JPH066211Y2 - エンジンの吸気制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はエンジンの吸気制御装置に関し、更に詳しくは
リンクレススロットルバルブを有する車載エンジンの吸
気制御装置に関する。

〔従来の技術〕

最近の自動車用エンジンにおいては、ＨＣ対策や燃費改
善等のために減速運転時に燃料カットを行なう燃料カッ
トモードと、エンジンの過回転を防止するために例えば
7000rpm等の所定のエンジン回転数以上で燃料カットを
実行する高速燃料カットモードが備えられているのが一
般的である。

このうち高速燃料カットモードにおいては、エンジンの
過回転を防止することによりエンジン部品の損傷防止、
排気系の過加熱を防止すると共に燃料消費を低減させる
ことを主眼点としている。このエンジン高速回転時にお
ける過回転防止のための燃料カットは、従来一般的に、
エンジン回転数が一定の燃料カット回転数を超えたとき
に燃料噴射弁からの燃料噴射を停止することにより行な
うようにさせている。この方法においては、スロットル
バルブが閉じられるまでは、燃料カット回転数近傍で燃
料カットと復帰とを繰返し、エンジンがハンチングした
状態で高速回転を続けることになる。従ってこのような
状態が運転者の意図の有無にかかわらずしばらくの間継
続すると、エンジンの各部摩耗や劣化を促進し、特に触
媒コンバータ搭載車両においては、触媒の温度を急速に
上昇させその劣化を促進するという問題を有していた。

このような問題点を改善するために、特開昭60-128957
号には、高速燃料カット−復帰が継続しているときに
は、燃料カット回転数を徐々に低めるように制御するエ
ンジンの過回転防止方法が開示されている。また本出願
人は、先に出願した特願昭61-104864号において、高速
燃料カット−復帰が継続しているときには、燃料カット
回転数及び燃料復帰回転数を徐々に下降させると共に、
両回転数を差を徐々に大きくするように制御するエンジ
ンの過回転防止方法を提案した。

一方、特開昭56-132428号、実開昭55-115178号、特開昭
55-123327号等には、いわゆるリンクレススロットルバ
ルブを使用したエンジンの回転数制御装置が開示されて
いる。すなわちリンクレススロットルバルブを使用した
回転数制御装置は、アクセルペダルの踏み込み量を検出
して、この検出されたアクセルペダルの踏み込み量に対
応してスロットルバルブ開度を制御するものであり、こ
の間の制御を電気的に行なうことによって、従来の機械
的にアクセルペダルとスロットルバルブとをリンクさせ
ていたものに比較して、各種制御が行なえるようにした
ものである。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし燃料カットによるエンジンの過回転防止方法にお
いては、エンジンがハンチングした状態で高速回転を続
けることになるため、ハンチングに起因するショック振
動及び燃費悪化が生じるという問題がある。この問題
は、前述した特開昭60-128957号及び特願昭61-104864号
において幾分改善されているが、これらの技術も高速燃
料カットによりエンジンのオーバーヒートを防止しよう
としているため、ハンチングに起因するショック及び燃
費悪化を完全に解決するものではない。

本考案はこのような点に鑑みなされたものであり、その
目的とするところは、吸気通路にリンクレススロットル
バルブを介装されたエンジンにおいて、エンジンハンチ
ングによるショック等を生ずることなく、車両停止中の
エンジンのオーバーヒートを有効に防止するエンジンの
吸気制御装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕 上述した従来技術の問題点を解決するために、本考案
は、第１図のブロック図に示されるように、吸気通路に
アクセルペダルと連動するメインスロットルバルブと、
制御手段により開閉制御されるリンクレススロットルバ
ルブとを直列に配置した車載エンジンの吸気制御装置に
おいて、エンジン回転数検出手段と、エンジン温度検出
手段及びタイマーの少なくとも一方と、車両が停止して
いるか否かを判定する車両停止状態判定手段と、エンジ
ン出力の車両駆動輪への伝達が遮断されているか否かを
検出するエンジン空転状態検出手段と、車両停止中且つ
エンジン空転状態において、エンジン回転数が所定値以
上の状態が所定時間経過しているか、又はエンジン回転
数が所定値以上でかつエンジン温度が所定値以上であ
る。レーシング状態を検出する手段と、レーシング状態
が検出されたとき、前記リンクレススロットルバルブを
除々に閉じ側に制御する制御手段とを設けたことを特徴
とするエンジン吸気制御装置が提供される。

