JPS5999048A - 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】 本発明は、エンジンの吸入空気量を制御するための装置
に関し、特に２系統の吸気通路を有するエンン゛ン（以
下「複合吸気式エンジン」という。）の吸入空気量制御
に用いて好適な、エンシ゛ンの吸入空気量制御装置に関
する。

従来より、複合吸気式エンジンが各種開発されており、
このエンジンは、１次スロットル弁を有する主吸気通路
と、２次スロットル弁を有する副吸気通路とをそなえ、
２次スロットル弁が例えば１次スロットル弁の開度が４
５°以下では閉じ、それ以上で徐々に開いてゆくように
構成されているので、高速高負荷時の性能が著しく向上
する。

しかじなゝが・ｐ、従来のこのような複合吸気式エンジ
ンでは、副吸気通路には空気だけが供給され、主吸気通
路へ余水の吸入空気量にみあった燃料が供給されるよう
になっているので、例えば１次スロットル弁開度が４５
°以上の運転領域で、スロットル弁が急閉すると、一時
的に燃料供給量の多い状態すなわちいわゆるオーバリッ
チな状態となって、排ガスに悪影響を及ぼしたり、最悪
の場合はエンジンが停止してしまうという問題点がある
。

また、上記運転領域以外でスロットル弁を急に閉じたり
、他の種類のエンジンにおいてスロットル弁を急に閉じ
たりした場合にも、同様の問題点がある。

本発明は、このような問題点を解決しようとするもので
、スロットル弁を急に閉じた場合でも、吸入空気量を適
切に制御して、オーバリッチな状態を招かないようにし
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。

このため、本発明のエンジンの吸入空気量制御装置は、
エンジンにおける吸気通路のスロットル弁配設部分より
も上流側および下流側の各部分をそれぞれ連通接続する
バイパス通路と、同バイパス通路に介装されるとともに
圧力応動装置により駆動され上記バイパス通路の吸気流
量を制御する制御弁とをそなえ、単位流通量の異なる圧
力通路が上記圧力応動装置の作動室に連通接続されて、
スロットル弁の急閉時に上記制御弁を急開させるべく、
上記のスロットル弁急閉時に上記圧力通路のうち単位流
通量の大きい方の圧力通路を通じて圧力を上記の圧力応
動装置の作動室にかけうる制御手段が設けられたことを
特徴としている。

また、本発明のエンジンの吸入空気量制御装置は、１次
スロットル弁を有する主吸気通路と、２次スロットル弁
を有する副吸気通路とをそなえ、上記２次スロトル弁が
上記１次スロットル弁の所定開度以下では閉じ同所定開
度以上で開いてゆくように構成された工、ンジンにおい
て、上記主吸気通路のスロットル弁配設部分よりも上流
側および下流側の各部分をそれぞれ連通接続するバイパ
ス通路と、同バイパス通路に介装されるとともに圧力応
動装置により駆動され上記バイパス通路の吸気流量を制
御する制御弁とをそなえ、上記主吸気通路に一端を連通
接続された１５１の圧力通路と、上記副吸気通路に−・
端を連通接続され上記第１の圧力通路よりも単位流通量
の大かい第２の圧力通路とが設けられ、上記の第１およ
び第２の圧力通路の各他端が上記圧力応動装置の作動室
に連通接続されて、且つ、上記スロットル弁の急閉時に
上記制御弁を急開させるべく、上記のスロットル弁急開
時に上記第２の圧力通路を通じて圧力を上記の圧力応動
装置の作動室にかけうる制御手段が設けられたことを特
徴としている。

以下図面により本発明の一実施例としてのエンシンの吸
入空気量制御装置について説明すると、第１図はその全
体構成を示す概略説明図、第２図は本装置をそなえたエ
ンジンの要部を示す断面図、ｐｔＳ３．４図はいずれも
その作用を説明するための７０−チャート、第５図はそ
のエンジン出力特性図、第６図（、）〜（ｅ）はいずれ
もその作用を説明するだめの特性図、第７図（ａ）〜（
ｅ）はいずれもその作用を説明するためのタイミング図
、第８図はその作用を説明するための模式図である。

この実施例では、第１図に示すように、エンジンＥが、
１次スロットル弁（以下「Ｐスロットル弁」という。）
１０を有する主吸気通路６と、２次スロットル弁（以下
「Ｓスロットル弁」という。）１２を有する副吸気通路
８という２系統の吸気通路をそなえたいわゆる複合吸気
式エンシ゛ンとして構成されており、さらにＳスロット
ル弁１２が、Ｐスロットル弁１０の所定開度（例えば４
５°）以下では閉じ、それ以上で徐々に囲いてゆくよう
になっている。

ところで、このエンシ゛ンＥでは、ｆｔ５１．　、２図
に示すように、主吸気通路６．副吸気通路８および排気
通路４が、エンジン本体２内でピストン７８によって仕
切られる燃焼室７９に連通接続しており、通路４と８と
は対向した位置に開口している。

そして、者通路６．８．４の燃焼室７９側ＩＪＩＩ口に
は、１次吸気弁（以下「Ｐ弁」という。）８１．２次吸
気弁（以下「Ｓ弁」という。）８２および排気弁８３が
取・ｔすけられており、各弁８１〜８３は動弁機構Ｍｌ
、Ｍ２等によって開閉駆動されるようになっている。

