JPH02149741A - エンジンの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〕 この発明はエンジンのアイドル回転数制御装置に係り、
特にエンジン温度状態が設定温度以上になった際の制御
弁によるバイパス空気量の減少によりエンジン回転数が
完全暖機時の目標回転数よりも過降下することを防止し
た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〕

内燃機関たるエンジンにあっては、アイドル回転数を制
御するために、第５図に示す如きアイドル回転数制御装
置を設けている。図において、２はエンジン、４はアイ
ドル回転数制御装置である。

アイドル回転数制御装置４は、エンジン２の吸気通路６
に設けた吸気絞り弁８を迂回して、吸気絞り弁８の上流
側吸気通路６と吸気絞り弁８の下流側吸気通路６のサー
ジタンクＩＯとを連通ずるバイパス通路１２を設けてい
る。このバイパス通路１２には、デユーティ値により開
閉制御される制御弁１４を設けている。デユーティ値と
は、基本周期の一周期の中で時間を表す百分率である。

この制御弁１４によりバイパス通路１２を通過するバイ
パス空気量を制御する場合に、バイパス空気量とデユー
ティ値とは比例関係にあり、デユーティ値を大とすると
バイパス空気量は増加してエンジン回転数が上昇し、逆
にデユーティ値を小とするとバイパス空気量は減少して
エンジン回転数が降下する。この制御弁１４は、制御手
段たる制御回路１６に接続されている。

制御回路１６には、アイドルスイッチ１８と、エンジン
２の冷却水通路２０に設けた水温センサ２２と、エンジ
ン回転数センサ２４とが接続されている。なお、符号２
６はエアレギュし・−夕であり、サーモワックス等の感
温変位体の変位を利用して作動するエアバルブ２８によ
り吸気絞り弁８を迂回して設けたエア通路３０を冷却水
温度に応じて開閉し、低温時に吸気絞り弁８の下流側吸
気通路６への空気量を補正するものである。

このようなアイドル回転数制御装置４にあっては、制御
回路１６によって、水温センサ２２の検出する冷却水温
度Ｔｗが設定温度Ｔｗａ未溝の場合に、エンジンの冷却
水温度に応じて夫々設定した各目標回転数になるべくデ
ユーティ値で開閉制御される制御弁１４によりバイパス
通路を通過するバイパス空気量を増減して制御し、エア
レギュレータ２４の空気量を補正するものがある。

また、アイドル回転数制御装置４には、制御回路１６に
よって、第６・７図に示す如く、水温センサ２２の検出
する冷却水温度Ｔｗが設定温度Ｔｗａ未溝の場合には、
エンジン回転数Ｎｅが完全暖機時の目標回転数Ｎｅａよ
りも高くなるべくバイパス通路１２に設けたデユーティ
値で開閉制御される制御弁１４によりバイパス空気量を
設定量に維持して制御するとともに、冷却水温度Ｔｗが
設定温度Ｔ　ｗ　ａ以上になった場合には、エンジン回
転数Ｎｅが完全暖機時の目標回転数Ｎｅａになるべ（デ
ユーティ値で開閉制御される制御弁１４によりバイパス
空気量を所定の時間変化率で増減して制で１１するもの
がある。この場合に、バイパス空気量とデユーティ値と
は、前記の如く比例関係にあるので、バイパス空気量の
時間変化率とデユーティ値の時間変化率りとは比例関係
にある。

さらに、従来のエンジンのアイドル回転数制御装置とし
ては、エンジンの始動時に漸次減量される始動用空気を
供給するとともにこの始動用空気が零になった時点から
吸入空気量を制御してエンジン回転数を完全暖機時の目
標回転数に′フィードバック制御するものにおいて、フ
ィードバンク制御への移行に際し前記始動用空気の滅■
分をフィードバック制？ＩＩＩの基本量として供給する
ことにより、フィードバンク制御への移行時に始動用空
気と等しい量の空気を供給し、フィードバンク制御への
移行時のエンジン回転数の過降下を防止したものがある
（特開昭６３−１５０４４７号）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、前記の如く、冷却水温度Ｔｗが設定温度ＴＷ
ａ未満の場合にはエンジン回転数Ｎｅが完全暖機時の目
標回転数Ｎｌｌ！ａよりも高くなるべくバイパス通路１
２に設けたデユーティ値で開閉制御される制御弁１４に
よりバイパス空気量を設定量に維持して制御するととも
に、冷却水温度ＴＷが設定温度Ｔｗａ以上になった場合
にはエンジン回転ｖ１．Ｎｅが完全暖機時の目標回転数
Ｎｅａになるべくデユーティ値で開閉制御される制０■
弁１４によりバイパス空気量を所定の時間変化率で増減
して制御するアイドル回転数制御装置４においては、冷
却水温度Ｔｗが制御弁１４によりバイパス空気量を所定
の時間変化率で増減して制御する設定温度Ｔｗａ以上に
なった時点では、未だエアレギュレータ２４のエアバル
ブ２６が開いているので、第６図に示す如く、エンジン
２の回転数Ｎｅが完全暖機時の目標回転数Ｎｅａよりも
高くなっている。このため、冷却水温度Ｔｗが設定温度
Ｔｗａ以上になると、バイパス空気量を所定の時間変化
率で減少させてエンジン回転数Ｎｅを降下させるように
、制御回路１６は制御弁１４のデユーティ値を所定の時
間変化率Ｄ１で減少させる。

