JPH0226697B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、エンジンのアイドル回転制御装置に
関し、特にエンジンの負荷条件に応じ最も好まし
い回転数でエンジンのアイドル運転が行なわれる
ようにするアイドル回転制御装置に関する。

一般に、自動車用エンジンにおいては、停車時
すなわちエンジンのアイドル状態でのエンジン回
転数は、安定した運転状態が得られる限度で、で
きるだけ低く抑えられる。しかし、このエンジン
回転数を通常の運転条件で設定すると、冷間始動
時のように、エンジンが低温である場合、混合気
の霧化あるいは気化状態が悪いこと、潤滑油粘度
が高いこと等により、エンジンの回転速度をある
程度以上上昇させないと安定したアイドル運転を
行なうことができない。このため従来のエンジン
では、機関温度が所定値以下の場合、アイドル状
態でのエンジンのスロツトル弁開度を若干増加し
てアイドル回転速度を上昇させ安定したアイドル
運転ができるようにした、いわゆるフアーストア
イドル制御を行なうようにしたものがある。

しかしながら、このフアーストアイドル制御で
は、エンジンの実際の温度に最も適したアイドル
回転速度に制御できないという問題があつた。ま
た、このフアーストアイドル制御は、エンジンの
負荷を全く考慮していないが、アイドル運転は必
ずしも完全な無負荷状態の下で行なわれるとは限
らず、自動変速機のトルクコンバータの駆動、空
調機の駆動、照明器具の点灯による負荷が加わる
ことは稀ではなく、この負荷によりエンジンのア
イドル回転数に変動を生じる。従つて、種々の負
荷条件の下で、エンジンアイドル回転数を望まし
い値に維持することは重要な課題となる。

このような状況の下で、アイドル回転数をある
運転条件下で設定した目標回転数に一致させるべ
く電気的にフイードバツクコントロールする方法
が提案されている。例えば、実開昭55−137234号
に開示されたアイドリング回転数制御装置は、上
述の空調機の使用等の諸条件を入力情報の形態で
演算装置に入力し、この演算装置においてそれぞ
れの入力情報の組み合わせに応じた最も好適な目
標アイドル回転数を演算し、次いでこの目標アイ
ドル回転数と回転検出器によつて検出した実際ア
イドル回転数とを比較して両回転数の差を検出
し、この両回転数の差に比例したデユーテイ比を
もつパルスを出力させ、この出力に基づき電気作
動制御装置をしてダイヤフラム式負圧応動手段を
制御させ、これによつてエンジンのスロツトル弁
の開度を制御して所望のアイドル回転数に自動制
御するものである。

ところが、こうした従来のアイドリング回転数
制御装置は、通常の条件の下ではある程度満足な
結果を与えることは考えられるが、制御系の故障
時、例えば演算装置への情報の誤入力、電気作動
式制御装置の故障等を生じたとき、アイドル回転
数の制御が過剰となり、アイドル回転数が過大に
なる可能性がある。このような過大なアイドル回
転数は、運転手に不快感を与えるだけでなく、自
動変速機を備えた車輛においては、車輛の不測の
発進といつた危険な状態を生ずるおそれがある。

そこで本発明は、エンジンのアイドル回転数を
目標とする値にフイードバツクコントロールする
アイドル回転制御装置において、上記したように
演算装置への情報の誤入力等の制御系の故障があ
つたときでもアイドル回転速度が異常に大きくな
らないように制御することのできるエンジンのア
イドル回転制御装置を提供することを目的とする
ものである。

車輛（エンジン）の運転状況は種々異なり、従
つて上記演算装置に入力される情報も刻々変動す
るが、正常運転時におけるアイドル回転数の制御
は、スロツトル弁開度の一定制御範囲内での調節
で十分に行ない得るはずである。従つて、スロツ
トル弁の開度を制御するダイヤフラム式負圧応動
手段の圧力作動室内の圧力も、一定圧力値範囲内
にあるはずである。

