JPH11236829A - エンジンの暖機方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】エンジンの冷機状態の走行に際して、全閉と全
開の中間の弁開度で排気絞りを行って、エンジンの燃焼
を改善すると共に排気絞りの暖機効果も発揮させて、エ
ンジンの暖機を走行中でも十分に行うことができるエン
ジンの暖機方法とその装置を提供する。 【解決手段】エンジンの暖機において、排気絞り弁を少
なくとも３段階の弁開度に開閉制御して、エンジンが冷
機状態かつアイドル運転中であることを検出した時には
前記排気絞り弁を第１段階の全閉の弁開度とし、また、
エンジンが冷機状態かつ非アイドル運転中であることを
検出した時には前記排気絞り弁を第２段階の半開の弁開
度とし、そして、エンジンが冷機状態に無いことを検出
した時には前記排気絞り弁を第３段階の全開の弁開度と
するように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等のエンジ
ンにおける暖機システムの制御方法とその装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動車等のエンジンの運転開始の
際に、冷機状態のエンジンを温める暖機方法として、排
気通路に排気絞り弁を設けると共に、エンジンが冷態状
態にあることを冷却水温度を検出するサーモスイッチ等
の冷機状態検出手段により検知して、排気絞り弁を全閉
して排気通路を狭めることにより、排圧の増加即ち通路
のフリクション（通路抵抗）の増加を行って暖機する方
法が採用されている。

【０００３】なお、以下ここで用いる排気絞り弁の「全
閉」という言葉は、排気通路の全閉を意味しておらず、
排気絞り弁を全閉しても、排気通路が狭まるだけで、あ
る程度の排気は通過可能になっていることを意味してお
り、機構的には、例えば、排気絞り弁の一部に貫通孔を
設けたり、閉弁量を完全に排気通路を全閉しないように
調節したりして、排気絞り弁を全閉しても一部の排気通
路の確保はできるに構成される。

【０００４】そして、この排気絞り弁の全閉によって排
圧アップが生じても、エンジンの回転速度が低下しない
ように燃焼室への燃料の噴射量が増量されるので、発生
熱量が増加して暖機を促進することができる。更に、排
気絞り弁の全閉によって排気管から排出される排気ガス
量が低減するので、排気管からの放熱量を減少すること
ができ、エンジンの冷却水を加熱する熱量を増加するこ
とができる。このエンジンの暖機に廻る熱量を増加する
ことによっても、エンジンの暖機を促進することができ
る。

【０００５】しかし、この従来の暖機方式では、冷機状
態から、アクセルを踏み込んで走行を開始すると、燃料
噴射量が増加してエンジンの発熱量が増加するにもかか
わらず、冷却水の水温が低いので暖機モードのまま、即
ち排気絞り弁を閉弁した排気絞り状態のままで走行する
ので、排気が不十分となり、シリンダ内の排気ガスの残
留量が多くなって、ＥＧＲ過多に似た状態となる。その
ため、燃焼が悪化し、多量のスモークが発生し、燃費も
低下するという問題がある。

【０００６】この問題を解決するために、特公平２−１
９２９１号公報に、暖機時の排気絞りを冷却水温度の計
測値だけで制御せずに、車速によっても制御して、所定
の車速以上になった時に、この排気絞りを解除する暖機
促進装置が記載されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この暖機促進
装置では、排気絞り弁が全開と全閉の２段階のみの開閉
制御であるために、実質的に停止状態に近い低車速（実
施例では８ｋｍ／ｈ以下）でしか排気絞りを実施でき
ず、車の走行中における暖機促進が実質的にできないと
いう問題がある。

【０００８】その上、冷機状態でエンジンの運転を開始
して、暖機完了前に走行状態に移行した場合に、車速の
上昇中に排気絞りが解除されて全閉から全開に移行する
ので、エンジンの回転速度が急激に変化して急加速する
ので加速ショックが発生して乗り心地が悪いという問題
がある。本発明は、上述の問題を解決するためになされ
たものであり、その目的は、エンジンの暖機に使用する
排気絞り弁に全閉と全開の中間の弁開度を設けて、冷機
状態の走行に際してはこの中間の弁開度の排気絞りを行
って、エンジンの燃焼を改善すると共に排気絞りの暖機
効果も発揮させて、エンジンの暖機を走行中でも十分に
行うことができるエンジンの暖機方法とその装置を提供
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
するためのエンジンの暖機方法は、エンジンの運転を制
御するエンジンコントローラに、エンジンの冷機状態を
検出する冷機状態検出手段からの冷機信号と、アイドル
運転状態を検出するアイドル検出手段からのアイドル信
号を入力して排気通路に設けた排気絞り弁を制御すると
共に、