ところが、このデユーティ値の時間変化率Ｄ１は、完全
暖機時の値であり、またデユーティ値の時間変化率Ｄ１
は１種類の値であるので、冷却水温度Ｔｗが設定温度’
ｌ’ｗａ以上になった際のエンジン回転数Ｎｅが完全暖
機時の目標回転数Ｎｅａに対してかなり高い回転数にあ
る場合は、バイパス空気量の時間変化率が大きいことに
よりエンジン回転数Ｎｅの降下率が大となり、第７図に
示す如くエンジン回転数Ｎｅが過降下（オーバシュート
）する問題があり、このためエンジンストールを招来す
る不都合があった。また、冷却水温度ＴＷが設定温度Ｔ
ｗａ未満の低温始動後に、エンジン２をアイドリング運
転状態で放置すると、冷却水温度’ｐｗが設定温度Ｔｗ
ａ以上になった時点で前記の如くエンジン回転数Ｎｅが
急降下してエンジン２の運転不調を惹起し、振動等によ
り乗員に不快感を与える不都合があった。

〔発明の目的〕

そこで、この発明の目的は、エンジン温度状態が設定温
度以上になった際の制御弁によるバイパス空気量の減少
によりエンジン回転数が完全暖機時の目標回転数よりも
過降下することを防止し得て、これによりエンジンスト
ールを招来する不都合を回避し得て、また、エンジンの
運転不調による振動等により乗員に不快感を与える不都
合を回避し得るエンジンのアイドル回転数制御装置を実
現することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するために、この発明は、エンジン温度
状態が設定温度未満の場合には前記エンジン回転数が完
全暖機時の目標回転数よりも高くなるべく前記エンジン
吸気通路の吸気絞り弁を迂回するバイパス通路に設けた
制御弁により前記バイパス通路を通過するバイパス空気
量を設定量に維持して制御するとともに前記エンジン温
度状態が設定温度以上になった場合には前記エンジン回
転数が完全暖機時の目標回転数になるべく前記制御弁に
よりバイパス空気量を所定の時間変化率で増減して制御
するエンジンのアイドル回転数制御装置において、前記
エンジン温度状態が設定温度以上になった際の前記制御
弁によるバイパス空気量の減少により前記エンジン回転
数が完全暖機時の目標回転数よりも過降下することを防
止すべく少なくとも前記設定温度以上になった直後の前
記制御弁によるバイパス空気量の減少を前記所定の時間
変化率よりも小さい時間変化率により減少して制御する
制御手段を設けたことを特徴とする。

〔作用〕

この発明の構成によれば、制御手段によって、少なくと
もエンジン温度状態が設定温度以上になった直後の制？
１■弁によるバイパス空気量の減少を所定の時間変化率
よりも小さい時間変化率により減少して制御することに
より、エンジン温度状態が設定温度以上になった際の制
御弁によるバイパス空気量の減少によりエンジン回転数
が完全暖機時の目標回転数よりも過降下することを防止
することができる。

