同期させることで、ファーストアイドノ 'バイスとしての効果をより高め、良好なエンジン始動性と安定したアイドノ転数制御を実現できる。

請求項 1 0に記載の発明は、内賺関の燃脑に供^ i "る空気を吸気する吸気通路と、この吸気通路に配置されて吸気量を制御するスロットル弁と、このスロットル弁に対して上流側の tfrt己吸気通路と下流側の sin己吸気通路を互レヽに連通する補助吸気通路と、この捕助吸気通路に配置されてアイドノ気量を制御する開型の制御弁とを備える内«関のアイドル回転数制御装置であって、 ΙίίΙΒ吸気通路の吸 ffi力を検出する吸^ E力検出手段と、少なくとも tfrlB吸^ E力に基づいて編己内 «関の = ^呈を判別する ίϊί呈判別手段と、 tin己制御弁を開閉,繊する馬隱基溝立置を前記 ρ及 ME力検出手段の吸 ME力検出タイミングに同期させて藤己制御弁を制御し、力編呈判別手段の呈判別完了前は廳己制御弁を開閉,麵させない制御手段と、を有する内醒関のアイドル回転職御装置である。この請求項 1 0に記載の発明によれば、吸気通路の吸慨力に基づいて内羅関の ί を判別している為に始動直後の内誦関の if呈が判別し難ヽ状態には、膽己制御弁を開閉馬繊させないことで、編己吸カ検出手段が tiflB制御弁の開閉動作による圧力麵を誤検出して ίϋΐ別できなくなるのを防止でき、良好なエンジン始動性と安定したアイドル回転数制御を実現できる。

請求項 1 1に記載の発明は、内腿関の燃«に供糸る空気を吸気する吸気通路と、この吸気通路に配置されて吸気量を制御するスロットル弁と、このス口ットル弁に対して上流側の ii!B吸気通路と下流側の肅己吸気通路を互レ、に連通する補助吸気通路と、この捕助吸気通路に配置されてアイドノ気量を制御する開一閉型の制御弁とを備える内 i«関のアイドル回数制御装置であって、編己吸気通路の吸気圧力を検出する吸^ E力検出手段と、應縫に供る燃料の供給量が少なくとも籠己吸^ JE力に基づいて制御される燃給手段と、歯己制御弁を開閉 MrTる «基立置を tin己吸^ E力検出手段の吸力検出タイミングと同期させる制御手段と、を有する内 β関のアイドノ Μϋβ:制御装置である。

この請求項 1 1に記載の発明によれば、制御弁を開閉駆 ¾·する馬置を、 ^Μ . 力検出手段の吸 E力検出タイミングと同期させることで、嫌己吸 ¾E力検出手段が SiiiH 制御弁の開閉動作による圧力変動を食出して燃料の供給量を安定して制御できなくなつたり行程判別できなくなったりするのを防止でき、安定したアイドル回転が可能である。請求項 1 2に言己載の発明は、 lifts制御手段は、 tins制御弁を閉 »するタイミングを前記 «ι基 2 ίέ置とし、 sfriB制御弁が閉じている状態をすることを ί敷とする。

この請求項 1 2に記載の発明によれば、請求項 1 1の効果に加え、アイドル上昇した:^にはエンジン回転数を抑える方向に制御弁を制御し、アイドノ Ηϋβ:が低下した：^にはエンジン回車邀を上げる方向に制御弁を制御するので、内誦関の回^ を抑えることができる。

請求項 1 3に記載の発明は、上記請求項 1乃至 1 2のいずれかに記載の内羅関のアイドノレ回攀^:制御装置を備えた内 «関である。

この請求項 1 3に記載の発明によれば、回動が抑えられ、良好なェンジ台謝生と安定したアイドル回制御装置を備えた内関をできる。

請求項 14に記載の発明は、内賺関の膨尭室に供糸る空気を吸気する吸気通路と、 tirt ^に燃料を供糸^る燃,給手段と、 tiff己吸気通路に配置されて吸気量を制御するスロットル弁と、このスロット弁の下流側で git己吸気通路の吸 ¾E力を検出する吸^ E 力検出手段とを備える内腿関制御装置であって、廳共給手段は、 1サイクル以上前の Sift己吸 ME力と ξ¾£の Sift己吸^ E力との^ ΙΞが tiff己内 β関のェンジン回車通に応じた閾値以上の時に、 ¾料の供給量を増加させる内賺関制御装置である。

この請隶項 14に記載の発明によれば、定常状態であるにも関わら f¾ffi 状態〖^亍したと辦 11定され、燃撒給量が増加させられるのを防止でき、安定した發 TO合を行うことができる。

