JPS5999049A

JPS5999049A - エンジンの吸入空気量制御装置

Info

Publication number: JPS5999049A
Application number: JP57207948A
Authority: JP
Inventors: Akira Takahashi; 晃高橋; Kazumasa Iida; 和正飯田; Katsuo Akishino; 秋篠　捷雄
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1982-11-27
Filing date: 1982-11-27
Publication date: 1984-06-07
Anticipated expiration: 2009-11-02
Also published as: JPH0686823B2

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ジン（以下
「複合吸気式エンジン」という。）の吸入空気量制御に
用し・て好適な、エンジ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次スロットル弁を中ｒＪ１部に１次
吸気弁を燃焼室側端部にそれぞれ有する主吸気通路と、
２＊スロツトル弁を中間部に２次吸気弁を燃焼室側端部
にそれぞれ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４５゜以下では
閉じ、それ以上で徐々に開いてゆき、且つ、２次吸気弁
が所定のエンジン回転数以上でのみ作動しうるように構
成されているので、高速高負荷時の性能が着しく向上す
る。

しかしながら、従来のこのような複合吸気式エンジンで
は、副吸気通路のエンジン燃焼室側部分に設けられる２
次吸気弁の開き始めが早くなるように設定されているの
で、１次吸気弁のみの作動領域から１次吸気弁および２
次吸気弁両方の作動領域への８行時に、２次吸気弁が一
部排気弁の開時期とオーバラップしていることと相まっ
て、排気が副吸気通路側へ逆流し、これにより吸気時に
内部ＥＧＲが増えて、エンジンの出力が低下腰その結果
ショックがおき、円滑な運転を維持できないという問題
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
、１次吸気弁のみの作動領域から１次吸気弁および２次
吸気弁両方の作動領域へ移行したときでも、この過渡時
にショックがおきないようにして、円滑な運転を維持で
きるようにした、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、本発明のエンシ゛ンの吸入空気量制御装置は
、１次スロットル弁を中間部に１次吸気弁を燃焼室側端
部にそれぞれ有する主吸気通路と、２次スロットル弁を
中間部に２次吸気弁を燃焼室側端部にそれぞれ有する副
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
開いてゆき且つ上記２次吸気弁が所定の運転領域でのみ
作動しうるように構成されたエンジンにおいて、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アクチュエータに
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１次吸気弁のみの作動領域から上
記の１次吸気弁および２次吸気弁両方の作動領域への移
行時に、上記アクチュエータへ上記制御弁を開くための
信号を出力す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ジンの吸
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
ンノ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（ａ）〜（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。

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を中間部に有するとともに１次吸気弁（以下「Ｐ弁
」という。）８１を燃焼室側端部に有する主吸気通路６
と、２次スロットル弁（以下「Ｓスロットル弁」という
。）１２を中間部に有するとともに２次吸気弁（以下「
Ｓ弁」という。）８２を燃焼室側端部に有する副吸気通
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
気式エンジンとして構成されており、さらにＳスロット
ル弁１２か、Ｐスロットル弁１０の所定開度（例えば４
５°）以下では閉し、それ以上で徐々に開いてゆき、且
つＳ弁８２が所定のエンジン回転数以上の運転領域での
み作動するようになっている。

以下、このエンジンＥについて詳述する。すなわち、こ
のエンノンＥでは、第１，２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か、エンシ゛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
しでいる。

そして、各通路６，８．４の燃焼室７９側開口には、Ｐ
弁８１．Ｓ弁８２および排気弁８３が取４号けられてお
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、第２図においては、−ト気弁８３のための動弁機
構は図示を省略されている。

また、Ｓ弁８２のための動弁機構Ｍ２には、従来から公
知の弁停止機構が付設されており、これによりＳ弁８２
は弁作動状態と弁作動停止状態とを選択的にとることが
できる。

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１０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）
が介装されでおり、主吸気通路６の端部１こ１よ、エア
クリーナ（図示せず）が装着されてνする。

