JP2611525B2 - アイドルスピードコントロール装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はエンジンの吸気通路に装着されるアイドルス
ピードコントロール装置、特に、アイドル時の吸気量を
増減調整するアイドルスピードコントロールバルブの開
度位置の初期設定が制御手段により成されるアイドルス
ピードコントロール装置に関する。

（従来の技術） エンジンのアイドル回転数を制御する制御方法とし
て、スロットルバルブを迂回して吸気が流れるバイパス
路を設け、そのバイパス路に取付けたアイドルスピード
コントロールバルブ（ISCV）を電子制御装置により開閉
操作し、エンジンのアイドル回転を制御するものが知ら
れている。

ここで用いられているアイドルスピードコントロール
バルブ（ISCV）は駆動源としてモータを用いたアクチュ
エータによりバイパス路を開閉している。

処で、このアイドルスピードコントロールバルブ（IS
CV）によりアイドルスピードコントロールを行なう処理
の従来例を第８図の制御フローチャートに沿って説明す
る。

ここでは、キーオンにより制御がスタートする。ま
ず、モータ駆動時間をカウントするタイマｔをクリアす
る。ステップs2ではISCモータに全開出力を発する。そ
の上で、タイマｔをスタートさせ、モータ回転信号の入
力があるか否かを判定し、あるとステップs1に戻り、無
いと、更にステップs5で初期値判定時間Ｔの経過を待
つ。

タイマｔの値が一定値である初期値判定時間Ｔを上回
るとステップs6に進み、モータを停止させ、その後、開
度センサの出力を取り込み、初期値としての全開ポジシ
ョンを求め、メインにリターンする。

ここでアイドルスピードコントロールバルブの開度情
報を出力する開度センサは、モータの回転角情報をパル
ス信号として取り込み、そのパルスのカウント数に基づ
きバルブ開度を検出出来るように構成されている。

なおこの後、電子制御装置はメインルーチンにおい
て、読み取った初期値である全開ポジション（または全
閉ポジション）に対して所定パルス数を加減算した時の
バルブ位置を基準のアイドル開度として設定する。

更に、車両の運転状態情報よりその時の最適なアイド
ルスピードコントロールバルブの開度を算出して基準の
アイドル開度を修正し、その目標バルブ開度に相当する
作動量に実開度を一致させるべく制御を行なっている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、アイドルスピードコントロールバルブ（IS
CV）のモータと弁本体との間には減速ギア列が配設さ
れ、そこに付着されているグリースはその粘度を雰囲気
温度によって変化させる。このため、低温時にはモータ
負荷が大きくなり、所定パルス幅でのモータ回転角が小
さくなる。特に、グリース粘度の上昇により、初期値の
判定時間内にアイドルスピードコントロールバルブのバ
ルブ開度が全開位置に完全に達しないと、誤った初期値
の設定がなされ、以後誤って設定されたアイドルスピー
ドコントロールバルブのバルブ開度に基づく制御がなさ
れ、エンジンの脱調を生じてしまう。

そこで、初期値判定時間に前以て比較的長く確保して
おけば、低温実施例においてもアイドルスピードコント
ロールバルブのバルブ開度を全開位置に完全に保持でき
る。しかしこのように初期値判定時間を比較的長くする
と、エンジンの暖機後の始動時に、キーオンと共に、ア
イドルスピードコントロールバルブの初期設定が成さ
れ、これと同時にエンジンがスタートされると、エンジ
ンの吹き上がりが生じてしまい、逆に短くすると、エン
ジンが停止に陥り問題となっている。

なお、アイドルスピードコントロールバルブの初期設
定をエンジン停止直後に行えば初期値設定時間は一定で
も問題はないが、この場合、エンジン停止中に吸気系が
外乱を受けてしまうと、ここではエンジン始動時の初期
設定が無いので、始動後にエンジン脱調を招くという問
題がある。