請求項 1 5に記載の発明は、請求項 1 4に記載の内賺関制御装置において、歸己閾値が、エンジン回転数を軸とする 2次元テープ'ノレによって設定されることを特徴とする。この請求項 1 5に記載の発明によれば、請求項 1 4の効果に加え、認闘直がエンジン回繊を軸とする 2次元テーブルによって設定されるので、回車変動力 S大きい、低いアイドル回 ¾で誤って燃撒給量が増加させられることなく、安定し d 撒給を行うことができる。

又、ユーザがアイドル回転数の設定を低く変更した：^においても、定状態ではないと淀されることなく、安定したアイドル回転数制御ができる。

請求項 1 6に記載の発明は、請求項 1 4に記載の内!謙関制御装置において、嫌己制御手段は、非同期噴射で髓己燃料の供給量を増加させることを糊敷とする。

この請求項 1 6に記載の発明によれば、請求項 1 4に記載の効果に加え、非同期 U謝で燃料の供給量を増加させるので、素早く安定した燃難給を行うことができる。

請求項 1 7に記載の発明は、上記請求項 1 4乃至 1 6のいずれかに纖の内腿関制御装置を備えた内 f¾関である。

この請求項 1 7に記載の発明によれば、回！^変動力 s抑えられ、良好なェンジ動 I·生と安定したアイドル回!^制御を行う内 «関制御装置を備えた内 β関をできる。

<図面の簡単な説明 >

図 1は、内関のアイドル回転数制御装置の全体を略示する構成図であり、図 2はクランク角と吸 ffi力との関係を示す図であり、

図 3はスロットル開度を変化させたクランク角と吸力との関係を示す図であり、図 4は制御弁の開閉 «状態を示す図であり、

図 5-はクランクパルスとネ呈を示す図であり、

図 6はクランクノルス、呈判別、吸力検出、制御弁 «1状態のタイミングを示す図であり、

図 7は第 1の実; ¾? 態に係るクランクノルス、 n , 吸 E力検出、制御弁 ¾1状態のタイミングを示す図であり、

図 8は第 2の実¾ ^態に係る制御弁の «基衝立置のタイミングを示す図であり、図 9は第 3の実施形態に係る制御弁の β基嘴立置のタイミングを示す図であり、図 1 0は第 4の実½ ^態に係る 1サイクル前の吸^ Ε力との吸^ EE力との^ Ξの閾値を、エンジン回皐激を軸とする 27火元テーブルによって設定することを^ "図であり、図 1 1はクランプパルス割り込みフローを示す図であり、

図 1 2はタイマー割り込みフローを示す図であり、

図 1 3は内羅関のアイドル回! 卿装置における制御のタイミングチャートである。なお、図中の符号、 1は内 β関、 2はクランク、 8は吸気通路、 1 1はスロットル弁、 1 2は補助吸気通路、 1 3は芾御弁、 1 5は 01御手段、 1 7は燃糸合手段、 3 0はクランク角検出手段、 3 1はエンジン回転^ ¾検出手段、 3 3は^¾判別手段、 S 1は吸気圧力検出手段、 S 2はエンジン ¾検出手段、 S 3はクランクパルス出力検出手段、 50は制御装置ュニットである。

<宪明を実施するための最良の开多態 >

以下、この発明に係る内燃機関のアイドル回転数制御装置の難形態を図画こ基づいて言細に説明するが、この発明は、この形態に限定されない。また、この発明の^！^ 態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明の用語はこれに限定されない。図 1は内謹関のアイドル回 »制御装置の全体を略示する構成図、図 2はクランク角と吸 ¾)ϊ力との関係を示す図、図 3はスロットル開度を変化させたクランク角と吸 ffi力との関係を示す図、図 4は制御弁の開閉!^状態を示す図、図 5はクランクパノレスと fi¾ を示す図、図 6はクランクノ /レス、呈判別、吸^) ΐ力検出、制御弁«状態のタイミングを示す図である。

この »^態の内賺関 1は、単気筒の内謹関を^ rが、多気筒の内扁関にも細できる。この内関 1は、クランク 2がコンロッド 3を介してピストン 4と逾吉され、ピストン 4の往復動によってクランクが矢印方向に回車云する。内関 1には、 «^ 5 に臨むように点^プラグ 6力 S設けられ、この燃鎮 5には、 # 通路 7と吸気通路 8が開口している。お! ^通路 7の開口は、 !^弁 9により開閉され、吸気通路 8の開口は、吸気. 弁 1 0により開閉され、この！^弁 9と吸気弁 1 0の開閉はクランク 2の回転に同期して行なわれる。

吸気通路 8の途中にはス口ットル弁 1 1力 S配置され、このスロットル弁 1 1は膨鎮 5 に供^ る空気を吸気する吸気量を制御する。吸気通路 8には、スロットル弁 1 1をバイパスして上流側と下流側に連通する補助吸気通路 1 2力 S設けられ、この補助吸気通路 1 2 にはアイドノ I*気量を調整する開ー閉型の制御弁 1 3力 S備えられている。