燃料噴射装置１４は、燃料ポンプより低圧燃料力ｆ供給
される燃料通路に介装された燃料流量調整弁である電磁
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・ノトル弁１
２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１２はリンク機構８４を介
して圧力応動装置７０のダイア７ラム７２に連係接続さ
れており、この装置７０のダイア７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・ントル弁１２を閉側
へ付勢するスプリング７６が装填されて（する。

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、上記ツレ／イド弁
６４イ」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て、各通路６６゜６７
の池端は通路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
がＰスロットル弁１０の所定開度（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かできるようになっ
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
シ゛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
２０は弁座に当接してバイパス通路１８を全閉する全閉
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）まで移動できる
ようになっている。

さらに、バイパス弁２０はアクチ１エータとしての圧力
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付と第１の負圧通路（第１の圧力通
路）２８を介してＰスＵツ）ル弁１０の介装位置よりも
下流側の主吸気通路６に連通接続されるとともに、第１
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の圧力通路）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付き大気通路３
２およびエアクリーナ托′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２８．３０を介し吸気負圧（以下代表してしマニホル
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」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／イド弁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。

能力、大気通路３２には常開型の第２ソレフイド弁３６
が介装されておＩ）、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、常閉型の第３ソレノイド弁３
８が介装されていて、この第３ツレ／イド弁３８は、圧
力室２６に供給される副吸気通路８がらの吸気負圧を制
御するもので、第１ソレノイド弁３４によって圧力室２
６へ負圧を作用させ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はダイアフラム２４を介しバイ
パス弁２０を閉方向に付勢し、このバイパス弁２０を常
Ｉ３／１弁となしている。すなわち圧力室２６に負圧か
作用しないときに、このスプリング３６はバイパス弁２
０を機械的に定められる最小開度位置である全閉位置に
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
ポジションセンサ４２は、圧力応動装置２２のダイアフ
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、
このボッジョンセンサ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に入力されるようにな
っている。

、４た、■〕スロッ）・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ｉを例えば
イグニッションパルスから検出するエンジン回転数セン
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Ｉ）、これらのセンサ４６
　、４８　、５０からの信号はコンピュータ・↓４に人
力されるようになっている。

さらに、エンシ゛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、スロント
ル開度信号、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７ｏ−メータ
に設けられたエア７０−センサがら出力される１汲入空
気量信号１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からＩＪ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るようになって
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へ人力される。

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
゜ＩでＡＭ５６．ＲＯＭ５８および出力波形整形回路６
２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ｉ（０Ｍ５８に予じめ記憶された演算情報とがら
エンノ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
パルス信号は第１ソレノイド弁３４を開閉する第１弁駆
動信号、第２ソレノイド弁３６を開閉する第２弁駆動信
号およびｆ５３ソレノイド弁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
閉せしめられるソレノイド弁３４，３６．３８は１筋力
してＪ主力応動装置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、その池、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の噴射量を定める噴射量信号や点火装置の
進角量を定める進角量信号か出力される。

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、燃料噴射装置ｊ４の噴射量９点火
装置の進角量およびバイパス弁２０の開度を調整するこ
とによりエンシ゛ンの総合的な制御を行なおうとするも
のであるが、この制御は干しめ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−について説明するか゛、ここでは
主としてバイパス弁２０の開度の調整のためのフローに
一ついて説明する。

すなわち、ｆ５３図に示すようなエンノンＥの運転状態
を識別する条件１！！Ｉ定フローノ＼、第４図に示すよ
うな３つのソレノイド弁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７０−Ｂにつ
いて説明するが、各７０−の選択はＣＰＩＪ５４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−）〜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１＋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−０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８１および
Ｓ弁８２が共に作動すべき領域（以下「Ｐ＋Ｓ領域」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で示す運転領域を指
す。

なお、Ｐ弁８１のみ作動すべぎ領域（以下「Ｐ領域」と
いう。）は、第５図に符号ａで示す運転領域を指す、Ｐ
＋Ｓ領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Ａ−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（
す％動弁機構Ｍ２が非作動状態になるとともに、八−３
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を全開とするように作動する。

また、Ｐ＋Ｓ領域であると判定された場合は、Ａ−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弁用の動弁機構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）であるがどうがが判定される。

