JPH04140436A - エンジンの吸入空気量制御装置 - 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、スロットル開度特性を非線形に設定すると共
にスロットル弁をバイパスしてバイパスエアを供給する
ようにしたエンジンの吸入空気量制御装置に関するもの
である。

（従来の技術） 従来より、エンジンのスロットル弁の開度特性すなわち
アクセル操作量（アクセル開度）に対するスロットル開
度の変化は、各種要求に対応して設定されているもので
あり、一般には、アクセル開度に対してスロットル開度
が直線的に増加するものであるが、これに対して加速性
を向上することから、低スロツトル開度ではアクセル開
度に対してスロットル開度を大きくするように、アクセ
ル開度とスロットル開度との関係が直線比例的に変化し
ない非線形特性に設定する技術が公知である（例えば、
特公昭５２−３９９７８号公報参照）。

また、口径の比較的大きなスロットル弁においては、そ
の吸気量制御すなわちトルク特性の変化はその低スロツ
トル領域において大半行われ、ある開度以上の領域では
アクセル操作に対応したトルク変化がなく、操作感の点
から好ましくないものであり、このような場合に、前記
のようにスロットル開度特性を非線形として、アクセル
開度よりスロットル開度を小さくすることで、アクセル
開度に対してトルク特性が直線的となるように設定して
、高スロットル開度でのトルク変化を得て操作性を確保
することが考えられる。

一方、エンジンのアイドル回転数を所定状態に制御する
ために、吸気通路のスロットル弁をバイパスするバイパ
スエア通路を設け、このバイパスエア通路に介装した制
御弁によってバイパスエア量を調整することで、アイド
ル回転数を目標回転数に制御するようにした技術も知ら
れている。

（発明が解決しようとする課題） しかして、前記のようにスロットル開度特性を非線形に
設定してアクセル開度よりスロットル開度を小さくし、
高スロットル開度での加速感を得て走行性を改善するよ
うにした場合には、逆にトルクコンバータを備えた自動
変速機を経て駆動する際の発進性が低下する問題を有す
る。

すなわち、前記高スロットル開度での加速感を得るため
に、スロットル開度を非線形特性に設定すると、低スロ
ツトル開度でのトルクが小さくなり、これに伴って自動
変速機を備えたものでは発進加速感が低下することにな
る。

そこで本発明は上記事情に鑑み、スロットル開度を非線
形特性として高スロットル開度での加速走行性を確保し
つつ発進性を改善するようにしたエンジンの吸入空気量
制御装置を提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明の吸入空気量制御装置
は、スロットル弁の開度特性を、スロットル弁開度がア
クセル開度より低開度となる非線形特性に設定する一方
、上記スロットル弁をバイパスしてバイパスエアを供給
するバイパスエア通路を設け、該バイパスエア通路にア
イドル時のバイパスエア量を調整する制御弁を介装して
なり、エンジン回転数の上昇に対する車両の駆動力がト
ルクコンバータを備えた自動変速機を介して車輪に伝達
され始めるストール回転数近傍より低回転側のエンジン
回転領域で、前記バイパスエア通路の制御弁の開度を増
大補正して吸入空気量を増加する制御手段を設けて構成
したものである。

（作用および効果） 上記のようなエンジンの吸入空気量制御装置では、スロ
ットル弁開度特性をアクセル開度より低開度となる非線
形特性に設定したことで、高スロットル開度域でのアク
セル操作に対応したトルク変化特性を確保して低回転全
開時などのトルクの伸びによる加速走行性を得ることが
できる。また、この非線形特性によって低スロツトル領
域のトルクが低下傾向となって発進性が悪化するのを、
バイパスエアの制御弁によるスロットルバイパスエア量
を補正し、ストール回転数付近より低回転側のバイパス
エア量を増加することで、発進時に駆動力が車輪側に伝
達される領域での吸入空気量の増大でトルクの上昇を図
って発進性が改善でき、高スロットル開度での走行性と
低スロツトル開度での発進性の両方を改善することがで
きるものである。

（実施例） 以下、図面に沿って本発明の詳細な説明する。

第１図は一実施例の吸入空気量制御装置を備えたエンジ
ンの全体構成図である。

エンジン本体１のピストン２上方に容積可変に形成され
た燃焼室３には、吸気ボート４および排気ボート５が連
通開口し、その開口部分が吸気弁６および排気弁７によ
って所定のタイミングで開閉作動される。

