JPH10318112A - アイドル回転数制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単で安価な開閉弁を用いて冷却水温に応じ
て円滑にアイドル回転数を制御する。 【解決手段】 スロットル弁をバイパスする複数のアイ
ドルアップ用エア通路にそれぞれ設けた開閉弁（ＶＳＶ
、）の開閉状態の組合せに関する開閉モードを、冷
却水温度を複数段階に区分した各区分に応じて設定して
おき、検出した冷却水温度に対応する開閉モードに応じ
て各開閉弁（ＶＳＶ、）を開閉するとともに、その
開閉モードにおける冷却水温度の区分内での冷却水温度
の高低によって点火時期を変化させ、開閉モードの切り
替わり時のアイドル回転数の急激な変化を無くすように
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として自動車エ
ンジンにおけるアイドル回転数制御方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来のアイドル回転数制御方法において
は、図６に示すように、アイドル回転時にスロットル弁
２１をほぼ全閉にするとともに、アイドル回転に必要な
空気量を確保するためにスロットル弁２１をバイパスす
るアイドルエア通路２２を設け、その通路を通る空気量
を調整ねじ２３で調整することによりアイドル回転数を
調整するように構成されており、また冷却水温度の低い
暖機運転中にアイドル回転数を高くするために、例えば
実公平７−５２３７６号公報等に開示されているよう
に、さらにスロットル弁２１をバイパスするアイドルア
ップ用エア通路２４を設け、その通路２４の開度を冷却
水温度に応じて開閉するサーモワックスを用いた感温調
整弁２５にて調整するように構成されている。

【０００３】また、上記感温調整弁に代えてアイドルア
ップ用エア通路にデューティ比制御可能な電磁開閉弁を
配設し、冷却水温度に応じて適正なアイドル回転数にな
るように電磁開閉弁をフィードバック制御するようにし
たものも知られている。

【０００４】また、特開平６−１４６９５８号公報に
は、エンジン温度に基づいて吸気量に関する暖機補正増
量を算出するとともに前回の暖機補正増量との差をなま
し処理してその結果を前回の暖機補正増量に加算して前
回の暖機補正増量とすることによりフィードバック制御
せずに回転変動を円滑に制御するようにしたものが開示
されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図６のよう
に感温調整弁を用いたものでは、冷却水温度に対して適
切な吸入空気量を与えるような開度になっているとは限
らず、アイドル回転数の制御精度が低いばかりでなく、
感温調整弁自体の構成が複雑で高価であるためコスト高
になるという問題があった。

【０００６】また、デューティ比制御可能な電磁開閉弁
を用いてフィードバック制御するものでは、その電磁開
閉弁が高価であるとともに、制御構成も複雑であるため
コスト高になるという問題があり、特開平６−１４６９
５８号公報のものにおいても簡単な制御構成で円滑なア
イドル回転数制御が可能ではあるが、デューティ比制御
可能な電磁開閉弁を用いているためコスト高であるとい
う問題があった。

【０００７】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、簡単
で安価な開閉弁を用いて冷却水温に応じて円滑にアイド
ル回転数を制御することができるアイドル回転数制御方
法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、スロットル弁
をバイパスする複数のアイドルアップ用エア通路にそれ
ぞれ設けた開閉弁の開閉状態の組合せに関する開閉モー
ドを、冷却水温度を複数段階に区分した各区分に応じて
設定しておき、検出した冷却水温度に対応する開閉モー
ドに応じて各開閉弁を開閉するとともに、その開閉モー
ドにおける冷却水温度の区分内での冷却水温度の高低に
よって点火時期を変化させるものである。

【０００９】このような構成によると、冷却水温度に応
じた開閉モードに基づいて複数のアイドルアップ用エア
通路の開閉弁をそれぞれ開閉することにより、安価な開
閉弁を用いて冷却水温度に応じて吸入空気量を大まかに
制御してアイドル回転数を制御することができる。ま
た、その開閉モード内の冷却水温度の範囲内で冷却水温
度が徐々に高くなると、負荷が小さくなる分アイドル回
転数が徐々に増加して行き、その後開閉モードが切り替
わる冷却水温度に到達すると、吸入空気量が急激に低下
するためアイドル回転数が急激に低下するため、フィー
リングの悪化やドライバビリティの悪化をもたらすこと
になる。これに対して、本発明では負荷の低い領域では
点火時期と発生トルクの関係が顕著であり、点火時期に
より回転数が変わり易いことを利用して、開閉モードに
おける冷却水温度の区分内での冷却水温度の高低によっ
て点火時期を変化させることにより定常運転状態に至る
まで冷却水温度に応じて開閉モード間にわたって円滑に
アイドル回転数を制御することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明のアイドル回転数制
御方法の一実施形態を図１〜図５を参照して説明する。