【００１０】該排気絞り弁を第１、第２、第３の順に弁
開度が大きくなる少なくとも３段階の弁開度に開閉制御
して、前記冷機状態検出手段がエンジンが冷機状態にあ
ることを検出し、かつ前記アイドル検出手段がアイドル
運転中であることを検出した時には、前記排気絞り弁を
前記第１段階の弁開度とし、

【００１１】また、前記冷機状態検出手段がエンジンが
冷機状態にあることを検出し、かつ前記アイドル検出手
段が非アイドル運転中であることを検出した時には、前
記排気絞り弁を前記第２段階の弁開度とし、そして、前
記冷機状態検出手段がエンジンが冷機状態に無いことを
検出した時には、前記排気絞り弁を前記第３段階の弁開
度とするように制御するエンジンの暖機方法である。

【００１２】この方法によれば、冷機状態の自動車を暖
機する場合において、自動車が停止状態即ちアイドリン
グ状態では、排気絞り弁を全閉にして、暖機効果を上げ
ることができ、アクセルを踏み込んでアイドル検出装置
が非アイドル状態を検出する走行状態に移ったときに
は、排気絞り弁を半開にして、燃料噴射量の増加に伴う
排気ガス量の増加に対処しながら、暖機を行うことがで
き、暖機完了後は、排気絞り弁を全開して排気絞り無し
の通常のエンジン運転を行うことができる。

【００１３】また、さらに、上記制御に加えて、前記吸
気通路に設けた吸気絞り弁を、前記冷機状態検出手段が
エンジンが冷機状態にあることを検出した時には、閉と
するように制御する。この吸気絞りを排気絞りと併用す
ることにより、排気絞りによりフリクションの増加によ
る燃料噴射量の増加共に、増加する機械騒音や燃焼騒音
の一部、即ち、これらの騒音が吸気管から外部に漏れる
放出音の量を、この吸気絞りによって吸気管を絞ること
により、減少することができ、暖機時のエンジンの騒音
を低下させることができる。

【００１４】また、吸気の度に低温の外気である冷たい
空気を吸い込むので、この冷たい空気により暖機中のシ
リンダ温度が低下してしまうが、吸気絞りによってこの
冷たい空気量を減少させることができるので、シリンダ
温度の低下を減少できエンジンの暖機を更に促進でき
る。

【００１５】また、この方法で暖機するためのエンジン
の暖機装置は、エンジンの冷機状態を検出する冷機状態
検出手段とアイドル運転状態を検出するアイドル検出手
段を備えたエンジンにおいて、排気通路に第１、第２、
第３の順に弁開度が大きくなる少なくとも３段階に変化
する排気絞り弁を設けると共に、

【００１６】前記冷機状態検出手段がエンジンが冷機状
態にあることを検出し、かつ前記アイドル検出手段がア
イドル運転中であることを検出した時には、前記排気絞
り弁を第１段階の弁開度とし、

【００１７】前記冷機状態検出手段がエンジンが冷機状
態にあることを検出し、かつ前記アイドル検出手段が非
アイドル運転中であることを検出した時には、前記排気
絞り弁を第２段階の弁開度とし、前記冷機状態検出手段
がエンジンが冷機状態に無いことを検出した時には、前
記排気絞り弁を第３段階の弁開度とするように、前記排
気絞り弁を開閉制御するエンジンコントローラを備えて
構成される。

【００１８】この暖機装置によれば、自動車が停止状態
即ちアイドリング状態では、排気絞り弁を全閉にして、
暖機効果を上げることができ、アクセルを踏み込んでア
イドル検出装置が非アイドル状態を検出する走行状態に
移ったときには、排気絞り弁を半開して、燃料噴射量の
増加に伴う排気ガス量の増加に対処しながら、暖機を行
うことができ、暖機完了後は、排気絞り弁を全開して排
気絞り無しの通常のエンジン運転を行うことができる。

