JPS6365158A - エンジンの吸気装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はエンジンの吸気装置に関し、特にスロットル弁
をバイパスするバイパス通路を介して減速時にダッシュ
ポットエアを供給する吸気装置を改善したものに関する
。

（従来技術） 最近の電子制御式エンジンにおいては、吸気通路にスロ
ットル弁をバイパスするバイパス通路を設け、このバイ
パス通路にデユーティソレノイドで駆動されるバイパス
バルブを設け、上記バイパス通路を介して供給するバイ
パスエアのバイパスエア量を制御することによりアイド
ル回転数を制御し、エンジンの運転状態に応じて目標ア
イドル回転数を変えて制御するようになっている。

そして、減速時には、吸気通路の内壁面に付着していた
燃料によって空燃比がオーバーリッチとなるのを防ぐた
め、上記バイパス通路からダ７・シュポソトエアを供給
し、エンジン回転数が所定回転数以下になったときには
エンジン回転数の減少に応じてダッシュポットエア量を
減少させるようにダッシュポットエア量を制？）Ｉｔす
るようになっている。

例えば、特開昭５５−６９７３９号公報には、上記バイ
パス通路とバイパスバルブとを備えた吸気装置において
ニアコンディショナー特にクーラーを作動させるときに
目標アイドル回転数を高く設定るようにし、減速時には
上記バイパス通路を介してダッシュボットエアを供給す
るようにしたエンジンの吸入空気量制御′ｊＩＩ装置が
記載されている。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の吸気装置においては、減速時にダッシュポットエ
アの供給を開始し、エンジン回転数がアイドル回転数に
近い所定回転数以下になったときにダッシュボットエア
量を漸減させるように制御しているが、上記所定回転数
を一定値に設定しておく関係上、エンジンの暖機前やク
ーラーなど外部負荷の高いときに目標アイドル回転数が
高く設定されると、上記ダッシュポットエア残少開始時
の所定回転数よりも目標アイドル回転数の方が高くなる
ことが起る。

その場合、エンジンがアイドル状態に移行しても、ダッ
シュポットエア量が減少せず所定量のダッシュポットエ
アが供給され続けることになる。

その結果、アイドル回転数制御におけるバイパスエア制
御の制御性が悪化し、目標アイドル回転数となるように
回転数制御することが困難となる。

（問題点を解決するための手段） 本発明に係るエンジンの吸気装置は、エンジンの吸気通
路にスロットル弁下流への吸気量をアクセル操作量とは
独立して制御する吸入空気量制御手段を設けたエンジン
の吸気装置において、エンジンの運転状態に応じて目標
アイドル回転数を異なる値に設定する目標アイドル回転
数設定手段を設け、減速時に上記吸入空気量制御手段を
制御コｎすることにより、ダッシュポットエアを供給す
るとともにエンジン回転数が設定回転数以下に低下した
ときにエンジン回転数の減少に応じてダッシュポットエ
ア量が減少するように吸入空気量を制御するダッシュボ
ットエア制ｊＩＩ手段を設け、上記目標アイドル回転数
設定手段で設定された目標アイドル回転数が高くなるの
に応じてダッシュボットエア減少開始時の設定回転数を
高く設定する設定手段を没けだものである。

（作用） 本発明に係るエンジンの吸気装置においては、スロット
ル弁下流への吸気量をアクセル操作量とは独立して制御
する吸入空気量制御手段が設けられており、ダッシュボ
ットエア制御手段は吸入空気量制御手段を制御すること
により減速時にダッシュポットエアを供給するとともに
エンジン回転数が設定回転数以下に低下したときにはエ
ンジン回転数の減少に応じてダッシュポットエアが減少
するように吸入空気量を制御する。

そして、目標アイドル回転数設定手段がエンジンの運転
状態に応じて目標アイドル回転数を異なる値に設定する
と、設定手段は上記設定された目標アイドル回転数が高
くなるのに応じてダッシュポットエア減少開始時の設定
回転数を高く設定することになる。

従って、エンジンの暖機前やエアコンのクーラーなどの
外部負荷の高いときに目標アイドル回転数が高く設定さ
れると、それに応じてダッシュボットエア減少開始時の
設定回転数が高く設定されるので、エンジンがアイドル
状態に移行する前にダッシュポットエアが減少し始める
こととなり、アイドル状態に移行後もダッシュポットエ
アが継続的に供給され続けることがない。