【００１１】図１において、１はエンジン、２はその吸
気ポート、３は冷却水ジャケットである。吸気ポート２
にはエアクリーナ（図示せず）を通った吸気がスロット
ルボディ４、サージタンク５、及び吸気管６を介して導
入されている。７は吸気ポート２内に燃料を噴射供給す
るインジェクタ、８は点火プラグ、９はその点火時期を
制御するディストリビュータである。

【００１２】１１はスロットルボディ４内の主吸気通路
１０を開閉するスロットル弁である。またスロットルボ
ディ４には、スロットル弁１１をバイパスするようにア
イドルエア通路１２が設けられ、このアイドルエア通路
１２を通る空気量を調整ねじ１３にて調整することによ
りアイドル回転数を調整するように構成されている。

【００１３】さらに、スロットル弁１１をバイパスする
ように第１と第２のアイドルアップエア通路１４、１５
が設けられ、それらの通路１４、１５をそれぞれ開閉す
る第１の開閉弁（図中にＶＳＶと記す）１６と第２の
開閉弁（図中にＶＳＶと記す）１７が設けられてい
る。第１の開閉弁１６と第２の開閉弁１７としては、大
流量（例えば、６ｍ³ ／ｈ）のものと小流量（例えば、
３ｍ³ ／ｈ）のものが組み合わせて用いられている。

【００１４】１８はサージタンク５部分で吸気圧を検出
する圧力センサ、１９は冷却水ジャケット３における冷
却水温度を検出する水温センサである。

【００１５】２０はＥＣＵ（エンジンコントロールユニ
ット）で、圧力センサ１８、水温センサ１９からの検出
信号、及びスロットル弁１１がほぼ全閉状態であること
を検出するアイドルスイッチの検出信号と、クランク軸
の回転位置を検出する回転角センサからの信号が入力さ
れ、インジェクタ７、ディストリビュータ９、及び第１
と第２の開閉弁１６、１７に対して制御信号が出力され
ている。

【００１６】次に、運転動作を説明する。エンジン１の
定常運転時には、ＥＣＵ２０は圧力センサ１８にて検出
した吸気圧と回転角センサにて検出したエンジン回転数
に応じてインジェクタ７による燃料噴射量及びディスト
リビュータ９による点火時期を制御し、スロットル弁１
１の開度に応じて安定した運転状態が確保されている。

【００１７】一方、アイドル運転時には、ＥＣＵ２０は
アイドルスイッチからの信号によりアイドル運転中であ
ることを検出し、水温センサ１９からの信号により冷却
水温度を検出する。そして、図２に示すように、水温に
応じて設定された開閉モードＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを選択し、
それぞれのモードにおいて設定されている開閉（ＯＮ、
ＯＦＦ）条件に基づいて第１と第２の開閉弁１６、１７
（ＶＳＶ、）が開閉される。

【００１８】図２に示した具体例について説明すると、
水温が３０℃未満の場合はモードＡ、３０℃以上６０℃
未満はモードＢ、６０℃以上８０℃未満はモードＣ、８
０℃以上はモードＤと設定されている。そして、モード
Ａでは水温が低く負荷が大きく、多くのアイドルアップ
エアを必要とするために、第１と第２の開閉弁（ＶＳＶ
、）が共にＯＮされる。モードＢでは、流量の小さ
い第２の開閉弁（ＶＳＶ）をＯＦＦして流量の大きい
第１の開閉弁（ＶＳＶ）のみがＯＮされる。

【００１９】モードＣでは、流量の大きい第１の開閉弁
（ＶＳＶ）をＯＦＦして流量の小さい第２の開閉弁
（ＶＳＶ）のみがＯＮされる。モードＤでは、冷却水
温度が定常運転状態に到達しており、アイドルアップエ
アは最早必要でないので、第１と第２の開閉弁（ＶＳＶ
、）が共にＯＦＦされる。

【００２０】そうすると、アイドルアップエア流量は、
図４に示すように、水温に応じて段階的に変化すること
になる。このようにアイドルアップエア流量が段階的に
変化すると、図５に示すように、アイドルアップエア流
量の等しい同一モード内での水温の変化によって負荷が
変化するためにアイドル回転数が変化し、水温がさらに
変化してモードが切り替わるとアイドル回転数が急激に
変化することになる。