本発明の目的は、アイドルスピードコントロールバル
ブのバルブ開度の初期設定を的確に行なうことの出来
る、アイドルスピードコントロール装置を提供すること
にある。

（課題を解決するための手段） 上述の目的を達成するために、本発明は、エンジン吸
気通路におけるスロットルバルブを迂回するバイパス通
路と、このバイパス通路に配設され同バイパス通路の開
度を制御するアイドルスピードコントロールバルブと、
同アイドルスピードコントロールバルブの開度情報を出
力する開度センサと、前記アイドルスピードコントロー
ルバルブを動力伝達機構を介して駆動するモータと、前
記エンジンのアイドル運転時のエンジン運転状態情報に
基づく目標回転数を確保すべく、前記アイドルスピード
コントロールバルブの開度を増減するように前記モータ
を駆動制御する制御手段とを備えたアイドルスピードコ
ントロール装置において、 前記エンジンの雰囲気温度を検出する温度センサと、 前記エンジン始動時に温度センサにより検出された温
度情報に基づき、且つ前記雰囲気温度の上昇に従って初
期値判定時間を短く設定する判定時間設定手段と、 前記エンジン始動時に前記アイドルスピードコントロ
ールバルブを前記エンジンに吸入される吸気量が最大と
なる全開位置まで移動すべく、前記判定時間設定手段に
より設定された前記初期値判定時間に亘って前記モータ
を前記全開位置側に回転させ、前記初期値判定時間の経
過後に開度センサにより検出された前記開度情報を前記
アイドルスピードコントロールバルブの全開位置の初期
値として初期設定する初期値設定手段とを備え、 同初期値設定手段による初期設定完了の後に、前記制
御手段がアイドル運転時のエンジン運転状態情報に基づ
く目標回転数制御に移行することを特徴としている。

（作用） アイドル運転時の目標回転数制御を行うのに先立ち、
開度センサでアイドルスピードコントロールバルブの開
度を検出し、温度センサでエンジン雰囲気温度を検出
し、判定時間設定手段により、温度センサにより検出さ
れた温度情報に基づき、且つ雰囲気温度の上昇に従って
初期値判定時間が短くなるように設定する。

その上で、初期値設定手段により、エンジン始動時
に、アイドルスピードコントロールバルブをエンジンに
吸入される吸気量が最大となる全開位置まで移動すべ
く、初期値判定時間に亘ってモータを全開位置側に回転
させ、初期値判定時間の経過後に、開度センサにより検
出された開度情報をアイドルスピードコントロールバル
ブの全開位置の初期値として初期設定するようになる。

（実施例） 第１図には本発明の一実施例としてのアイドルスピー
ドコントロール装置（以後単にISC装置と記す）が示さ
れている。

このISC装置はエンジンＥの吸気通路に装着さる。こ
の吸気通路はエアクリーナ19よりのエアを吸入し、エア
フローセンサ20によりその空気量を検出し、吸気を主路
21及びバイパス路22を介してエンジンの燃焼室（図示せ
ず）に導いている。吸気通路の途中にはサージタンク23
がありその上流で主路21及びバイパス路22が合流してお
り、サージタンク23の下流側の吸気通路上にはエンジン
本体に支持された燃料噴射弁27より燃料供給がされてい
る。

主路21はスロットルバルブ24により開閉され、バイパ
ス路22はファーストアイドルエアバルブ25とアイドルス
ピードコントロールバルブ（以後単にISCバルブと記
す）18とにより開閉される。

ここで、主路21の要部を形成する剛性管28にはバイパ
ス路22を形成するケーシング29が固定されている。

第２図に示すようにケーシング29は、バイパスエア入
口30よりのエアを上室31で受け、これを一対の弁手段1
8,25により断続して下室32に導き、同室に連通するバイ
パスエア出口33より主路21に吸気を流すように構成され
ている。

ファーストアイドルエアバルブ25はワックス式感温部
34を図示しない冷却水通路に配設し、同感温部34の働き
で、エンジンの暖機状態に応じ、弁本体36を弁シート37
に対して接離操作し、冷態始動時における吸気量の増量
を図り、エンジン回転数の増量を自動的に図る様構成さ
ている。

ISCバルブ18は上室31と下室32の間の弁座38に接離し
てバイパス路のエアの流量規制をする弁本体39と、弁本
体39と一体のリードスクリュー40と、リードスクリュー
40が中央のねじ穴41に螺合すると共に軸受部42に回転可
能に支持されたギアプランジャ43とで構成される。第４
図に示すように、ギアプランジャ43には第２ギア46と、
同ギアに噛み合う第１ギア45からなるギア列Ｇが接続さ
れている。ここで、第１ギア45が直結された直流モータ
44は駆動回路351を介して電子制御装置35（第１図参
照）に接続されている。