なお、１５２図においては、排気弁８３のための動弁（
幾構は図示を省略されている。

また、Ｓ弁８２のための動弁（幾溝Ｍ２には、従来から
公知の弁停止様構がイ」設されている。

第２図において、符号８０は点火プラグを示している。

主吸気通路６には、アクセルペダル（図示せず）と連動
するＰスロットル弁ｊＯのほかに、燃料噴射装置１４お
よび図示しないエア７０−メータ（カルマン渦流量計）
が介装されており、主吸気通路６の端部には、エアクリ
ーナ（図示せず）が装着されている。

燃料噴射装置１４は、燃料ポンプより低圧燃料が供給さ
れる燃料通路に介装された燃料流景調整弁である電磁弁
１５をそなえており、主吸気通路６内に噴射される燃料
量は電磁弁１５の開弁時間に対応して設定されるように
なっている。

副吸気通路８には、前述のごとく、Ｓスロットル弁１２
が介装されているが、このＳスロットル弁１２は、圧力
応動装置７０によって開閉駆動されるようになっている
。すなわちＳスロットル弁ｊ２はリンクを幾構８４を介
して圧力応動装置７０のダイアフラム７２に連係接続さ
れており、この装置７０のダイアフラム７２で仕切られ
る作動室７４に通路６８を通じて作用する圧力によって
、Ｓスロットル弁１２は開閉駆動される。

なお、作動室７４内には、Ｓスロットル弁１２を閉側へ
付勢するスプリング７Ｇが装填されている。

そして、作動室７４に作用させる圧力値の調整は、ソレ
ノイド弁６４の開閉率を制御することにより、オリフィ
ス６７付きの通路６６からの負圧と、上記ソレノイド弁
６４（τＪきの通路６９からの大気圧との割合を調整す
ることにより行なわれる。

通路６６の一端は副吸気通路８に介装されたサージタン
ク８５に連通しており、通路６９の一端はエアクリーナ
１６″を通じて外気に連通していで、各通路６６゜６７
のｊｕｔは通路６８に連通している。

また、ソレノイド弁６４の開閉率はＳスロットル弁１２
かＰスロットル弁１００所定開度（例えば４５°）以下
で閉じそれ以上で徐々に開いてゆくように制御され、こ
のためにソレノイド弁６４へは後述のコンピュータ４４
からデユーティ制御のためのパルス列信号が供給される
ようになっている。

なお、副吸気通路８の端部には、エアクリーナ１６が装
着されている。

また、排気通路４はその分岐部分４ａに排気を導いて主
吸気通路６内の混合気を暖めることができるようになっ
ている。

ところで、主吸気通路６には、Ｐスロットル弁１０をバ
イパスするすなわちスロットル弁配設部分よりも上流側
および下流側の各部分をそれぞれ連通接続するバイパス
通路１８が付設されており、このバイパス通路１８には
同通路１８を通過する吸気量を制御することによりエン
ジン燃焼室へ供給される吸気量を制御する制御弁として
のバイパス弁２０が介装されていて、このバイパス弁２
０は弁座に当接してバイパス通路１８を全開する全開位
置（第１図最下位置）から図示しないストッパにより定
められる全開位置（第１図最上位置）まで移動で参るよ
うになっている。

さらに、バイパス弁２０は圧力応動装置２２のダイアフ
ラム２４に連結されている。圧力応動装置２２の作動室
としての圧力室２６は、流量制御用オリフィス２９付き
ＮＳ１の負圧通路（第１の圧力通路）２８を介してＰス
ロットル弁１００介装位置よりも下流側の主吸気通路６
に連通接続されるとともに、１ｉｆＪ１の負圧通路２８
よりも単位流通量の大きい第２の負圧通路（第２の１下
方通路）３０を介してＳスロットル弁１２の介装位置よ
りも下流側の副吸気通路８に連通接続されており、更に
流量制御用オリフィス３３（マＪき大気通路３２および
エアクリーナ１６′を介して外気に連通接続されていて
、上記圧力室２６には、第１または第２の負圧通路２８
ｉ３０を介し吸気負圧（以下代表して「マニホルド負圧
」という）が供給され、大気通路３２を介し大気圧が供
給されるようになっている。

また第１の負圧通路２８には、常閉型の第１ソレノイド
弁３４が介装されており、第１ツレフイト′弁３４は圧
力室２６に供給される主吸気通路６がらの吸気負圧を制
御している。

他方、大気通路３２には常開型の＄２ツレフィト弁３６
が介装されており、この第２ソレノイド弁３６は圧力室
２６に供給される大気圧を制御している。

第２の負圧通路３０には、常閉型のＮＳ３ツレ／イド弁
３８が介装されていて、この第３ソレノイド弁３８は、
圧力室２６に供給される副吸気通路８からの吸気負圧を
制御するもので、第１ソレノイド弁３４によって圧力室
２６へ負圧を作用さぜる場合よりも短時間で負圧を作用
させるように制御するものである。

また圧力室２６内には、スプリング４０が配設されてお
り、このスプリング４０はグイアフラム２４を介しバイ
パス弁２０を閉方向にイ１勢し、このバイパス弁２０を
常閉弁となしている。すなわち圧力室２６に負圧が作用
しないとぎに、このスプリング３６はパ゛イパス弁２０
を機械的に定められる最小開度位置である全開位置に保
持している。