吸^ E力は、図 2に示すように、吸気弁 1 0が開いた直後の吸力が高く、ピストン 4が下降すると吸力力 S低下し、 Ρ及気弁 1 0が閉じると吸^ Ε力が上昇する。そして、クランク番号が「0」のとき力宿上死点である。この吸銀力は、図 3に示すように、スロットル開度によって変化する。即ち、スロットル開度が大きくなるに従い、吸気弁 1 0が開くときの吸慨力の低下が小さくなつている。クランク角が「0」のとき力 ¾¾1上死点である。

本¾»多態の制御弁 1 3は、ソレノィドバルブで構成され、制御装置ュニット 5 0に備えられる制御手段 1 5により制御されて捕助吸気通路 1 2を開ー閉する。

この制御手段 1 5は、 C PU, R AM、 R OM等で構成され、図 4に^ 1 "ように制御弁

1 3を閉 βτΤるタイミングを isb基 'i f立置とし、 tiriB制御弁 1 3が閉じている時間を管理することで、所定時間内での制御弁 1 3の開時間の比率を制御（デューティ制御）して制御弁 1 3を開閉, βする。そして、この,睡基、靴難び制御弁閉時間を設定することによって、アイドノ w及気量が調整される。

ΙίϊΙ己吸気通路 8には、スロットル弁 1 1及 t ^甫助吸気通路 1 2の連通部より下流側に、. 燃糊賁射弁 1 6力 S設けられている。この燃賁射弁 1 6は、燃料ポンプ 1 7等と伴に燃料供給手段を構成しており、電気的に接続された制御手段 1 5によって M¾射量が制御される。

また、吸気通路 8には、スロットル弁 1 1及 υ¾助吸気通路 1 2の連通部より下流側に、吸 ME力検出手段 S 1が設けられている。この吸力検出手段 S 1は、補助吸気通路 1 2の下流側で吸気通路 8の吸^ BE力を検出し、この検出した吸^ Ξ力 'If^を制御手段 1 5 fこ送る。

制御手段 1 5は、内羅関 1のクランク角の所定位置における吸細力より定常負荷を推定し、燃 ^給手段の燃撒給量を決定するので、吸^ E力に基づいて高精度の燃» 給を行なうことができる。尚、編己制御手段 1 5力欲針る燃撒給量は、次のサイクルの燃難給量である。

吸気通路 8と補助吸気通路 1 2とを合流して、内匿関 1の単一の^ ^餘 5に連通することで、高精度の燃撒給を行なうことができる。また、吸気通路 8と補助吸気通路 1 2 とを合流した合流部 8 aの下流側に吸 ¼E力検出手段 S 1を配置して吸^ E力検出を行なうことで、吸慨力に基づレ、て高精度の燃料洪給を行なうことができる。

また、内関 1には、エンジン &g検出手段 S 2力 S設けられている。このェンジ显度検出手段 S 2は、ェンジを検出レこの検出したエンジン †鎌を制御手段 1 5に送る。また、内灘関 1には、クランクパルス出力手段 S 3力 S設けられている。このクランクパルス出力手段 S 3は、回畅するクランク 2の突起 2 aによってクランクパルを出力し、このクランクパルスを制御手段 1 5に送る。

また、制御装置ユニット 5 0には、制御手段 1 5の他に、クランク角検出手段 3 0、ェンジン回 MS検出手段 3 1、確判別手段 3 3等力 iえられている。クランク角検出手段 3 0は、クランクパルス出力手段 S 3によって生じるクランクノルスによりクランク 2 のクランク角を検出する。エンジン回率 ¾ 検出手段 3 1は、クランクパルス出力手段 S 3によって生じるクランクパルスによりエンジン回転を検出する。制御手段 1 5は、吸^ H力とエンジン回率に基づき、燃,給手段における燃賁射弁 1 6と燃料ボンプ 1 7を,睡して燃！^給量を制御する。

呈判別手段 3 3による判別は、図 5に示すように、クランク 2の 3 6 0度を 1 2 分割した位置に、 1箇所の位置を除いて 1 1個の鄉 2 aを等間隠こ設け、この離 2 a よるクランクノレスにクランクノルス番号を付し、上死点のクランクノルス番号を「0」とした^ \ このクランクパルス番号が「0」力ら「6」まで力 S膨張衍呈、「6」から「1 2」までお fi呈、「1 2」から「1 8」までが吸気呈、「1 8」から「0」までカ贿难と判別される。

図 6に示すように、内 «関 1の始動でクランキング開台されると、クランクパ < /レスが出力され、吸^ Ιΐ力が高くなり、クランクノ、 °ルスが出力されないときには吸 ME力力低下し、このクランクノ、。ルスが出力されないタイミングで上死点判別が完了する。