そこで本発明によるエンジンのアイドル回転制
御装置は、異常検出装置によつてダイヤフラム式
負圧応動手段の圧力作動室の圧力が異常状態とな
つたことを検出して異常信号を発生し、この異常
信号に基づき圧力補正手段によつて上記圧力作動
室内の圧力を補正することによつて圧力応動型ア
クチユエータを調節し、これによつてアイドル回
転数の補正を行なうことを特徴とするものであ
る。なお、圧力作動室内の圧力の異常状態とは、
その圧力値が所定圧力値範囲外となつた状態、あ
るいはある値の圧力状態が所定時間以上継続した
状態をいう。

本発明のエンジンのアイドル回転制御装置によ
れば、異常圧力状態を検出する異常検出装置およ
び圧力の補正手段によつて圧力応動型アクチユエ
ータの作動量が所定値以上にならないようにし、
これによつてアイドル回転数を所定値範囲内に保
つようにしているので、制御系が故障した場合で
あつても好ましい状態でエンジンのアイドル運転
を行なうことができる。

以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実
施例によるエンジンのアイドル回転制御装置を説
明する。

第１図は、本発明のアイドル回転制御装置を組
み込んだ気化器型エンジン１の構成機能図であ
る。

第１図から明らかなように、気化器式エンジン
１の吸気系は、吸気管部２、スロツトル弁３およ
びインテークマニホルド４からなる。スロツトル
弁３は、アイドル回転制御装置の一部であるダイ
ヤフラム式アクチユエータ５によつて作動制御さ
れて、アイドル運転時に開度が設定されるように
なつている。

アクチユエータ５は、ダイヤフラム６およびこ
のダイヤフラム６によつて画成された圧力作動室
７を有するダイヤフラム式アクチユエータであ
る。ダイヤフラム６は、圧力作動室７内の圧力が
低くなつたとき、図において左方に移動し、これ
によつてダイヤフラム６に固定されている連杆８
を介してスロツトル弁３を少し開くようになつて
いる。なお、この連杆８の先端には、この連杆が
ダイヤフラム６とともに左方に移動したときに、
スロツトル弁３を図において時計方向（開く方
向）に回転させることができるようにフツク８ａ
が設けられている。

上記圧力作動室７は、大気管路９によつて吸気
管部２のスロツトル弁３より上流側に連通されて
おり、また負圧管路１０によつて吸気管部２のス
ロツトル弁３より下流側に連通されている。大気
管路９には常開弁である第１電磁弁１１が、負圧
管路１０には常閉弁である第２電磁弁１２が、そ
れぞれ配設されている。従つて通常状態におい
て、圧力作動室７は大気圧に保たれており、アク
チユエータ５はこのときスロツトル弁３を通常ア
イドル運転に対応する最低開度となるように設定
するようになつている。

第１および第２電磁弁１１および１２は、一方
が作動領域であるときは他方は非作動領域となる
ように制御されるものであり、この制御はマイク
ロコンピユータ１３によつて行なわれる。このマ
イクロコンピユータ１３には、例えばスロツトル
弁３の閉状態を検出してエンジンのアイドル運転
状態を検出するアイドル検出装置１４からのアイ
ドル運転情報Ｄ１、エンジンの温度を検出する水
温センサ１５からのエンジン温度情報Ｄ２、エア
コン駆動スイツチ１６からのエアコンON−OFF
情報Ｄ３、およびエンジンの回転速度を検出する
回転検出器１７からの実際アイドル回転数情報Ｄ
４等のエンジン運転状態情報が入力される。

以上説明した構成によつても一応のアイドル回
転制御を行なうことができるが、この構成におい
ては上記したように制御系等の故障などによりア
イドル回転数の過剰制御が行なわれてしまう場合
がある。そこで本発明のアイドル回転制御装置
は、以下に示すような制御補正装置２０を備えて
いる。この制御補正装置２０の詳細を第２図に拡
大して示す。

制御補正装置２０は、大気管路９とは別にアク
チユエータ５の圧力作動室７を大気に連通するた
めの補正管路２１を有している。この補正管路２
１には、常開弁である第３電磁弁２２が配設され
ている。