Ｃ領域でない、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は全開となるよう
に制御されている。

Ｃ＠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。

これによりツレ／イト′弁６４のデユーティ率も変化し
て、Ｓスロットル弁１２が上記運転状態に応しその開度
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（すなわち全閉位置）に対応したポジシ
ョンセンサ４２の出力（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に入力し、次
いでＡ。０の値φ。、予しめＲＯＭ５８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φｂ
ｉｎｄおよび同しくＲＯＭ５８に記憶された最小開度設
定情報φ６がら目標開度を与える設定情報の最小値φｍ
ｉｎと最大値φｍａｘとを演算により求めそれぞれＲＡ
Ｍ５６のアドレスＡ。１とＡ　６２に入力する。すなわ
ち、Ａ。、＝φ。十ｄｌ　−Ａ　Ｏ２＝φ０＋φ６＋φｂａ
ｎｄとなるが、この際φ６は極めて微小な値であり、ま
たφ２＋φｂａｎｃｌはバイパス弁２０の機械的に定め
られる全閉位置（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２ｏの実
際の位置（開度）とＲＡＭ５Ｇ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φｍ団に対応する
位置（開度）とφｍａｘに対応する位置（開度）との同
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グ、この７０−Ｂでは、
Ｂ−０において、アイドルスイッチ５２がオンであるが
否がが判定され、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
の目標開度Ｐを（Ｐ、十Ｐ（ΔＮ）ｌにするような指示
力咄される。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においで、Ｍ＝１かどうかが判定される。

ここで、Ｌ＝ｉ、Ｍ＝ｉ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へ１．、Ｍ六１となっている
。

これにより、Ｍ＝１かどうかの判断処理では、Ｎ。

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ＪＰ−＋Ｐ＋Ｓ切換指令」とい
う。）の有無が判定される。

そして、Ｐ−＋Ｐ＋ｓＰ＋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Ｐｘ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。）がなされてがら、Ｂ
−６において、補正開度ＰｘをＰｓ（このＰｓｌ、を第
３図のＡ−４で示すところで得られた値であって負荷が
小さい領域はど目標開度Ｐを大きくするように設定され
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十Ｐ（ΔＮ）＋ＰＪにする
ような指示が出される。

このように、Ｐ−＋ＰＰ＋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ルートをとるから、その後はＢ−８において、補正
開度Ｐ×を（Ｐｘ−ΔＰ１）とする旨の指示を出し、Ｂ
−９においてＰｘ＞０がどうかの判定が行なわれる。

なお、ΔＰ１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、Ｐｘ＞０でなくな
ると、Ｂ−１０においてＰｘ＝０．Ｂ−１１においてＪ
−＝　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
を何回か繰返すことにより、Ｐ＋Ｓ領域・＼の移行後は
、Ｐｘが徐々にＯ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ｔＰｏ十
Ｐ（ΔＮ）ｌとなる。これによりＰ→ｐ十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ＥＧＲが多いから、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＋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間だけ、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−ｉＰ　＋ｓ切換指令のない場合は、Ｂ−
４′において、Ｐ領域であるがどうがが判定される。

Ｐ＠域の場合は、Ｂ−１３において、バイパス弁２０の
目標開度ＰをｉＰ、十Ｐ（ΔＮ月にするような指示が出
される。

また、Ｐｌｕ域でない場合、すなわちＰ＋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−ｄ
θ／ｄｔ＞Ｓｏであるがどうがが判定される。

すなわちこのＢ−１２においては、Ｐスロットル弁１０
が急閉状態であるかどうがが判定されるのである。

そして、Ｐスロットル弁１０が急にＩｎしたと判定され
ると、Ｂ−１４において、Ｃ領域からｂ領域（第５図参
照）への切換（省略して「ｃ−＋ｂ切換」という。）指
令の有無が判定される。

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の目線開度ＰをｆＰｏ十Ｐ（△Ｎ）ｌに
する旨の指示が出される。