ここで、符号53はバネを示し、これにより、リードス
クリュー40及びギアプランジャ43の上方向へのずれが阻
止されている。符号54はバネを示し、これにより第２ギ
ア46の側面に図示しない摩擦板を介してバネ力を付与
し、同バネ力に応じた摩擦力を第２歯車46に与え、ギア
の不要な回動を阻止している。

更に、第４図に示すように、リードスクリュー40の他
側面にはギアマグネット48が噛み合っている。同ギアマ
グネットの軸部には一対のN,S極を交互に配設したロー
タ部が形成され、同ロータ部が一対のホールICを備えた
開度センサとしてのホールセンサ49に対設されている。
このホールセンサ49はケーシング29に支持され、その検
出信号は、ホールICがＮ極に対向している間はオン信号
を、Ｓ極に対向している間はオフ信号を、それぞれ電子
制御装置35に入力できるように構成されている。

ここで、ホールセンサ49からの出力は、モータの単位
回転角毎に「オン」，「オフ」を繰り返し、定常回転時
にはデューティ比50％パルス信号を発することとなる。

第２図中、符号50,51は前進ストッパ及び後退ストッ
パを示しており、これらは図示しないギアプランジャ43
上の突部と共働して弁本体39の前進量及び後退量をそれ
ぞれ規制している。符号52はエンジンＥの回転情報を出
力するエンジン回転センサ（Ｎセンサ）を、符号63はエ
ンジンＥの水温情報を出力する水温センサを示してい
る。

電子制御装置35にはホールセンサ49の他に、エンジン
回転センサ（Ｎセンサ）52、エアフローセンサ20、水温
センサ53、図示しないスロットルセンサ等よりの出力信
号が入力される。

この電子制御装置35はその主要部分が周知のマイクロ
コンピュータで構成されており、各センサの検出信号を
取り込み、制御出力であるモータ44への駆動出力を駆動
回路351を介して発する入出力回路352と、第７図のISC
制御プログラムや、第５図の吸入空気量Ｑ算出マップ
や、第６図の初期値判定時間T2を算出する初期値判定時
間算出マップ等を記憶処理された記憶開路353と、ISC制
御プログラムに沿ってこの電子制御装置50を制御する制
御回路354とを備える。特に、ここで第５図の吸入空気
量Ｑ算出マップ中のカウント数nxは弁本体39の断面形状
変化により生じる空気流量Ｑの変化点を示す。更に、第
６図の初期値判定時間算出マップは、エンジンの雰囲気
温度である水温Wtの増加に応じて初期値判定時間T2が順
次短く成るように設定されている。

この電子制御装置50は制御手段としての機能を備え、
特に、ここでは少なくとも、ISC制御手段と、判定時間
設定手段と、初期値設定制御手段としての機能を備え
る。

即ち、ISC制御手段はエンジンＥの運転情報に基づ
き、目標アイドル回転数を決定し、同アイドル回転数に
応じた目標開度にISCバルブ18の弁開度制御を行ない、
アイドル回転制御を行う。更に、判定時間設定手段は、
温度センサにより検出された雰囲気温度（水温Wt）に基
づき、且つ雰囲気温度の上昇に従って初期値判定時間T2
を短く設定する。初期値設定手段は、エンジン始動時に
ISCバルブ18をエンジンに吸入される吸気量が最大とな
る全開位置まで移動すべく、初期値判定時間T2に亘って
モータ44を全開位置側に回転させ、初期値判定時間T2の
経過後にホールセンサ49（開度センサ）により検出され
た開度情報をISCバルブ18の全開位置の初期値として初
期設定を行う。

この様なISC装置の作動を第７図のISC制御プログラム
に沿って説明する。

図示しないエンジンのキーがオンされると、まず、エ
ンジン水温Wtが取り込まれ、この値に応じたモータ駆動
時間T1が算出され、そのモータ駆動時間T1に予め設定さ
れている補正値αを加算して初期値判定時間T2を算出
し、タイマｔをクリアしスタートさせる。ステップa4で
はモータ44に全開出力を発する。そして、モータ回転信
号MRSの入力を待ち、入力があるとステップa3に戻り、
モータ駆動時間のカウントをリセットし、ISCバルブ18
の弁本体が全開位置に当ってストップするMRSの入力が
無くなり、ステップa6に進む。ここでは、初期値判定時
間T2の経過を待ち、経過時にモータを停止させ、ステッ
プa8に達する。ここでは、ホールセンサ49の出力をISC
バルブ18の全開ポジションの値として初期設定し、メイ
ンにリターンする。

