JPH01313647A - 内燃機関のアイドル回転数制御方法 - 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〕 この発明は内燃機関のアイドル回転数制御方法に係り、
特にアイドル運転状態に応じて電磁弁を開閉制御し、ア
イドル回転数を予め設定される目標アイドル回転数とす
べく制御する内燃機関のアイドル回転数制御方法に関す
る。

〔、従来の技術〕

内燃機関のアイドル回転数を制御するために、アイドル
・スピード・コントロール（ＩｄｌｅＳｐｅｅｄ　　Ｃ
ｏｎｔｒｏｌ、略称ｌ５Ｏ）が行われている。

このｒｓｃは、経時変化や環境変化に対しアイドル回転
数を常に一定に保つとともに、負荷時のアイドル回転数
の変動を小さくすべく制御するものである。

一般に、ＩＳＣは、吸気通路内の絞り弁を迂回する迂回
通路を設け、この迂回通路途中に電磁弁を設け、電磁弁
をアイドル運転状態に応じたデユーティ比信号により開
閉制御している。

デユーティ比とは、基本周期の一周期の中で時間を表す
百分率である。また、前記電磁弁を通過する空気量とデ
ユーティ比との関係は、第４図に示す如く、デユーティ
比がＱ　−ａ％で非直線形となり、デユーティ比が３〜
１００％では直線形となる。

このため、アイドル回転数を制御する場合に、空燃比を
一定に保持すれば、空気量とデユーティ比とは略比例関
係にあり、デユーティ比を大とすると空気量が増加して
エンジン回転数が上昇し、逆にデユーティ比を小とすれ
ば、空気量が減少してエンジン回転数が下降するもので
ある。

内燃機関のアイドル回転数制御には、特開昭６２−１７
４５４９号公報に開示されるものがある。

この公報に開示される内燃機関のアイドルスピード制御
弁の駆動回路は、電磁コイルに流れる電流値を目標電流
値に近づけるべく目標デユーティ比を補正し、定電流制
御回路を設けることなく、電磁コイルの温度変化あるい
は電源電圧の変化の影響をなくしつつ、駆動回路のコス
トアップを最小限に抑制している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、従来の内燃機関のアイドル回転数制御方法に
おいては、例えば内燃機関が３気筒＃１、＃２、＃３を
有する場合に、第４図に示す如く、各気筒＃１、＃２、
＃３の吸排入行程、つまり吸気および排気の各周期と絞
り弁下流側の吸気マニホルド圧Ｐｇの周期とが表される
。

このとき、吸気マニホルド圧Ｐ、の周期は、前記各気筒
＃１、＃２、＃３の吸気周期に同期している。

しかし、前記電磁弁のデユーティ基本周期、つまりデユ
ーティ比によるＯＮ動作タイミングと吸気マニホルド圧
Ｐ３の周期とは、第６図に示す如く、例えばアイドル回
転数７５０ｒｐｍの場合に夫々５３ｍｓ　ｅ　ｃと６５
．５ｍ５ｅｃとなって同期していない。つまり、電磁弁
を通過する空気量Ｑは、絞り弁上流側、すなわちエアク
リーナ側の空気圧をＰＡとするとともに、絞り弁下流側
の吸気マニホルド圧、すなわち空気圧をＰ、とした際に
、 Ｑ＝　Ｋ４τ１ に：流量係数 となる。

このため、前記吸気マニホルド圧ｐｍの周期が各気筒の
吸気周期に同期して変化しているとともに、吸気マニホ
ルド圧Ｐ３の周期と電磁弁のＯＮ動作タイミングの周期
とが同期しないで変化していることにより、各気筒の吸
気周期と電磁弁のＯＮ動作タイミングとが同期せず、各
気筒の吸入空気量に大なるばらつきが生じ、大きな回転
変動を惹起するという不都合がある。