【００１９】更には、この排気絞り弁の開閉機構を、前
記排気絞り弁の前記３段階の開閉操作を行うために、負
圧源と、作動信号によって第１出口と第２出口に切り換
えて負圧入口に連通させる第１、第２負圧切換弁と、減
圧弁と負圧を入力して前記排気絞り弁を開閉するアクチ
ュエータとを設け、前記第１負圧切換弁においては、負
圧入口を前記負圧源に、第１出口を前記第２負圧切換弁
の負圧入口にそれぞれ連結すると共に、前記第２負圧切
換弁においては、第１出口を前記アクチュエータに連結
し、第２出口を前記減圧弁を経由して前記アクチュエー
タに連結して構成する。

【００２０】この減圧弁は、負圧源から入力した負圧を
低減し、大気圧との間の中間の負圧にして出力する圧力
調整弁である。この排気絞り弁の開閉装置の構成は、安
価で単純な装置である、負圧ポンプ、負圧切換弁、減圧
弁とアクチュエータの組み合わせで、排気絞り弁を第１
段階即ち全閉、第２段階即ち半開、第３段階即ち全開の
３段階に開閉制御できるので、安価に構成することがで
き、また、耐熱性にも優れた機器の組み合わせで、しか
も比較的単純な制御で弁を開閉制御できるので、弁の開
閉作動に対する高い信頼性を得ることができる。

【００２１】そして、この構成によると、ステップモー
ターやデューティ制御弁等を採用する場合に発生する、
排気通路からの高熱による作動不良の問題や高価である
という問題等を回避することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本発明に係
るエンジンの暖機方法とその装置の実施の形態を説明す
る。但し、図１〜図４は本発明を説明するための図であ
るので、本発明に係る装置やフローチャート以外は省略
して示してある。

【００２３】〔装置の構成（図１）〕図１に示すよう
に、このエンジン１の暖機装置を有する過給式エンジン
１においては、過給機のコンプレッサ３を吸気通路２に
設けると共に、この過給機のタービン６を排気通路５に
設けて、排気ガスＧの持つエネルギーによりタービン６
を回転して、このタービン６の回転によりコンプレッサ
３を駆動して新気Ａを吸気通路２に圧縮して供給するよ
うに構成される。

【００２４】そして、過給機のタービン６の下流側の排
気通路７に、排気絞り弁８を設けると共に、この排気絞
り弁８の開閉用装置20、21、22、23、24を設けて、これ
によって排気絞り弁８を第１（全閉）、第２（半開）、
第３（全開）の順に弁開度が大きくなる少なくとも３段
階の弁開度に開閉操作する。また、過給機のコンプレッ
サ３の下流側の吸気通路２にインテークスロットルと呼
ばれるステップモーター31で弁開度を調整される吸気絞
り弁４を設ける。 〔排気絞り弁の開閉用装置〕

【００２５】この排気絞り弁８の開閉用装置20、21、2
2、23、24は、負圧ポンプ（VP：バキュームポンプ）2
0、第１負圧切換弁（VSV1：バキュームスイッチングバ
ルブ）21、第２負圧切換弁（VSV2）22、減圧弁23、エク
ゾーストスロットルと呼ばれるアクチュエータ24とから
形成される。

【００２６】そして、負圧ポンプ20からの配管25は、３
ポート以上の方向制御弁で構成される第１負圧切換弁
（VSV1）21の負圧入口（入口側ポート）Ｐ11に接続さ
れ、作動（操作）信号がＯＮの時にこの負圧入口Ｐ11と
連通する第１出口（第１出口側ポート）Ｐ12に、第２負
圧切換弁（VSV2）22の負圧入口（入口側ポート）Ｐ21に
接続されている。また、作動信号がＯＦＦの時にこの負
圧入口Ｐ11と連通する第２出口（第２出口側ポート）Ｐ
13は大気開放の排気ポートとする。

【００２７】また、第２負圧切換弁（VSV2）22は作動信
号がＯＮの時にこの負圧入口Ｐ21と連通する第１出口
（第１出口側ポート）Ｐ22に、アクチュエータ24を接続
させ、作動信号がＯＦＦの時にこの負圧入口Ｐ21と連通
する第２出口（第２出口側ポート）Ｐ23に圧力調整弁で
ある減圧弁（VRV ：バキュームレギュレーティングバル
ブ）23の入口側Ｐ31を連通し、更に、この減圧弁23の出
口側Ｐ32をアクチュエータ24に接続して構成する。