（発明の効果） 本発明に係るエンジンの吸気装置によれば、以上説明し
たように目標アイドル回転数が高くなるのに応じてダッ
シュボットエア減少開始時の設定回転数を高く設定する
ことにより、アイドル状態のときにダッシュポットエア
が維続的に供給されるのを解消し、アイドル回転数制御
のための吸気量制御を正確に行うことが出来る。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。

本実施例は自動車用の４サイクル４気筒立型燃料噴射式
エンジンに本発明を通用した場合の実施例である。

第２図に示すように、シリンダブロック１とシリンダヘ
ット２とピストン３とで燃焼室４が形成され、吸気ボー
ト５の下流端を開閉する吸気弁６と排気ボート７の下流
端を開閉する排気弁８とが設けられ、吸気ボート５に連
なる吸気通路９の上流端にはエアクリーナ１０が設けら
れ、上記吸気通路９には上流側から順にメジャリングプ
レート型の吸気空気量センサ１１とターボチャージャ１
２のコンプレッサ１２ｂとインタークーラ１３とスロッ
トル弁１４とサージタンク１５とが介設され、上記吸気
通路９を形成する吸気管の吸気マニホールド部分の各分
岐吸気管の下端部には吸気ボート５に向けて燃料を噴射
するインジェクタ１６が装着されている。

また、上記吸気通路９には、スロットル弁１４をバイパ
スするバイパス通路２９が設けられ、このバイパス通路
２９の流路面積を微調節するバイパスバルブ３０が設け
られ、このバイパスバルブ３０の弁体３０ａはデューテ
ィソレノ・イドにより駆動される。上記デユーティソレ
ノイドへ供給される駆動パルスのデユーティ比を大きく
するのに応じて流路面積は大きく調節される一方、デユ
ーティソレノイドへ通電しないときにはバイパス通路２
９が弁体３０ａで遮断されるようになっている。

一方、排気通路１７の途中部にはターボチャージャ１２
のタービン１２ａが介設されている。

更に、上記吸入空気量センサ１１以外の各種センサ類と
して、シリンダブロックｌのウォータジャケット内の冷
却水温を検出する水温センサ１８がシリンダブロック１
に装着され、クランク軸１９が１８０°回転する毎に回
転数信号（クランク角信号）を出力する例えば電磁ピッ
クアップ式の回転数検出センサ２０がクランク軸１９に
連係させて設けられ、エアクリーナ１０の近傍の吸気通
路９には吸気温を検出する第１吸気温センサ２１が介設
され、サージタンク１５には過給後の且つインタークー
ラ１３で冷却後の吸気温を検出する第２吸気温センサ２
２が介設され、スロットル弁１４の開度を検出する例え
ばポテンショメータ式のスロットル開度センサ２３がス
ロットル弁１４の弁軸に連係させて設けられている。

更に、上記スロットル弁１４にはアクセルペダルが僅か
に踏込まれスロットル弁１４が設定量開くまでＯＮで設
定量以上開かれるとＯＦＦとなるアイドルスイッチ（図
示路）が設けられている。

そして、上記各センサ１１・１８・２０〜２３等からの
検出信号を受けてディストリビュータ２４とインジェク
タ１６とバイパスバルブ３０とワーニングランプ２５を
制御するコントロールユニット２６が設けられ、このコ
ントロールユニット２６へはインヒビタスイッチ２７及
び変速機に装着されギヤ接続状態を検出するギヤスイッ
チ２８からの信号及びバッテリからの電圧信号及び空調
装置からの負荷信号も出力される。