〔発明の目的〕

そこでこの発明の目的は、上述不都合を除去するために
、アイドル回転時の各種検出信号を入力する制御部から
の制御信号により開閉制御する電磁弁を設け、制御部に
入力される各種検出信号と予め設定された目標アイドル
回転数とによりｔｍ弁のデユーティ基本周期の変更用制
御信号を決定し、この制御信号により電磁弁のデユーテ
ィ基本周期を変更させ、前記内燃機関の吸気周期と電磁
弁のデユーティ基本周期とを同期させるべく制御するこ
とにより、内燃機関の吸気周期と電磁弁のデユーティ基
本周期とを同期させることができ、各気筒の吸入空気量
のばらつきを小とし得て、回転変動を小さくすることが
でき、目標回転数域の幅を小とし得て、燃費を向上し得
る内燃機関のアイドル回転数制御方法を実現するにある
。

〔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、内燃機関の吸気
通路の吸気絞り弁を迂回する通路に設けた電磁弁のデユ
ーティ比制御によりこの電磁弁を通過する空気量を増減
しアイドル運転状態の機関回転数を目標アイドル回転数
域に制御する内燃機関のアイドル回転数制御方法におい
て、アイドル回転時の各種検出信号を入力する制御部を
設け、この制御部からの制御信号により開閉制御する電
磁弁を設け、前記制御部に入力される各種検出信号と予
め設定された目標アイドル回転数とにより前記電磁弁の
デユーティ基本周期の変更用制御信号を決定し、この制
御信号により電磁弁のデュ−ティ基本周期を変更させ、
内燃機関の吸気周期と電磁弁のデユーティ基本周期とを
同期させるべく制御することを特徴とする。

〔作用〕

上述の如〈発明したことにより、アイドル運転状態にお
いて、制御部に入力される各種検出信号と予め設定され
た目標アイドル回転数とにより電磁弁のデユーティ基本
周期の変更用制御信号を決定し、この制御信号により電
磁弁のデユーティ基本周期を変更させ、内燃機関の吸気
周期と電磁弁のデユーティ基本周期とを同期させるべ（
制御し、内燃機関の吸気周期と電磁弁のデユーティ基本
周期とを同期させ、各気筒の吸入空気量のばらつきを小
とし、回転変動を小さくし、燃費を向上させている。

〔実施例〕

以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する
。

第１〜３図はこの発明の実施例を示すものである。第２
図において、２はアイドル回転数制御装置、４は内燃機
関、６は吸気通路、８は排気通路である。前記吸気通路
６のスロットルボディ１０上流側の第１吸気通路６−１
には、エアクリーナ１２が設けられている。また、スロ
ットルボディ１０内には吸気絞り弁１４が設けられると
ともに、第２吸気通路６−２が形成される。このスロッ
トルボディ１０の第２吸気通路６−２は、吸気マニホル
ド１６に形成した第３吸気通路６−３に連通している。

この第３吸気通路６−３下流側は、吸気弁１８を介して
前記内燃機関４の燃焼室２０に連通している。また、こ
の燃焼室２０は、排気弁２２を介して前記排気通路８に
連通している。

また、前記吸気絞り弁１４下流側の第２吸気通路６−２
と排気通路８とを連絡するＥＧＲ還流通路２４を設け、
このＥＧＲ還流通路２４途中にＥＧＲ弁２６を設ける。

前記第１吸気通路６−１には燃料噴射弁２８が装着され
、この燃料噴射弁２８には、燃料ポンプ３０の駆動によ
り燃料供給管３２に導かれて燃料タンク３４内の燃料が
圧送される。前記燃料供給管３２途中には、燃料フィル
タ３６が介設されている。また、この燃料供給管３２の
途中には、前記燃料噴射弁２８に作用する燃料の圧力を
調整するプレッシャレギュレータ３８が介設されている
。

前記燃料噴射弁２８には圧力調整用通路４０の一端側が
連通ずるとともに、プレッシャレギュレータ３８を介し
てこの圧力調整用通路４０の他端側か前記燃料タンク３
４の燃料中に開口している。

また、前記燃料タンク３４と前記スロットルボディ１０
の吸気絞り弁１４下流側の第２吸気通路６−２とは、プ
レッシャレギュレータ３８から分岐する通路４４によっ
て連通している。

前記吸気絞り弁１４を迂回し上流側の第１吸気通路６−
１と下流側の第２吸気通路６−２とを連通ずる通路であ
るアイドル安定化用の補正通路４６を設け、このアイド
ル安定化用の補正通路４６には電気負荷の増大等により
アイドル安定化補正が必要なときに補正通路４６を開閉
して空気量を増減する電磁弁４８が設けられている。こ
の電磁弁４８は、制御部５０に接続され、後述の如くデ
ユーティ制御される。