〔実施例〕

次にこの発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。

第５図に示す如く、エンジン２のアイドル回転数制御装
置４は、エンジン２の吸気通路６に設けた吸気絞り弁８
を迂回して、吸気絞り弁８の上流側吸気通路６と吸気絞
り弁８の下流側吸気通路６のサージタンク１０とを連通
ずるバイパス通路１２を設けている。このバイパス通路
１２には、デユーティ値により開閉制御される制御弁１
４を設けている。デユーティ値とは、基本周期の一周期
の中で時間を表す百分率である。この制御弁１４により
バイパス通路１２を通過するバイパス空気量を制御する
場合に、バイパス空気量とデユーティ値とは比例関係に
あり、デユーティ値を大とするとバイパス空気量は増加
してエンジン回転数が上昇し、逆にデユーティ値を小と
するとバイパス空気量は減少してエンジン回転数が降下
する。

この制御弁１４は、制御手段たる制御回路１６に接続さ
れている。

制御回路１６には、アイドルスイッチ１８と、エンジン
２の冷却水通路２０に設けた水温センサ２２と、エンジ
ン回転数センサ２４とが接続されている、なお、符号２
６はエアレギュレータであり、サーモワックス等の感温
変位体の変位を利用して作動するエアバルブ２８により
吸気絞り弁８を迂回して設けたエア通路３０を冷却水温
度に応じて開閉し、低温時に吸気絞り弁８の下流側吸気
通路６への空気量を補正するものである。

これにより、アイドル回転数制御装Ｗ４は、制御回路１
６によって、水温センサ２２の検出する冷却水温度Ｔｗ
が設定温度Ｔｗａ未溝の場合には、エンジン回転数Ｎｅ
が完全暖機時の目標回転数Ｎｅａよりも高くなるべくバ
イパス通路１２に設けたデユーティ値で開閉制御される
制御弁１４によりバイパス空気量を設定量に維持して制
御するとともに、冷却水温度Ｔｗが設定温度Ｔｗａ以上
になった場合には、エンジン回転数Ｎｅが完全暖機時の
目標回転数Ｎｅａになるべくデユーティ値で開閉制御さ
れる制御弁１４によりバイパス空気量を所定の時間変化
率で増減して制御する。この場合に、バイパス空気量と
デユーティ値とは、前記の如く比例関係にあるので、バ
イパス空気量の時間変化率とデユーティ値の時間変化率
りとは比例関係にある。したがって、完全暖機時のバイ
パス空気量の時間変化率と完全暖機時のデユーティ値の
時間変化率Ｄ１とは比例関係にある。

このようなアイドル回転数制御装置４において、制御手
段たる制御回路１６は、エンジン温度状態たる冷却水温
度Ｔｗが設定温度Ｔｗａ以上になった際の前記制御弁１
４によるバイパス空気量の減少によりエンジン回転数Ｎ
ｅが完全暖機時の目標回転数Ｎｅａよりも過降下するこ
とを防止すべく、少なくとも前記設定温度Ｔｗａ以上に
なった直後の制御弁１４によるバイパス空気量の減少を
前記所定の時間変化率よりも小さい時間変化率により減
少して制御する構成とする。なお、前記の如くバイパス
空気量の時間変化率とデユーティ値の時間変化率りとは
比例関係にあるので、以下の実施例においてはバイパス
空気量の時間変化率をデユーティ値の時間変化率りによ
り説明する。

第１・２図はこの発明の第１実施例を示すものである。

制御回路１６は、制御が開始されると、アイドルスイッ
チ１８がオンか否かを判断（１００）する。ＮＯの場合
は、必要に応じてアイドル回転数を制御（１０１）する
。ただし、このアイドル回転数の制御（１０１）は、こ
の発明のアイドル回転数制御とは無関係である。

前記判断（１００）がＹＥＳの場合は、水温センサ２２
の検出する冷却水温度Ｔｗが設定温度Ｔｗａ以上になっ
たか否かを判断（１０２）する。

ＮＯの場合は、水温センサ２２の検出する冷却水温度Ｔ
ｗが設定温度Ｔｗａ未満なので、エンジン回転数Ｎｅが
完全暖機時の目標回転数Ｎｅａよりも高くなるべくバイ
パス通路１２に設けた制御弁１４によりバイパス空気量
を設定量に維持して制御（１０３）する。即ち、デユー
ティ値を一定（例えば５０％）として設定量のバイパス
空気量を供給するとともに、エンジン回転数Ｎｅが完全
暖機時の目標回転数Ｎｅａよりも降下した場合にだけデ
ユーティ値を増大してバイパス空気量を増加し、回転数
を上昇させる。

前記判断（１０２）がＹＥＳの場合、つまり、冷却水温
度Ｔｗが設定温度Ｔｗａ以上に始めてなった場合は、設
定温度Ｔｗａ以上になった直後の１回目の制御弁１４に
よるバイパス空気量の減少を前記完全暖機時のデユーテ
ィ値の時間変化率り。