上記吸気ボート４に接続された吸気通路８には、上流側
から吸入空気量を検出するエアフローセンサ１１、スロ
ットル弁１２が介装され、サージタンク１３の下流部分
が各気筒に分岐形成され、ここに燃料を噴射供給するイ
ンジェクタ１４が配設されている。

また、上記吸気通路８に対し、そのスロットル弁１２を
バイパスしてその上下の吸気通路８に接続したバイパス
エア通路１５が形成され、このバイパスエア通路１５に
はその開度調整によってバイパスエア量を調整する制御
弁１６が介装されている。さらに、前記燃焼室３に臨ん
で点火プラグ１７が配設され、この点火プラグ１７にイ
グニションコイル１８とディストリビュータ１９を介し
て放電電圧が通電される。

そして、上記バイパスエア通路１５の制御弁１６にはコ
ントローラ２０から制御信号が出力されて、アイドル時
およびその他の領域での吸入空気量の制御が行われる。

また、イグニションコイル１８にも点火信号が出力され
る。

前記コントローラ２０は各種センサからの信号を受ける
ものであって、バイパスエア制御においてはエンジン回
転数信号Ｒ５アイドル信号を含むスロットル開度信号Ｔ
Ｖ、外部負荷信号等がそれぞれ人力される。

また、前記スロットル弁１２の開度特性は、第３図に示
すように、スロットル開度ＴＶがアクセル開度より低開
度になるように非線形特性に設定されている。すなわち
、アクセル開度の全閉時にはスロットル開度も全閉で、
アクセル開度が全開時にはスロットル開度も全開となる
ように連係させるものであるが、その中間開度において
は、アクセル開度よりスロットル開度が小さく、例えば
、アクセル開度が１／２の時にスロットル開度は１／４
程度となるように設定されている。

なお、上記スロットル開度特性を得るためのアクセル機
構とスロットル弁１２の開閉機構との連係は、機械的連
係で行ってもよく、また、アクセル開度を検出してスロ
ットル開度を電気的に制御するように連係してもよい。

前記コントローラ２０（制御手段）によるバイパスエア
制御弁１６の開度制御は、基本的にはスロットル弁１２
が閉じたアイドル時に水温等に応じた目標アイドル回転
数に実際のアイドル回転数が一致するように両者の差に
応じたバイパスエア量を演算して所定開度にフィードバ
ック制御するものである。また、アイドル時に電気負荷
、クーラー負荷などの外部負荷が作用している場合には
、その負荷補正を行う。

さらに、非アイドル時でエンジン回転数がストール回転
数近傍より低い回転領域の場合には、低スロツトル開度
領域でバイパスエア量を増大するような特性に設定され
たスロットル補正を行うものである。上記ストール回転
数は、トルクコンバータを有する自動変速機で、発進時
のエンジン回転数の上昇に対応して、実際に車両が駆動
し始める回転数である。すなわち、この自動変速機の場
合、アクセル操作を行ってもトルクコンバータに滑りが
あって、発進操作が行われても直ちに車両が駆動されず
にある程度エンジン回転数が上昇してから、駆動力が車
輪側に伝達される際のエンジン回転数である。そして、
このストール回転数に達するスロットル開度に対する吸
入空気量を増大してエンジン回転数の上昇を速めて発進
性を改善するために、上記スロットル補正を行うもので
ある。このストール回転数は、エンジン排気量、トルク
コンバータ特性などによって変化するが、例えば２５０
０ｒｐ１１に設定されている。

次に、上記コントローラ２ｏの処理を第２図のフローチ
ャートに従って説明する。このフローチャートはバイパ
スエア制御ルーチンについてのみ示している。制御スタ
ート後、ステップｓ１でスロットル開度信号、エンジン
回転数信号、外部負荷信号（電気負荷、クーラー負荷等
）などを読み込む。そして、ステップｓ２でスロットル
開度ＴＶが所定値ＴＶａ以下のアイドル時が否がを判定
する。

上記ステップＳ２の判定がＹＥＳでアイドル時の場合に
は、ステップｓ３で外部負荷が作動していない無負荷状
態か否かを判定する。無負荷状態の場合には、ステップ
Ｓ４でバイパスエア量ＱＢを演算する。このアイドル無
負荷状態でのバイパスエア量ＱＢは、エンジン水温に対
応して設定されるベース流量ＱＢｓｔと、目標回転数と
検出回転数との差に基づくフィードバック補正量ＱＢｆ
ｂとによって演算される。

