JPH0723558Y2 - 内燃機関のアイドル回転数制御装置 - Google Patents
内燃機関のアイドル回転数制御装置Info
- Publication number
- JPH0723558Y2 JPH0723558Y2 JP1985148953U JP14895385U JPH0723558Y2 JP H0723558 Y2 JPH0723558 Y2 JP H0723558Y2 JP 1985148953 U JP1985148953 U JP 1985148953U JP 14895385 U JP14895385 U JP 14895385U JP H0723558 Y2 JPH0723558 Y2 JP H0723558Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solenoid valve
- engine
- flow rate
- coil
- idle speed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は内燃機関のアイドル回転数を低温始動時から暖
機後まで最適値に制御するアイドル回転数制御装置に関
する。
機後まで最適値に制御するアイドル回転数制御装置に関
する。
〈従来の技術〉 従来の内燃機関のアイドル回転数制御装置としては、ス
ロットル弁をバイパスするバイパス通路にバイパス空気
流量制御用の電磁弁を設け、この電磁弁を介して機関の
アイドル回転数を機関冷却水温度等に応じた目標アイド
ル回転数にフィードバック制御するようにしたものがよ
く知られている。
ロットル弁をバイパスするバイパス通路にバイパス空気
流量制御用の電磁弁を設け、この電磁弁を介して機関の
アイドル回転数を機関冷却水温度等に応じた目標アイド
ル回転数にフィードバック制御するようにしたものがよ
く知られている。
そして、上記の電磁弁としては、例えば第５図に示すよ
うなものがある。これは、実開昭57-58181号公報に開示
されているもので、この公報によれば印加電流により空
気量制御をしているが、ヒステリシスが多くて安定した
制御ができないため、実際には電圧デューティ比制御で
入力信号に振動を与えてそのヒステリシスを除去して使
用している。
うなものがある。これは、実開昭57-58181号公報に開示
されているもので、この公報によれば印加電流により空
気量制御をしているが、ヒステリシスが多くて安定した
制御ができないため、実際には電圧デューティ比制御で
入力信号に振動を与えてそのヒステリシスを除去して使
用している。
第５図において、１は比例電磁駆動体、２はコイル、３
はコア、４はプランジャ、５は出力軸、６は軸受、７は
空気通路、8,9はオリフィス、10,11はバルブ、12はスプ
リング、13は調節ネジ、14はバルブガイド、15は電源端
子である。
はコア、４はプランジャ、５は出力軸、６は軸受、７は
空気通路、8,9はオリフィス、10,11はバルブ、12はスプ
リング、13は調節ネジ、14はバルブガイド、15は電源端
子である。
ここで、図示しないマイクロコンピュータからの電圧デ
ューティが端子15に印加されると、コイル２に生じる電
磁力によりプランジャ４がスプリング12に抗してコア３
に吸引され図で右側に移動する。これにより、オリフィ
ス8,9をバルブ10,11が開き、空気通路７内をスロットル
弁をバイパスした空気が流れ、アイドル回転数が制御さ
れる。
ューティが端子15に印加されると、コイル２に生じる電
磁力によりプランジャ４がスプリング12に抗してコア３
に吸引され図で右側に移動する。これにより、オリフィ
ス8,9をバルブ10,11が開き、空気通路７内をスロットル
弁をバイパスした空気が流れ、アイドル回転数が制御さ
れる。
〈考案が解決しようとする問題点〉 しかしながら、このような従来のアイドル回転数制御装
置にあって、電磁弁の電流−空気流量特性（コイル温度
一定）は第６図に示すように直線的な比例関係にしてあ
り、最大電流のときに−30℃での最大必要空気流量が得
られるようにしていたため、−30℃での最大必要空気流
量を満足するものは、暖機後所定のコイル温度になっ
て、コイル温度の上昇により磁力が低下しても、最大空
気流量が必要以上にあるため、プログラムの暴走やステ
ィックなどでバルブが開きぱなしになった場合、機関回
転数が上昇し過ぎ、また電圧デューティに対する空気流
量の変化率が必要以上に大きく制御しにくいという問題