〔作用〕

車両停止中且つエンジン空転状態において、エンジン回
転数が所定回転数以上の状態が所定時間経過している
か、又はエンジン回転数が所定値以上でエンジン温度が
所定値以上である場合に、レーシング状態検出手段によ
りエンジンがレーシング状態にあると検出する。このレ
ーシング状態が検出されたときには、制御手段によりリ
ンクレススロットルバルブを閉じる方向に制御する。リ
ンクレススロットルバルブを徐々に閉じるように制御す
るのが望ましいが、所定開度まで直ちに閉じるように制
御しても良い。

〔実施例〕

以下本考案のエンジンの吸気制御装置について図面に示
す実施例に基づいて詳細に説明することにする。

第２図は本考案の全体概略構成図を示しており、符号１
０で示されるエンジンの吸気通路１２には、エアクリー
ナ１４、エアフローメータ１６、メインスロットルバル
ブ１８、及びメインスロットルバルブ１８の上流側にサ
ブスロットルバルブ２０が介装されている。メインスロ
ットルバルブ１８はリンク２２を介してアクセスペダル
２４に連結されており、アクセスペダル２４の踏み込み
量に応じて開閉制御される。

一方、サブスロットルバルブ２０は、電気サーボモータ
２６により開閉制御されるリンクレススロットルバルブ
であり、通常は第２図に示すように全開位置に保持され
ている。サブスロットルバルブ２０の制御は、電子制御
装置（ＥＣＵ）３０により行なわれるように構成されて
おり、電子制御装置３０には回転数センサ３１、車速セ
ンサ３２、水温センサ３３、ニュートラルスイッチ３
４、及びメインスロットルバルブ１８のアイドルスイッ
チ３５からの信号が取込まれ、これらの入力信号に基づ
いて電子制御装置３０は、電気サーボモータ２６を制御
してサブスロットルバルブ２０の開度を制御するように
なっている。

電子制御装置３０は、例えばバッテリー電源により作動
するマイクロコンピュータであり、このマイクロコンピ
ュータ内には、第３図に示すように、中央処理ユニット
（ＣＰＵ）４０と、リードオンメモリ（ＲＯＭ）４２
と、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）４４とが設けら
れており、このうちＲＯＭ４２には、メインルーチン、
燃料噴射量制御ルーチン、点火時期制御ルーチン等のプ
ログラム、これらの処理に必要な種々の固定データ、定
数等が格納されている。さらにマイクロコンピュータ内
には、マルチプレクサを有するA/D変換器４６とバッフ
ァメモリを有するＩ／Ｏ装置48,50とが組込まれ、これ
らはコモンバス５２により互いに接続されている。

Ａ／Ｄ変換器４６においては、エアフローメータ１６、
水温センサ３３等の各センサの出力信号をバッファを介
してマルチプレクサに入力し、これらのデータをＡ／Ｄ
変換してＣＰＵ４０の指令により所定の時期にＣＰＵ４
０及びＲＡＭ４４に出力するようにしている。これによ
りＲＡＭ４４内に吸入空気量、水温等の最新検出データ
を取込み、その所定領域にこれらのデータを格納する。
またＩ／Ｏ装置４８においては、回転数センサ３１、車
速センサ３２、ニュートラルスイッチ３４、メインスロ
ットルバルブ１８のアイドルスイッチ３５等の各センサ
の検出信号を入力し、これらのデータをＣＰＵ４０の指
令により所定の時期にＣＰＵ４０及びＲＡＭ４４へ出力
するようにしている。

ＣＰＵ４０はＲＯＭ４２に記憶されているプログラムに
従って、Ｉ／Ｏ装置５０を介してサブスロットルバルブ
２０制御用のサーボモータ２６を制御するようになって
いる。

いま停車中に故意にアクセルペダル２４を踏み続ける
と、メインスロットルバルブ１８は開きエンジン１０の
吸気量が増大するため、エンジン回転数は極端に上昇す
る。この状態を所定時間続けると走行風がないためエン
ジンがオーバーヒートを起こし、エンジンダメージに至
るおそれがある。これを防止するため、本考案では一定
時間毎にエンジン回転数をチェックし、エンジンがオー
バーヒートを起こさないようサブスロットルバルブ２０
の開度を制御するものである。

以下第４図のフローチャートを参照して本考案の一実施
例であるエンジンの吸気制御装置の作用について説明す
ることにする。

まずステップ101において、車速が５km/h以下か否か、
すなわち車両が停止中か否か判定する。ステップ102に
おいては、メインスロットルバルブ１８のアイドルスイ
ッチ３５の信号から、メインスロットルバルブ１８が開
かれているか否か判定する。ステップ103においては、
ニュートラルスイッチ３４がオンか否か判定する。これ
はA/T車の場合で、Ｍ／Ｔ車の場合にはニュートラルス
イッチに変えてクラッチスイッチがオンか否か判定す
る。すなわちステップ103においては、エンジンが空転
状態にあるか否か判定していることになる。