さらに、ポジションセンサ４２が設けられており、この
ボッジョンセンサ４２は、圧力応動装置２２のグイア７
ラム２４の位置を検出することにより、バイパス弁２０
の実開度を検出する可変抵抗を利用したものであって、
このポジションセンサ４２が出力するバイパス弁２０の
開度位置信号はコンピュータ４４に入力さｊｘるように
なっている。

また、Ｐスロットル弁１０の開度を検出するスロットル
開度センサ４６．エンジンＥの実回転数を例えばイクニ
ンシ３ンパルスから検出するエンジン回転ａセンサ４８
およびエンジンＥの冷却水温度を検出する冷却水温セン
サ５０が設けられており、これらのセンサ４６．４８，
５０からの信号はコンピュータ４４に入力されるように
なっている。

さらに、エンジンＥのアイドル運転状態を検出するアイ
ドルセンサとしてのアイドルスイッチ５２が設けられて
おり、このアイドルスイッチ５２は、スロットル弁全閉
時に閉じ（オンし）、それ以外で開く（オフとなる）ス
イッチで、このアイドルスイッチ５２がらの開閉（オン
オフ）信号はコンピュータ４４に入力されるようになっ
ている。

なお、コンピュータ４４へは、開度位置信号、スロット
ル開度１３号、イグニッションパルス信号、冷却水温信
号、アイドルスイッチ開閉信号のほか、エア７０−メー
タに設けられたエア７０−センサがら出力される吸入空
気量信号２図示しないトランスミッションの出力軸に設
けられこの出力軸の回転角度がら律速情報を検出する車
速センサからの車速信号等が入力され兎ようになってい
る。また、必要に応じ、ブーストセンサからの信号もコ
ンピュータ４４へ入力される。

コンピュータ４４は、各入力信号の波形整形（冷却水温
信号、開度位置信号等のアナログ信号のＡ／Ｄ変換を含
む。）を行なう入力波形整形回路６０．ＣＰＵ５４゜Ｒ
ＡＭ５６１ＲＯＭ５８および出力波形整形回路６２を有
しており、このコンピュータ４４では上記各入力信号と
ＲＯＭ５８に予じめ記憶された演算情報とからエンシ゛
ン吸入空気量の制御を行なう出力パルス信号を形成する
。

本実施例においては、コンピュータ４４から出力される
パルス信号はｆ５１ソレノイド弁３４を開閉する第１弁
駆動信号、第２ソレフイド弁３６を開閉する第２弁駆動
信号および第３ツレ／イド弁３８を開閉する第３弁駆動
信号となっている。そして第１弁駆動信号。

第２弁駆動信号および第３弁駆動信号によりそれぞれ開
閉せしめられるツレ／イド弁３４，３６．３８は協力し
て圧力応動装置２２の圧力室２６内の圧力を調整しバイ
パス弁２０の開度を制御し吸入空気量を制御するように
なっている。

なお、コンピュータ４４からは、その１世、Ｓ弁８２の
作動あるいは作動停止を制御するＳ弁制御信号または燃
料噴射装置１４の噴射量を定めろ噴射量信号や点火装置
の進角量を定める進角量信号が出力さ九る。

すなわち本実施例装置はコンピュータ４４を用いて。

Ｓ弁８２の作動状態、ｔＮ料噴射装置１４の噴射量９点
火装置の進角量およびバイパス弁２ｏの開度を調整する
ことによりエンノンの総合的な制御を行なおうとするも
のであるが、この制御は予しめＲＯＭ５８に記憶された
各種フローをＣＰＵ５４の指示によって実行することに
より行なわれる。

次に、これらの７０−について説明するが、ここでは主
としてバイパス弁２ｏの開度の調整のためのフローにつ
いて説明する。

すなわち、第３図に示すようなエンノンＥの運転状態を
識別する条Ｆｌ：ｉｌｌ定７ｒｊ−Ａ、第・４図に示す
ような３つのツレフィト′弁３４．３６．３８を駆動し
てバイパス弁２０の開度を制御する弁開度制御フローＢ
について説明するが、各７０−の選択はＣＰＵ５４から
の割込信号により行なわれるようになっている。

そして、これらの７０−のうち条件判定７０−Ａは点火
装置の点火パルスに同期して実行され、また弁開度制御
７０−Ｂは比較的短い周期ｔ１のタイマーの割込信号に
同期して実行される。

第３図に示す条件判定７０−Ａでは、Ａ　　Ｏにおいて
、スロットル開度θとエンジン回転数Ｎとから運転状態
の読み込みが行なわれ、Ａ−１において、Ｐ弁８】およ
びＳ弁８２が共に作動すべき領域（以下ＵＰ　＋　８９
ｆｉ域」という。）であるかどうかが判定される。この
Ｐ＋Ｓ領域は、具体的には第５図に符号す、ｃで示す運
較領域を指す。

なお、Ｐ弁８１のみ作動ナベと領域（以下「Ｐ領域」と
いう。）は、第５図に符号ａで示す連軸領域を指す。

Ｐ　十８１３ｉ域でないと判定された場合は、Ａ−２に
おいて、Ｓ弁８２を非作動にすべき指示が出され、さら
にｌ〜−３においてＳスロットル弁１２が全開となるよ
うに指示される。

そして、Ａ−２の指示を受けて、Ｓ弁用の弁停止磯構付
外勤弁槻構Ｍ２が非作動状態になるとともに、Ａ＝３の
指示を受けてＳ弁開閉制御用のソレノイド弁６４がＳ弁
８２を全閉とするように作動する。