上記コントロールユニット２６は、第３図に示すように
各センサ１１・１８・２０〜２３及びバッテリからの検
出信号を受けてＡ／Ｄ変換しその信号をＣＰＵ２６　Ｃ
へ出力するＡ／Ｄ変換器２６ａと、回転数検出センサ２
０及び各スイッチ２７・２８などからの信号を受けてそ
の信号をＣＰＵ２６ｃへ出力する入力インターフェース
２６ｂと、ＣＰＵ　（中央演算装置）２６ｃと、ＲＯＭ
　（リード・オンリ・メモリ）２６ｄと、ＲＡＭ（ラン
ダム・アクセス・メモリ）２６ｅと、ＣＰＵ２　Ｇ　Ｃ
からの出力信号に従ってインジェクタ１６やディストリ
ビュータ２４等に駆動信号を出力する出力インターフェ
ース２６ｆとを備えており、上記Ａ／Ｄ変換器２６ａと
入力インターフェース２６ｂとＲＯＭ２６　ｄとＲＡＭ
２６ｅと出力インターフェース２６ｆは、夫々コントロ
ールバス・アドレスバス・データバスを介してＣＰＵ２
６　Ｃに接続されている。

そして、上記ＲＯＭ２６　ｄには、後述のダッシュポッ
トエア制御の制御プログラム及びアイドル回転数制御の
為の制御プログラムやメモリ・マツプ及びその他の制御
プログラムなどが予め入力格納されている。

上記ＲＡ　Ｍ　２６　ｅには、必要に応して各種のデー
タを一時記ｊＱする複数のメモリ　（データ一時記憶用
メモリ、フラグ用のメモリ、カウンタ用のメモリなど）
が設けられている。

ところで、本発明は自動車の減速時に前記バイパス通路
を介して供給するダッシュポットエアの制御に特徴を有
するものである。

上記ダッシュポットエアは、自動車の減速時に吸気１１
Ｔｌｆｌの壁面に付着していた燃料が吸入され空燃比が
オーバーリッチとなるのを防止するために供給されるも
のであるが、減速開始に応じて所定￥のダッシュポット
エアを供給するとともに、エンジン回転数が設定回転数
以下に低下したときにはダッシュポットエアの供給量を
回転数の低下に応じて漸減させていってアイドル状態で
はダッシュポットエアの供給を停止させるものとする。

そして、エンジンの冷却水温や空調装置のクーラーなど
の外部負荷に応じて目標アイドル回転数が高く設定され
るのに応してダッシュボッ１エアの減少開始時の設定回
転数を高く設定しようとするものである。

以下、自動車の減速時に行なわれるダッシュポットエア
の制御のルーチンについて第３図のフローチャートに基
いて説明する。

図中５ｌ−３２４は各ステップを示すもので、制御開始
後、ＳにおいてアイドルスイッチがＯＮか否かが判定さ
れ、ＯＮのときにはＳ２へ移行しまたＯＦＦのときには
Ｓ２５へ移行してバイパスバルブ３０が停止される。

アイドルスイッチがＯＮのときにはＳ２においてスロッ
トル開度センサ２３からのスロットル開度信号θが読込
まれ、次に８３においてスロットル開度の変化率ｄθ／
ｄｔが所定の減少率（−八）以下か否かつまり減少率が
所定値以上か否かが判定され、減少率が所定値以上のと
きにはＳ　、ｔへ移行しまた減少率が所定値未満のとき
にはＳ２２へ移行する。

減少率が所定値以上のときには、８４〜Ｓ２０のステッ
プによりバイパス通路２９を介してダッシュポットエア
が供給される。

即ち、Ｓ４においてＤＰフラグ（ダッシュポットフラグ
）がセ・ノドされ、次に８５において各種信号（冷却水
温、空調装置からの負荷信号、バッテリ電圧）が読込ま
れてメモリに一時記憶され、次↓こＳ６において上記読
込んだ各種信号に基いて目標アイドル回転数Ｎ。が演算
される。

尚、上記目標アイドル回転数Ｎ。は、冷却水温と外部負
荷とをパラメータとする所定のメモリ・マツプや演算式
としてＲＯＭ２６ｄに予め格柄されている。

次ＳこＳ７において上記目標アイドル回転数Ｎ０に所定
値α（例えば、αは５０〜１０１００ｒｐを加えた値（
Ｎｏ　＋α）が演算され、次に８８においてダッシュポ
ットエア減少開始設定回転数Ｎ。がＮ、−Ｎ。→−αと
設定される。これは、ダッシュボットエア減少開始設定
回転数Ｎ。を目標アイドル回転数Ｎ。の増加に応じて増
加させるためである。

