JPH0213733Y2

JPH0213733Y2 -

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Publication number: JPH0213733Y2
Application number: JP1984002157U
Authority: JP
Priority date: 1984-01-11
Filing date: 1984-01-11
Publication date: 1990-04-16
Also published as: JPS60114249U

Description

【考案の詳細な説明】

（技術分野）本考案は内燃機関の補助空気量制御装置に関す
る。（従来技術）一般に、自動車用内燃機関においては、吸気絞
弁が閉じられるアイドル時の空気量を確保するた
めや、該アイドル時でエアコン等の補機類を作動
させた場合に空気量の不足を補うために絞弁操作
以外の手段により補助空気の供給を行なつてい
る。例えば、第１図に電子制御燃料噴射機関に適用
された例を示す（例えば、特許庁編マイクロコン
ピユータ応用技術に関する発明についての審査、
運用指針、発明協会発行57年12月の44頁）。図中、１は機関本体であり、吸入空気はエアク
リーナ２よりエアフローメータ３、スロツトルチ
ヤンバ４を経てインテークマニホールド５の各ブ
ランチより各シリンダに供給され、燃料はフユエ
ルインジエクタ６により噴射される。ここで、吸入空気の流れはアクセルペダルに連
動するスロツトルチヤンバ４内のスロツトル弁７
により制御され、アイドリング時にはスロツトル
弁７はほとんど閉じている。アイドリング時の空
気の流れはバイパスポート８を通り、このポート
８に装着されているアイドルアジヤストスクリユ
ー９により調節されると共に、スロツトル弁７の
上流と下流とを連通するバイパス通路１０を通
り、この通路１０に設けたアイドル制御弁１１に
より適宜必要な空気が確保される。補助空気量制御弁としてのアイドル制御弁１１
は、バイパス通路１０に設けた弁体１２と、該弁
体１２が連結されたダイヤフラム１３と、該ダイ
ヤフラム１３を付勢するスプリング１４を備えた
負圧作動室１５とから構成され、負圧作動室１５
に導入される負圧の増減に応じてダイヤフラム１
３による弁体１２のリフト量を変えその開度を増
減する。この負圧作動室１５は負圧導入通路１６により
定圧弁１７を介してスロツトル弁７下流の吸気通
路と連通すると共に、大気導入通路１８によりパ
ルス電磁弁１９を介してスロツトル弁７上流の吸
気通路と連通している。このため、パルス電磁弁１９を開閉作動させる
ことにより、前記負圧作動室１５に導入される負
圧の大気による稀釈割合を変化させてアイドル制
御弁１１の開度を制御する。パルス電磁弁１９は、例えばマイクロコンピユ
ータのコントロールユニツト２０によつて制御さ
れる。コントロールユニツト２０は主にマイクロプロ
セツサ（中央演算装置）２１と、メモリ（記憶装
置）２２と、インターフエース（入出力信号処理
回路）２３とから構成されている。インターフエース２３には、機関１の回転数が
回転数センサ２４で検出されデジタル信号として
入力される。（実際にはクランク角センサが使用
される）と共に、機関温度（例えば冷却水温）が
サーミスタ式の水温センサ２５でアナログ信号と
して検出されＡ／Ｄ変換器２６を介してデジタル
信号として入力される。また、インターフエース
２３には、スロツトル弁７が全閉位置であること
を検出するスロツトル弁スイツチ２７と、自動変
速機がニユートラル位置であることを検出するニ
ユートラルリレー２８と、エアコンのON状態ま
たはOFF状態を検出するエアコンスイツチ２９
とからそれぞれON，OFF信号が入力される。なお、スロツトル弁スイツチ２７は可変抵抗器