そして、吸 ¼E力が上昇して »カ行なわれ、クランクノ、レスが出力されないタイミングで麟判別が完了する。この 2回の繰り返しでの判別が完了し、この ί ^呈の判別が完了するまでは、 i¾¾基、立置がクランク 1回^!に 1回となるように制御され、 r < 判別が完了後は編己嚷繊基、靴置がクランク 2回車適に 1回となるように制御される。この発明の第 1の難形態は、図 7に示すように構成される。

この第 1 o i クランク 2によって生じるクランクパルスによりクランク 2のクランク角を検出するクランク角検出手段 3 0と、ネ甫助吸気通路 1 2の下流側で吸気通路

8の吸 ¼|ΐ力を検出する吸^ ΙΞ力検出手段 S 1と、クランクパルスと吸^ 1Ϊ力の変化とに基づき内関 1の ί を判別する ¾¾判別手段 3 3と、制御弁 1 3を閉 βτΤるタイミングを β基、立置として該制御弁 1 3が閉じている状態を管理して制御弁 1 3を制御する制御手段 1 5とを有する。制御手段 1 5は、クランク角に基づき制御弁 1 3を,麵ォるタイミングを吸 ME力検出のタイミングと同期させている。即ち、図 7において、内脚関 1の始動でクランキングが開始されると、スが出力され、吸気圧力が高くなり、制御手段 1 5は所定時間内での制御弁 1 3の閉時間と開時間の比率を制御して制御弁 1 3を開閉,画し、補助吸気通路 1 2を開く。このクランキングのクランク 2の回転で吸力が低下していき、クランクパルスが出力されなレ、タイミングで上死点判別が完了し、このときの吸: ¾EE力を F 0とする。そして、吸気圧力が上昇して «が行なわれ、クランクノ、。ルスが出力されないタイミングで爆発判別が完了するので、このときの吸^) Ξ力を P 1とし、閉 siair るタイミングを! 1¾J 立置として吸 ME力検出タイミングと同期させられた制御弁 1 3力 S補助吸気通路 1 2を閉じる。そして、爆発判別が完了後にクランクパルスが出力され、所定の制御弁閉時間力 ¾¾ίϋすると制御弁 1 3の馬 ΚίΓ状態が開とされて補助吸気通路 1 2を開き、クランクパルスが出力されないタイミングでの吸^ 1£力を P 2とし、吸力検出タイミングと同期させられた制御弁 1 3の, «状態が閉とされて補助吸気通路 1 2を閉じる。

次に、クランクパルスが出力され、 P ^ 1ΞΕ力が上昇して難力 S行なわれ、所定の制御弁閉時間力経過すると制御弁 1 3の聽状態が開とされて補助吸気通路 1 2を開き、クランタノルスが出力されないタイミングでの吸力が P 3とされ、吸 ME力検出タイミングと同期させられた制御弁 1 3の睡状態が閉とされて補助吸気通路 1 2を閉じる。

さらに、クランクパルスが出力されないタイミングで上死点判別が完了し、この時の吸赃力を P 4とし、 ϊ¾判別が完了する。

この ίΐ¾判別が完了するまでは、制御弁 1 3を閉康 ΚίτΤる馬睡基 ' 立置がクランク 1回聿蔬に 1回となるように制御され、顯判別が完了して吸赃力が P Iのときに、 . 力検出タイミングと同期して閉 βされた制御弁 1 3は補助吸気通路 1 2を閉じる。この ϋ¾判別が完了して吸 ¼1Ξ力が Ρ 1のときに、制御弁馬睡状態が閉とされた時点を,画基立置として制御弁 β状態がクランク 1回に 1回となるように制御され、その後行程判另 (Jが完了するまで吸 ME力 P 2、 P 3が «基立置となる。

ίϊ¾の半が完了すると、以後 fM御弁 1 3を閉る , 1 ^基 ^(立置がクランク 2回転 ( 1サイクノレ) 毎に 1回となるように制御され、吸慨カ P 4、 P 5 · ■ 'に同期した駆動基 i立置となる。

図 6と比交すると、図 7ではクランク角に基づき制御弁 1 3を閉 »するタイミングを、吸 ¾E力検出のタイミングと同期させており、このように制御弁 1 3を開閉 1¾かするタイミングを吸^ E力検出のタイミングと同期させることで、 1サイクル前の同じクランクパルスにおける吸力の変動を小さく抑えることができ、制御弁 1 3の開閉による吸気圧力変動を誤って検出すること力 S防止され、より正確な定常負荷検出が可能になる。

このように、始動直後から吸入空気量を制御することにより内; Μ関 1のアイドノ HU転数を制御し、その際、制御弁 1 3の開閉による吸 E力の変化で、定常負荷状態にないと判断されることなくアイドル回転数を安定させて制御することができ、吸気通路 8の吸気圧力を検出して内 β関 1の擁を判別することにより ίϊί呈判別センサを持たないシステムにおレヽても誤ることなく確を判別することができる。