次に８９においては、回転数検出センサ２０からの回転
数信号の人力の都度この回転数信号に基いて、リリ込み
処理により演算されメモリに一時記ｔαされていた最新
のエンジン回転数Ｎが読込まれる。

次にＳＩＯにおいてバイパスバルブ３０へ出力される駆
動パルスのデユーティ値の各成分が演算される。

図中り、は一定の基本デユーティ値、ＤＬは負荷補正デ
ユーティ値で外部負荷をパラメータとするメモリ・マツ
プや演算式から演算され、Ｄ、はダッシュポットエアデ
ユーティ値で一定値として設定されており、Ｄ、１は水
温補正デユーティ値で冷却水温をパラメータとするメモ
リ・マツプや演算式より演１γされ、ＤＩＩＡはバッテ
リ電圧補正デユーティ値でバッテリ電圧をパラメータと
するメモリ・マツプや演算式から演算される。

次にＳｌｌにおいてエンジン回転数ＮがＮ＞Ｎｌ１ｌか
否かが判定され、Ｎ＞Ｎｉ１のときにはＳ１２へ移行し
またＮ　＞　Ｎ　ＤでないときにはＳ１４へ移行する。

Ｎ＞ＮＤのときにはＳ１２においてバイパス通路２９か
ら供給されるバイパスエア星に相当するデユーティ値り
がＤ８とり、と１〕。とり。とＤＢＡの総和として演算
され、次に３１３において上記デユーティ値りの駆動パ
ルスがバイパスパルプ３０のデユーティソレノイドへ出
力され、バイパスエアが供給され、Ｓ１３からＳｌへ戻
る。

スロットル開度θの減少率が所定値よりも大きい減速時
には、Ｎ＞ＮＤである限り３１〜Ｓ１３が例えば数ＩＱ
ｍｓｅｃ毎に繰返されて一定量のダッシュポットエアを
含むバイパスエアが供給されることになる（第５図参照
）。

減速の結果、エンジン回転数Ｎが低下していき、Ｎ＞Ｎ
ｏでなくなると、Ｓｌｌから５１４へ移行してＳ１４に
おいてＮ＃Ｎｏか否かが判定され、Ｎ　＝　Ｎ　ｏのと
きにはＳ１５へ移行しまたＮ＃ＮＤでないときにはＳ１
７へ移行する。

Ｎ！＝＋Ｎ０のときにはＳ１５においてダッシュポット
エア減少開始時期を定めるタイマのカウントが開始され
、次に３１６においてカウンタＩ＝０とリセットされ、
Ｓ１６から３１２へ移行する。

エンジン回転数Ｎが更に低下していって、Ｓ１４におい
てＮＵＮ、でないと判定されると３１，１からＳ１７へ
移行し、Ｓ１７においてタイマＬがｔ≧８０ｍ５ｅｃか
否かが判定され、ｔ＜３ＱｍｓｅｃのときにはＳ１７か
ら３１２へ移行し、ｔ≧８　Ｑｍｓ　ｅ　ｃのときには
Ｓ１７から８１８へ移行する。

上記のようにエンジン回転数ＮがＮｏになってから８　
Ｑｍｓ　ｅ　ｃ経過するまでは一定量のダッシュポット
エアを含むバイパスエアが供給されるが、３　Ｑｍｓ　
ｅ　ｃ経過後には次のようにダッシュポットエアが微少
量Δずつ減少していくごとになる。

即ち、Ｓ１７における判定の結果ｔ≧８０ｍ５ｅｃのと
きにはＳ１７から３１８へ移行し、８１８においてカウ
ンタＩが１だけカウントアツプされ、次にＳ１９におい
てダッシュポットエアデユーティ値Ｄｏから１・Δだけ
減算され、次に３２０においてり、〉０か否かが判定さ
れ、Ｄｏ＞０のときにはＳ２０から３１２へ移行する。

即ち、Ｄｏ＞Ｏの間は、Ｓ１〜Ｓｌｌ、５１４、Ｓ１７
〜Ｓ２０、Ｓ１２〜Ｓ１３を繰返していくことによりダ
ッシュポットエアデユーティ値ＤＤが微少量Δずつ減少
していくことになる。