前記制御部５０には、バッテリ５２と、イグニションコ
イル５４と、スロットルスイッチ５６と、エアコンスイ
ッチ５８と、スタータスイッチ６０と、前記燃料ポンプ
３０と、燃料噴射弁２８と、前記電磁弁４８とが夫々接
続されるとともに、アナログ・デジタル信号の変換用Ａ
／Ｄ変換部６２が接続される。

また、Ａ／Ｄ変換部６２には、吸気通路６内の吸気管圧
力を検出する圧力センサ６４と、吸気温度を検出する吸
気温センサ６６と、前記吸気マニホルド１６の水温を検
出する水温センサ６８と、排気通路８内の排気の０２濃
度を検出する。２センサ７０とが接続される。

前記制御部５０は、前記吸気絞り弁１４を迂回する補正
通路４６に設けた′ｆ！ｌ磁弁４８のデユーティ比制御
によりこの電磁弁４８を通過する空気量を増減してアイ
ドル運転状態の機関回転数を目標アイドル回転数域に制
御するものである。

このとき、制御部５０は、この制御部５０に入力される
各種信号を予め設定された目標アイドル回転数により電
磁弁４８のデユーティ基本周期の変更用制御信号を決定
し、この制御信号により電磁弁４８のデユーティ基本周
期を変更させて内燃機関の吸入行程の周期たる吸気周期
と電磁弁４８のデユーティ基本周期とを同期させるべく
制御する構成を有する。

詳述すれば、前記制御部５０は、機関回転数により変化
する前記電磁弁４８のデユーティ基本周期を略変化しな
い内燃機関４の吸気周期に同期させるべく制御信号によ
り制御するものである。

なお、この電磁弁４８のデユーティ基本周期は、例えば
目標アイドル回転数が７５Ｏｒｐｍの場合に５３　ｍ　
ｓ　ｅ　ｃと、そして目標アイドル回転数が１１０００
ｒｐの場合に４０ｍｓ　ｅ　ｃとすることができる。

実際には、排気量１０００ｃｃのオートマチック車の場
合に、７５０ｒｐｍの無負荷アイドリング時に５３ｍｓ
　ｅ　ｃとなり、１１０００ｒｐの前記エアコンスイッ
チ５８のＯＮ動作時に４　Ｑ　ｍ　ｓｅｃとなることが
測定されている。

第１図の前記アイドル回転数制御装置２のアイドル回転
数制御用フローチャートに沿って作用を説明する。

前記内燃機関４のアイドル運転状態において、各種信号
により目標回転数、つまり目標アイドル回転数を選択し
く１００）、この選択した目標アイドル回転数により前
記電磁弁４８のデユーティ比の計算を行う（１０２）。

そして、前記電磁弁４８のデユーティ基本周期と算出さ
れたデユーティ比とにより電磁弁４８のＯＮ動作時間、
つまりＯＮ動作タイミングを計算しく１０４）　、算出
した電磁弁４８のＯＮ動作タイミングを制御信号として
電磁弁４８に出力し、電磁弁４８を開閉制御する（１０
６）。

さすれば、第３図に示す如く、例えば目標エンジン回転
数を７５Ｏｒｐｍとした際に、吸気マニホルド圧Ｐ８の
周期が５３ｍｓ　ｅ　ｃとなり、制御信号による電磁弁
４８のＯＮ動作タイミングの周期も５３ｍｓ　ｅ　ｃと
なる。

これにより、前記内燃機関４の吸気周期と電磁弁４８の
デユーティ基本周期とを同期させることができ、各気筒
＃ｌ、＃２、＃３の吸入空気量のばらつきを小とし得て
、回転変動を小さくすることができ、実用上有利である
。

、また、各気筒＃１、＃２、＃３への吸入空気量のばら
つきを小とすることができることにより、各気筒＃１、
＃２、＃３間の空燃比の差をも小とし得て、燃焼を安定
させることができ、目標回転数域の幅を小とし得て、燃
費を向上することができ、経済的に有利である。

