JPS626096B2 - - Google Patents

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JPS626096B2
JPS626096B2 JP55013961A JP1396180A JPS626096B2 JP S626096 B2 JPS626096 B2 JP S626096B2 JP 55013961 A JP55013961 A JP 55013961A JP 1396180 A JP1396180 A JP 1396180A JP S626096 B2 JPS626096 B2 JP S626096B2
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  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関の暖機中に吸入される空気流
量および点火時期を制御して機関の温度上昇率を
目標値にフイードバツク制御するようにした内燃
機関の暖機制御装置に関する。
従来から、暖機中の無負荷回転における吸入空
気の流量を制御する装置として、第１図に示すも
のが知られている（例えば、特公昭50―18533号
公報参照）。図において、１は内燃機関で、これ
には吸気管２、吸入空気の流量計測装置３および
エアクリーナ４が順次接続され、この吸気管２と
流量計測装置３とを連通する吸気通路５内に絞り
弁６が設けられている。また、この絞り弁６の上
流側における吸気通路５と吸気管２とにはその吸
気通路５を分岐する副吸気通路７が接続され、こ
の副吸気通路７内に感熱型の補助空気流量制御弁
８が介在されている。一方、絞り弁６近傍の吸気
通路５には進角用負圧検出孔９に通じる圧力導通
路１０が接続され、この圧力導通路１０の他端は
Ｔの字状に分岐され、その一方の分岐端は配電器
１１に設けられた負圧応動型の進角装置１２に接
続され、他方の分岐端は温度制御式の通路切換弁
１３に接続されている。この通路切換弁１３には
前記流量計測装置３とエアクリーナ４とを結ぶ吸
気通路１４に一端が接続された大気通路１５が接
続されている。１６は点火コイル、１７は冷却水
の通路、１８は水温検出器である。
一方、前記補助空気流量制御弁８は第２図およ
び第３図に示す様に、空気通路１９とバイメタル
室２０とを連続して設けたものからなる。そして
これら空気通路１９とバイメタル室２０とに連通
する通路２１には透孔２２を有するシヤツタ２３
が配設され、このシヤツタ２３の一端が空気通路
１９に、他端がバイメタル室２０にのぞみ、この
バイメタル室２０内に設けたバイメタル２４にシ
ヤツタ２３の他端が取り付けられている。２５は
バイメタル２４に巻装したヒータ線であり、２６
はシヤツタ２３を反時計方向に付勢するスプリン
グである。シヤツタ２３はバイメタル２４の変位
に依りスプリング２６に抗して軸２７を中心に時
計方向に回動付勢されて、空気通路１９を塞ぐ様
に作用する。
かかる補助空気流量制御弁８では、内燃機関が
冷えているときはバイメタル２４は変位せずシヤ
ツタ２３が開いている。しかし、内燃機関１が始
動され、ヒータ線２５に電流が流れるとバイメタ
ル２４が熱せられ、徐々にシヤツタ２３を軸２７
を中心に時計方向に付勢し、このシヤツタ２３に
よつて空気通路１９を閉じる様に作用する。かく
して、内燃機関１の温度が低い場合には空気流量
を多くし、高い場合には空気流量を少くして暖機
運転および通常運転を自動的に制御できる。尚、
上記ヒータ線２５への通電は時間経過とともに
徐々に減少して閉弁動作を円滑に行わしめる。
一方、暖機中の点火時期制御では、内燃機関１
の出力軸（図示しない）に連繋されて回転する配
電器１１に内蔵された遠心式進角機構（図示しな
い）により、内燃機関１の回転に対応した点火時
期を与える。さらに、配電器１１に設けられた前
記負圧応動型進角装置１２に圧力導通路１０を通
じて印加される進角用負圧検出孔９で検出された
負圧値に応じて、点火時期が決定される。さら
に、前記通路切換弁１３により、一定温度条件の
もとで負圧応動型進角装置１２を不作動とし、点
火時期を遅らせて内燃機関１の暖気を促進するこ
とができる。
しかしながら、かかる従来の暖機制御装置によ
れば、単に吸入空気温度とヒータ線に通電して得
る加熱温度の熱授受のみによつて、空気通路１９
のシヤツタ２３によつて開弁特性が決められ、点
火時期についても内燃機関１の回転数や吸入負圧
の状態に応じて単純に決定される機構となつてい
たため、広汎な外気条件、始動時の暖機状態に応
じて好ましい特性を得ることができず、時によつ
ては、暖機中内燃機関の無負荷回転数が不必要に
高く成り過ぎて騒音が激しくなつたり、燃料を無
駄に消費したり、逆に暖気回転を維持するために
