JPS61126348A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、エンジンのアイドル回転制御装置に関する。

〔従来の技術〕

従来より、車両に搭載される電子制御式燃料噴射装置を
用いたエンジンでは、始動時等のエンジンの冷えた状態
から所定の暖まった状態（暖機完了の状態）までの間、
つまりエンジンの暖機運転中においては、エンジンの吸
気管中に配設されたスロットル弁を迂回する空気量を冷
却水温に応じて変化させる装置、例えばバイメタル式や
サーモワックス式等の補助空気供給装置を用いて、多量
の空気をエンジンに供給し、エンジンの回転数を高めて
暖機運転を短くしていた。

また、エンジンの暖機完了状態でのアイドリング時のエ
ンジン回転数、つまりアイドル回転数は燃費向上のため
低く抑えることが望ましいものである。

そして、通常のアイドリング時のアイドル回転数はスロ
ットル弁の全閉角位置でのスロットル弁と吸気管との間
に設定された隙間を通過する空気量により決定し、気圧
、吸入空気温度やエアコン等の電気負荷の変動等により
アイドル回転数が低下した時にスロットル弁を迂回する
バイパス通路の電磁弁を開いて、エンジンへの空気量を
増加させアイドル回転数の低下を防止する構成が特開昭
５８−８２４３号公報に示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記特開昭５８−８２４３号公報に示さ
れた構成では、所定回転数以下になった時のみ電磁弁を
開いてエンジンへの空気量を増加させているものである
ため、エンジンの暖機運転中の様に回転数の高い場合は
作動せず、そのため暖機運転用の補助空気供給装置の温
度に対する空気量が経時変化等により減少した場合はア
イドル回転が不安定となったり、暖機完了状態までの暖
機運転の時間が長くなったり、エンジンストールを発生
するという問題点がある。

従って本発明の目的とする点は、暖機運転中でも、暖機
完了状態でも、確実なアイドル回転を行うエンジンのア
イドル回転制御装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕 上記の問題点を解決するために、本発明においては、第
５図に示すごとく、エンジンのスロットル弁を迂回する
バイパス通路に設けられたこのバイパス通路を開閉する
バイパス弁と、エンジン回転数が設定回転数以下になる
と開弁信号を発生する比較手段と、前記設定回転数をエ
ンジンの状態に関係する温度に応じて可変する可変手段
と、前記開弁信号に応じて前記バイパス弁を開弁駆動す
る駆動手段とを具備したエンジンのアイドル回転制御装
置としている。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図、第２図、第３図、お
よび第４図を用いて説明する。

第１図は本発明構成を備えた電子制御式燃料噴射装置付
き車両用エンジンの概略構成図であり、第１図において
、１はエンジン本体であり、このｘ７’；７ＬＣは吸気
管２が接続さ１吸気管２″１エンジン１との接続部分の
近くには燃料を供給するインジェクタ３が設けられてい
る。さらに吸気管２の最上流側にはエアクリーナ９が設
けられ、このエアクリーナ９の下流側には吸入空気量を
測定するエアフローメータ８が設けられ、このエアフロ
ーメータ８の下流側には吸入空気量を制御するスロット
ル弁６が設けられ、このスロットル弁６の下流側には吸
入空気の脈動を防止するサージタンク４が設けられ、こ
のサージタンク４の下流例に前記インジェクタ３が設け
られている。なおスロットル弁６にはスロットル弁６の
開度を検出するスロットルセンサ７が設けられている。

上記の吸気管２には、スロットル弁６とエアフローメー
タ８との間からスロットル弁６を迂回してサージタンク
４に接続される２つバイパス、通路１１．１２が配設さ
れており、バイパス通路１１の途中にはこのバイパス通
路１１の開閉を行う電磁的に作動するバイパス弁１０が
設けられ、バイパス通路１２の途中にはエンジン１の冷
却水の冷却水温度上昇に応じてこのバイパス通路１２の
通路断面積を小さくするサーモワックス等を用いた暖機
運転用のエアバルブ５が設けられている。