【００２８】この第１、第２負圧切換弁21、22は、作動
信号がＯＮになると、図示しない内部スプリングの付勢
力に抗して内部弁を動かして、第１出口Ｐ12又はＰ22が
負圧入口Ｐ11又はＰ21に連通し、作動信号がＯＦＦにな
ると、前記内部スプリングの付勢力により第２出口Ｐ13
又はＰ23が負圧Ｐ11又はＰ21に連通するように構成され
ている。

【００２９】また、この負圧源となる負圧ポンプ31は、
図示していないＥＧＲ弁の制御用の負圧ポンプを共用し
ても他の負圧源を利用してもよい。 〔エンジン制御用装置〕そして、エンジン制御用のセン
サー類として、アクセルペダル11の近傍に、アクセルペ
ダル11と連動する図示しないアクセル開度センサーや、
アイドル状態か非アイドル状態かを検出するアイドルス
イッチ（アイドル検出手段）を設け、また、運転席に
は、暖機モードを手動でＯＮ／ＯＦＦする暖機スイッチ
（QWS ：クイックウォームアップスイッチ）を設ける。

【００３０】また、エンジン本体10のシリンダヘッドに
冷却水温度Ｔｗを検出する冷却水温度センサー（冷機状
態検出手段）12を、エンジン本体10の下部に歯付き回転
板13の単位時間内の歯の通過数、即ちエンジン10の回転
速度Ｎｅを検出する回転速度センサー14を設け、更に、
これら及びその他のセンサー類からの信号を入力とし
て、予め入力されたプログラム及びデータによってエン
ジンの運転を制御するエンジンコントロールモジュール
（ECM ）と呼ばれるエンジンコントローラ９を設けて構
成する。

【００３１】〔その他の構成〕なお、吸気通路２の入口
側にはエアクリーナー32が、排気通路７の出口側には、
マフラー26が設けられるが、必要に応じて、図１に図示
していないＥＧＲ装置やインタークーラーや排気ガス用
の触媒コンバータ等を設けて、排気ガス対策やエンジン
の高性能化を図ることができる。 〔排気絞り弁と吸気絞り弁の制御〕次に、この排気絞り
弁８と吸気絞り弁４の制御について、図２〜図４のフロ
ーチャートを参照しながら説明する。

【００３２】まず、本発明の暖機方法に関するサブルー
チンには、暖機モード判定用、排気絞り制御用と吸気絞
り制御用の３つが関係し、これらのサブルーチンは、エ
ンジンをコントロールするエンジンコントローラ（ECM
）９内のエンジン運転用のプログラム中で繰り返し呼
び出され実行されるものである。

【００３３】〔暖機モードの判定と暖機モードフラグの
設定（図２）〕先ず、図２に示す暖機モード判定用のサ
ブルーチンでは、エンジン運転用プログラムから呼び出
されてスタートとすると、ステップＳ11で、暖機スイッ
チ信号Ｑｗｓ、冷却水温度（冷機信号）Ｔｗ、エンジン
回転速度Ｎｅとアクセル開度Ａｃを読み込む。

【００３４】そして、次のステップＳ12において、図示
しない暖機スイッチからの暖機スイッチ信号ＱｗｓがＯ
Ｎ（暖機する）の状態かＯＦＦ（暖機しない）の状態か
を判定し、ＯＮのＹＥＳの場合には、ステップＳ13に行
く。ステップＳ13では、冷却水温度センサ12で検出され
た冷却水温度Ｔｗが所定の暖機停止温度ＴｗＬより低い
か否かを判定し、低いＹＥＳの場合には、ステップＳ14
に行く。

【００３５】このステップＳ14においては、回転速度セ
ンサー14で検出されたエンジン回転速度Ｎｅが、アイド
ル運転がストールする回転中止回転速度ＮｅＬと暖機停
止回転速度ＮｅＨとの間にあるか否かを判定し、間にあ
るＹＥＳの場合には、ステップＳ15に行く。ステップＳ
15では、図示しないアクセル開度センサーで検出された
アクセル開度Ａｃが暖機停止アクセル開度ＡｃＬより小
さいか否かを判定し、小さいＹＥＳの場合には、ステッ
プＳ16に行き、暖機モードフラグＦｑを１（ＯＮ）にし
てリターンする。