また、Ｐ＋Ｓ領域であるとｔＵ定された場合は、八−４
において、Ｓスロットル弁開度Ｐｓ（θ）の設定がなさ
れ、Ａ　−５において、Ｓ弁８２の作動が指示される。

これによりＳ弁用の動弁（幾構Ｍ２が作動状態になり、
Ｓ弁８２が作動を開始する。

その後、Ａ−６において、第５図に符号Ｃで示す領域（
高速高負荷領域）であるかどうがが判定される。

ｃｆｄ′ｉ域でない、即ちｂ領域（第５図参照）である
と判定された場合は、Ａ〜７において、Ｓスロットル弁
１２が全開となるように指示される。この場合は、Ｓ弁
８２は開閉しているが、Ｓスロットル弁１２は全閉とな
るように制御されている。

Ｃ領域であると判定された場合は、Ａ−８において、ス
ロットル開度θとエンジン回転数Ｎとで決まる運転状態
に応じＳスロットル弁１２の開放が指示される。

これによりソレノイド弁６４のデユーティ率も変化して
、ＳＸスロットル弁１２上記運転状態に応じその開度を
調整される。

次に第４図に示す開度制御７０−Ｂの説明に移る。

まず、開度制御７０−Ｂの実行にあたっては、ポジショ
ンセンサ４２の初期化が行なわれる。これは始動前イグ
ニッションスイッチをオンした際ＲＡＭ５６の各アドレ
スに保持されている値をクリア（零にする）した直後に
なされるものであって、まず始動前におけるバイパス弁
２０の開度位置（すなわち全開位置）に対応したポジシ
ョンセンサ４２のルカ（電圧）をＡ／Ｄ変換して初期位
置情報としてＲＡＭ５６のアドレスＡ。０に人力し、次
いでＡ。０の値φ。、予じめＲＯ八り５８に記憶された
バイパス弁２０の許容移動範囲を与える移動範囲情報φ
ｂａｎｄおよび同じ（ＲＯＭ５８に記憶された最小開度
設定情報φ６から目標開度を与える設定情報の最小値φ
ｍｉｎと最大値φｍａｘとを演算により求めそれぞれＲ
ＡＭ５６のアドレスＡ。、とＡ。２に入力する。すなわ
ち、 Ａｏ＋−φ。十φｔＡＯ２”φ０＋φ　＋φらａｎｄと
なるが、この際φ６は極めて微小な値であり、またφ６
＋φｂａｎｃｌはバイパス弁２０の機械的に定められる
全開位置く弁座に当接する位置）と全開位置（図示しな
いストッパにより定められる位置）との距離よりわずか
に小さい値に対応しており、バイパス弁２０の実際の位
置（開度）とＲＡＭ５６に入力されている開度情報との
関係は第８図に示すようになっている。したがって、バ
イパス弁２０の位置（開度）はφｍｉｎに対応する位置
（開度）とφｍａｘに対応する位置（開度）との間で目
標開度になるように制御されることになる。

このようにして初期設定が行なわれたのち、開度制御７
０−Ｂは第１タイマーの割込信号に同期して実行されバ
イパス弁駆動手段を作動させるが、この７０−Ｂでは、
Ｂ−Ｏｔこおいて、アイドルレスインチ５２がオンであ
るか否かが判定され、オンである場合、すなわちスロッ
トル開度が全開の場合は、Ｂ−１において、バ′イパス
弁２０の目オ票開度Ｐを（ｐｏ＋ｐ（ΔＮ月にするよう
な指示が出される。ここでＰ。は基本開度データであり
、またＰ（ΔＮ）はアイドルスピードコントロールに基
づいて設定されるデータで適当な時間間隔ごとに更新さ
れる値である。

また、アイドルスイッチ５２がオフである場合、すなわ
ちスロットル開度が全開でない場合は、Ｂ−２において
、Ｌ＝１かどうかが判定され、Ｌ＝１でない場合は、Ｂ
−３において、Ｍ＝１がどうがが判定される。

ここで、Ｌ＝１．Ｍ＝１は、それぞれ後述のＢ−５゜Ｂ
−１６において設定されるフラッグ処理に基づくもので
あり、したがって当初はＬ〜１９Ｍ〜１となっている。

これにより、Ｍ＝１がどうかの判断処理では、ＮＯルー
トをとり、Ｂ−４において、Ｐ領域からＰ＋Ｓ領域への
切換指令（省略して「Ｐ→Ｐ十Ｓ切換指令」という。）
の有無力Ｃ１判定される。

そして、Ｐ−＋Ｐ　＋ｓ切換指令があった場合は、Ｂ−
５において、バイパス弁２０のための補正開度Ｐ×を漸
次減少させてゆくためのフラッグ処理（第４図において
は便宜上Ｌ＝１と表現されている。）がなされてから、
Ｂ−６において、補正開度ＰｘをＰｓ（このＰｓは第３
図のＡ−４で示すところで得られた値）に設定すること
が行なわれる。その後はＢ−７において、目標開度Ｐを
ｆＰｏ＋Ｐ（ΔＮ）＋Ｐｘｌにするような指示が出され
る。

このように、Ｐ−＋Ｐ　＋ｓ切換指令があった場合に、
補正開度Ｐｘを付加するのは次のような理由による。

すなわちＰ＋Ｓ領域においては、Ｓ弁、８２の開き始め
が早くなるように設定されているので、一部排気弁８３
の開時期とオーバラップし、排気が副吸気通路８側へ逆
流する。これにより吸気時に内部ＥＧＲが増えて、エン
ジン出力が低下することがある。