によるアナログ式のセンサで、その信号がＡ／Ｄ
変換器３０を介して入力されるように示してある
が実際には全閉位置を検出するON，OFF式のス
イツチが使用される。コントロールユニツト２０ではメモリ２２内の
ROM（読み出し専用メモリ）に、冷却水温（以
下「水温」で略称する。）Twに対応した基本制
御値ISC_TWを予めデータテーブルとして記憶させ
ておき水温センサ２５の信号に応じてテーブルル
ツクアツプを行なつて該当する基本制御値ISC_TW
を読み出す。この基本制御値ISC_TWを、エアコンがON状態、
OFF状態のいずれにあるか、並びに自動変速機
のニユートラルリレーがON状態、OFF状態のい
ずれにあるかにより、夫々の場合に異なる値で補
正し、補正したデユーテイ比（開弁時間と閉弁時
間の比）によりパルス電磁弁１９をオープンルー
プ制御する。基本制御値ISC_TWの補正値ISC_ATは次表のよう
に与えられる。なお、ISC_TW，ISC_ATとも単位は
％であるが、以下の説明では％を省略する。

【表】すなわち、手動変速機仕様でエアコンOFFの
場合及び自動変速機仕様でエアコンOFFかつニ
ユートラルリレーがON（ニユートラル位置にあ
る）の場合には基本制御値ISC_TWは補正されない
が、他の場合には負荷状態に対応して補正され
る。この制御を実行するフローチヤートを自動変速
機仕様について第２図に示す。なお、図中のP₁
〜P₁₀は各ステツプを示す。制御演算は例えば１回転に１度又は定時間に一
度（例えば0.1秒に１度）実行される。 P₁で水温を入力し、P₂で水温に対して定めら
れた基本制御値ISC_TWのテーブルをルツクアツプ
してマイクロプロセツサ２１内のレジスタに記憶
させる。次にP₃でユニートラルリレーがONであるか否
かを確かめ、ニユートラルリレーがONである場
合はP₄でエアコンスイツチがONかOFFかを確か
める。そしてニユートラルリレーがONかつエア
コンスイツチOFFである場合はP₆で補正値ISC_AT
は零とし、ニユートラルリレーがONかつエアコ
ンスイツチONの場合はP₇で補正値ISC_ATを９と
する。ニユートラルリレーがOFFの場合はP₅でエア
コンスイツチがONかOFFかを確かめ、ニユート
ラルリレーがOFFかつエアコンスイツチOFFの
場合はP₅で補正値ISC_ATを1.5とし、ニユートラル
リレーがOFFかつエアコンスイツチONの場合は
P₉で補正値ISC_ATを10.5とする。これらの補正値は基本制御値ISC_TWに加算し、
この結果をP₁₀で出力レジスタに移し、次の制御
プログラムに移る。ところで、このような制御演算では、補正値
ISC_ATを一度に所定量増加させ又は減少させるた
め、ロツクアツプ機構（機関の出力軸と変速機の
入力軸を直結状態にして出力及び燃費を向上させ
るために設けられる）を備える自動変速機仕様の
自動車ではロツクアツプ状態での走行中に（手動
変速機仕様の自動車ではギヤをニユートラル以外
の位置にしての走行中に）、エアコン等を入れる
と、アイドル制動弁の負圧作動室に導入される負
圧がステツプ的に変化するため、補助空気量もス
テツプ的に変化し、機関の発生トルクが急変し、
運転者に不快なシヨツクが発生する恐れがある。（考案の目的）そこで本考案は機関の出力軸と変速機の入力軸
とが直結状態にあり、かつこの状態でエアコン等
の補機負荷が作動状態から非作動状態へと又はそ
の逆へと変化した場合（負荷変動時）には補正値
ISC_ATを徐々に変化させることにより、トルクの
急変を抑え負荷変動時の不快なシヨツクを低減し
運転性の向上を図る補助空気量制御装置を提供す
ることを目的とする。（考案の構成及び作用）第３図は本考案の構成を明示するための全体構
成図である。機関１のスロツトル弁７の上流と下流とを連通
するバイパス通路１０に、補助空気量制御弁とし