【００３６】また、ステップＳ12、Ｓ13、Ｓ14、Ｓ15の
いずれか一つの判定がＮＯであった場合には、ステップ
Ｓ17に行き、暖機モードフラグＦｑを０（ＯＦＦ）にし
てリターンする。この暖機停止回転速度ＮｅＨの値は例
えば、定格回転速度３６００ｒｐｍのエンジンでは、１
７００〜２０００ｒｐｍの中速レベルの回転速度で設定
され、また、暖機停止アクセル開度ＡｃＬも一例ではあ
るが全開の２５％以上の値に設定される。即ち、これら
の値を上回る運転領域では、排圧の上昇が著しいため、
排気絞り弁８は全開にすることが望ましい。

【００３７】〔排気絞り制御〕次に、図３に示す排気絞
り制御用のサブルーチンでは、エンジン運転用プログラ
ムから呼び出されてスタートとすると、ステップＳ21
で、上述の暖機モード判定用のサブルーチンで設定した
暖機モードフラグＦｑが１（ＯＮ）であるか否かを判定
して、ＯＮのＹＥＳの場合には、排気絞りを行うことに
して、ステップＳ22に行く。

【００３８】ステップＳ22では、図示しないアイドルス
イッチの信号（アイドル信号）Ｉｓがアクセル11が踏み
込まれていない即ちアイドル運転中のＯＮ状態である
か、否かを判定し、アイドル運転中のＯＮ状態であれ
ば、排気絞り弁８を第１段階の弁開度即ち全閉にして排
気絞りを行うことにして、ステップＳ23で第１負圧切換
弁（VSV1）への作動（操作）信号Ｖｓ１をＯＮに、第２
負圧切換弁（VSV2）への作動信号Ｖｓ２をＯＦＦにし
て、リターンする。

【００３９】尚、アイドルスイッチに換えて、アクセル
開度センサーの検出値でアイドル判定をしても良い。こ
のＯＮ及びＯＦＦ信号により、負圧ポンプ20からの負圧
は第１負圧切換弁21のポートＰ11とＰ12、及び第２負圧
切換弁22のポートＰ21とＰ22を経由して排気絞り弁８の
アクチュエータ24に加わり、排気絞り弁８を第１段階の
弁開度即ち全閉とする。

【００４０】そして、ステップＳ22の判定がＮＯの場
合、即ち、アイドルスイッチが踏み込まれたＯＦＦ状態
の非アイドル運転中、即ち走行中であれば、排気絞り弁
８を第２段階の弁開度即ち半開（半閉）にして排気絞り
を行うことにして、ステップＳ24で作動信号Ｖｓ１と作
動信号Ｖｓ２の両方をＯＮにしてリターンする。この２
つのＯＮ信号により、負圧ポンプ20からの負圧は第１負
圧切換弁21のポートＰ11とＰ12、及び第２負圧切換弁22
のポートＰ21とＰ23から減圧弁23（VRV）経由で、中間
負圧が排気絞り弁８のアクチュエータ24に加わることに
なり、排気絞り弁８を第２段階の弁開度即ち半開にす
る。

【００４１】また、ステップＳ21の判定がＮＯの場合に
は、排気絞りを行わなわず、排気絞り弁８を全開するこ
とにして、ステップＳ25で第１負圧切換弁（VSV1）への
作動信号Ｖｓ１と第２負圧切換弁（VSV2）への作動信号
Ｖｓ２の両方をＯＦＦにしてリターンする。

【００４２】この２つのＯＦＦ信号、厳密にはＶｓ１の
ＯＦＦ信号により、負圧ポンプ20からの負圧は第１負圧
切換弁21のポートＰ11からＰ13の大気開放側の排気ポー
トに切り換えられて排気絞り弁８のアクチュエータ24に
は負圧が加わらなくなるので、排気絞り弁８は、アクチ
ュエータ24の内部の図示しないスプリングの付勢力によ
って全開となる。

【００４３】〔吸気絞り制御〕最後に、図４に示す吸気
絞り制御用のサブルーチンでは、エンジン運転用プログ
ラムから呼び出されてスタートとすると、ステップＳ31
で、前述の暖機モード判定用のサブルーチンで設定した
暖機モードフラグＦｑが１（ＯＮ）であるか否かを判定
して、１のＹＥＳの場合には、吸気絞りを行うことに
し、ステップＳ32に行く。