本明の第 2の ¾¾f態は、図 8に示すように、構成される。

この^!？^ IIは、クランク 2によって生じるクランクパノレスによりクランク 2のクランク角を検出するクランク角検出手段 3 0と、制御弁 1 3とを有する。

制御手段 1 5は、図 8 ( a ) に示すように、制御弁 1 3を閉 βするタイミングを,賺基立置とし、制御弁 1 3が閉じている状態である制御弁閉時間を制御手段 1 5に備えたタイマー 4 0により管理する。

即ち、制御弁閉時間により管理し、図 8 (b)に示すように、エンジン回転上昇時には、制御弁 1 3の制御弁閉時間におけるクランクノヽ。ルス数の増加に応じて制御弁 1 3の制御弁開時間を短くする。一方、図 8 ( c ) に示すように、エンジン回転低 TH寺には、制御弁 1 3の制御弁閉時間におけるクランクパルス数の減少に応じて制御弁 1 3の開時間を長くする。

このように、制御弁 1 3の制御弁閉時間におけるクランクノ、レス数の増加に応じて制御弁の開時間を短く、またクランクパルス数の減少に応じて制御弁の開時間を長くなるようにすることで、アイドル回聿激が上昇したにはエンジン回繊を抑える方向に制御弁を制御し、アイドル回¾力 S低下した： ^にはエンジン回車邀を上げる方向に制御弁を制御するので、内 «関の回^変動を抑えることができる。

尚、本発明の第 2の実赫態においては、制御弁閉時間をタイマー 4 0により時間難してレ、る力例えば、この制御弁閉時間をクランク 2のクランク角により位 g^gすることもできる。

本発明の第 ₃の^ ¾f態は、図 ₉に示すように、構成される。

この第 3の¾开 ϋは、クランクによって生じるクランクパルスによりクランクのクランク角を検出するクランク角検出手段 3 0と、補助通路 1 2の下流側で吸気通路 8の吸気圧力を検出する吸慨カ検出手段 S 1と、クランクノ、。ルスと吸赃力の変化とにより内燃機関 1の i f呈を判別する fi¾判別手段 3 3と、制御弁 1 3が閉るタイミングを «] 基萌立置とし、制御弁 1 3が閉じている状態を管理する制御手段 1 5とを有する。

この制御手段 1 5は、クランク角に基づき制御弁 1 3を閉 »1 "るタイミングを睡基溝置として^ m判別完了タイミングと同期させ、力つ呈判別完了前後で内 β関 1のクランク回転に ¾ ^る基立置を変える。

即ち、パターン 1及びパターン 4では、呈判別完了後に、制御弁 1 3を閉»する駆動基'靴置を変更しても、クランク番号が「1 8」から「0」まで櫊御弁 1 3が閉じ、「1」から「1 8」までが開く、クランクの 2回転を ^立置として制御される。

ところで、パターン 2及びパターン 3では、呈判別完了後に、制御弁 1 3を閉隱する聽基靴置を変更すると、クランク番号が「6」力ら「1 8」までが制御弁 1 3を制御する時間となる。 ίϊί呈判別完了後、最初の吸赃力を検出するクランク角になるまでに、クランク 2が 1回転以上する:^、クランク番号が「 6」カゝら「 9」まで制御弁 1 3を閉じ、「10」力ら「18」まで制御弁 1 3が開き、睡しない時間をなくしてクランク番号が「1 8」力らパターン 1及びパターン 4と同じ開閉,睡をし、馬睡謹立置変更時に制御弁 1 3力 ¾¾¾しな、時間がなレ、ようにして安定したアイドル回転数制御を^！することができる。

また、この発明の第 3の実 ^態では、呈判別完了前後で扇¾¾基衝立置をさせ、 fif呈判別完了後、 «基萌立置を最初の所定クランク角に同期させて制御する。

即ち、パターン 1及びパターン 2では、呈判別完了前は制御弁 1 3を閉, る,睡基 2pf立置のクランク番号が Γ 6」で制御弁 1 3を閉じ、パターン 3及びパターン 4では、制御弁 1 3を閉馬繊する馬繊基、雜置のクランク番号が「1 8」で榈御弁 1 3を閉じ、クランク番号の「6」または「1 8」を基準に制御をしているが、 ί 呈判別完了後は、パターン 1乃至パターン 4のレヽずれでも、例えばクランク番号が「1 8」で榈御弁 1 3を閉じ、クランク番号の「18」を基準にして制御をしている。このように、行程判別完了 fi後で ¾¾基溝置を変動させ、呈判別完了後、制御弁 1 3を閉る馬 ®¾»f立置を最初の所定クランク角、この態ではクランク番号が「1 8」に同期させて制御を行ない、より回転変動の少な、安定したアイドル回 i|瞻謙実現することができる。