そこで、この切換時に、バイパス弁２０をあけて、エン
ジン出力を増大させているのである。

これにより、Ｐ−＋Ｐ＋Ｓ切換時のショックがなくなり
、円滑な運転を維持できる。

Ｂ−５において、Ｌ＝１なるフラッグ処理が行なわれた
のちは、その後の処理ルーチンで、Ｂ−２において、Ｙ
ＥＳルートをとるか呟その後はＢ−８において、補正開
度Ｐｘを（Ｐｘ−ΔＰ、）とする旨の指示を出し、Ｂ−
９においてＰｘ〉０かどうかの判定が行なわれる。

なお、ΔＰ１は正の微小値で干しめ設定された値である
。

このＹＥＳルートを何回が繰返して、Ｐｘ＞０でなくな
ると、Ｂ−１０においでＰｘ＝０．８−１１にオイてＬ
＝０とする処理がなされる。

このように、Ｂ−２においてＹＥＳルートをとり、これ
を何回が繰返すことにより、ｐ　＋　ｓ　ｍ域への移行
後は、Ｐｘが徐々に０になってゆくため、バイパス弁２
０の目標開度Ｐも徐々に減少してゆき、最終的にはＩＰ
０＋Ｐ（ΔＮ））となる。これによりＰ→ｐ＋ｓ領域の
過渡現象が保証される。

なお、Ｐ＋Ｓ領域では、常に内部Ｅ　Ｇ　Ｒが多いがら
、いつもエンジン出力をあげておくようにすることも可
能で、この場合はＢ−５においてＬ＝１なるフラッグ処
理を施す必要はない。

また、Ｐ→Ｐ十Ｓ切換の際の過渡運転領域を設定して、
この過渡運転領域にある開だけ、エンジンの出力補正す
なわちバイパス弁２０の開度補正を行なうようにするこ
ともできる。この場合は、この過渡運転領域であるかど
うかを判定する処理が追加される。

ところで、Ｐ→Ｐ十Ｓ切換指令のない場合は、Ｂ−４′
において、Ｐ領域であるかどうかが１！！Ｉ定される。

Ｐ領域の場合は、Ｂ−１３において、バイパス弁２０の
目標開度Ｐを＋Ｐｏ＋Ｐ（ΔＮ））にするような指示が
出される。

また、Ｐ領域でない場合、すなわちＰ十Ｓ領域の場合は
、Ｂ−１２において、スロットル開度の変化率が−ｄθ
／ｄｔ＞Ｓｏであるかどうかが判定される。

すなＪフちこのＢ−１２においては、Ｐスロントル弁１
０が急閉状態であるかどうかが判定されるのである。

そして、Ｐスロットル弁１０が急に閉じたと判定される
と、Ｂ−１４において、Ｃ領域からし領域（第５図参照
）への切換（省略して「ｃ−＋ｂ切換」という。）指令
の有りが判定される。

また、Ｐスロットル弁１０が急閉状態にない場合やｃ−
）ｌ）切換指令のない場合は、前記のＢ−４′でＰ領域
であると判定された場合と同様、Ｂ−１３において、バ
イパス弁２０の目標開度ＰをｉＰ、＋Ｐ（ΔＮｉｌにす
る旨の指示が出される。

Ｂ−１４において、Ｃ→ｂ切換有と判定された場合は、
Ｂ−１５において、第３ソレノイド弁３８を作動させて
第２の負圧通路３０を開く旨のフラッグ処理（第４図に
おいては便宜上に＝１と表現されている。）がなされて
から、Ｂ−１６において、バイパス弁２０のための他の
補正開度Ｐ、を漸次減少させてゆくための７ラツグ処理
（第４図においては便宜上Ｍ＝１と表現されている。）
がなされ、その後Ｂ−１７において、補正開度ＰＹをＰ
Ｄ（このＰＤは目標開度Ｐを全開あるいは全開に近い大
きい開度にするような値である。）に設定することが行
なわれる。そして、Ｂ−１８において、バイパス弁２０
の目標開度ＰをｉＰ、＋Ｐ（ΔＮ＋Ｐｒ）ｌにする曽の
指示が出される。

このように、スロットル弁急閉時に、補正開度Ｐ。

を付加するのは次のような理由による。すなわちＰ十Ｓ
領域において、Ｐスロットル弁１０が急閉することによ
って、Ｃ領域からｂ領域へ切換わると、ｂ領域では、前
述のへフローにおけるＡ−７の処理からもわかるように
、Ｓスロットル弁１２は全開状態となる。したがってこ
のような状況の下では、主吸気通路６内の混合気が極め
て濃くなって、すなわちいわゆるオーバリッチな状態と
なって、腓〃スに悪影響を及ぼしたり、最悪の場合はエ
ンジンＥが停止しでしまう。

そこで、このようなスロットル弁急閉時に、バイパス弁
２０を急に大きく開いて、オーバリッチな状態になるこ
とを防止しているのである。

これによりスロットル弁急閉時にも円滑な運転を維持で
きる。

なお、Ｂ−１６において、Ｍ−１なる７う／グ処理が行
なわれたのちは、その後の処理ルーチンで、Ｂ−３にお
いて、ＹＥＳルートをとるか呟その後はＢ−１９におい
て、補正開度ＰＹを（ＰＹ−ΔＰ２）とする旨の指示を
出し、Ｂ−２０において、ＰＹ〉０かどうかの判定が行
なわれる。