３０は制御回路であり、この制御回路３０には上記スロ
ットルセンサ７およびエアフローメータ８の各検出信号
が取り込まれるのであるが、さらにはエンジン１の回転
数が検出されるイグニッションコイル１９、エンジン１
の冷却水温を検出する水温センサ１６、およびトランス
ミッション１７に装着された車速センサ１８の各検出信
号が取り込まれる。またこの制御回路３０により上記の
各検出信号に応じてインジェクタ３、ならびにバイパス
弁１０が駆動される。

第２図は制御回路３０の構成を示すブロック図であり、
制御回路３０はエアフローメータ８および水温センサ１
６からの各検出信号を取り込みデジタル信号に変換する
Ａ／Ｄ変換器３１、スロットルセンサ７、車速センサ１
８、およびイグニッションコイル１９からの各検出信号
を取り込む入力インターフェース３３、各種演算および
制御を実行する中央処理装置（以下ｒｃＰＵＪと称す）
３４、バイパス弁１０の開閉およびインジェクタ１０の
開弁時間等の諸処理を実行するためのプロダラム、なら
びにＣＰＵ３４での各種演算に用いられる定数およびマ
ツプ等が格納される不揮発性のメモリーであるリード・
オンリー・メモリー（以下ｒＲＯＭＪと称す）３５、演
算結果およびデータを一時的に格納する揮発性のメモリ
ーであるランダム・アクセス・メモリー（以下ｒＲＡＭ
Ｊと称す）３６、ＣＰＵ３４の演算結果に応じて所定の
タイミングでインジェクタ３の開弁時間に対応した駆動
信号を出力する出力インターフェース３７、およびＣＰ
Ｕ３４の演算結果に応じてアイドル時にバイパス弁１０
を開閉する駆動信号を出力する出力インターフェース３
８より構成されている。なお、上記制御回路３０の各構
成要素はバス３２　（データバスおよびアドレスバスを
含む）を介して結合されている。制御回路３０に入力さ
れる各検出信号はＡ／Ｄ変換器３１もしくは入力インタ
ーフェース３３にて所定の形態の信号とされてバス３２
に送出され、これらの信号が示すデータをＲＡＭ３６内
に記憶すると共に、ＲＯＭ３５に格納されたプログラム
に従ってＣＰＵ３４が演算および制御を実行し、出力イ
ンターフェース３７．３８を介して、インジェクタ３お
よびバイパス弁１０を駆動し、燃料噴射量および空気取
込量をコントロールする。

上述の構成では、エンジン１の運転時においては、吸入
空気がエアクリーナ９より取込まれ、スロットル弁６、
エアバルブ５、およびバイパス弁１０により規制された
吸入空気量がサージタンク４に送られる。この吸入空気
量はエアフローメータ８にて検出されると同時に、イグ
ニッションコイル１９の信号によってエンジンｌの回転
数（回転速度）を検出し、これらの検出結果に基づいて
制御回路３０は演算結果に応じてインジエク、り３の開
弁時間を制御し、インジェクタ３が吸気管２内に燃料を
噴射することで、コントロールされた空燃比の混合気を
エンジン１の燃焼室内に送込んでいる。そしてエンジン
１の回転数は燃焼室に送込まれる混合気量、つまり供給
される吸入空気量により調整される。さらにアイドル時
のエンジン　　　　　　！１の吸入空気量は２つのバイ
パス通路１１．１２中に設けられたバイパス弁１０、お
よびエアバルブ５により制御され、特にバイパス通路１
１に設けられこのバイパス通路１１の開閉を行うバイパ
ス弁１０を制御回路３０によりバイパス弁１０の開くタ
イミング、および時間をスロットルセンサ７、車速セン
サ１８、および水温センサ１６の各ヰ★出信号によって
後述するプログラムに従って制御することで、全てのア
イドル時における吸入空気量がコントロールされる。

第４図に示すのは、制御回路３０のＲＯＭ３５内に格納
されたバイパス弁１０の作動プログラムのフローチャー
トであり、このフローチャートの流れに沿ってバイパス
弁１０は駆動される。