また、この発明の第 3の実施开態では、 fi呈判別完了前後で駆動基萌置を βさせ、 ίϊ¾判別完了前は、制御弁 1 3を全開に制御し、衍呈判別完了後は、内羅関の趣云状態に応じて制御する。即ち、衍呈判別完了前は、制御弁 1 3を全開に制御し、 ίΐ®判別完了後は、図 8 (b) に示すように、エンジン回転上昇時には、制御弁 1 3の閉時間におけるクランクノルス数の増加に応じて制御弁 1 3の開時間を短くし、一方図 8 (c ) にょうに、エンジン回 ¾{氐下時には、制御弁 1 3の閉時間におけるクランクパルス数の減少に応じて制御弁 1 3の開時間を長くなるようにし、内画関の状態に応じて制御弁 1 3を開閉羅睡することで、より回変動の少な、安定したアイドル回転数制御を親することができる。

また、この発明の第 3の魏形態では、 ί ¾ 別完了前後で馬纖基 έ置を麵させ、呈判別完了前は、図 6に示すように、睡基、靴置がクランク 2の 1回縮に 1回、行程判別完了後は、馬睡基稱立置がクランク 2の 2回車適に 1回となるように制御することで、より回挛遽動の少なレヽ安定したアイドル回転数制御を実現することができる。

又、 fi¾判別が完了した後は吸気タイミングと馬繊基、靴置をに同期させることで、ファーストアイドノ^'バイスとしての効果をより高め、良好なエンジ^台動 14と安定したアイドル回転数制御を実現できる。この発明の第 4の^ ¾^態は、図 1 0に示すように、構成される。

この第 4の^の形態では、クランク 2によって生じるクランクパルスによりエンジン回聿^¾を検出するエンジン回車 SIS検出手段 3 1と、捕助吸気通路 1 2の下流側で吸気通路 8の吸^] Ξ力を検出する吸 ¼E力検出手段 s 1と、燃；¾¾ 5に燃料を供^ る燃； im 糸合手段とを有する。燃; M給手段は、然料ポンプ 1 7力、ら燃賁射弁 1 6に«を送り、この燃; iSfP賁射弁 1 6により燃料が燃^ 5に供給される。この燃; |Sf(«射弁 1 6カらの燃料の供給は吸気通路 8を介して燃^ ¾ 5に供給して、るがこれに限定されず、 .燃; 賁射弁 1 6から直應驗 5に供 ^1 "るようにしてもよい。又、燃難給手段は、電子制御キヤブと燃料ポンプにより構^^ることもできる。

制御手段 1 5は、吸力とエンジン回 isg^こ基づき燃鎖 5に ί*合される勝綱合量を制御し、この制御手段 1 5は、エンジン回 is i の加減速状態判定に要す 1サイクル前の吸 ¾E力との吸^ £力との^ Eの閾値を有する。このエンジン回 iSigの加 ί« 状態を判定するのに要する 1サイクノレ前の吸力との吸^ Ξ力との難の閾値を、図 1 0に示すように、エンジン回転数を軸とする 2次元テーブルによって設定する。このエンジン回転数が小さい時には、 1サイクル前の吸厳力と雞の吸慨力との差圧の閾値を大きくし、エンジン回転数が大きくなると、 '閾値を順次小さくして、所定ェンジン回転数になると、小きい閾値で一定にする。

このように、ェンジン回が小さレ、時の加減状態を判定するのに要する 1サイクノレ前の吸^) ΐ力との吸 ME力との Eの閾値を、エンジン回を軸とする 27火元テーブルによつて設定することで、回変動が大きレ、、低、アイドル回! つて燃料供給量が増加させられることなく、安定した燃^ H共給を行うことができる。

また、ユーザがアイドル回数を低く設定した場合においても、定状態ではないと誤判定されることなく安定したアイドル回転数を保つことができる。

また、 1サイクル前の吸カと現在の吸赃カとの MEの変化がエンジン回数に応じた閾値以上の時には燃共給量を増加させ、安定した燃撒給を行なうことができる。また、非同期噴射で燃給量を増加させ、安定した燃 *W給を行なうことができる。次に、内腿関のアイドル回転数制御装置の制御を、図 1 1及び図 1 2のフローチヤ一ト及び図 1 3のタイミングチヤ一トに基づいて説明する。

図 1 1はクランプパルス割り込みフ口一であり、内■関 1の始動でクランキング開始されると吸力が高くなり、吸慨カを AD変換して取り込む（S a l )。

制御弁（ソレノィドバルブ） 1 3の閉制御がスタートし（S a 2)、 iff呈判別前力かの判断を行なう（S a 3)。

そして、 ίϊ¾判別前なら制御弁 1 3の閉タイミングで (S a 4)、エンジン回及びエンジン温度より 1回転 1回,垂基 2Ρί立置での閉時間演算し（S a 5)、タイマー 4 0をスタートさせ、制御弁 1 3へ閉信号を出力する（S a 6 )_ό