点があった。
置にあって、電磁弁の電流−空気流量特性（コイル温度
一定）は第６図に示すように直線的な比例関係にしてあ
り、最大電流のときに−30℃での最大必要空気流量が得
られるようにしていたため、−30℃での最大必要空気流
量を満足するものは、暖機後所定のコイル温度になっ
て、コイル温度の上昇により磁力が低下しても、最大空
気流量が必要以上にあるため、プログラムの暴走やステ
ィックなどでバルブが開きぱなしになった場合、機関回
転数が上昇し過ぎ、また電圧デューティに対する空気流
量の変化率が必要以上に大きく制御しにくいという問題
点があった。
本考案は、このような従来の問題点に鑑み、機関暖機後
の最大空気流量をそのときの必要空気流量に見合うよう
低下させて、安全性を向上させると共に、安定したかつ
精度の良い制御を可能とすることを目的とする。
の最大空気流量をそのときの必要空気流量に見合うよう
低下させて、安全性を向上させると共に、安定したかつ
精度の良い制御を可能とすることを目的とする。
〈問題点を解決するための手段〉 このため、本考案は、電磁弁のコイルの収納部を囲んで
機関冷却水が循環するウォータジャケットを形成するこ
とにより、コイルを加熱する加熱手段を設けると共に、
電磁弁のコイルに生じる磁力に対する空気流量の変化特
性を、機関暖機完了時の冷却水温度における最大発生磁
力までを緩傾斜、以降を急傾斜とする２段折れ特性と
し、かつ、機関暖機完了時の冷却水温度における最大発
生磁力での空気流量を機関暖機完了時の最大必要空気量
に設定するようにしたものである。
機関冷却水が循環するウォータジャケットを形成するこ
とにより、コイルを加熱する加熱手段を設けると共に、
電磁弁のコイルに生じる磁力に対する空気流量の変化特
性を、機関暖機完了時の冷却水温度における最大発生磁
力までを緩傾斜、以降を急傾斜とする２段折れ特性と
し、かつ、機関暖機完了時の冷却水温度における最大発
生磁力での空気流量を機関暖機完了時の最大必要空気量
に設定するようにしたものである。
〈作用〉 したがって、機関暖機後には加熱手段により電磁弁のコ
イルが所定温度範囲に保たれて安定し、しかもそのとき
の最大発生磁力に対する空気流量が低下して、安全な範
囲となり、また電圧デューティ−空気流量特性が緩やか
となって制御精度が向上する。
イルが所定温度範囲に保たれて安定し、しかもそのとき
の最大発生磁力に対する空気流量が低下して、安全な範
囲となり、また電圧デューティ−空気流量特性が緩やか
となって制御精度が向上する。
〈実施例〉 以下に本考案の実施例を図面に基づいて説明する。
先ずアイドル回転数制御装置が備えられた内燃機関につ
いて第２図により説明する。
いて第２図により説明する。
第２図に示す内燃機関20において、吸入空気はエアクリ
ーナ21よりエアフローメータ22,スロットルチャンバ23
を経て吸気マニホールド24の各ブランチ部より各シリン
ダに供給され、燃料はフュエルインジェクタ25により噴
射される。ここで、吸入空気の流れはアクセルに連動す
るスロットルチャンバ23内のスロットル弁26により制御
され、アイドル時スロットル弁26はほとんど閉じてい
る。アイドル時の空気の流れはバイパスポート27を通
り、そこに装着されているアイドルアジャストスクリュ
ー28により調節されると共に、スロットル弁26の上流と
下流とを連通するバイパス通路29を通り、そこに介装し
たバイパス流量制御用の電磁弁30により適宜必要な空気
が確保される。
ーナ21よりエアフローメータ22,スロットルチャンバ23
を経て吸気マニホールド24の各ブランチ部より各シリン
ダに供給され、燃料はフュエルインジェクタ25により噴
射される。ここで、吸入空気の流れはアクセルに連動す
るスロットルチャンバ23内のスロットル弁26により制御
され、アイドル時スロットル弁26はほとんど閉じてい
る。アイドル時の空気の流れはバイパスポート27を通
り、そこに装着されているアイドルアジャストスクリュ
ー28により調節されると共に、スロットル弁26の上流と
下流とを連通するバイパス通路29を通り、そこに介装し
たバイパス流量制御用の電磁弁30により適宜必要な空気
が確保される。
電磁弁30は制御手段としてのマイクロコンピュータ31に
よって開度制御される。
よって開度制御される。
マイクロコンピュータ31は、主にマイクロプロセッサ3
2,メモリ33及びインターフェース34から構成されてい
る。インターフェース34には、内燃機関20の回転数が回