てのアイドル制御弁１１が設けられ、この制御弁
１１は、主に弁体１２とダイヤフラムアクチユエ
ータ（負圧作動室１５を区画するとともに弁体１
２と一体動するダイヤフラム１３、ダイヤフラム
１３を開弁方向（図中下方）に付勢するスプリン
グ１４、負圧作動室１５にそれぞれ連通する負圧
導入通路１６と大気導入通路１８、大気導入通路
１８に介装されたパルス電磁弁１９）とから構成
され、バイパス通路１０の流量を増減する。パルス電磁弁１９は、機関温度センサ（たとえ
ば水温センサ）２５の検知した温度に応じて基本
制御値を設定する手段Ａと、補機（エアコン等）
による負荷（外部負荷）Ｂが作動状態にあるか非
作動状態にあるかを判定する手段Ｃと、この判定
結果に応じて前記基本制御値を所定量一度に増減
補正する値を設定し、この補正値により、前記基
本制御値から定まる所定のデユーテイ比（開弁時
間割合）を有するパルス信号を補正する手段Ｄと
からなる装置により駆動される。ここに、パルス
電磁弁１９へのデユーテイ比が一度に所定量増減
されると、負圧作動室１５に導入される制御負圧
がステツプ的に変化するので、アイドル制御弁１
１を通過する流量が一気に変化する。本考案は、このようにして構成される補助空気
量制御装置において、機関の出力軸と変速機の入
力軸とが直結状態にあるかどうかを判定する手段
Ｅと、前記外部負荷Ｂが作動状態から非作動状態
へとまたはその逆へと変化したかどうかを判定す
る手段Ｆと、機関の出力軸と変速機の入力軸とが
直結状態にありかつ外部負荷が作動状態から非作
動状態へとまたはその逆へと変化した場合に前記
基本制御値の補正値が徐々に増減されるように前
記パルス信号補正手段Ｄに指示する手段Ｇとを追
加して構成する。こうすると、ギヤをニユートラル位置以外にし
ての走行中やロツクアツプ状態での走行中に、エ
アコンの運転が開始されあるいはエアコンの運転
が停止されても、アイドル制御弁１１を通過する
流量が徐々に増加していきあるいは徐々に減少し
ていくので、急激なトルク変化を生じることがな
い。この場合、トルク変化に伴うシヨツクは、機関
と変速機とが直結状態にある場合に、運転者に対
して最も伝わりやすいといえるが、急激なトルク
変化が避けられることから、運転性が良くなる。一方、ギヤがニユートラル位置にあるアイドル
運転時に、エアコンの運転が開始される場合にま
で、バイパス流量を徐々に増加するのでは、エア
コンの負荷に対抗できなくて、エンストに至るこ
とも有り得る。しかしながら、こうした場合に
は、エアコンの運転開始に対応して、バイパス流
量が一気に増加されるのであり、これにてエンス
トが防止される。（実施例）以下図示実施例に基いて説明する。第４図は本考案の第１実施例の概略構成図で、
ロツクアツプ機構付自動変速機仕様に適用した例
である。ロツクアツプ機構は、トルクコンバータとフロ
ントカバの間に湿式単板クラツチ（ロツクアツプ
ピストン）を設け、このロツクアツプピストン
に、ロツクアツプ制御バルブの切換によりコンバ
ータ圧を導き、ロツクアツプピストンをトルクコ
ンバータと直結にして動力を伝達するものであ
る。このロツクアツプ制御バルブは一端にライン圧
を作用させており、このライン圧はロツクアツプ
ソレノイドのON，OFFにより制御される。このため、ロツクアツプソレノイドがONの状
態では、機関と変速機が直結し、ロツクアツプソ
レノイドがOFFの状態では直結状態が解除され
る。ここに、機関の出力軸と変速機の入力軸とが直
結状態にあるかどうかを判定するには、このロツ
クアツプソレノイドがON状態にあるかどうかを
みればよい。図中３１がこのロツクアツプソレノイドで、ロ
ツクアツプソレノイド３１のON，OFF信号はコ
ントロールユニツト２０に出力される。コントロールユニツト２０ではこの信号に基づ
き、自動変速機がロツクアツプ状態にあるか否か