また、上記ステップＳ３の判定がＮｏで、外部負荷が作
用しているアイドル状態では、ステップＳ５に進んで作
動している外部負荷の大きさに応じた負荷補正量ＱＢｄ
＋を読み込み、ステップＳ６でこの状態のバイパスエア
量ＱＢを演算する。この場合のバイパスエア量ＱＢは、
前記ベース流量ＱＢｓｔとフィードバック補正量Ｑ　Ｂ
　ｆｂとに、上記負荷補正量ＱＢｄｌを加算して演算さ
れる。

次に前記ステップＳ２の判定がＮｏでスロットル開度Ｔ
Ｖがアイドル開度ＴＶａ以上に開かれたオフアイドル時
には、ステップＳ７に進んでエンジン回転数Ｒがストー
ル回転数に対応した設定値Ｒｓｔ以下の低回転か否かを
判定する。この設定値Ｒｓｔは、ストール回転数（例え
ば２５（ｔＯｒｐｇ）に所定値（例えば５００ｒｐｍ）
加算した回転数に設定されている。

そして、上記ステップＳ７の判定がＮＯで設定値Ｒｓｔ
を越えた高回転時にはステップＳ８この状態のバイパス
エア量ＱＢを演算する。この場合のバイパスエア量ＱＢ
は、前記ベース流量ＱＢｓｔのみによって設定される。

また、前記ステップＳ７の判定がＹＥＳで設定値Ｒｓｔ
以下の低回転時には、ステップＳ９でスロットル開度に
応じたスロ・ソトル補正量ＱＢｔｖを読み込み、ステッ
プＳＩＯでこの状態のバイパスエア量ＱＢを演算する。

この場合のバイパスエア量ＱＢは、上記ベース流量ＱＢ
ｓｔとスロットル補正量ＱＢｔｖとを加算して設定する
。

上記スロットル補正量ＱＢｔｖは、第４図に示すように
、スロットル開度に対して低スロ・ソトル開度の領域に
設定され、前述のように発進領域の増量補正を行うもの
である。

上記のようにステップＳ４．Ｓ６．Ｓ８およびＳｌ［＋
でそれぞれ設定されたバイパスエア量ＱＢに基づき、ス
テップ５１１でそのバイパスエア量ＱＢに相当する開度
に制御弁１６を駆動するものである。

上記のような実施例によれば、アクセル開度ＴＶと吸入
空気量Ｑａの関係は第５図に示すように、前記第３図の
スロットル開度特性とバイノくスエア制御のベース流量
ＱＢとによる基本流量は、アクセル開度の増大に直線的
に比例して吸入空気量Ｑａが増加し、これに発進領域と
なる低開度側のアクセル領域で前記スロットル補正量Ｑ
Ｂｔｖに相当する吸入空気量の増量を行うものである。

換言すれば、前記第３図のスロットル開度特性はアクセ
ル開度に対して直線的に吸入空気量が増大して、アクセ
ル開度の全域で比例的に吸入空気量すなわちトルク変動
が生じて高開度での加速感を得るようにしているもので
ある。

なお、上記実施例においては、発進性を改善するための
バイパスエアの増量補正をスロットル開度に応じたスロ
ットル補正量の設定によって行っているが、アクセル開
度に対応して設定するようにしてもよく、また、段階的
にテーブル設定するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例における吸入空気量制御装置を備えた
エンジンの概略構成図、 第２図はバイパスエア制御ルーチンを示すフローチャー
ト図、 第３図はスロットル開度特性を示す特性図、第４図はス
ロットル補正量の設定例を示す特性図、 第５図はアクセル開度と吸入空気量との関係を示す特性
図である。 １・・・・・・エンジン本体、８・・・・・・吸気通路
、１２・・・・・・スロットル弁、１５・・・・・・バ
イパスエア通路、１６・・・・・・制御弁、２０・・・
・・・コントローラ（制御手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸気通路のスロットル弁の開度特性を、スロット
   ル弁開度がアクセル開度より低開度となる非線形特性に
   設定する一方、上記スロットル弁をバイパスしてバイパ
   スエアを供給するバイパスエア通路を設け、該バイパス
   エア通路にアイドル時のバイパスエア量を調整する制御
   弁を介装したエンジンの吸入空気量制御装置であって、
   エンジン回転数の上昇に対する車両の駆動力がトルクコ
   ンバータを備えた自動変速機を介して車輪に伝達され始
   めるストール回転数近傍より低回転側のエンジン回転領
   域で、前記バイパスエア通路の制御弁の開度を増大補正
   して吸入空気量を増加する制御手段を設けたことを特徴
   するエンジンの吸入空気量制御装置。