なお、ΔＰ２は正の微小値で予しめ設定された値である
。

このＹＥＳルートを何回か繰返してＰｙ＞Ｏでなくなる
と、Ｂ−２１においてｐＹ＝ｏ、Ｂ−２２においてＭ＝
０とする処理がなされる。

このようにＢ−３においてＹＥＳルートをとり、これを
何回か繰返す二とにより、スロットル弁急閉後は、ＰＹ
が徐々に０になってゆくため、バイパス弁２０の目標開
度Ｐも、徐々に減少してゆき、最終的には、（Ｐ、＋Ｐ
（ΔＮ）Ｊとなる。これによりスロットル弁急開時の過
渡現象が保証される。

なお、スロットル弁急閉時の過渡現象の様子を示すと、
第７図（ａ）〜（ｅ）のようになる。ここで、第７図（
ａ）はＰスロットル弁１０の開閉の様子を示すグラフ、
第７図（ｂ）はＰスロットル弁１０の変化率ｄθ／ｄｔ
の様子を示すグラフ、第７図（Ｃ）は第３ソレノイド弁
３８のオンオフ特性図、第７図（ｄ）は第１ツレ／イ１
を弁３４のオンオフ特性図、第７図（ｅ）はバイパス弁
２０の目標開度Ｐの特性図である。

そして、Ｂ−１，Ｂ−７，Ｂ−１３およびＢ−１８等の
処理が終了すると、Ｂ−２３において、ポジションセン
サ４２からの信号に基づきバイパス弁２０の実開度Ｐｒ
が読み込まれ、その後Ｂ−２４において、目標開度Ｐと
実開度Ｐｒとの開度偏差△Ｐが算出され、Ｂ−２５にお
いて、１△Ｐ１が所定数γ（不感帯の幅）よりも大きい
かどうかが判定される。そし−〇、△Ｐが不感帯内に収
まっている場合（１ΔＰ１≦γ）には、開度制御を行な
わないように指示する。

他方、１△ＰＩ＞γであれば゛、Ｂ−２６において、１
△Ｐ１に対応したソレノイド駆動時間Ｔｒ、Ｔ、を算出
しこれをレジスタへ読み込む処理がなされ、Ｂ−２７に
おいて、フラッグ処理がなされたがどうが（Ｋ＝１であ
るかどうか）が判定される。

もし、Ｋ＝１でないなら、Ｂ−２８においてΔｐ＞。

かどうかすなわち弁開度を増大させるかどうがが判定さ
れる。そして、弁開度を増大させる場合は、Ｂ−２９に
おいて、第１ソレノイド弁３４のソレノイド（以下「第
１ソレノイド」という。）のタイマーＴａにＴｒを入力
し、Ｂ−３０において第２ソレノイド弁３６のソレノイ
ド（以下「第２ソレノイド」という。）のタイマーＴｂ
にＴｏ（Ｔ、≦Ｔｒ）または０を入力し、他方△ｐ＜ｏ
となり弁開度を減少させる場合は、Ｂ−３１において第
２ツレ／イドのタイマーＴｂにＴｒを入力し、Ｂ−３２
において第１ソレノイドのタイマーＴａにＴ。またはＯ
を入力する。なお、各タイマーＴａ、Ｔｂの駆動時間（
開弁時間）Ｌａ、ｔｂの特性を示すと、それぞれ第６図
（ａ）、（ｂ）に示すようになる。

このようにして、ｔＩＳ１ソレノイド、第２ソレノイド
が駆動されるが、その際上記第１ソレフイドはタイマー
Ｔａにより与えられる駆動時開ｔａのみ励磁され、第１
ツレ／イド弁３４を開放し、池の時間帯は非励磁となり
第１ツレ／イド′弁３４を閉塞し、一方上記第２ソレノ
イドはタイマーＴｂにより与えられる駆動時間ｔｂのみ
非励磁となり、第２ソレノイド弁３６を開放し、他の時
開帯は励磁されて第２ツレ／°イド弁３６を閉塞するよ
うになっている。したがって△Ｐ〉０のときは第６図（
ｃ）に示すように第１ソレフイド弁３４の開弁時間Ｌａ
（タイマ１．−Ｔａの値）が第２ソレノイド弁３６の開
弁時間ｔｂ（タイマーＴｂの値）より大きく、両開弁時
間の差△ｊ、＝１ｇ　　ｔｂに応じて圧力室２６内が△
Ｐだけ減圧され、バイパス弁２０が開方向に駆動される
。他方△Ｐく０のときは第６図（ｄ）に示すように第２
ソレノイド弁３６の開弁時間ｔ１）（タイマーＴｂの値
）が第１ツレ／イド弁３４の開弁時間ｔａ（タイマーＴ
ａの値）より大きく、両開弁時開の差△ｔ２：”ｔｂ　
　ｔａに応じて圧力室２６内が△Ｐだけ増圧されバイパ
ス弁２０が閉方向に駆動される。