を確かめ、ロツクアツプ状態でない場合は従来と
同じくエアコン等による負荷変動に対して、基本
制御値ISC_TWに加える補正値ISC_ATをステツプ的
に変化させ、ロツクアツプ状態にある場合は、エ
アコン等による負荷変動に対して補正値ISC_ATを
徐々に変化させる。その他の構成要素は第１図と同一なので、同一
構成要素には同一符号を付して説明は省略する。以上の構成による作用を第５図のフローチヤー
トに基づいて説明する。制御演算は所定時間毎（例えば0.1秒に１度）
に実行されるものであり、P₃〜P₁₈は各ステツプ
を示す。ただし、P₁，P₂（第２図参照）は省略し
ている。 P₃はニユートラルリレーがONであるか否かを
確かめ、ニユートラルリレーがONでない場合は
P₁₁でロツクアツプ状態であるか否かを確かめ、
ロツクアツプ状態の場合はP₁₂でエアコンスイツ
チがONかOFFかを確める。ニユートラルリレーがONの場合はP₄（第２図
参照）で、ニユートラルリレーがOFFでもロツ
クアツプ状態でない場合はP₅（第２図参照）で、
それぞれエアコンスイツチがONかOFFかを確か
め、以下第２図のステツプに従い従来の制御演算
を行なう。 P₁₂にまで進んだ場合、つまりギヤがニユート
ラル位置以外に入つており、かつエアコンスイツ
チがON状態にある場合はP₁₃でフラグFLGが１
であるか否かを確かめる。 FLAGは前回演算時にエアコンが作動していた
か否かの状態を示すもので、FLAGが１であると
きはエアコンが非作動の状態にあつたことを、
FLAGが零であるときはエアコンが作動の状態に
あつたことをそれぞれ示す。したがつてP₁₃でFLAGが１であれば前回演算
時はエアコンが非作動状態にあつたものが、今回
演算時にエアコンが作動状態にあることを示すた
め、P₁₄でFLAGを零（エアコンが作動している
状態）に置き直し、かつカウンタのカウント値を
１にセツトする。この場合は、エアコンの運転が
開始された直後にあるので、P₁₅で1.5にこのカウ
ント値１を加算した値2.5をISC_ATとする。上記カウンタはP₁₄，P₁₇でカウント値を１にセ
ツトされることにより、制御演算の所定周期に同
期して（制御演算と同じく例えば0.1秒に１度実
行される）カウント値を１づつ増加されるもの
で、その作用は第６図のフローチヤートに示され
る。すなわち、P₂₀にて前回演算時のカウント値に
１を加えて今回演算時のカウント値とするため、
このカウント値は演算毎に１づつ増加してゆく。
しかし、P₂₁でカウント値が10であるか否かを確
かめカウント値が10であると、P₂₂にて次回のカ
ウント値は９にされるため、カウント値は９以上
にならない。なお、カウンタの初期値は０であ
る。したがつて、カウント値は第７図のように、カ
ウント値が１にセツトされた演算時から所定時間
毎に１づつ増加し、９に達した後は、再び１にセ
ツトされるまで一定値９を維持する。 P₁₃でFLAGが１でない場合は、前回演算時よ
り続けてエアコンが作動していることを示し、こ
の場合には、P₁₅で1.5に今回演算のカウント値
（２〜９）を加算してISC_ATとする。 P₁₂に戻り、エアコンスイツチがON状態にな
い場合はP₁₆でFLAGが零か否かを確かめる。 FLAGが零であれば、前回演算時にエアコンが
作動していたものが、今回演算時にエアコンが非
作動状態にあることを示すため、P₁₇でFLAGを
１（エアコンが非作動の状態）に置き直し、かつ
カウンタのカウント値を１にセツトする。この場
合はエアコンの運転停止直後であるためP₁₈で９
と今回のカウント値１との差８を1.5に加算した
値9.5をISC_ATとする。 P₁₆でFLAGが零でない場合は、前回演算時よ
り続けてエアコンが非作動であることを示し、こ
の場合には、P₁₈で９から今回演算のカウント値
を差し引いた値を1.5に加算し、この加算した値