【００４４】ステップＳ32では、吸気絞り弁４のアクチ
ュエータであるステップモーター31を操作する信号のた
めの制御目標弁開度ＳｖＴを、閉弁時の弁開度ＳｖＣに
設定し、この制御目標弁開度ＳｖＴと現在の弁開度Ｓｖ
1 との差ΔＳｖを指示量ＳｖＭとしてステップモーター
31への出力する。この出力により、ステップモーター31
は現在の弁解度Ｓｖ１から指示量ＳｖＭだけ開弁または
閉弁動作して、吸気絞りを実施または吸気絞り状態を維
持する。その後、現在の弁開度Ｓｖ1 を制御目標弁開度
ＳｖＴに置き換えてリターンする。

【００４５】そして、ステップＳ31の判定がＮＯの場
合、即ち、暖機モードフラグＦｑが０の場合は、ステッ
プＳ33にいく。このステップＳ33では、ステップモータ
ー31を操作する信号のための制御目標弁開度ＳｖＴを、
開弁時の弁開度ＳｖＯに設定し、この制御目標弁開度Ｓ
ｖＴと現在の弁開度Ｓｖ1 との差ΔＳｖを指示量ＳｖＭ
としてステップモーター31への出力する。この出力によ
り、ステップモーター31は現在の弁解度Ｓｖ１から指示
量ＳｖＭだけ開弁または閉弁動作して、吸気絞りを解除
または、解除状態を維持する。その後、現在の弁開度Ｓ
ｖ1 を制御目標弁開度ＳｖＴに置き換えてリターンす
る。

【００４６】この閉弁時の弁開度ＳｖＣと開弁時の弁開
度ＳｖＯの例を上げると、０〜１１段階に制御するステ
ップモーター31において、開弁時の弁開度ＳｖＯは第０
段階で、閉弁時の弁開度ＳｖＣは第９段階に相当する信
号となる。

【００４７】〔制御のまとめ〕まとめると、これらの制
御は、暖機スイッチ信号Ｑｗｓ、冷却水温度（冷機信
号）Ｔｗ、エンジン回転速度Ｎｅ、アクセル開度Ａｃ、
アイドルスイッチ（アイドル信号）Ｉｓを読み込んで、
排気絞り弁８に関する第１負圧切換弁21への作動信号Ｖ
ｓ１、第２負圧切換弁22への作動信号Ｖｓ２と吸気絞り
弁４に関する指示量ＳｖＭを出力する制御である。

【００４８】そして、暖機モード（Ｆｑ＝１（ＯＮ））
でアイドル運転時（ＩＳ＝ＯＮ）は、第１負圧切換弁21
をＯＮ、第２負圧切換弁22をＯＦＦにしてアクチュエー
タ24に負圧ポンプ20から供給される負圧を供給して、ア
クチュエータ24の図示しない内部のスプリングの付勢力
に抗して排気絞り弁８を全閉し、また、吸気絞り弁４を
閉弁して暖機する。

【００４９】また、暖機モード（Ｆｑ＝１（ＯＮ））で
非アイドル運転時（ＩＳ＝ＯＦＦ）は、第１負圧切換弁
21をＯＮ、第２負圧切換弁22をＯＮにしてアクチュエー
タ24に供給される負圧を大気圧との中間の負圧にして、
アクチュエータ24の内部のスプリングの付勢力とのバラ
ンスによって排気絞り弁８を半開し、また、吸気絞り弁
４を閉弁して暖機する。

【００５０】そして、更に、非暖機モード（Ｆｑ＝０
（ＯＦＦ））では第１負圧切換弁21をＯＦＦ、第２負圧
切換弁22をＯＦＦにしてアクチュエータ24に供給される
負圧をカットして、アクチュエータ24の内部のスプリン
グの付勢力によって排気絞り弁８を全開し、また、吸気
絞り弁４を開弁して暖機する。 〔排気絞りの効果〕

【００５１】そして、以上のエンジンの暖機方法と以上
の構成のエンジンの暖機装置によれば、冷機状態の自動
車を暖機する場合において、自動車が停止状態即ちアイ
ドリング状態では、排気絞り弁８を全閉にして、暖機効
果を上げることができ、アクセル11を踏み込んでアイド
ル検出装置が非アイドル状態を検出する走行状態に移っ
たときには、排気絞り弁８を半開にして、燃料噴射量の
増加に伴う排気ガス量の増加に対処しながら、暖機を行
うことができ、暖機完了後は、排気絞り弁８を全開して
排気絞り無しの通常のエンジン運転を行うことができ
る。