転数センサ35で検出されデジタル信号として入力される
と共に、内燃機関20の冷却水温度が水温センサ36でアナ
ログ信号として検出されA/D変換器37を介してデジタル
信号として入力される。また、インターフェース34に
は、スロットル弁26が全閉位置であることを検出するス
ロットル弁スイッチ38,トランスミッションがニュート
ラル位置であることを検出するニュートラルスイッチ39
及び車速が所定値例えば10km/h以下であることを検出す
る車速スイッチ40からそれぞれON,OFF信号が入力され
る。
2,メモリ33及びインターフェース34から構成されてい
る。インターフェース34には、内燃機関20の回転数が回
転数センサ35で検出されデジタル信号として入力される
と共に、内燃機関20の冷却水温度が水温センサ36でアナ
ログ信号として検出されA/D変換器37を介してデジタル
信号として入力される。また、インターフェース34に
は、スロットル弁26が全閉位置であることを検出するス
ロットル弁スイッチ38,トランスミッションがニュート
ラル位置であることを検出するニュートラルスイッチ39
及び車速が所定値例えば10km/h以下であることを検出す
る車速スイッチ40からそれぞれON,OFF信号が入力され
る。
マイクロコンピュータ31のメモリ33には冷却水温度に対
応した最適なアイドル回転数が予め記憶されており、マ
イクロプロセッサ32でインターフェース34に入力された
冷却水温度信号に対応したアイドル回転数の制御値（デ
ータ）を検索し、それをインターフェース34に入力され
た実回転数信号と比較演算し、内燃機関20のアイドル回
転数が制御値になるようなデジタル信号をインターフェ
ース34より出力し、図示しない回路（例えば三角波発生
器と比較器）で電圧デューティに変換して、電磁弁30の
弁開度を制御する。
応した最適なアイドル回転数が予め記憶されており、マ
イクロプロセッサ32でインターフェース34に入力された
冷却水温度信号に対応したアイドル回転数の制御値（デ
ータ）を検索し、それをインターフェース34に入力され
た実回転数信号と比較演算し、内燃機関20のアイドル回
転数が制御値になるようなデジタル信号をインターフェ
ース34より出力し、図示しない回路（例えば三角波発生
器と比較器）で電圧デューティに変換して、電磁弁30の
弁開度を制御する。
かかる電磁弁30の構造を第１図に示す。基本構造は第５
図と同様であるので、同一部分に同一符号を付して説明
を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
図と同様であるので、同一部分に同一符号を付して説明
を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
コイル２の収納部を囲んでウォータジャケット41を形成
し、機関冷却水を循環させる冷却水入口通路42と出口通
路43とを設けてある。機関冷却水は冷却系のサーモスタ
ットにより所定温度（例えば80℃）に制御されるから、
このウォータジャケット41が電磁弁30のコイル２を加熱
する加熱手段を構成している。
し、機関冷却水を循環させる冷却水入口通路42と出口通
路43とを設けてある。機関冷却水は冷却系のサーモスタ
ットにより所定温度（例えば80℃）に制御されるから、
このウォータジャケット41が電磁弁30のコイル２を加熱
する加熱手段を構成している。
また、一方のバルブ10に緩傾斜部10aと急傾斜部10bとを
形成し、コイル２に生じる磁力に対する空気流量の変化
特性を第３図（イ）に特性Ａで示すように設定してあ
る。
形成し、コイル２に生じる磁力に対する空気流量の変化
特性を第３図（イ）に特性Ａで示すように設定してあ
る。
ここで、電磁弁30のコイル２に使用している銅線は温度
抵抗係数があり、高温では抵抗が大きくなり、発生する
磁力は低下する。
抵抗係数があり、高温では抵抗が大きくなり、発生する
磁力は低下する。
したがって、縦軸に電圧デューティをとり、横軸に磁力
をとると、温度をパラメータとして、第３図（ロ）に示
すように特性となる。尚、磁力は−30℃のときに電圧デ
ューティ100％で発生する磁力を100％とした。
をとると、温度をパラメータとして、第３図（ロ）に示
すように特性となる。尚、磁力は−30℃のときに電圧デ
ューティ100％で発生する磁力を100％とした。
一方、横軸に磁力をとり、縦軸に空気流量をとると、前