Ｂ−１４において、ｃ−＊　ｌ）切換有と判定された場
合は、Ｂ−１５において、第３ツレ／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
なされてか呟Ｂ−１６において、バイパス弁２ｏのため
の他の補正開度ＰＹを漸次減少させてゆくための７ラン
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Ｐ
ＹをＰＤ（このＰＩ）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ＩＰｏ＋Ｐ（ΔＮ＋Ｐｒ）ｌに
する旨の指示が出される。

このように、スロットル弁急閉時に、補正開度ＰＹを付
方１けるのは次のような理由による。すなわちＰ＋５ｆ
ＩＩ域において、Ｐスロットル弁１ｏが急閉することに
よって、Ｃ領域からし領域へ切換わると、ｂ領域では、
前述のへ７０−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は全閉状態となる。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、排ガスに悪影響を及ぼしたり、最悪の場合は
エンジンＥが停止してしまう。

そこで、このようなスロットル弁急閑時に、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ラツグ処理が行
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ルートをとるが呟その後は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は正の微小値で予じめ設定された値である
。

この’１’ＥＳルートを何回が繰返してＰＹ＞（、）で
なくなると、Ｂ−２１においてｐｙ＝０＋　８　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
何回か繰返すことにより、スロットル弁急開後は、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、ｆＰｏ十Ｐ
（ΔＮ）ｌとなる。これによりスロットル弁急閉時の過
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（
、）はＰスロットル弁１（）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／ｄ
ｔの様子を示すグラフ、第７図（ｃ）は第３ソレフイド
弁３８のオンオフ特性図、第７図（ｄ）は第１ソレノイ
ド弁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−７，８−１３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２ｏ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
がどうがが判定される。そして、△Ｐが不感帯内に収ま
っている場合（１△Ｐ１≦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に対応したツレメイド駆動時開Ｔｒ、Ｔｏ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かどうが（Ｋ−１であ
るがどうカリが判定される。

もし、Ｋ−１でないなり、Ｂ−２８において△Ｐ＞。

かどうがすなわち弁開度を増大させるがどうがか判定さ
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Ｕ第
１ソレノイドＪという。）のタイマー１゛ａにＴｒを入
力し、Ｂ−３０において第２ソレノイド弁３６のツレ／
イ）″（以下ｒ第２ソレフイド゛ｊという。）のタイマ
ーＴＩ）にＴｏ（Ｔｏ≦Ｔｒ）または０を入力し、他方
△Ｐく０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ソレフイドのタイマーＴｕｔ、：
Ｔｏ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）ｔａ、　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、第１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ツレ／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ソレ
ノイド弁３４を開放し、池の時間帯は非励磁となり第１
ソレノイド弁３４を閉塞し、一方上記第２ツレ／イドは
タイマーＴｂにより与えられる駆動時開ｔｂのみ非励磁
となり、ｆｉＳ２ツレ／イド弁３６全３６し、他の時間
帯は励磁されてＮＳ２ソレノイド弁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ソレノイド弁３４の開弁時間ｔａ（
タイマー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、両開弁時開の差
△ｔ、＝ｔａ−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〈０のときは第６図（ｄ）に示すように第２ツレ／イ
ド弁３６の開弁時開ｔｂ（タイマーＴＩ＋の値）が第１
ソレノイド弁３４の開弁時間ｔａ（タイマーＴａの値）
より大きく、両開弁時開の差△ｔ２ニ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内のへ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
＝０．Ｔｂ＝０になるまで、第１および第２ツレメイド
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ソレ
ノイド弁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」
という。）のタイマーＴｃにＴｒを入力上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、ｔＩＳ４図に示すフローＢで、運
転状態に応じたバイパス弁２０の目標開度Ｐと実開度Ｐ
ｒとの偏差ΔＰを時開ｔ１ごとに更新し、このΔＰに応
した開弁時開り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−＋Ｐ＋Ｓ切換があったときは、一時的に
補正開度Ｐｘをイリ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　−１−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ガスが副吸気通路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。

マタ、ｐ＋ｓ領域で運転中に、Ｐスロワ）ル弁１０が、
第７図（、）に符号ｄで示すごとく、急＋＞閉じること
によって、Ｃ領域からｂ領域へ切換ゎると、第７図（ｃ
）に符号ｅで示すごとく、瞬時に第３ソレノイド弁３８
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
ットル弁急開時においても、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、円滑な運忙を維
持できる。