なお、このようにして変化する圧力室２６内の△Ｐ特性
を示すと、第６図（ｅ）のようになる。

そして、その後は、Ｂ−３３，Ｂ−３４において、Ｔａ
＝Ｏ、’Ｆｂ＝０になるまで、第１および第２ツレ／イ
ドを駆動することが行なわれる。

ところで、Ｂ−２７においてに＝１であると判定された
場合は、Ｂ−３５において、次のルーチンでは第３ツレ
／イド弁３８の作動は行なわない旨の処理がなされ（便
宜上に＝０と表現）、その後Ｂ−３６において、第３ソ
レノイド弁３８のソレノイド（以下［第３ソレノイドｊ
という。）のタイマーＴｃにＴｒを入力し、Ｂ−３７に
おいてＴｃ＝０になるまで、第３ソレノイドを駆動する
。

上述の構成により、まず第３図に示す７０−Ａで運転状
態が判別されたのち、第４図に示す７０−Ｂで、運転状
態に応したバイパス弁２０の目標開度Ｐと実開度Ｐｒと
の偏差△Ｐを時開ｔＩごとに更新し、この△Ｐに応じた
開弁時間ｔによって圧力応動装置２２を作動させて、バ
イパス弁２０を動作させることが行なわれる。

ところで、Ｐ十Ｓ領域で運転中に、Ｐスロットル弁１０
が、第７図（ａ）に符号ｄで示すごとく、息に閉じるこ
とによって、Ｃ領域からし領域へ切換わると、第７図（
ｃ）に符号ｅで示すごとく、瞬時に第３ツレ／イド弁３
８が開く［第７図（ｃ）においてはオンと表現されてい
る。］ため、バイパス弁２０が、第７図（ｅ）に符号ｆ
で示すごとく、はぼ全開状態になる。これによりこのス
ロットル弁急閑時においても、吸入空気量が大幅に減る
ことがなく、その結果オーバリッチな状態になることが
防止されるので、この過渡時においても、円滑な運転を
維持でとる。

そして、その後は第１ソレノイド弁３４の開閉率を第７
図（ｄ）に示すように制御して、バイパス弁２ｏの開度
Ｐを徐々に減少させて、最終的には（Ｐ、＋ＰＣΔＮ）
１にする。

また、Ｐ−＋Ｐ＋Ｓ切換があったときは、一時的に補正
開度Ｐｘをイ」加してバイパス弁開度が大きくなるよう
に制御される。これによりＰ十Ｓ領域運転中に起きる出
力ロス（このロスは前述のごとくタペット弁開閉タイミ
ングに起因して排力゛スが副吸気通路８へ逆流すること
によって起きる。）を補完するように、出力があがるた
め、Ｐ−＋Ｐ　＋ｓ切換時のショックを十分防止できる
のである。

なお、切換後は、出力ロス分の補完はなされない。

しかし前述のごとく切換後も出力ロス分の補完を行なっ
てもよい。

さらに、上記実施例によれば、バイパス弁２ｏの初期開
度位置（全開位置）に対応したポジションセンサ４２の
出力をＡ／Ｄ変換してバイパス弁２ｏの初期位置情報と
してコンピュータ４４に読み込む手段をそなえ、この初
期位置情報に基づいてバイパス弁２０の開度制御が行な
われるように構成されているので、従来のように工ンシ
゛ン製造時にエンノン毎にバイパス弁の初期位置情報を
コンピュータに入力する必要がなく、エンジン組立時の
作業の手間が大幅に改善されるという効果を奏する。

また、上記実施例によればＲＡ　Ｍ２ＯのアドレスＡ０
゜に入力された初期位置情報およびＲＯＭ５８に記憶さ
れた情報φｂａｎｄおよびφ６に基づいてφｍｉｎおよ
びφｍａｘを設定し、バイパス弁２０の開度が機械的に
設定される最小開度（全閉状態）よりわずかに開いたφ
ｍｉｎから機械的に設定される最大開度（全開状態）よ
りわずかに閉じたφｍａｘまでの範囲内で制御されるよ
うに構成しており、バイパス弁２０の開度は圧力応動装
置２２の圧力室２６の負圧の大きさとスプリング４０の
（す勢力の平衡点で一義的に設定されるようになってい
るので、バイパス弁２０がいかなる開度位置がら池の開
度位置に変位する場合であってもその変位はソレノイド
弁３４，３６．３８の駆動に基づく圧力室２６内の圧力
制御によって迅速に行なわれ、開度制御の遅れが防止さ
れるという効果を奏する。

さらに上記実施例では、圧力室２６に導通されるマニホ
ルド負圧が第１ソレノイド弁３４で制御され、同圧力室
２６に導通される大気が第２ソレノイド弁３６で制御さ
れるとともに、バイパス弁２０の開度に応じた圧力室２
６内の圧力が両ツレ／イド弁３４．３６の駆動時間の差
に基づいて設定されるように構成されているので、単一
のソレノイド弁による駆動の際に問題となっていた最小
駆、動時間の限界が取り除かれ、開度偏差が微小な場合
であってもその微小偏差に対応して正確に圧力室２６内
の圧力すなわちバイパス弁２ｏの開度を制御することが
でき、ＩＳＣにおいては回転数の安定化が速やかにはか
られ、能力開度制御においてもバイパス弁２０の開度の
最適化が速やかにはかられるという効果を奏する。

なお、圧力室に大気が作用するとバイパス弁２ｏを開側
へ駆動するような圧力応動装置を使用した場合は、第２
の負圧通路３０の代わりに、大気通路にオリフィスなし
の補助大気通路を前述の実施例と同様の要領で併設し、
この補助大気通路（第２の圧力通路）に第３ソレノイド
弁を介装することが行なわれる。

