JPH0228701B2 - Enjinnoaidorukaitensuseigyosochi - Google Patents

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数制御装置に
関する。

（従来の技術） エンジンのアイドル回転数の制御にあたつて
は、吸気通路のスロツトル弁をバイパスする通路
にコントロールバルブを設け、実際のエンジン回
転数と目標とするアイドル回転数との差に基いて
上記コントロールバルブをフイードバツク制御す
ることにより、バイパスエア量を制御する方式が
一般に採用されている。

しかして、エンジンの冷間時には燃焼安定性の
確保のためのバイパスエア量を多くする必要があ
るが、上記コントロールバルブのみでバイパスエ
ア量をまかなつた場合、バイパス通路の面積を大
きくする必要があつて、暖機後の吸気量の制御精
度が低くなる憾みがある。これに対し、上記コン
トロールバルブとは別に温度に感応してバイパス
エア量を制御するエアバルブを設け、エンジンの
冷却水温が高くなるほどバイパスエア量を少なく
するようにしたものは知られている（例えば、実
開昭54−25914号公報参照）。すなわち、このもの
では、エアバルブでエンジンの運転状態に応じて
アイドル吸気量を大まかに決めた状態で、コント
ロールバルブにより、このアイドル吸気量を高い
精度で制御していくことになる。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上記エアバルブとコントロールバル
ブとを併用してアイドル吸気量を制御する方式に
おいて生ずる次の問題点を解決するものである。

すなわち、コントロールバルブのフイードバツ
ク制御量は制御系に故障があつてもバイパスエア
量の過多や過少によつてアイドル運転不能となら
ないように上限値と下限値が予め定められてお
り、かつ第６図に示すフイードバツク制御をしな
いときのエア量Q_Bを基準とする下限値Q_MINは破
線で示す如く一定である。そして、フイードバツ
ク制御をしないときのコントロールバルブとエア
バルブの両者によるバイパスエア量Q_Tはエアバ
ルブの開度がエンジン温度に依存することから、
１点鎖線で示す如くエンジン温度Ｔが高くなるほ
ど少なくなる。

ところが、上記エアバルブはエンジン温度の変
化に対する応答遅れがあることから、エンジンの
暖機過程においては、冷間始動時からの経過時間
ｔに対応する上記両バルブによるバイパスエア量
Qtは、先の温度対応線Q_Tに対し応答遅れｌだけ
右へずれた特性となる（なお、この暖機過程では
エンジン温度Ｔは上記経過時間ｔに略対応する）。
つまり、上記バイパスエア量Qtと、目標とする
アイドル回転数が得られるアイドル吸気量Ｑとの
差ΔQは、エンジン低温側において大きなものと
なる。従つて、コントロールバルブにフイードバ
ツク制御をかけても、その制御量の下限値Q_MINが
一定であるから、両バルブによるバイパスエア量
Q_FBは２点鎖線で示す如く低温度では目標とする
アイドル吸気量Ｑまで下がらないことがある。つ
まり、コントロールバルブはフイードバツク制御
量が下限値に固定された状態となつて、実質的な
フイードバツク制御がなされないことになり、吸
気量が多い状態のまま目標とするアイドル回転数
が得られない。

一方、上記フイードバツク制御量の下限値を予
め低い値にしておくことも考えられるが、制御系
の故障によりバイパスエア量の減少指令が常時で
ている状態になつた際に、バイパスエア量の不足
が過度になつてアイドル運転不能になるおそれが
ある。また、エアバルブによるバイパスエア量を
低く設定しておくことも考えられるが、やはり上
記制御系の故障があつた場合、バイパスエア量の
不足によりエンジンの始動困難の問題が生ずる。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記問題点を解決する手段として、エ
ンジンの吸気通路のスロツトル弁をバイパスする
通路を流れるバイパスエア量をエンジン温度が低
いほど多くするエアバルブと、上記バイパスエア
量をエンジン回転数が目標アイドル回転数に近付
くようにフイードバツク制御されて変えるコント
ロールバルブとを備えたものにおいて、エンジン
温度を検出するセンサの出力を受け、上記コント
ロールバルブを制御するフイードバツク制御量の
下限値をエンジン温度が低いほど低い値とする制
御手段を設けたエンジンのアイドル回転数制御装
置を提供するものである。