記バルブ10の形状により、第３図（イ）に示すような２
段折れの特性Ａとなる。ここで、屈曲点ａは機間暖機完
了時の冷却水温度である80℃のときに電圧デューティ10
0％で発生する磁力とする。したがって、コイル２に生
じる磁力に対する空気流量の変化特性は80℃における最
大発生磁力までが緩傾斜（特性A1）、以降が急傾斜（特
性A2）の２段折れ特性Ａとなる。尚、第３図（イ）のＢ
は従来の特性である。
記バルブ10の形状により、第３図（イ）に示すような２
段折れの特性Ａとなる。ここで、屈曲点ａは機間暖機完
了時の冷却水温度である80℃のときに電圧デューティ10
0％で発生する磁力とする。したがって、コイル２に生
じる磁力に対する空気流量の変化特性は80℃における最
大発生磁力までが緩傾斜（特性A1）、以降が急傾斜（特
性A2）の２段折れ特性Ａとなる。尚、第３図（イ）のＢ
は従来の特性である。
このようにすれば、機関暖機後の冷却水温度は80℃〜11
0℃が一般的な使用範囲であり、コイル２の温度もその
範囲となるから、この範囲における最大空気流量は、80
℃で比較すると、従来のｂ点に対し、本考案の場合はａ
点となり、大巾に少なくすることができる。勿論これは
機関暖機後に加わるエアコン，パワーステアリング、電
気等の負荷に打勝って目標アイドル回転数が得られる値
である。
0℃が一般的な使用範囲であり、コイル２の温度もその
範囲となるから、この範囲における最大空気流量は、80
℃で比較すると、従来のｂ点に対し、本考案の場合はａ
点となり、大巾に少なくすることができる。勿論これは
機関暖機後に加わるエアコン，パワーステアリング、電
気等の負荷に打勝って目標アイドル回転数が得られる値
である。
第４図には電磁弁の他の実施例を示す。
この実施例の電磁弁は、端子51に印加される電圧デュー
ティでコイル52に発生する磁力によりヨーク53に対して
ロータ54が回転し、ロータ54に取付けられたバルブ55が
空気通路56を開閉するものであり、このタイプの回転式
電磁弁の場合も本考案を適用できることは明らかであ
る。
ティでコイル52に発生する磁力によりヨーク53に対して
ロータ54が回転し、ロータ54に取付けられたバルブ55が
空気通路56を開閉するものであり、このタイプの回転式
電磁弁の場合も本考案を適用できることは明らかであ
る。
〈考案の効果〉 以上説明したように本考案によれば、機関暖機後の加熱
手段による所定温度範囲における電磁弁の最大空気流量
を必要空気流量にまで低下させることができ、プログラ
ムの暴走や吸入空気に含まれる汚れでのバルブ固着によ
り開放状態になった場合でも、機関回転数の上昇を防止
することができる。また、暖機後は電圧デューティによ
る空気流量の変化率が下がるので、制御精度が向上す
る。さらに、コイルの収納部をウォータジャケットによ
り囲んであるので冷却水温度とコイル温度との差がなく
なり、またコイル温度が気温の影響を受けないので、ア
イドリングが安定する。
手段による所定温度範囲における電磁弁の最大空気流量
を必要空気流量にまで低下させることができ、プログラ
ムの暴走や吸入空気に含まれる汚れでのバルブ固着によ
り開放状態になった場合でも、機関回転数の上昇を防止
することができる。また、暖機後は電圧デューティによ
る空気流量の変化率が下がるので、制御精度が向上す
る。さらに、コイルの収納部をウォータジャケットによ
り囲んであるので冷却水温度とコイル温度との差がなく
なり、またコイル温度が気温の影響を受けないので、ア
イドリングが安定する。
第１図は本考案の一実施例を示す電磁弁の断面図、第２
図はアイドル回転数制御装置を備える内燃機関の構成
図、第３図は特性図、第４図は他の実施例を示す電磁弁
の特性図、第５図は従来例を示す電磁弁の断面図、第６
図は特性図である。 ２……コイル、７……空気通路、10,11……バルブ、10a
……緩傾斜部、10b……急傾斜部、20……内燃機関、26
……スロットル弁、29……バイパス通路、30……電磁
弁、31……マイクロコンピュータ、41……ウォータジャ
ケット
図はアイドル回転数制御装置を備える内燃機関の構成
図、第３図は特性図、第４図は他の実施例を示す電磁弁
の特性図、第５図は従来例を示す電磁弁の断面図、第６
図は特性図である。 ２……コイル、７……空気通路、10,11……バルブ、10a
……緩傾斜部、10b……急傾斜部、20……内燃機関、26
……スロットル弁、29……バイパス通路、30……電磁