充分な空気量が与えられず、内燃機関が不安定な
回転をしたり、機関振動が増大するという場合が
あつた。
一方、先願としての特開昭56―121843号公報に
は、アイドリング速度に近づくように、回転偏差
信号を時間積分して制御するものがあるが、機関
温度に応じた目標回転数の制御ができない。
本発明にかかる従来の問題点に鑑みて成された
ものであり、内燃機関の無負荷運転時の回転安定
度および機関回転数を目標値に制御するように、
暖機中の吸入空気流量をフイードバツク制御する
とともに、点火時期を該フイードバツク制御と関
連づけて制御するようにした内燃機関の暖機制御
装置を提供するものである。
以下に、本発明の実施例を図面について述べ
る。
第４図は本発明の具体的構成を示す暖気制御装
置の系統図である。尚、第１図に示すものと同一
構成部分には同一符号を付して詳細な説明を省略
する。図に於いて、２８は既述の副吸気通路７内
に設けられたダイアフラム式の補助空気流量制御
弁で、この補助空気流量制御弁２８のダイアフラ
ム２９に取り付けた弁３０がその吸気通路７を開
閉する様に作用するとともに、負圧室３１は第１
の負圧導通路３２を通じて負圧制御弁３３に接続
されている。さらに、この負圧制御弁３３は第２
の負圧導通路３４を通じて吸気管２と連通し、そ
の負圧導通路３４の端部は負圧制御弁３３に於け
るダイアフラム３５上の弁体３６にのぞんでい
る。３７は大気導入通路で、一端が流量計測装置
３と絞り弁６との間の通路間に接続され、他端が
負圧制御弁３３の大気室３８に接続されている。
また、負圧制御弁３３の上部には電磁弁３９が一
体的に設けられ、これが制御回路４０から出力さ
れる駆動電流によつて付勢作用するようになつて
いる。尚、内燃機関１の出力軸（図示しない）と
ともに回転する回転板４１の近傍にはクランク角
位置の検出装置４２が設けられている。点火コイ
ル１６、水温検出器１８、検出装置４２および燃
料噴射弁４３はそれぞれ制御回路４０に接続され
ている。
次に、上記構成になる暖機制御装置の動作につ
いて述べる。
内燃機関１の暖機中の無負荷回転数は、前記の
副吸気通路７に介在したダイアフラム式の補助空
気制御弁２８における弁３０による昇降量によつ
て決められる。この補助空気制御弁２８の制御は
負圧室３１に加える負圧の大きさにより行われ
る。そしてその負圧は第１の負圧導通路３２を通
じて負圧制御弁３３の負圧室から供給される。ま
た、負圧制御弁３３では吸気管２から第２の負圧
導入路３４を通じて導入された吸気管負圧に対し
て、大気導入通路３７より導入した大気を電磁弁
３９の開閉制御によつて混合して、その混合して
得た所定値の負圧を補助空気制御弁２８の負圧室
３１に供給する。これに依つて、ダイアフラム２
９が作動し、これに一体的に設けた弁３０を作動
して副吸気通路７の開度をコントロールする。か
くして、暖機運転時には副吸気通路７は開かれて
吸気量を大となし、目標回転になるよう機関回転
が制御される。この場合において、かかるコント
ロールを行うための電磁弁３９の動作は制御回路
４０から出力されるコントロール信号によつて行
われ、このコントロール信号として一定周波数の
パルスを用い、そのパルス幅を変えることによつ
て負圧に対する大気圧の混合度合を制御し、既述
のような負圧室３１に対する負圧値を適切ならし
め、流量制御弁２８を介して目標回転数に制御で
きる。
一方、内燃機関１の回転数はクランク角位置検
出器４２の信号（これは回転板４１周縁の歯の回
転位相を電磁気的に検出したパルスデータなどで
ある）を制御回路４０にて処理することにより計
数され、内燃機関１の冷却水温は水温検出器１８
から出力された検出信号を制御回路４０に入力し
て計測される。また、クランク角位置検出器４２
によつて内燃機関１の１回転ごとに検出される信
号の時間幅を制御回路４０で計測し、下記の式に
よつて計算をしてその時間変動を見ることで、内
燃機関１の安定度を測定できる。
すなわち、内燃機関１の平均的安定度を
LUm、各回転ごとの安定度をLUjとすると、回
転数をｎとして、 と表わされる。尚、この場合において、 LUj＝△（△Ｔ）／Tj3 △（△Tj）＝Tj−2Tj-1＋Tj-2 で表わされる。ここで、Tjは内燃機関の１回転
に要する時間、Tj-1，Tj-2はその１回転前およ
び２回転前における各１回転に要する時間であ
る。この安定度は単位時間当りの回転変動を計測
してもよい。そして制御回路４０内では第５図に
示すように、冷却水温に対する内燃機関１の暖機
中の目標回転数、第６図に示すように、冷却水温
に対する目標水温上昇率、第７図に示すように、
内燃機関の回転数に対する目標機関安定度がメモ
リーにそれぞれ記憶されている。そこで内燃機関
１の暖機中にクランク角位置検出器４２で機関回