（作用） エンジン温度が低い冷間時、コントロールバル
ブのフイードバツク制御量の下限値は低に値に設
定されるから、コントロールバルブによるバイパ
スエア量の補正巾は下限側で広くなる。つまり、
バイパスエア量をエンジンの温度時よりも少なく
することができる。従つて、エンジンの暖機過程
において、エアバルブの応答遅れによりこのエア
バルブによるバイパスエア量が多い状態となつて
も、上記コントロールバルブによるバイパスエア
量を通常の温度時よりも少ない状態に制御するこ
とができるから、全体としてのバイパスエア量を
目標とするアイドル吸気量まで下げることが可能
となる。

一方、制御系の故障によりコントロールバルブ
に対しバイパスエア量の減少指令が常時与えられ
た状態となつても、フイードバツク制御量の下限
値が低いのはエアバルブの開度が大きい低温側の
みであるから、アイドル運転不能の問題は回避で
きる。

（発明の効果） 従つて、本発明によれば、コントロールバルブ
制御系の故障時におけるアイドル運転を保証しつ
つ、エンジンの暖機過程（低温度）におけるアイ
ドル回転数のフイードバツク制御を確実に行なう
こと、つまり、目標とするアイドル回転数が得ら
れるようにバイパスエア量を制御することが可能
となる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。

第１図に示すエンジンのアイドル回転数制御装
置において、１はエンジン本体、２はピストン３
の上方の燃焼室４に通じる吸気通路、５は同じく
排気通路である。吸気通路２にはサージタンク６
よりも上流にスロツトル弁７が設けられ、さらに
このスロツトル弁７をバイパスしてその上流側と
下流側を結ぶ第１と第２のバイパス通路８，９が
設けられている。

上記第１のバイパス通路８には、エンジン温
度、つまり本例の場合はエンジンの冷却水温度に
感応し、冷却水温度が低いほどこのバイパス通路
８の開口面積を大とするワツクスタイプのエアバ
ルブ１０が設けられている。一方、第２のバイパ
ス通路９には、エンジン回転数がアイドル回転数
に近付くようにフイードバツク制御されるデユー
テイソレノイド式のコントロールバルブ１１が設
けられている。そして、エンジン本体１には上記
冷却水温度を検出する水温センサ１２と、エンジ
ン回転数をクランクプーリの回転から検出する回
転センサ１３とが設けられていて、上記コントロ
ールバルブ１１は水温センサ１２と回転センサ１
３の出力に基いてコントローラ（制御手段）１５
により作動が制御されるようになつている。

すなわち、コントローラ１５は、第２図に示す
如くゾーン判定部１６、目標回転数設定部１７、
フイードバツク制御量演算部１８、フイードバツ
ク制御量の下限値設定部１９、フイードバツク制
御量決定部２０および出力部２１を備える。

上記コントローラ１５の制御の具体的内容は第
３図にフロー図で示されており、ゾーン判定部１
６では、まずエンジン始動信号の有無によりエン
ジンが始動ゾーンにあるか否かが判断され、始動
ゾーンにあれば、コントロールバルブ１１にはエ
ンジン始動に必要なバイパスエア量に対応するデ
ユーテイのパルス信号が出力部２１から出力され
る（ステツプS₁，S₂）。始動ゾーンになければ、
始動後所定時間を経過していないか否かにより、
始動後ゾーンにあるか否かが判断され、始動後ゾ
ーンにあれば、エンジンの燃焼安定性の確保に必
要なバイパスエア量に対応するデユーテイのパル
ス信号がコントロールバルブ１１に出力される
（ステツプS₃，S₄）。始動後ゾーンになければ、イ
ニシヤルセツト信号の有無によりイニシヤルセツ
トゾーンにあるか否かが判断され、イニシヤルセ
ツトゾーンにあれば、コントロールバルブ１１に
は基準デユーテイのパルス信号が出力され、フイ
ードバツク制御はされない（ステツプS₅，S₆）。
つまり、このイニシヤルセツトゾーンは、エンジ
ン整備時にアイドル回転数をマニユアルセツトす
るためのものである。そして、イニシヤルセツト
ゾーンになければ、エンジン回転数が所定値以上
か否か、クラツチやギヤがオン状態か否かによ
り、アイドルスピードコントロールカツトゾーン
か否かが判断され、このカツトゾーンであれば、
コントロールバルブ１１のフイードバツク制御は
されず、このカツトゾーンでなければフイードバ
ツクゾーン、つまりアイドルゾーンにあるとして
アイドル回転数の制御がなされる（ステツプS₇〜
S₉）。