一方、 ί 呈判別後なら馬睡基置は 1回転に 1回力かの判断を行ない（S a 7)、制御弁 1 3の閉タイミングで（S a 8)、エンジン回転ffi及びエンジン温度より 2回転 1回 H¾J基 2¾ϊ置での閉時間演算し（S a 9)、タイマー 4 0をスタートさせ、制御弁 1 3へ閉信号を出力する（S a 6)。図 1 2はタイマー割り込みフローであり、制御弁 1 3の開制御がスタートし（ S b 1 )、タィマーがストップすると、制御弁 1 3へ開信号出力する（ S b 2 )。

図 1 3のタイミングチヤ一トでは、クランキング開台し、エンジン回率云検出する。このクランキング開始のときの制御弁 1 3は閉じており、上死点で開き、爆発判別が完了するまで開いており、所定時間内での制御弁 1 3の開時間の比率（デューティ）は、 1 0 0に設疋れる。

判別が完了すると、エンジン? によるマップによってサーチされる F I D初期デユーティで脚弁 1 3をデューティ制御し、衍呈判別が完了するまで、エンジンによるマップによる F I Dデューティ^ ft/ 2ずつデューティを腺させながら制御弁 1 3 をデューティ制御し、エンジン温度によるマップによってサーチされる F I Dデューティ »量でデューティ制御する。

したデューティが F I D目標デューティを下まわれると、エンジンのによるマツプによって F I D目標デューティで制御弁 1 3をデューティ制御し、 F I D馬鳓デューティ制御値 (閉側) からは一定のデューティ制御を行なレ \ 計算上のデューティが「0」になると制御弁 1 3のデューティ制御を停止する。

この第 1の »^態乃至第 4の態は、それぞれ職で内腿関制御装置ゃ内羅関に薩でき、あるいはそれぞれのいずれかを組み合わせて適用できる。ぐ産業上の利用可能性 >

この発明は、内 »関の燃^に合する空気を吸気する吸気通路と、この吸気通路に配置される吸気量を制御するスロットル弁の下流側に連通する補助吸気通路と、この補助吸気通路に配置されてアイドル吸気量を制御する制御弁とを備える内 β関のアイドル回転数制御装 g¾び内関制御装置並びに内関に適用できる。

Claims

請求の範囲

1. 内應関の燃焼室に供給する空気を吸気する吸気通路と、この吸気通路に配置されて吸気量を制御するスロットル弁と、このスロットル弁に対して上流側の ΪΞ吸^!路と下流側の ¾吸気通路を互いに連通する補助吸気通路と、この補助吸気通路に配置されてアイドル吸気量を制御する開ー閉型の制御弁とを備える内烧纖関のアイドノ HU転数制御装置であって、

tiflB吸気通路の吸 E力を検出する吸^ E力検出手段と、

廳己燃鎖に供給する燃料の供給量が少なくとも編己吸^ BE力に基づいて制御される燃難給手段と、

l己制御弁を開閉駆動する «3基' 置を己吸気圧力検出手段の吸 E力検出タイミングと同期させる制御手段と、

を有する内 «関のアイドレ回御装 ft^

2. 藤己制御手段は、藤己制御弁を閉麵するタイミングを藤己睡顯立置とし、 ffflB 制御弁が閉じている状態を管理することを糊敷とする言青求項 1に言己載の内関のアイドル回転数制御装置。

3. tin己制御手段は、 1サイクル以上前の tin己吸 ^ΒΕ力との|&|己吸 ^£力との ¾ΒΕが膽己制御弁の開閉状態に応じた閾値以上の時に、廳料の供給量を増加させることを特徴とする請求項 1に記載の内賺関のアイドル回卿装置。

4. ttrt己閾値が、エンジン回を軸とする 27火元テーブルによって設定されることを特徴とする請求項 3に記載の内関のアイドル回転数制御装 go

5. tirta制御手段が、非同期噴射で鍵料の供給量を増加させることを擀毂とする請求項 3に記載の内«関のアイドル回転数制御装置。

6. 内妒纖関の燃に供糸る空気を吸気する吸気通路と、この吸気通路に配置されて吸気量を制御するスロットル弁と、このスロットル弁に対して上流側の tiiiE吸気通路と下流側の tilt己吸気通路を互いに連通する補助吸気通路と、この補助吸気通路に配置されてアイドノ！^気量を制御する開ー閉型の制御弁とを備える内 β関のアイドノ Ηϋβ:制御装置であって、

ttit己吸気通路の吸 ^JE力を検出する吸 ffi力検出手段と、

少なくとも ttflS吸 ¾E力に基づいて內 i棚関の f 呈を判別する ίϊί呈判別手段と、 tfrt己制御弁を開閉 il¾!rする β基萌立置を ΙΗ吸力検出手段の吸 ¼ΕΕ力検出タイミングと同期させる制御手段と、