ステップ104においては、エンジン冷却水温が７０℃以
上か否か判定し、次いでステップ105に進んで5000rpm以
上のエンジン回転数ＮＥが５sec以上経過しているか否
か判定する。

ステップ101〜105が全て肯定判定の場合には、ステップ
106に進んでエンジン回転数ＮＥが1500rpmになるようサ
ブスロットルバルブ２０を１°／0.5secの速度で閉じ側
に制御し、エンジンのオーバーヒートを防止する。

一方、ステップ101〜105の条件の１つでも成立しない場
合には、ステップ107に進んでサブスロットルバルブ２
０を全開状態となるように制御する。すなわちこの場合
にはエンジンオーバーヒートを起こすおそれはほとんど
なく、かえってサブスロットルバルブ２０を閉じ側に制
御した場合には、不具合が発生するおそれがあるからで
ある。

次に第５図を参照して第２の実施例について説明する。
まずステップ120において、車速が１０km/h未満か否か
判定する。ステップ121においては、メインスロットル
バルブ１８に開いているか否か判定する。ステップ122
においては、ニュートラルスイッチがONか否か判定す
る。ステップ120〜122が全て肯定判定の場合、ステップ
123へ進む。一方、ステップ120〜122のうち１つでも否
定と判定された場合、ステップ124に進み、サブスロッ
トルバルブ２０を全開位置まで、３°／0.5secの速度で
開き側に制御する。

ステップ123では、6000rpm以上のエンジン回転数ＮＥが
１０sec以上経過しているか否か判定する。肯定判定の
場合、ステップ125に進み、エンジン回転数ＮＥが1500r
pmになるようサブスロットルバルブ２０を１°／0.5sec
の速度で閉じ側に制御し、エンジンのオーバーヒートを
防止する。

ステップ123において否定判定されると、ステップ126に
進み、エンジン冷却水温が110℃以上か否か判定する。
ステップ127では、エンジン回転数ＮＥが3000rpm以上か
否か判定する。ステップ126および127が肯定判定の場
合、ステップ125に進みサブスロットルバルブ２０を閉
じ側に制御し、エンジンのオーバーヒートを防止する。
これにより、例えば、レーシング状態におけるエンジン
回転数ＮＥより若干低いエンジン回転数ＮＥが長い間連
続することによるオーバーヒートを防止することができ
る。

ステップ126又は127のいずれか一方が否定判定された場
合、ステップ124に進んでサブスロットルバルブ２０を
所定速度で全開とする。すなわちこの場合にはエンジン
がオーバーヒートを起こすおそれがなく、サブスロット
ルバルブ２０を閉じ側に制御した場合生ずる不具合を回
避するものである。

〔考案の効果〕 本考案のエンジンの吸気制御装置は以上詳述したように
構成したので、車両停止中のエンジンのオーバーヒート
を有効に防止できるという効果を奏する。またリンクレ
ススロットルバルブを閉じ側に制御してエンジンの回転
数を低下させているので、エンジンハンチングによるシ
ョック、燃費の悪化も起こることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のエンジンの吸気制御装置の構成ブロッ
ク図、 第２図は本考案一実施例の概略全体構成図、 第３図は電子制御装置をマイクロコンピュータで構成し
た例を示すブロック図、 第４図は本考案第１実施例の作用を示すフローチャー
ト、 第５図は本考案第２実施例の作用を示すフローチャート
である。 １２…吸気通路、１４…エアクリーナ、 １６…エアフローメータ、 １８…メインスロットルバルブ、 ２０…サブスロットルバルブ、 ２２…リンク、２４…アクセルペダル、 ２６…電気サーボモータ、 ３０…電子制御装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】吸気通路にアクセルペダルと連動するメイ
   ンスロットルバルブと、制御手段により開閉制御される
   リンクレススロットルバルブとを直列に配置した車載エ
   ンジンの吸気制御装置において、エンジン回転数検出手
   段と、エンジン温度検出手段及びタイマーの少なくとも
   一方と、車両が停止しているか否かを判定する車両停止
   状態判定手段と、エンジン出力の車両駆動輪への伝達が
   遮断されているか否かを検出するエンジン空転状態検出
   手段と、車両停止中且つエンジン空転状態において、エ
   ンジン回転数が所定値以上の状態が所定時間経過してい
   るか、又はエンジン回転数が所定値以上でかつエンジン
   温度が所定値以上である、レーシング状態を検出する手
   段と、レーシング状態が検出されたとき、前記リンクレ
   ススロットルバルブを除々に閉じ側に制御する制御手段
   とを設けたことを特徴とするエンジン吸気制御装置。