この後メインルーチンではエンジン回転数情報、吸入
空気量情報、水温情報、図示しないエアコン作動スイッ
チの出力、等に応じた目標アイドル回転数を算出する。
そして、この目標アイドル回転数に実際のアイドル回転
数を一致させるように制御を継続する。

上述の処において、エンジンの雰囲気温度として水温
Wtを用いたが、これに代えて、バッテリー電圧を用い、
電圧の低下しているほど初期値判定時間T2を長くするよ
うに構成しても良い。

（発明の効果） 以上のように本発明は、アイドル運転時の目標回転数
制御を行う直前にアイドルスピードコントロールバルブ
の初期値の設定を行いその初期値を用い目標回転数制御
を行うので、設定された初期値の信頼性が高くなるとい
う利点がある。特に、目標回転数制御を行う直前の初期
値の設定に当たり、雰囲気温度の上昇に従って初期値判
定時間を短く設定するようにし、即ち、エンジンの雰囲
気温度が比較的高くなると初期値判定時間を短くして、
エンジンの回転吹き上がりを阻止し、比較的低くなると
アイドルスピードコントロールバルブ側の作動遅れを吸
収するに十分な長さの初期値判定時間を確保して、アイ
ドルスピードコントロールバルブのバルブ開度の誤認識
による初期設定を排除出来るので、アイドル運転時の目
標回転数制御を行う直前であっても、アイドルスピード
コントロールバルブのバルブ開度の初期設定を的確に行
なうことができ、エンジンの脱調を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としてのアイドルスピードコ
ントロール装置の全体構成図、第２図は同上装置のISC
バルブの要部断面図、第３図は第２図のISCバルブを駆
動するモータの断面図、第４図は第２図のISCバルブを
駆動するギア列の概略斜視図、第５図は第１図の装置の
ISC制御処理で用いる空気流量算出マップの特性線図、
第６図は第１図の装置のISC制御処理で用いる初期値判
定時間T2の算出マップ、第７図は第１図の装置のISC制
御プログラムのフローチャート、第８図は従来装置のIS
C制御プログラムのフローチャートである。 18……ISCバルブ、21……主路、22……バイパス路、35
……電子制御装置、39……弁本体、44……モータ、49…
…ホールセンサ、53……水温センサ、Ｇ……ギア列。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−26238（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−190941（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−37443（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジン吸気通路におけるスロットルバル
   ブを迂回するバイパス通路と、このバイパス通路に配設
   され同バイパス通路の開度を制御するアイドルスピード
   コントロールバルブと、同アイドルスピードコントロー
   ルバルブの開度情報を出力する開度センサと、前記アイ
   ドルスピードコントロールバルブを動力伝達機構を介し
   て駆動するモータと、前記エンジンのアイドル運転時の
   エンジン運転状態情報に基づく目標回転数を確保すべ
   く、前記アイドルスピードコントロールバルブの開度を
   増減するように前記モータを駆動制御する制御手段とを
   備えたアイドルスピードコントロール装置において、 前記エンジンの雰囲気温度を検出する温度センサと、 前記エンジン始動時に温度センサにより検出された温度
   情報に基づき、且つ前記雰囲気温度の上昇に従って初期
   値判定時間を短く設定する判定時間設定手段と、 前記エンジン始動時に前記アイドルスピードコントロー
   ルバルブを前記エンジンに吸入される吸気量が最大とな
   る全開位置まで移動すべく、前記判定時間設定手段によ
   り設定された前記初期値判定時間に亘って前記モータを
   前記全開位置側に回転させ、前記初期値判定時間の経過
   後に前記開度センサにより検出された前記開度情報を前
   記アイドルスピードコントロールバルブの全開位置の初
   期値として初期設定する初期値設定手段とを備え、 同初期値設定手段による初期設定完了の後に、前記制御
   手段がアイドル運転時のエンジン運転状態情報に基づく
   目標回転数制御に移行することを特徴とするアイドルス
   ピードコントロール装置。