をISC_ATとする。前述のようにカウント値は１か
ら９まで１づつ増加するため、（９−カウント値）
は逆に８から０まで１づつ減少することになる。こうして演算されたISC_ATは基本制御値ISC_TW
に加算し、この結果をP₁₀で出力レジスタに移し、
次の制御プログラムに移る。ここで、具体的に自動変速機がロツクアツプ状
態にあるときに、エアコンを第７図のようにａ点
で作動させ、ｂ点で非作動とする場合を説明す
る。エアコンの作動前にはFLAGが１、カウンタの
カウント値が９であるため制御演算はP₃−P₁₁−
P₁₂−P₁₆−P₁₈の順に処理され、ISC_ATは1.5であ
る。エアコンスイツチがａ点でOFF状態からON状
態になると、今回の演算はP₃−P₁₁−P₁₂−P₁₃−
P₁₄−P₁₅の順に処理され、ISC_ATは2.5となる。次回以降の演算はP₃−P₁₁−P₁₂−P₁₃−P₁₄−
P₁₅の順に処理されるとともに、この演算に同期
してカウンタがP₂₀−P₂₁，P₂₀−P₂₁−P₂₂の順に
処理されるため、ISC_ATは3.5から10.5まで１づつ
増加し10.5に達した後は10.5を維持する。一方、エアコンスイツチがｂ点でON状態から
OFF状態になるとその直後は、P₃−P₁₁−P₁₂−
P₁₆−P₁₇−P₁₈の順に処理され、ISC_ATは9.5にな
る。次回以降の演算はP₃−P₁₁−P₁₂−P₁₆−P₁₈の順
に処理されるとともに、この演算に同期してカウ
ンタがP₂₀−P₂₁，P₂₀−P₂₁−P₂₂の順に処理され
るため、ISC_ATは8.5から1.5まで１づつ減少し1.5
に達した後は1.5を維持する。したがつて、自動変速機がロツクアツプ状態に
あるときに、エアコンによる負荷変動（エアコン
スイツチのONからOFFあるいはOFFからON）
が加わると、ISC_ATは第７図のように1.5から10.5
の間を１づつ増減することになり、この補正値
ISC_ATを基本制御値ISC_TWに加算した値でコント
ロールユニツト２０がパルス信号のデユーテイ比
を制御すると、パルス電磁弁１９による大気稀釈
割合がなめらかに変化しアイドル制御弁１１を通
過する流量が急激に増減することがない。一方、ロツクアツプ状態にない走行中やギヤが
ニユートラル位置にある場合に、エアコンスイツ
チがONからOFFあるいはOFFからONにされた
場合は、上記と相違して、ISC_ATがステツプ的に
増減される（P₁₁−P₅−P₈，P₁₁−P₅−P₉または
P₃−P₄−P₆，P₃−P₄−P₇）。ここに、補助空気量制御弁を通過する流量が一
気に増減されるとその分大きなトルクが発生する
ので、エアコンによる負荷変動に応答良く対抗し
て、エンストが防止される。つまり、ロツクアツ
プ状態にない場合やギヤがニユートラル位置にあ
る場合には、急激なトルク変化があつても、それ
をシヨツクとして運転者が感じるほどでもないで
あろうし、たとえ感じたとしても、エンストを生
じてしまつては運転する不可能となるのであるか
ら、こうした場合には、運転性能よりも機関性能
を不良にしないことのほうが優先されるのであ
る。第８図は本考案の第２実施例の概略構成図で、
手動変速機仕様に適用した例である。機関の出力軸と変速機の入力軸とが直結状態に
あるかどうかを判定するには、変速機がニユート
ラル位置にあることを検出するニユートラルスイ
ツチ３２と、クラツチが切れていることを検出す
るクラツチスイツチ３３からの信号に基づけばよ
く、これらのスイツチ３２，３３からのON，
OFF信号はコントロールユニツト２０に出力さ
れる。その他の構成要素は第１図と同一で、コントロ
ールユニツト２０にて行なわれる作用は第９図の
フローチヤートにて示される。変速機仕様の相違により、手動変速機では前掲
の表−１に与えられるように、補正値ISC_ATの増