まずステップ１０１にてスロットルセンサ７にて検出さ
れたスロ・ノトル弁６の開度、水温センサ１６にて検出
されたエンジン１の冷却水温度、車速センサ１８にて検
出された車両速度、およびイグニッションコイル１９よ
り検出されたエンジンｌの回転数等のエンジン情報が取
込まれる。ステ□　ンプ１０２ではスロットル弁６の開
度が全閉状態であるか、否かを判断し、全閉状態である
時にはＹＥＳに分岐して、ステップ１０３に進む。ステ
ップ１０３では車両速度が設定値以下、例えば２゜５　
ｋｍ　／　ｈ以下にあるか、否かを判断し、設定値以下
と判断されるとステップ１０４に進む。つまりステップ
１０２．１０３では、アイドル状態であるかを判断して
いる。

ステップ１０４ではＲＯＭ３５内に予め設定した第３図
に示すマツプからエンジン１の冷却水温度に応じて第１
設定回転数ＣＮＩおよび第２設定回転数ＣＮ２を求める
。ステップ１０５に進み、ステップ１０４にて求められ
た第１設定回転数ＣＮ１と現在のアイドル回転数とを比
較し、現在のアイドル回転数が第１設定回転数ＣＮＩよ
り低いと判断されるとステップ１０６に進み、バイパス
弁１０を開状態とする開弁信号を出力インターフェース
３８に出力して本ルーチンを終了する。

またステップ１０５にて現在のアイドル回転数が第１設
定回転数ＣＮＩより高いと判断されるとステップ１０７
に進み、現在バイパス弁１０が開状態にあるか、否かを
判断する。開状態にある時は、ステップ１０８に進み、
現在のアイドル回転数と第２設定回転数ＣＮ２とを比較
し、現在のアイドル回転数が第２設定回転数より高いと
判断されるとステップ１０９に進んで、バイパス弁１０
を閉状態とするために出力インターフェース３８への開
弁信号の出力を停止して、本ルーチンを終了する。

なおステップ１０７にてバイパス弁１０が閉状態と判断
された時、およびステップ１０８にて現在のアイドル回
転数が第２設定回転数より低いと判断された時は、バイ
パス弁１０に対し今の状態を維持するように制御し、ス
テップ１０６．１０７を迂回してそのまま本ルーチンを
終了する。

また、ステップ１０２．１０３にて、どちらかでＮｏと
判断された時は、アイドル状態では無いと判断して、ス
テップ１０９に進み、バイパス弁１０を閉状態として、
本ルーチンを終了する。

上述したプログラムの流れに沿って、開弁信号を受信し
た出力インターフェース３８はバイパス弁１０を開状態
とするためにバイパス弁１０に駆動信号を出力し、また
開弁信号が切られると、バイパス弁１０への駆動信号を
停止する。

バイパス弁１０は上記出力インターフェース３８からの
駆動信号の有無に対応して、バイパス通路１１を開閉す
る。

上述したプログラムに従って作動する本実施例構成にお
いては、暖機運転中、エアバルブ５はアイドル回転数が
エンジン１の冷却水温度に対しくＣＮ　Ｉ＋ＣＮ２）／
２となるようにバイパス通路１２の通路断面積を初期設
定しているが、エアバルブ５の経時変化等によりバイパ
ス通路１２の通路断面積が減少し、暖機運転中のア・イ
ドル回転数が（ＣＮ　Ｉ＋ＣＮ２）／２とならず低下し
、さらに第１設定回転数ＣＮＩより低下したものとなっ
ても、そのアイドル回転数が第１設定回転数ＣＮｌより
低下したことを制御回路３０が検知すると、バイパス弁
１０が上述したごとくスロットル弁６を迂回するバイパ
ス通路１１を開くので、吸　　　　１人空気量は増加し
、この吸入空気量の増加に応じてインジェクタ３からの
燃料供給量も増加して、所望の空燃比の混合気がエンジ
ン１の燃焼室に送込まれることで、アイドル回転数は上
昇して、第１設定回転数と第２設定回転数との間にて制
御される。

また、暖機完了の状態でのアイドル時においても、エア
コン等電気負荷の変動によりアイドル回転数が第１設定
回転数ＣＮＩより低下しても、上記と同様バイパス弁１
０が開かれて、アイドル回転数は上昇し、第１設定回転
数と第２設定回転数との間にて制御される。