一方、ダイヤフラム型アクチユエータ５には、
圧力作動室７内の圧力を検出するための圧力検出
器２３が設けられており、この圧力検出器２３の
出力端は、マイクロコンピユータ１３のインター
フエースに接続されている。

次に以上説明した構造のアイドル回転制御装置
の作動を第３図のフローチヤートを参考にしなが
ら説明する。なお、この第３図のフローチヤート
において左側に付したフローチヤート記号〜
が制御の１サイクルであり、エンジンの回転に同
期して例えば１回転１サイクルの制御が行なわれ
る。

エンジンが始動してマイクロコンピユータ１３
が作動すると、まずアイドル運転情報Ｄ１により
アイドル運転か否かが判定される（）。ここで、
アイドル運転であると判定されると、エンジン温
度、クーラ作動状態等の運転状態が検出され
（）、次いで情報Ｄ２，Ｄ３等に基づき目標アイ
ドル回転数Nsetが演算され（）、この目標アイ
ドル回転数Nsetはマイクロコンピユータ１３の
メモリｍに記憶される。この後、実際アイドル回
転数Nrpm（情報Ｄ４による）が検出され（）、
この実際アイドル回転数Nrpmもコンピユータ１
３に入力される。コンピユータ１３は、中央演算
部CPUにおいて、演算した目標アイドル回転数
Nsetと、検出した実際アイドル回転数Nrpmとを
比較演算し、これら２つの回転数の差に対応す
るデユーテイ比を有するパルス状の補正信号Ｓを
発生する。この演算は式Ｉ＝（Nset−Nrpm）＋Ｉ
によつて行なわれる。ここで、Ｉは積分出力値で
ある。この補正信号Ｓは、大気側の第１電磁弁１
１を閉じるために第１電磁弁１１に供給される閉
信号Ｓ１と、負圧側の第２電磁弁１２を開くため
に第２電磁弁１２に供給される開信号Ｓ２からな
つている。

第１および第２電磁弁１１および１２は、上記
したように補正すべき回転数の量に比例したデユ
ーテイ比のパルス信号である閉信号および開信号
Ｓ１およびＳ２によつてその制御が行なわれ
（）、従つて圧力作動室７内の空気は上記補正す
べき回転数の量に比例して吸引される。この吸引
量に応じたストロークでダイヤフラム６が左方に
移動し、これに伴ない連杆８が左方に移動し、こ
の結果スロツトル弁３が、補正すべき回転数の量
に対応する開度だけ開かれる。

以上のようにしてアイドル回転数の諸条件に従
う制御が行なわれる。

しかしながら、上記したように制御系等の故障
などによりアイドル回転数の過剰制御が行なわれ
てしまうおそれがある。

そこで、コンピユータ１３は、圧力検出器２３
によつて検出された圧力作動室７内の圧力Ｐに
対応する圧力値情報Ｄ５を受けて、この圧力値情
報Ｄ５に基づき圧力作動室７内の圧力Ｐが所定最
低値Pmin以下となつたか否か、すなわち圧力Ｐ
が異常状態となつたか否かを判定し（）、この
判定がYESのとき異常信号Ｓ３を発生するよう
にプログラムされている。この異常信号Ｓ３は、
第３電磁弁２２に供給されるものであり、この第
３電磁弁２２はこの異常信号Ｓ３が供給されたと
き開放される（）。この第３電磁弁２２の開放
によつて、アクチユエータ５の圧力作動室７は大
気に連通され、従つてこの圧力作動室７内の圧力
が上昇し、ダイヤフラム６が右方に移動され、こ
の結果スロツトル弁３が閉じられて回転速度の減
速方向への補正が行なわれる。

以上説明した実施例においては、ダイヤフラム
式アクチユエータ５の圧力作動室７の圧力Ｐの異
常状態を、この圧力Ｐが所定最低値Pmin以下と
なつたときと設定したが、この異常状態を、上記
圧力Ｐが所定最低値Pmin以下となつた状態が所
定時間以上継続した状態と設定することができ
る。