転数を、また冷却水温検出器１８で冷却水温信号
を制御回路４０に読み込み、この読み込んだ水温
データを前回に読み込んだデータと比較して温度
上昇率を求め、そのデータ値が第６図に示す各冷
却水温に対する水温上昇率より低い場合には、制
御回路４０から点火コイル１６へ出力する点火電
流のタイミングを遅らせて点火プラグ４４の点火
時期を遅らせる。また、この時、機関回転数が目
標値より高い場合、補助空気制御弁２８における
前記弁３０によつて吸気通路７を閉じるように、
電磁弁３９を制御する。また、この時機関回転数
が目標値より低い場合、通路７を開くようにす
る。すなわち、暖機時の無負荷回転数が目標温度
上昇率になるように制御回路４０が負圧制御弁３
３の動作と点火時期をコントロールする。これに
対し、冷却水温の上昇率が第６図の目標値以上の
場合には、点火時期を進めるとともに、内燃機関
１の回転数が所定の幅を有する目標回転数より低
い場合、機関回転数を高くするように、制御回路
４０は制御信号を電磁弁３９、点火コイル１６に
供給する。この時、機関回転数が目標値より高い
場合、機関回転を低くするようにする。一方、第
６図の水温上昇率に代えて第７図の目標機関安定
度を用いても同様な効果がある。尚、上記制御回
路４０としてデイジタル制御回路を用いれば、第
５図乃至第７図に示す特性値を全てメモリに記憶
せしめることができる。かくして、寒冷時のヒー
タ効果の向上、通常運転開始後の触媒暖機促進に
よる排気ガス浄化性能の向上や機関安定度の向
上、暖機中の機関騒音の抑制、無駄な燃料消費の
節約等諸々の利点が得られる。また、機関暖機後
（冷却水温80℃以上）の無負荷回転においても同
様に制御できる。
以上説明した様に、本発明によれば、機関の吸
気通路に流入する吸気量を制御する流量制御弁を
設け、その流量制御弁の開度に応じて内燃機関の
回転数を調整し、点火制御装置を設け、これによ
り点火時期を調整する様にした内燃機関におい
て、機関の回転状態を検出する回転検出器と、機
関温度を検出する温度検出器と、該検出器の出力
信号により機関の目標温度上昇率をメモリから読
出し、機関の温度上昇率を目標値にフイードバツ
ク制御する制御回路とを備え、機関の暖機状態に
応じて制御回路に予め定められた機関目標温度上
昇率となるようにフイードバツク制御し、該フイ
ードバツク制御に関連づけて前記流量制御弁およ
び点火時期を前記制御回路を介して自動制御する
ことにより、内燃機関の温度状態に応じた最適の
暖機制御が実現でき、したがつて機関回転数の異
常な上昇による騒音増加の抑制、燃料消費の節
約、機関回転変動の防止等が可能となると共に、
個々の機関のばらつきをなくすことができ、実用
上頗る有益である。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の内燃機関の暖機制御装置の関連
系統説明図、第２図および第３図は感熱型補助空
気流量制御弁の正面断面図および要部の左側面
図、第４図は本発明にかかる暖機制御装置の関連
系統説明図、第５図は冷却水温に対する機関回転
数の目標値特性図、第６図は冷却水温上昇率の目
標値特性図、第７図は機関回転数に対する機関安
定度の目標値特性図である。 １…内燃機関、２…吸気管、５…吸気通路、６
…絞り弁、７…副吸気通路、１１…分配器、１６
…点火コイル、１８…水温検出器、２８…流量制
御弁、３３…負圧制御弁、３９…電磁弁、４０…
コントロールユニツト、４２…クランク角位置検
出器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 機関の吸気通路に流入する吸気量を制御する
    流量制御弁を設け、その流量制御弁の開度に応じ
    て機関無負荷回転数を調整するとともに、点火制
    御装置を設けて、これにより点火時期を調整しう
    るようにした内燃機関において、機関の回転数を
    検出する回転検出器と、機関温度を検出する機関
    温度検出器と、該機関温度検出器の出力信号に基
    いて予め記憶した機関の目標温度上昇率を読出
    し、機関の温度上昇率を目標値になるようにフイ
    ードバツク制御する制御回路とを備え、該フイー
    ドバツク制御に関連づけて前記流量制御弁および
    点火制御装置を前記制御回路を介して自動制御す
    るようにしたことを特徴とする内燃機関の暖機制
    御装置。
JP1396180A 1980-02-07 1980-02-07 Warming up controller of internal combustion engine Granted JPS56110540A (en)

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