また、気圧、吸入空気温度が変動した場合においても、
バイパス弁１０が作動してアイドル回転数は制御される
。

以上のようにバイパス弁ｌＯを開閉制御することでエン
ジン１のアイドル回転数は暖機運転中から暖機完了状態
の全てにおいて所定の回転数範囲内に制御される。

なお上記実施例では、２つの設定回転数を備えて、この
両投定回転数内にアイドル回転数が維持されるようにバ
イパス弁１０を作動させてアイドル回転数を制御する構
成としていたが、下限値となる設定回転数を１つ備え、
この設定回転数よりアイドル回転数が低下した場合制御
回路３０内にカウンタを設け、このカウンタにより制御
される所定時間だけバイパス弁１０に駆動信号を発生し
て、その所定時間だけバイパス弁１０を開状態としてア
イドル回転数を上昇させるように構成してもかまわない
。

また上記実施例ではエンジン１の冷却水温度に応じて設
定回転数を可変としていたが、吸気管２中に吸気温セン
サを設けて、吸気温センサから得られる吸入空気温度に
応じて設定回転数を可変としてもよい。これは吸入空気
温度が高まるにつれて燃料温度が高まり燃料中にペーパ
ーが発生しやすくなり、ペーパーが発生すると燃料供給
量が減少し、エンジン１のアイドル回転数が不安定とな
るのであるが、吸入空気温度の上昇に応じて設定回転数
を高めることで燃料の流れを良くし、燃料温度の上昇を
防ぎ、ペーパーの発生が抑えられ、エンジンストールの
防止に有効となる。なおこの場合、直接燃料温度を検知
して、これに応じて設定回転数を可変するものであって
もよい。

また、エンジンオイルの温度に応じて設定回転数を可変
としてもかまわない。

さらに、冷却水温度、吸入空気温度、燃料温度、および
エンジンオイル温度のうち２つ以上の要件により設定回
転数を可変とするものであってもかまわない。

また上記実施例では、バイパス弁１０を電磁的に作動す
るものとしていたが、バイパス通路１１を開閉する弁と
して負圧を利用したダイヤフラム式の弁を用い、このダ
イヤフラム式の弁の作動制御をダイヤフラム式の弁の負
圧室に通ずる通路に制御回路３０により駆動される電磁
弁を備えて、この電磁弁により負圧室の圧力制御するこ
とで行ってもかまわない。この場合の電磁弁はコンパク
トなものでよいという利点がある。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、エンジンのスロッ
トル弁を迂回するバイパス通路に設けられたこのバイパ
ス通路を開閉するバイパス弁と、エンジン回転数が設定
回転数以下になると開弁信号を発生する比較手段と、前
記設定回転数をエンジンの状態に関係する温度に応じて
可変する可変手段と、前記開弁信号に応じて前記バイパ
ス弁を開弁駆動する駆動手段とを具備したエンジンのア
イドル回転制御装置としたことから、暖機運転中から暖
機完了状態の全てのアイドル運転時において、所望のア
イドル回転数が確保され、エンジンストールの無い安定
したアイドル運転が得られるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略構成図、第２図は制御
回路の構成を示すブロック図、第３図はエンジン冷却水
温度に対する設定回転数を示すマツプ、第４図は本実施
例の作動プログラムを示すフローチャート、第５図は本
発明のブロック構成図である。　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　！■・・・エンジン本体
、２・・・吸気管、６・・・スロットル弁、１０・・・
バイパス弁、１１・・・バイパス通路。 １６°・・・水温センサ、３０・・・制御回路、３１・
・・Ａ／Ｄ変換器、３３・・・入力インターフェース、
３４・・・中央処理装置（ＣＰＵ）、３５・・・リード
・オンリー・メモリー（ＲＯＭ）、３６・・・ランダム
・アクセス・メモリー（ＲＡＭ）、３７．３８・・・出
力インターフェース。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンのスロットル弁を迂回するバイパス通路
   に設けられたこのバイパス通路を開閉するバイパス弁と
   、エンジン回転数が設定回転数以下になると開弁信号を
   発生する比較手段と、前記設定回転数をエンジンの状態
   に関係する温度に応じて可変する可変手段と、前記開弁
   信号に応じて前記バイパス弁を開弁駆動する駆動手段と
   を具備したことを特徴とするエンジンのアイドル回転制
   御装置。
2. （２）前述のエンジンの状態に関係する温度とは、エン
   ジンの冷却水温度であることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のエンジンのアイドル回転制御装置。