また、第１図に鎖線で示すごとく、主吸気通路６と副吸
気通路８とを連通する通路３０′を設け、この通路３０
’から第３ツレ／イｒ弁３８に至る負圧を取り出しても
よい。

さらに、Ｐ＋Ｓ領域以外でのスロットル弁急閉操作時に
、バイパス弁２０を一時的に大きく開くように制御して
もよく、また複合吸気式エンジン以外の通常の一系統吸
気通路付きエンジンにおいて、スロットル弁急閉時に、
バイパス弁２０を一時的に大きく開くように制御しても
よい。いずれの場合も、前述の実施例と同様、円滑な運
転を維持できるものである。

以上詳述したように、本発明のエンジンの吸入空気量制
御装置によれば、スロットル弁急閉時に、バイパス通路
の吸気流量を一時的に多くすることがイテなわれるので
、スロットル弁急閉操作に伴い過濃混合状態になるのを
確実に回避することができ、これにより良好な排ガス状
態で円滑な運転を維持できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例としてのエンジンの吸入空気量制
御装置を示すもので、第１図はその全体構成を示す概略
説明図、第２図は本装置をそなえたエンジンの要部を示
す断面図、第３，４図はいずれもその作用を説明するた
めの７０−チャート、第５図はそのエンジン出力特性図
、第６図（、）〜（ｅ）はいずれもその作用を説明する
ための特性図、第７図（、）〜（ｅ）はいずれもその作
用を説明するためのタイミング図、第８図はその作用を
説明するための模式図である。 ２◆争工ンジン本Ｌ４−中排気マニホルド、４ａ・・分
岐部分、６・・主吸気通路、８・・副吸気通路、１０・
・１次スロットル弁、１２・・２次スロットル弁、１４
・・燃料噴射装置、１５・・電磁弁、１６゜１６’、１
６″　・・エアクリーナ、１８・・バイパス通路、２０
・・制御弁としてのバイパス弁、２２・・圧力応動装置
、２４・・ダイアフラム、２６・・作動室としての圧力
室、２８・・第１の負圧通路（第１の圧力通路）、２９
・・オリフィス、３０・・ｆｊｓ２の負圧通路（第２の
圧力通路）、３０′　・・通路、３２・・大気通路、３
３・・オリフィス、３４・・第１ソレフイド弁、３６・
・第２ソレノイド弁、３８・・第３ソレフイド弁、４０
・・スプリング、４２・・ポジ゛ジョンセンサ、４４・
・制御手段を構成するコンピュータ、４６・彎スロット
ル開度センサ、４８・φエンジン回転数センサ、５０・
・冷却水温センサ、５２・・アイドルスイッチ、５４・
・ＣＰＵ、５Ｇ・・ＲＡＭ、５８・・ＲＯＭ、６０・・
入力波形整形回路１．６２・・出力波形整形回路、６４
・・ツレ／イド弁、６６・・通路、６７・・オリフィス
、６８．６９・・通路、７０・・圧力応動装置、７２・
・ダイアフラム、７４・・作動室、７６・・スプリング
、７８・・ピストン、７９・・燃焼室、８０・・点火プ
ラグ、８１・・１次吸気弁、８２・・２次吸気弁、８３
・・排気弁、８４・・リンクｍＷ、８５・・サージタン
ク、Ｅ・・エンノン、Ｍｌ、Ｍ２・・動弁機構。 第７図 第　８　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　エンジンにおける吸気通路のスロットル弁配
   設部分よりも上流側および下流側の各部分をそれぞれ連
   通接続するバイパス通路と、同バイパス通路に介装され
   るとともに圧力応動装置により駆動され上記バイパス通
   路の吸気流量を制御する制御弁とをそなえ、単位流通量
   の異なる圧力通路が上記圧力応動装置の作動室に連通接
   続されて、スロットル弁の急閉時に上記制御弁を急開さ
   せるべく、上記のスロットル弁急開時に上記圧力通路の
   うち単位流通量の大とい方の圧力通路を通して圧力を上
   記の圧力応動装置の作動室にかけうる制御手段が設けら
   れたことを特徴とする、エンジンの吸入空気量制御装置
   。
2. （２）１次スロットル弁を有する主吸気通路と、２次ス
   ロットル弁を有する副吸気通路とをそなえ、上記２次ス
   ロットル弁が上記１次スロットル弁の所定開度以下では
   閉じ同所定開度以上で開いてゆくように構成されたエン
   ノンにおいて、上記主吸気通路のスロットル弁配設部分
   よりも上流側および下流側の各部分をそれぞれ連通接続
   するバイパス通路と、同バイパス通路に介装されるとと
   もに圧力応動装置により駆動され上記バイパス通路の吸
   気流量を制御する制御弁とをそなえ、上記主吸気通路に
   一端を連通接続された第１の圧力通路と、上記副吸気通
   路に一端を連通接続され上記第１の圧力通路よりも単位
   流通量の大きい第２の圧力通路とが設けられ、上記の第
   １および第２の圧力辿、路の各他端が上記圧力応動装置
   の作動室に連通接続されて、且つ、上記スロットル弁の
   急閉時に上記制御弁を急開させるべく、上記のスロット
   ル弁急閉時に上記第２の圧力通路を通して圧力を上記の
   圧力応動装置の作動室にかけうる制御手段が設けられた
   ことを特徴とする、エンジンの吸入空気量制御装置。