減幅が５と小さく、したがつて、カウンタのカウ
ント値は１から５までを所定時間毎に0.5づつ増
加する（第１０図のP₃₆〜P₃₈）。また、自動変速機仕様ではエアコンの状態が作
動、非作動のいずれの状態にあるか以外にニユー
トラルリレーがON，OFFのいずれの状態にある
かによつても補正値ISC_ATを増減しているが、手
動変速機仕様では、後者による補正分がないだけ
簡単であり、P₂₀では前者による補正分を示すカ
ウント値がそのままISC_ATとなる。この例でも機関の出力軸と変速機の入力軸とが
直結している状態でエアコンスイツチがONから
OFF，OFFからONになると、補正値ISC_ATが第
１実施例と同様に徐々に増減補正される（P₂₄−
P₂₅−P₂₆−P₂₇−P₂₈−P₂₉，P₂₄−P₂₅−P₂₆−P₂₇−
P₂₉又はP₂₄−P₂₅−P₂₆−P₃₀−P₃₁−P₃₂，P₂₄−P₂₅
−P₂₆−P₃₀−P₃₂）。なお、第１実施例、第２実施例では共にエアコ
ンを変動負荷としているが、エアコン以外の補機
類たとえば電動フアン等の負荷についても同様に
適用され、増減の程度も自由に設定される。（考案の効果）以上のように、本考案によれば、機関にエアコ
ン等による負荷変動が作用したときには、補助空
気量をステツプ的に増減する一方で、機関と動力
伝達系がすべらずに結合している場合に限つて、
エアコン等の負荷変動に対して補助空気量を徐々
に変化させるようにしたため、ニユートラル位置
以外での走行中やロツクアツプ状態での走行中に
不快なシヨツクが生ずることを回避できるととも
に、機関と動力伝達系がすべらずに結合している
場合でない場合にあつては、機関性能が優先さ
れ、エンストが防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の概略構成図、第２図は第１
図中のコントロールユニツトの演算処理を示すフ
ローチヤートである。第３図は本考案の全体構成
図、第４図は本考案の第１実施例の概略構成図、
第５図は第４図中のコントロールユニツトの演算
処理を示すフローチヤート、第６図は第５図に使
用されるカウント値の演算処理を示すフローチヤ
ート、第７図は第５図による具体的一例のタイミ
ングチヤートである。第８図は本考案の第２実施
例の概略構成図、第９図は第８図中のコントロー
ルユニツトの演算処理を示すフローチヤート、第
１０図は第９図に使用されるカウント値の演算処
理を示すフローチヤートである。７……スロツトル弁、１０……バイパス通路、
１１……アイドル制御弁、１２……弁体、１３…
…ダイヤフラム、１４……スプリング、１５……
負圧作動室、１８……大気導入通路、１９……パ
ルス電磁弁、２５……水温センサ、２８……ニユ
ートラルリレー、２９……エアコンスイツチ、３
１……ロツクアツプソレノイド、３２……ニユー
トラルスイツチ、３３……クラツチスイツチ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

スロツトル弁の上流と下流とを連通するバイパ
ス通路に介装され、この通路の流量を増減する補
助空気量制御弁と、補機による負荷が作動状態、
非作動状態のいずれにあるかを判定する手段と、
この判定結果に応じて前記補助空気量制御弁への
基本制御値を一度に所定量増減する手段と、この
増減された制御値に応じて前記補助空気量制御弁
を駆動する手段とを備えた内燃機関の補助空気量
制御装置において、機関の出力軸と変速機の入力
軸とが直結状態にありかつ前記補機負荷が作動状
態から非作動状態へとまたはその逆へと変化した
かどうかを判定する手段と、これが判定された場
合に前記所定量が徐々に増減されるように指示す
る手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の補
助空気量制御装置。