【００２１】すなわち、同一モード内で水温が徐々に高
くなるのに伴ってアイドル回転数が高くなり、さらに水
温が高くなってモードが切り替わると、アイドル回転数
は急激に低下することになり、エンジンの暖機運転中に
アイドル回転数が鋸歯状に推移し、フィーリングが悪
く、また運転中であればドライバビリティが著しく悪化
する。

【００２２】そこで、本実施形態では、図２に示すよう
に、各モードＡ〜Ｄにおいて、冷却水温度の高低に応じ
て点火時期を変化させることによりアイドル回転数の推
移が滑らかになるようにしている。即ち、アイドル等の
負荷の低い領域では、点火時期と発生トルクの関係が顕
著であり、点火時期によって回転数が変化し易いことを
応用して、各モードＡ〜Ｄにおいて点火時期の補正項を
持たせ、モードが切り替わった時に点火時期を進角して
回転数降下を抑制し、次のモード切り替わりに向けて徐
々に遅角して行くことによってアイドル回転数の推移を
滑らかにしている。図２の例では進角１０度から遅角１
０度までの間で点火時期の補正を行っている。

【００２３】上記点火時期のＥＣＵ２０における補正手
順を図３を参照して説明すると、水温センサ１９により
検出した水温によって、モードＡ〜Ｄのいずれのモード
であるかが判定され（ステップ＃１〜＃３）、該当した
それぞれのモードＡ〜Ｄにおいて図２に示すようなマッ
プを参照して水温に基づいて補正進角を計算し（ステッ
プ＃４〜＃７）、その補正値をＡＤＶＳＶとしてストア
し（ステップ＃８）、次に基本点火時期ＡＢＳＥにこの
ＡＤＶＳＶを和算し（ステップ＃９）、さらに必要に応
じてその他の大気圧補正等の補正計算を行い（ステップ
＃１０）、その点火時期の制御信号をディストリビュー
タ９に出力することによって所期の点火が行われる（ス
テップ＃１１）。その結果、図２の最下段のグラフに示
すように、アイドルアップエア流量の段階的な切り換え
のみの場合にはアイドル回転数が破線で示すように推移
するのに対して、各モード内で点火時期を変化させるこ
とによってアイドル回転数を実線で示すように水温の変
化に伴って滑らかに推移させながら定常状態のアイドル
回転数に移行させることができる。

【００２４】

【発明の効果】本発明のアイドル回転数制御方法によれ
ば、以上のように冷却水温度に応じた開閉モードに基づ
いて複数のアイドルアップ用エア通路の開閉弁をそれぞ
れ開閉することにより、安価な開閉弁を用いて吸入空気
量を大まかに制御してアイドル回転数を制御することが
でき、かつ開閉モードにおける冷却水温度の区分内での
冷却水温度の高低によって点火時期を変化させることに
より開閉モードの切り替わり時のアイドル回転数の急激
な変化を無くすことができ、安価な構成にて冷却水温度
に応じてアイドル回転数を制御できるとともに定常運転
状態に至るまで冷却水温度に応じて円滑にアイドル回転
数を制御することができてアイドル回転数の急激な変化
によるフィーリングの悪化やドライバビリティの悪化を
抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態における概略構成を示す説
明図である。

【図２】同実施形態における動作説明図である。

【図３】同実施形態における点火時期の制御手順のフロ
ー図である。

【図４】同実施形態における開閉弁の冷却水温度に応じ
た開閉状態と吸入空気流量の変化を示すグラフである。

【図５】同実施形態における開閉弁の開閉のみによるア
イドル回転数の変化を示すグラフである。

【図６】従来例のアイドル回転数制御構成の断面図であ
る。

【符号の説明】

１１ スロットル弁 １４ 第１のアイドルアップエア通路 １５ 第２のアイドルアップエア通路 １６ 第１の開閉弁 １７ 第２の開閉弁 １９ 水温センサ ２０ ＥＣＵ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スロットル弁をバイパスする複数のアイ
   ドルアップ用エア通路にそれぞれ設けた開閉弁の開閉状
   態の組合せに関する開閉モードを、冷却水温度を複数段
   階に区分した各区分に応じて設定しておき、検出した冷
   却水温度に対応する開閉モードに応じて各開閉弁を開閉
   するとともに、その開閉モードにおける冷却水温度の区
   分内での冷却水温度の高低によって点火時期を変化させ
   ることを特徴とするアイドル回転数制御方法。