弁、31……マイクロコンピュータ、41……ウォータジャ
ケット
Claims (1)
- 【請求項１】スロットル弁をバイパスするバイパス通路
と、該バイパス通路を流れる空気流量を制御する電磁弁
と、該電磁弁を介して機関のアイドル回転数を目標アイ
ドル回転数にフィードバック制御する制御手段とを備え
る内燃機関のアイドル回転数制御装置において、 前記電磁弁のコイルの収納部を囲んで機関冷却水が循環
するウォータジャケットを形成することにより、前記コ
イルを加熱する加熱手段を設けると共に、 前記電磁弁のコイルに生じる磁力に対する空気流量の変
化特性を、機関暖機完了時の冷却水温度における最大発
生磁力までを緩傾斜、以降を急傾斜とする２段折れ特性
とし、かつ、機関暖機完了時の冷却水温度における最大
発生磁力での空気流量を機関暖機完了時の最大必要空気
量に設定したことを特徴とする内燃機関のアイドル回転
数制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985148953U JPH0723558Y2 (ja) | 1985-10-01 | 1985-10-01 | 内燃機関のアイドル回転数制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985148953U JPH0723558Y2 (ja) | 1985-10-01 | 1985-10-01 | 内燃機関のアイドル回転数制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6257750U JPS6257750U (ja) | 1987-04-10 |
| JPH0723558Y2 true JPH0723558Y2 (ja) | 1995-05-31 |
Family
ID=31063699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1985148953U Expired - Lifetime JPH0723558Y2 (ja) | 1985-10-01 | 1985-10-01 | 内燃機関のアイドル回転数制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0723558Y2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010137159A1 (ja) * | 2009-05-29 | 2010-12-02 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の可変動弁装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2521807Y2 (ja) * | 1990-02-20 | 1997-01-08 | 愛三工業株式会社 | アイドル回転数制御装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5677623U (ja) * | 1979-11-21 | 1981-06-24 | ||
| JPS58172033U (ja) * | 1982-05-13 | 1983-11-17 | トヨタ自動車株式会社 | アイドル回転数制御装置 |
-
1985
- 1985-10-01 JP JP1985148953U patent/JPH0723558Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010137159A1 (ja) * | 2009-05-29 | 2010-12-02 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の可変動弁装置 |
| US8191520B2 (en) | 2009-05-29 | 2012-06-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Variable valve operating apparatus for internal combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6257750U (ja) | 1987-04-10 |
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