そして、その後は第１ソレノイド弁３４の開閉率を第７
図（、（）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（Ｐｏ＋Ｐ（ΔＮ
）１にする。

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（全閉位置）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２０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し）るので、従来のようにエン
ジン製造時にエンジン毎にパイ、＜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し・う効果を奏する
。

また、上記実施例によればＲＡＭ５６のアドレスＡ００
に入力された初期位置情報およびＲＯＭ５８に記憶すれ
た情報φｂａｎｄおよびφ６に基づし）でφｍ　ｉ　ｎ
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）よりわずかに関し
・たφｍｉｎから機械的に設定される最大開度（全開状
態）よ１）わずかに閉したφ＋１１ａｘ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２６０負圧の大きさとスプ
リング４０の付勢力の平衡、薇で一義的に設定されるよ
うになってし）るので、バイパス弁２０がいかなる開度
位置から池の開度位置に変位する場合であってもその変
位はツレ／イド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ＭＳｌ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ツレ／イド弁３６で制御
されるとともに、バイパス弁２０の開度に応した圧力室
２６内の圧力が両ソレノイド弁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２０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、他方開度制御におし）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、Ｐ→Ｐ＋Ｓ切換時にバイパス弁２０を開いて出力
をあげる制御を、アイドルスイッチオン時に中止するほ
か、極低負荷域や減速時燃料カット域においても中止す
ることが好ましい。

ところで圧力室に大気が作用するとバイパス弁２０を開
側へ駆動するような圧力応動装置を使用することもでき
、この場合は第２の負圧通路３０の代わりに、大気通路
にオリアイ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ソレフ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ソレノイド弁３８に至る負圧を取り出しても
よい。

さらに、Ｐ十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；ノン以外の通常の一系統
吸気通路付きエンジンにおいて、スロットル弁急開時に
、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、上記１次吸気弁のみの作動領域から上
記の１次吸気弁および２次吸気弁両方の作動領域への移
行時に、上記アクチュエータへ上記制御弁を開くための
信号を出力する制御手段が設けられているので、上記の
ような切換過渡時にショックがおぎず、これにより円滑
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シ′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７ｔ７−チャート、第５図はそのエンノン出力特
性図、第６図（ａ）〜（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・・エンジン本体、４・・排気マニホルド、４ａ・・
分岐部分、６・・主吸気通路、８・・ハ１１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
’、１６″　・・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・・アクチ
ュエータとしての圧力応動装置、２４・・ダイアフラム
、２Ｇ・・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・
・第２の負圧通路（第２の圧力通路）、３０′・・　通
路、３２・・大気通路、３３・・オリフィス、３４・・
第１ソレノイド弁、３６・・第２ツレ／イト弁、３８・
・第３ソレフイド弁、４０・・スプリング４２・・ボッ
ジョンセン勺、４４・・制御手段を構成するコンピュー
タ、４６・・スロットル開度センサ、４８・・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、５６・・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／ベニ弁、６６・・通路
、６７・・オリフィス、６８ツ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＊吸気弁、８３・・排気弁、８４・・リンク機構
、８５・・サージタンク、Ｅ・・エンジン、Ｍｌ、Ｍ２
・・ｆｆ１ＪＩ　弁磯ｔＭ。復代理人　弁理士　　飯　沼　義　彦第７図第　８　図

Claims

【特許請求の範囲】

１次スロットル弁を中間部に１次吸気弁を燃焼室側端部
にそれぞれ有する主吸気通路と、２次スロ・ントル弁を
中間部に２次吸気弁を燃焼室側端部にそれぞれ有する副
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
開いてゆき且つ上記２次吸気弁が所定の運転領域でのみ
作動しうるように構成されたエンジンにおいて、上記主
吸気通路のスロ・ン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アクチュエータ
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１次吸気弁のみの作動領域から
上記の１次吸気弁および２次吸気弁両方の作動領域への
移行時に、上記アクチュエータへ上記制御弁を開くため
の信号を出力す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。