【００５２】つまり、エンジン１の暖機に使用する排気
絞り弁８に全閉（第１段階）と全開（第３段階）の中間
（第２段階）の弁開度を設けて、冷機状態から移行した
走行状態において、この中間の弁開度の排気絞りを行っ
て、エンジン１の燃焼を改善すると共に排気絞りの暖機
効果も発揮させて、走行中のエンジン１の暖機を十分に
行うことができる。

【００５３】〔吸気絞り併用の効果〕また、吸気絞りの
併用により、排気絞りによるフリクション増加に伴う噴
射増量に従って、筒内圧が上昇するので、ピストンとラ
イナーと衝突して発生する機械騒音や爆発の燃焼音など
の燃焼騒音が増加するが、これらの騒音が吸気管から放
出される騒音量を低減できる。

【００５４】また、この吸気絞りにより、吸気管から冷
たい空気がシリンダに入りシリンダ内温度が低下して暖
機性が悪化するが、吸気管を絞ることにより、この冷た
い空気量を減少して、シリンダ内温度の低下とを暖機性
の悪化を抑制できる。また、本実施例では、吸気絞りは
開弁・閉弁の２段階で行っているが、排気絞りと同様
に、３段階以上の弁開度でエンジンの運転状態に応じて
きめ細かく吸気絞りを行ってもよい。

【００５５】〔排気絞り弁の開閉機構の効果〕また、排
気絞り弁８の開閉機構を、安価で単純な装置である、負
圧ポンプ（VP）20、負圧切換弁（VSV ）21、22、減圧弁
（VRV ）23、アクチュエータ24の組み合わせで排気絞り
弁８を全閉（第１段階）、半開（第２段階）、全開（第
３段階）の３段階に開閉制御できるので、排気絞り機構
を安価に構成することができ、また、耐熱性にも優れて
おり、比較的単純な制御で排気絞り弁８を開閉制御でき
るので、排気絞り弁８の開閉作動に対する高い信頼性が
得られる。

【００５６】そして、この構成によると、ステップモー
ターを採用する場合に発生する、排気通路からの高熱に
よる作動不良の問題や高価になるという問題を回避で
き、また、ＥＧＲ弁の弁開度の調節制御等に使用される
デューティ制御弁（EVRV：エレキトリックバキューム
レギュレーティングバルブ）を採用する場合に発生する
問題、即ち、応答速度が遅くタイムラグが生じたり、ま
た熱に弱いという問題や高価であるという問題も回避で
きる。

【００５７】

【発明の効果】本発明のエンジンの暖機方法とエンジン
暖機装置によれば、冷機状態の自動車を暖機する場合に
おいて、自動車が停止状態即ちアイドリング状態では、
排気絞り弁を全閉にして、暖機効果を上げることがで
き、アクセルを踏み込んでアイドル検出装置が非アイド
ル状態を検出する走行状態に移ったときには、排気絞り
弁を半開にして、燃料噴射量の増加に伴う排気ガス量の
増加に対処しながら、暖機を行うことができ、暖機完了
後は、排気絞り弁を全開して排気絞り無しの通常のエン
ジン運転を行うことができる。

【００５８】つまり、本発明のエンジンの暖機方法とエ
ンジン暖機装置によれば、排気絞りに中間の弁開度を設
けて、走行状態においてはこの中間弁開度の排気絞りを
行ってエンジンの燃焼を改善すると共に、排気絞りの暖
機効果も発揮させて、走行中のエンジンの暖機を十分に
行うことができ、暖機走行時のスモークの発生量も低減
できる。

【００５９】そして、吸気絞りの併用により、排気絞り
によって増大するエンジンの機械騒音や爆発の燃焼音な
どの燃焼騒音が吸気管から放出される量を低減でき、ま
た、吸気管から入る冷たい空気量を低減して冷たい空気
によるシリンダ内温度の低下と暖機性の悪化を抑制で
き、更に暖機を促進することができる。

【００６０】また、排気絞り弁の開閉機構を、安価で単
純で、かつ、耐熱性に優れた装置である、負圧ポンプ、
負圧切換弁、減圧弁、アクチュエータの組み合わせで排
気絞り弁を閉（第１段階）、半開（第２段階）、開（第
３段階）の３段階の開閉操作を単純な制御で行うことが
できるので、排気絞り機構を安価に構成することがで
き、また、これらの機器は耐熱性にも優れており、しか
も比較的単純な制御で弁を開閉制御できるので、排気絞
り弁の開閉作動に対する高い信頼性を得ることができ
る。そして、この構成によると、ステップモーターを採
用する場合に発生する、排気通路からの高熱による作動
不良の問題や高価であるという問題等を回避することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るエンジンの暖機装置の構成図であ
る。