を有する内 β関のアイドル回転数制御装置。

7. βΐίΐΗ制御手段は、籠己制御弁を閉睡するタイミングを嫌己誦顧 i置とし、制御弁が閉じている状態を管理することを樹敫とする請求項 6に記載の内関のアイドル回鐘制御装置。

8. 内腿関の燃;^に供糸る空気を吸気する吸気通路と、この吸気通路に配置されて吸気量を制御するスロットル弁と、このスロットル弁に対して上流側の藤己吸気通路と下流側の tiftSi気通路を互いに連通する補助吸気通路と、この補助吸気通路に配置されてアイドノ *気量を制御する開一閉型の制御弁とを備える内餅幾関のアイドノ Ηϋβ ^卿装置であって、

tirt己吸気通路の吸^ 1£力を検出する吸^ Ξ力検出手段と、

少なくとも tirlE吸 ¼ΐΐ力に基づいて t ia内関の ί を判別する^¾判別手段と、 sin己制御弁を開閉»する馬基 ^^置を tiria吸 E力検出手段の吸力検出タイミングに同期させて廳己制御弁を制御し、力廳5^呈判別手段の呈判別完了前後で謙己内»関のクランク回転にる謝己 «基溝立置を変える制御手段と、

を有する内 β関のアイドレ回車制御装置。

9. tins制御手段は、鍵己 ί 呈判別手段の fi¹?呈判別完了前では編己睡顯立置がクランク 1回車蔬に 1回、歸己 3呈判別完了後では藤己繊基' «置がクランク 2回車適に 1 回となるように制御することを樹敷とする請求項 8に記載の内関のアイドノ

1 0. 内 β関の燃^に供^ Tる空気を吸気する吸気通路と、この吸気通路に配置されて吸気量を制御するスロットル弁と、このスロットル弁に対して上流側の tfif己吸気通路と下流側の嫌己吸気通路を互！/、に連通する補助吸気通路と、この補助吸気通路に配置されてアイドノ w及気量を制御する開ー閉型の制御弁とを備える内関のアイドノ咽攀数制御装置であって、

Slit己吸気通路の吸力を検出する吸力検出手段と、

少なくとも tins吸赃力に基づレヽて tins内賺関の徳を判別する fi^呈判別手段と、己制御弁を開閉, »する 1 ^基萌立置を tiff己吸^ E力検出手段の吸 ME力検出タイミングに同期させて廳己制御弁を制御し、カつ tin己 ί 呈判別手段の判別完了前は藤己制御弁を開閉,画させなレ、制御手段と、

を有する内 «関のアイドル回制御装置。

1 1. 内 «関の燃^に供給する空気を吸気する吸気通路と、この吸気通路に配置されて吸気量を制御するス口ットル弁と、このスロットル弁に対して上流側の Sift己吸気通路と下流側の嫌己吸気通路を互いに連通する補助吸気通路と、この補助吸気通路に配置されてアイドル吸気量を制御する開一閉型の制御弁とを備える内関のアイドノ脚装置であって、

ttflB吸気通路の吸^ Ξ力を検出する吸^) Ξ力検出手段と、

嫌館に供^ i "る燃料の供給量が少なくとも鍵己吸紙力に基づいて制御される燃綱合手段と、 .

l己制御弁を開閉恵 ®trする ¾¾基溝立置を tin己吸^ Ξ力検出手段の吸^ ΙΞ力検出タイミングと同期させる制御手段と、

を有する内 β関のアイドノレ回聿御装

1 2. 肅 S制御手段は、歸己制御弁を閉るタイミングを編己賺纖 έ置とし、藤己制御弁が閉じている状態を管理することを樹敷とする請求項 1 1に 1¾の内 «関のアイドル回制御装置。

1 3. 上記請求項 1乃至 1 2のレヽずれかに記載の内膽幾関のアイドル回転麵,装置を備えた内腿関。

1 4. 内膽関の燃鎖に供給する空気を吸気する吸気通路と、膽»健に燃料を供糸る燃撒給手段と、 tiriH吸気通路に配置されて吸気量を制御するスロットル弁と、前記吸気通路の吸 ¼BE力を検出する吸 ¼E力検出手段とを備える内垂関制御装置であって、嫌己燃料供給手段は、 1サイクル以上前の ϋίΠΒ吸赃カと現在の讓及赃力との誰が tffia内嫌関のエンジン回^ ¾に応じた閾値以上の時に、藤 ¾然料の供糸 »を増加させ

1 5. ΙίίΙ己閾値が、エンジン回転数を軸とする 2次元テーブルによつて設定されることを糊数とする言青求項 1 4に記載の内； 1«関制御装置。

1 6. 編己制御手段は、非同期噴射で藤料の合量を増加させることを樹敷とする請求項 1 4に記載の内羅関制御装置。

1 7. 上記請求項 1 4乃至 1 6のいずれかに記載の内顯関制御装置を備えた内誦関。