よりも小さい緩やかな傾きのデユーティ値の時間変化率
Ｄ２により減少して制御（１０４）する。

これにより、デユーティ値はゆっくり減少されるので、
バイパス空気量は緩やかに減少され、エンジン回転数Ｎ
ｅも目標回転数Ｎｅａに緩やかに降下される。

このように、エンジン回転数Ｎｅが緩やかに降下される
ことにより、エンジン回転数Ｎｅが完全暖機時の目標回
転数Ｎｅａよりも過降下することを防止することができ
る。このため、冷却水温度Ｔｗが設定温度Ｔｗａ以上に
なった際にエンジンストールを招来する不都合を回避す
ることができ、また、エンジンの運転不調による振動等
により乗員に不快感を与える不都合を回避することがで
きる。

この場合に、たとえ、エンジン回転数Ｎｅが目標回転数
Ｎ　ｅ　ａ以下に降下しても、完全暖機時のデユーティ
値の時間変化率Ｄ１により制御弁１４を開放制御してバ
イパス空気量を速い時間変化率で増加させることができ
るので、エンジン回転数Ｎｅを目標回転数Ｎｅａへ速や
かに上昇させることができる。また、エンジン回転数Ｎ
ｅを目標回転数Ｎｅａへ降下させた後においては、完全
暖機時のデユーティ値の時間変化率り、により制′４１
１弁１４を開閉制御してバイパス空気量を速い時間変化
率で増減させるので、たとえ、エンジン回転数Ｎｅが変
動しても目標回転数Ｎｅａに速やかに収束させることが
できる。

第３・４図はこの発明の第２実施例を示すものである。

制御回路１６は、制御が開始されると、アイドルスイッ
チ１８がオンか否かを判断（２００）する。ＮＯの場合
は、必要に応じてアイドル回転数を制御（２０１）する
。ただし、このアイドル回転数の制御（２０１）は、こ
の発明のアイドル回転数制御とは無関係である。

前記判断（２００）がＹＥＳの場合は、水温センサ２２
の検出する冷却水温度Ｔｗが設定温度Ｔｗａ以上になっ
たか否かを判断（２０２）する。

ＮＯの場合は、水温センサ２２の検出する冷却水温度Ｔ
ｗが設定温度’ｌ’ｗａ未満なので、エンジン回転数Ｎ
ｅが完全暖機時の目標回転数Ｎｅａよりも高（なるべく
バイパス通路１２に設けた制御弁１４によりバイパス空
気量を設定量に維持して制御（２０３）する。即ち、デ
ユーティ値を一定（例えば５０％）として設定量のバイ
パス空気量を供給するとともに、エンジン回転数Ｎｇが
完全暖機時の目標回転数Ｎｅａよりも降下した場合にだ
けデユーティ値を増大してバイパス空気量を増加し、回
転数を上昇させる。

前記判断（２０２）がＹＥＳの場合、つまり、冷却水温
度ＴＷが設定温度’［’ｗａ以上に始めてなった場合は
、冷却水温度Ｔｗが設定温度Ｔｗａ以上且つ所定温度（
Ｔｗａ＋α）以下の温度範囲にある場合に、制御弁１４
によるバイパス空気量の減少を前記完全暖機時のデユー
ティ値の時間変化率り、よりも小さい緩やかな傾きのデ
ユーティ値の時間変化率Ｄ２により減少して制御（１０
４）する。これにより、デユーティ値はゆっくり減少さ
れるので、バイパス空気量は緩やかに減少され、エンジ
ン回転数Ｎｅも目標回転数Ｎ　ｅ　ａに緩やかに降下さ
れる。

このように、エンジン回転数Ｎｅが緩やかに降下される
ことにより、エンジン回転数Ｎｅが完全１１１機時の目
標回転数Ｎｅａよりも過降下することを防止することが
できる。このため、冷却水温度Ｔｗが設定温度Ｔｗａ以
上になった際にエンジンストールを招来する不都合を回
避することができ、また、エンジンの運転不調による振
動等により乗員に不快感を与える不都合を回避すること
ができる。