すなわち、目標回転数設定部１７において、水
温センサ１２の値Ｔの読み取りがなされ、第４図
に示すＴ−NOテーブルより目標回転数（目標と
するアイドル回転数）NOの値が読み取られる
（ステツプS₁₀，S₁₁）。次に、フイードバツク制御
量演算部１８では、回転センサ１３から読み取ら
れる実回転数（実際のエンジン回転数）Neと上
記目標回転数NOとを比較し、NO＞Neならば、
その差の絶対値｜NO−Ne｜を加算し、NO≦Qe
ならば｜NO−Ne｜を減算したフイードバツク
制御量GFB′（Ｉ）を求める（ステツプS₁₂〜S₁₄）。
そして、下限値設定部１９において、水温センサ
１２の値Ｔに基いて第５図に示すＴ−GFB_MIN特
性テーブルより、フイードバツク制御量の下限値
GFB_MINを読み取る（ステツプ₁₅）。この下限値
GFB_MINは冷却水温度Ｔが低いほど低い値となる
ように設定されている。そして、フイードバツク
制御量決定部２０において、上記演算された
GTB′（Ｉ）とフイードバツク制御量の上限値
GFB_MAX（一定）並びに上記の設定された下限値
GFB_MINとの比較により、GFB_MAX＞GFB′（）＞
GFB_MINならば、そのGFB′（）をフイードバツ
ク制御量GFB（）とし、GFB′（）≧GFB_MAXな
らばGFB_MAXを、また、GFB′（）≦GFB_MINなら
ばGFB_MINをそれぞれフイードバツク制御量GFB
（）とする決定を行なう（ステツプS₁₆〜S₂₀）。
そうして、出力部２１において、上記決定された
フイードバツク制御量GFB（）に対応するデユ
ーテイＤ（）が求められ、そのデユーテイＤ
（）のバルス信号がコントロールバルブ１１に
出力される（ステツプS₂₁）。

従つて、上記アイドル回転数制御装置の場合、
フイードバツク制御量の下限値GFB_MINが冷却水
温度Ｔに応じて設定されることにより、コントロ
ールバルブ１１によるバイパスエア量Ｑの制御巾
は、第６図に示すように温度Ｔが低くなるにつれ
て下限Q_MINに大きくなつたものとなる。これによ
り、エアバルブ１０の応答遅れによつてフイード
バツク制御をしない状態での両バルブ１０，１１
によるバイパスエア量Qtがエンジン低温側にお
いて多くなつても、フイードバツク制御によつて
両バルブ１０，１１によるバイパスエア量Q_FBを
全温度範囲でアイドル吸気量Ｑに一致するまで下
げることができる。

一方、コントロールバルブ１１の制御系の故障
により、バイパスエア量の減少指令が常時出力さ
れている状態が生じても、フイードバツク制御量
の下限値が低く設定されるのは、エアバルブ１０
の開度が大きい低温度であるから、バイパスエア
量の過少の問題は生じない。

なお、上記実施例のエアバルブはワツクスタイ
プのものであるが、エンジン温度の変化によつて
変形するバイメタルを利用してバイパスエア量を
制御するタイプのものでもよい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図はエンジ
ンのアイドル回転数制御装置の全体構成図、第２
図は制御系のブロツク図、第３図は制御のフロー
図、第４図は目標回転数の水温テーブル図、第５
図はフイードバツク制御量下限値の水温テーブル
図、第６図はバイパスエア量と温度（時間）との
関係を示す特性図である。 １……エンジン本体、２……吸気通路、７……
スロツトル弁、８，９……バイパス通路、１０…
…エアバルブ、１１……コントロールバルブ、１
２……水温センサ、１３……回転センサ、１５…
…コントローラ（制御手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エンジンのスロツトル弁をバイパスする通路
   を流れるバイパスエア量をエンジン温度が低いほ
   ど多くするエアバルブと、上記バイパスエア量を
   エンジン回転数が目標アイドル回転数に近付くよ
   うにフイードバツク制御されて変えるコントロー
   ルバルブとを備えたものにおいて、エンジン温度
   を検出する温度センサと、この温度センサの出力
   を受け上記コントロールバルブを制御するフイー
   ドバツク制御量の下限値をエンジン温度が低いほ
   ど低い値とする制御手段が設けられていることを
   特徴とするエンジンのアイドル回転数制御装置。