その結果Ｄｏ＞０でなくなると、Ｓ２０から８２１へ移
行し、ＤＰフラグＦがリセットされてＳ２１から３２４
へ移行する。

一方、Ｓ３における判定の結果、スロットル開度θの減
少率が所定値より小さいときにはＳ３から３２２へ移行
し、Ｓ２２において８５と同様に各種信号が読込まれ、
次に３２３においてＳＩＯと同様にＤＩｌとＤＬとＤ８
とＤＩＩＡが演算され、次に３２４においてデユーティ
値りがり、とＤＬとＤいとＤＩｌＡの総和として演算さ
れ、Ｓ２４から８１３へ移行する。

即ち、減速終了後にはＳ１〜Ｓ３、Ｓ２２〜Ｓ２４、Ｓ
１３が繰返され、アイドル状態のときにも上記のステッ
プが繰返されることになる。

尚、３１９における微少減少量Δは一定値として設定し
ておいてもよいが、エンジン回転数Ｎの減少率とＮｏと
Ｎ。と減少開始前のり、とルーチンのサイクルタイムと
に基いて微少減少量Δを設定することによりエンジン回
転数Ｎが目標アイドル回転数Ｎ。になったときにダッシ
ュポットエアデユーティ値ＤＤが略零となるように制ｆ
ｆｆ［！することも考えられる。

また、上記実施例の場合、ＳＩＯにおいて演算されるダ
ッシュポットエアデユーティ値り、は一定値としたが、
減速開始時のエンジンの運転状態（エンジン回転数Ｎと
スロソｉ・小開度θに基いたエンジンの運転状態）に応
じたダッシュポットエアデユーティ値ＤＩ、をメモリ・
マツプなどに基いて演算するようにしてもよい。この場
合、Ｓ１９においては毎回上記デユーティ値り。から１
３’ｌするものとする。

また、上記実施例では、エンジン回転数ＮがＮ。になっ
てから８　Ｑｍｓ　ｅ　ｃ３過後にダッシュポットエア
の減少を開始するようにしているが、エンジン回転数Ｎ
がＮ。になったときからダッシュポットエアの減少を開
始するようにしてもよい。

但し、この場合所定値αの値が上記実施例の場合よりも
小さく設定される。

以上説明したように、上記ＮＤを目標アイドル回転数Ｎ
。に所定値αを加えた値として設定しているので、エン
ジンがアイドル状態に移行しないうちからダッシュボッ
トエアが減少し始めることになる。

従って、エンジンがアイドル状態に移行したときに継続
的にダッシュボットエアが供給されることがなくなって
、アイドル回転数制御を正確に行なうことが出来る。

【図面の簡単な説明】

図面のうち第１図は本発明の構成を示す機能ブロック図
、第２図〜第５図は本発明の実施例を示すもので、第２
図はエンジンの吸気装はの全体構成図、第３図はコント
ロールユニットなど制御系のブロック図、第４図はコン
トロールユニットで行われる減速時におけるダッシュボ
ットエア制御のルーチンの概略フローチャート、第５図
はスロットル開度とエンジン回転数とダッシュボットエ
アデユーティ値Ｄｏの動作タイムチャートである。 ９・・吸気通路、　　１４・・スロットル弁、１８・・
水温センサ、　２０・・回転数検出センサ、　　２３・
・スロットル開度センサ、　２６・・コントロールユニ
ット、　　２９・・バイパス通路、　３０・・バイパス
バルブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンの吸気通路にスロットル弁下流への吸気
   量をアクセル操作量とは独立して制御する吸入空気量制
   御手段を設けたエンジンの吸気装置において、 エンジンの運転状態に応じて目標アイドル回転数を異な
   る値に設定する目標アイドル回転数設定手段と、 減速時に上記吸入空気量制御手段を制御することにより
   、ダッシュポットエアを供給するとともにエンジン回転
   数が設定回転数以下に低下したときにエンジン回転数の
   減少に応じてダッシュポットエア量が減少するように吸
   入空気量を制御するダッシュポットエア制御手段と、 上記目標アイドル回転数設定手段で設定された目標アイ
   ドル回転数が高くなるのに応じてダッシュポットエア減
   少開始時の設定回転数を高く設定する設定手段とを備え
   たことを特徴とするエンジンの吸気装置。