また、この第２実施例によれば、エンジン回転数Ｎｅを
目標回転数Ｎｅａに降下させた後において、冷却水温度
Ｔｗが設定温度Ｔｗａ以上且つ所定温度（Ｔｗａ＋α）
以下の温度範囲にある場合に、エンジン回転数Ｎｅが目
標回転数Ｎｅａ以下に降下すると、完全暖機時のデユー
ティ値の時間変化率り、により制御弁１４を開放制御し
てバイパス空気量を速い時間変化率で増加して制御する
ことにより、バイパス空気量を速い時間変化率で増加さ
せてエンジン回転数Ｎｅを目標回転数Ｎｅａへ速やかに
上昇させることができる。また、エンジン回転数Ｎｅが
目標回転数Ｎｅａ以上に上昇すると、完全暖機時のデユ
ーティ値の時間変化率Ｄ１よりも小さい緩やかな傾きの
デユーティ値の時間変化率Ｄ２により制御弁１４を開放
制御してバイパス空気量を緩やかな時間変化率で減少し
て制御することにより、バイパス空気量を緩やかな時間
変化率で減少させてエンジン回転数Ｎｅを目標回転数Ｎ
ｅａへ緩やかに降下させることができる。

このように、冷却水温度Ｔｗが設定温度Ｔｗａ以上にな
って所定温度（Ｔｗａ＋α）に達するまでの間は、完全
暖機時の目標回転数Ｎ　ｅ　ａ以下に降下したエンジン
回転数Ｎｅを速やかに上昇させることができるとともに
完全暖機時の目標回転数Ｎ８８以上に上昇したエンジン
回転数Ｎｅを緩やかに降下させることができるので、エ
ンジン回転数Ｎｅが変動した場合に目標回転数Ｎｅａか
らの過降下を防止しつつ目標回転数Ｎ　ｅ　ａに速やか
に収束させることができるものである。

〔発明の効果〕

このように、この発明によれば、制御手段によって、少
なくともエンジン温度状態が設定温度以上になった直後
の制御弁によるバイパス空気量の減少を所定の時間変化
率よりも小さい時間変化率により減少して制御すること
により、エンジン温度状態が設定温度以上になった際の
制御弁によるバイパス空気量の減少によりエンジン回転
数が完全暖機時の目標回転数よりも過降下することを防
止することができる。

これにより、エンジン温度状態が設定温度以上になった
際にエンジンストールを招来する不都合を回避し得て、
また、エンジンの運転不調による振動等により乗員に不
快感を与える不都合を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

第１・２図はこの発明の第１実施例を示し、第１図は制
御のフローチャート、第２図は制御弁のデユーティ値と
エンジン回転数とのタイムチャートである。 第３・４図はこの発明の第２実施例を示し、第３図は制
御のフローチャート、第４図は制御弁のデユーティ値と
エンジン回転数とのタイムチャートである。 第５図はエンジンのアイドル回転数制御装置の概略構成
図である。 第６・７図は従来例を示し、第６図は制御弁のデユーテ
ィ値とエンジン回転数とのタイムチャート、第７図は制
御のフローチャートである。 図において、２はエンジン、４はアイドル回転数制御装
置、６は吸気通路、８は吸気絞り弁、１０はサージタン
ク、１２はバイパス通路、１４は制御弁、１６は制御回
路、１８はアイドルスイッチ、２０は冷却水通路、２２
は水温センサ、２４はエンジン回転数センサ、２６はエ
アレギュレータ、２８はエアバルブ、３０はエア通路で
ある。 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、エンジン温度状態が設定温度未満の場合には前記エ
   ンジン回転数が完全暖機時の目標回転数よりも高くなる
   べく前記エンジン吸気通路の吸気絞り弁を迂回するバイ
   パス通路に設けた制御弁により前記バイパス通路を通過
   するバイパス空気量を設定量に維持して制御するととも
   に前記エンジン温度状態が設定温度以上になった場合に
   は前記エンジン回転数が完全暖機時の目標回転数になる
   べく前記制御弁によりバイパス空気量を所定の時間変化
   率で増減して制御するエンジンのアイドル回転数制御装
   置において、前記エンジン温度状態が設定温度以上にな
   った際の前記制御弁によるバイパス空気量の減少により
   前記エンジン回転数が完全暖機時の目標回転数よりも過
   降下することを防止すべく少なくとも前記設定温度以上
   になった直後の前記制御弁によるバイパス空気量の減少
   を前記所定の時間変化率よりも小さい時間変化率により
   減少して制御する制御手段を設けたことを特徴とするエ
   ンジンのアイドル回転数制御装置。