更に、たとえ前記電磁弁４８のデユーティ基本周期を制
御部５０からの制御信号によって変更しても、電磁弁４
８の開閉回数が増加することにより、電磁弁４８の縮開
閉時間が変化するものではなく、必要な吸入空気量を各
気筒＃１、＃２、＃３に供給させることができ、何ら不
都合ないものである。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明した如くこの発明によれば、アイドル回
転時の各種検出信号を入力する制御部からの制御信号に
より開閉制御する電磁弁を設け、制御部に入力される各
種検出信号と予め設定された目標アイドル回転数とによ
り電磁弁のデユーティ基本周期の変更用制御信号を決定
し、この制御信号により電磁弁のデユーティ基本周期を
変更させ、前記内燃機関の吸気周期と電磁弁のデユーテ
ィ基本周期とを同期させるべく制御するので、内燃機関
の吸気周期と電磁弁のデユーティ基本周期とを同期させ
ることができ、各気筒の吸入空気量のばらつきを小とし
得て、回転変動を小さくすることができる。また、各気
筒への吸入空気量のばらつきを小とすることができるこ
とにより、各気筒間の空燃比の差をも小とし得て、燃焼
を安定させることができ、目標回転数域の幅を小とし得
て、燃費を向上させ得る。更に、たとえ前記電磁弁のデ
ユーティ基本周期を制御部からの制御信号によって変更
しても、電磁弁の開閉回数が増加することにより、電磁
弁の縮開閉時間が変化するものではなく、何ら不都合な
いものである。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図はこの発明の実施例を示し、第１図はアイド
ル回転数制御用フローチャート、第２図はアイドル回転
数制御装置の概略図、第３図は吸気マニホルド圧Ｐ、の
周期とデユーティ比のＯＮ動作タイミングの周期との関
係を示す図である。 第４〜６図はこの発明の従来技術を示し、第４図は空気
量とデユーティ比との関係を示す図、第５図はクランク
角度による各気筒の吸排気行程の周期と吸気マニホルド
圧Ｐ８の周期との関係を示す図、第６図は吸気マニホル
ド圧Ｐ、の周期とデユーティ比のＯＮ動作タイミングの
周期との関係を示す図である。 図において、２はアイドル回転数制御装置、４は内燃機
関、６は吸気通路、６−１は第１吸気通路、６−２は第
２吸気通路、６−３は第３吸気通路、８は排気通路、１
４は吸気絞り弁、２４はＥＧＲ還流通路、２６はＥＣ，
Ｒ弁、２８は燃料噴射弁、３０は燃料ポンプ、３２は燃
料供給管、３４は燃料タンク、３６は燃料フィルタ、３
８はプレッシャリギュレータ、４０は圧力調整用通路、
４２はキャニスタ、４４は通路、４６は補正通路、４８
は電磁弁、５０は制御部、５２はバッテリ、５４はイグ
ニションコイル、５６はスロットルスイッチ、５８はエ
アコンスイッチ、６０はスタータスイッチ、６２はＡ／
Ｄ変換部、６４は圧力センサ、６６は吸気温センサ、６
８は水温センサ、７０はｏ２センサである。 特　許　出願人　　　銘木自動車工業　株式会社代理人
　弁理士　　　西　　郷　　義　　美第１図 第３図 第４図 テ鷺−ティ比

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、内燃機関の吸気通路の吸気絞り弁を迂回する通路に
   設けた電磁弁のデューティ比制御によりこの電磁弁を通
   過する空気量を増減しアイドル運転状態の機関回転数を
   目標アイドル回転数域に制御する内燃機関のアイドル回
   転数制御方法において、アイドル回転時の各種検出信号
   を入力する制御部を設け、この制御部からの制御信号に
   より開閉制御する電磁弁を設け、前記制御部に入力され
   る各種検出信号と予め設定された目標アイドル回転数と
   により前記電磁弁のデューティ基本周期の変更用制御信
   号を決定し、この制御信号により電磁弁のデューティ基
   本周期を変更させ、前記内燃機関の吸気周期と電磁弁の
   デューティ基本周期とを同期させるべく制御することを
   特徴とする内燃機関のアイドル回転数制御方法。