【図２】本発明に係るエンジンの暖機方法の暖機モード
判定用サブルーチンを示す図である。

【図３】本発明に係るエンジンの暖機方法の排気絞り制
御用サブルーチンを示す図である。

【図４】本発明に係るエンジンの暖機方法の吸気絞り制
御用サブルーチンを示す図である。

【符号の説明】

１ エンジン ２ 吸気通路 ３ 過給機のコンプレッサ ４ 吸気絞り弁 ５、７ 排気通路 ６ 過給機のタービ
ン ８ 排気絞り弁 ９ エンジンコント
ローラ 10 エンジン本体 11 アクセルペダル 12 冷却水温度センサー（冷機状態検出手段） 13 歯付き回転板 14 回転速度センサ
ー 20 負圧ポンプ 21 第１負圧切換弁
(VSV1) 22 第２負圧切換弁(VSV2) 23 減圧弁(VRV) 24 アクチュエータ 26 マフラー 31 ステップモーター 32 エアクリーナー Ｐ11、Ｐ21 負圧入口 Ｐ12、Ｐ22 第１出
口 Ｐ13、Ｐ23 第２出口

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの運転を制御するエンジンコン
   トローラに、エンジンの冷機状態を検出する冷機状態検
   出手段からの冷機信号と、アイドル運転状態を検出する
   アイドル検出手段からのアイドル信号を入力して排気通
   路に設けた排気絞り弁を制御すると共に、 該排気絞り弁を第１、第２、第３の順に弁開度が大きく
   なる少なくとも３段階の弁開度に開閉制御して、 前記冷機状態検出手段がエンジンが冷機状態にあること
   を検出し、かつ前記アイドル検出手段がアイドル運転中
   であることを検出した時には、前記排気絞り弁を前記第
   １段階の弁開度とし、 また、前記冷機状態検出手段がエンジンが冷機状態にあ
   ることを検出し、かつ前記アイドル検出手段が非アイド
   ル運転中であることを検出した時には、前記排気絞り弁
   を前記第２段階の弁開度とし、 そして、前記冷機状態検出手段がエンジンが冷機状態に
   無いことを検出した時には、前記排気絞り弁を前記第３
   段階の弁開度とするように制御するエンジンの暖機方
   法。
2. 【請求項２】 前記吸気通路に設けた吸気絞り弁を、前
   記冷機状態検出手段がエンジンが冷機状態にあることを
   検出した時には、閉とするように制御する請求項１記載
   のエンジンの暖機方法。
3. 【請求項３】 エンジンの冷機状態を検出する冷機状態
   検出手段とアイドル運転状態を検出するアイドル検出手
   段を備えたエンジンにおいて、排気通路に第１、第２、
   第３の順に弁開度が大きくなる少なくとも３段階に変化
   する排気絞り弁を設けると共に、 前記冷機状態検出手段がエンジンが冷機状態にあること
   を検出し、かつ前記アイドル検出手段がアイドル運転中
   であることを検出した時には、前記排気絞り弁を第１段
   階の弁開度とし、 前記冷機状態検出手段がエンジンが冷機状態にあること
   を検出し、かつ前記アイドル検出手段が非アイドル運転
   中であることを検出した時には、前記排気絞り弁を第２
   段階の弁開度とし、 前記冷機状態検出手段がエンジンが冷機状態に無いこと
   を検出した時には、前記排気絞り弁を第３段階の弁開度
   とするように、前記排気絞り弁を開閉制御するエンジン
   コントローラを備えたエンジンの暖機装置。
4. 【請求項４】 前記排気絞り弁の前記３段階の開閉操作
   を行うために、負圧源と、作動信号によって第１出口と
   第２出口に切り換えて負圧入口に連通させる第１、第２
   負圧切換弁と、減圧弁と負圧を入力して前記排気絞り弁
   を開閉するアクチュエータとを設け、 前記第１負圧切換弁においては、負圧入口を前記負圧源
   に、第１出口を前記第２負圧切換弁の負圧入口にそれぞ
   れ連結すると共に、 前記第２負圧切換弁においては、第１出口を前記アクチ
   ュエータに連結し、第２出口を前記減圧弁を経由して前
   記アクチュエータに連結して構成した請求項３記載のエ
   ンジンの暖機装置。