この場合の本発明のアイドル回転制御装置の作
動の実施例を第４図のフローチヤートを参照して
説明する。

この実施例の特徴は、第３図においてフローチ
ヤート符号とで示された２つのステツプの間
に、Ｐ＜Pmin状態が所定時間以上継続したか否
かを判定するステツプを設けたことにある。な
お、他のステツプについては第３図に示したもの
と同一のステツプであるので同一のフローチヤー
ト符号を付して、その説明を省略する。

ステツプにおいてＰ＜Pminであることが判
定されると、コンピユータ１３はこの状態が所定
時間継続するか否かを判定し（）、この判定が
YESのとき初めて異常信号Ｓ３を出力して第３
電磁弁２２を開放するものである。このステツプ
における判定は、例えば圧力検出器２３からの
出力信号のうち上記所定最低値Pminに対応する
スレツシヨールドレベルを越えた部分を積分し、
あるいは単安定マルチバイブレータからの出力信
号と比較することによつて行なわれる。

この実施例によれば、圧力作動室７内の圧力Ｐ
が所定時間以上異常な圧力となつたとき初めて補
正を行なう。従つて、圧力検出器２３の出力信号
が雑音等により瞬間的に圧力異常を示したときに
補正を行なわず、真に補正を必要とする場合にだ
け補正が行なわれるという利点がある。

更に、上記実施例においては、本考案をアイド
ル回転の制御をスロツトル弁の開度を調節するこ
とによつて達成するタイプのスロツトル式アイド
ル回転制御装置に適用した例について説明した
が、本考案を、吸気管路にバイパス管路を設け、
このバイパス管路による付加的吸気量を調節する
ことによつてアイドル回転数を制御するタイプの
バイパス式アイドル回転制御装置に適用できるこ
とは明らかである。

なお、コンピユータ１３が、上記圧力の異常状
態を検出したとき、音、光等の警報信号を発する
ようにしておけば、運転者は制御系等の故障を知
ることができ、これに基づいて制御系等の補修を
早期に行なえるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、気化器式エンジンに組み込んだ本発
明のアイドル回転制御装置の構成機能図、第２図
は、第１図に示したアイドル回転制御装置の主要
部を拡大して示す拡大図、第３図は、本発明のア
イドル回転制御装置の作動の１例を示すフローチ
ヤート、第４図は、第３図のフローチヤートで示
された作動とは異なる作動態様を説明するフロー
チヤートである。 １……エンジン、２……吸気管部、３……スロ
ツトル弁、５……ダイヤフラム式アクチユエー
タ、６……ダイヤフラム、７……圧力作動室、９
……大気管路、１０……負圧管路、１１，１２…
…第１、第２電磁弁、１３……マイクロコンピユ
ータ、２０……制御補正装置、２１……補正管
路、２２……第３電磁弁、２３……圧力検出器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エンジン回転速度を検出する回転検出器、前
   記エンジン回転速度を調節するため、エンジンに
   供給する吸入空気量を制御する流量制御弁、圧力
   作動室を有し、この圧力作動室内の圧力値に応じ
   て前記流量制御弁を駆動制御する圧力応動型アク
   チユエータ、およびエンジンの運転状態に応じて
   設定される目標アイドル回転速度と前記回転検出
   器で検出される実際アイドル回転速度とを比較し
   て前記両速度の差を検出し、この両速度の差に基
   づいてアイドル回転速度が前記目標アイドル回転
   速度となるように前記アクチユエータをして前記
   流量制御弁を駆動制御させるため前記アクチユエ
   ータの前記圧力作動室内の圧力を制御するアクチ
   ユエータ制御手段を有するエンジンのアイドル回
   転制御装置において、前記アクチユエータの前記
   圧力作動室内の圧力が所定の圧力範囲外となつた
   ことを検出し、異常信号を発生する異常検出装置
   と、該異常検出装置からの前記異常信号に基づい
   て前記圧力作動室内の圧力を補正して前記アクチ
   ユエータをエンジン減速方向に作動制御する補正
   手段とを備え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 前記異常検出装置が、前記圧力作動室内の圧
   力が所定時間以上継続して前記所定の圧力範囲外
   となつていることを検出して、前記異常信号を発
   生するように構成されてい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。