JPH0229855B2 - Enjinnokyukisochi - Google Patents

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
ツトル弁をバイパスするバイパス通路を介して減
速時にダツシユポツ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
路にスロツ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イソレノイド
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つている。

そして、減速時には、吸気通路の内壁面に付着
していた燃料によつて空燃比がオーバーリツチと
なるのを防ぐため、上記バイパス通路からダツシ
ユポツトエアを供給し、エンジン回転数が所定回
転数以下になつたときにはエンジン回転数の減少
に応じてダツシユポツトエア量を減少させるよう
にダツシユポツトエア量を制御するようになつて
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
においてエアコンデイシヨ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
ダツシユポツ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、減速時にダツシユ
ポツ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つたとき
にダツシユポツ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、上記ダツシユポツトエア減少開始時
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、ダツシユポツトエア量が減少せず所定量のダ
ツシユポツ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
の吸気通路にスロツ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す
ることにより、ダツシユポツ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ツシユ
ポツトエア量が減少するように吸入空気量を制御
するダツシユポツトエア制御手段を設け、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ツシユポツト
エア減少開始時の設定回転数を高く設定する設定
手段を設けたものである。

（作用） 本発明に係るエンジンの吸気装置においては、
スロツ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、ダツシユポツ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ツ
シユポツ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ツシユポツトエアが減少
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ツシユ
ポツ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。

従つて、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、それに応じてダツシユポ
ツ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
ダツシユポツ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ツシユポツトエアが継
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
のに応じてダツシユポツ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
のときにダツシユポツトエアが継続的に供給され
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適用した場合の実施
例である。

第２図に示すように、シリンダブロツク１とシ
リンダヘツド２とピストン３とで燃焼室４が形成
され、吸気ポート５の下流端を開閉する吸気弁６
と排気ポート７の下流端を開閉する排気弁８とが
設けられ、吸気ポート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ヤリングプレート
型の吸気空気量センサ１１とターボチヤージヤ１
２のコンプレツサ１２ｂとインタークーラ１３と
スロツトル弁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ポ
ート５に向けて燃料を噴射するインジエクタ１６
が装着されている。

また、上記吸気通路９には、スロツトル弁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はデユーテイソレノイドにより
駆動される。上記デユーテイソレノイドへ供給さ
れる駆動パルスのデユーテイ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
テイソレノイドへ通電しないときにはバイパス通
路２９が弁体３０ａで遮断されるようになつてい
る。

一方、排気通路１７の途中部にはターボチヤー
ジヤ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、シリンダブロツク１のウオータジ
ヤケツト内の冷却水温を検出する水温センサ１８
がシリンダブロツク１に装着され、クランク軸１
９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ツクアツプ式の回転
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２２が介設され、スロツトル弁１４
の開度を検出する例えばポテンシヨメータ式のス
ロツトル開度センサ２３がスロツトル弁１４の弁
軸に連係させて設けられている。

更に、上記スロツトル弁１４にはアクセルペダ
ルが僅かに踏込まれスロツトル弁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
イドルスイツチ（図示略）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イストリビユータ２
４とインジエクタ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
ツト２６が設けられ、このコントロールユニツト
２６へはインヒビタスイツチ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ツチ２８
からの信号及びバツ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ツト２６は、第３図に示
すように各センサ１１，１８，２０〜２３及びバ
ツテリからの検出信号を受けてＡ／Ｄ変換しその
信号をCPU２６ｃへ出力するＡ／Ｄ変換器２６
ａと、回転数検出センサ２０及び各スイツチ２
７，２８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エース２
６ｂ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
６ｃからの出力信号に従つてインジエクタ１６や
デイストリビユータ２４等に駆動信号を出力する
出力インターフエース２６ｆとを備えており、上
記Ａ／Ｄ変換器２６ａと入力インターフエース２
６ｂとROM２６ｄとRAM２６ｅと出力インタ
ーフエース２６ｆは、夫々コントールバス・アド
レスバス・データバスを介してCPU２６ｃに接
続されている。

そして、上記ROM２６ｄには、後述のダツシ
ユポツ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RAM２６ｅには、必要に応じて各種のデ
ータを一時記憶する複数のメモリ（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ツシユポツトエアの
制御に特徴を有するものである。

上記ダツシユポツトエアは、自動車の減速時に
吸気通路の壁面に付着していた燃料が吸入され空
燃比がオーバーリツ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
量のダツシユポツ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
はダツシユポツトエアの供給量を回転数の低下に
応じて漸減させていつてアイドル状態ではダツシ
ユポツ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じてダツシユポツトエアの減
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ツシユポ
ツトエアの制御のルーチンについて第３図のフロ
ーチヤートに基いて説明する。

図中Ｓ１〜Ｓ２４は各ステツプを示すもので、
制御開始後、Ｓにおいてアイドルスイツチが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。

アイドルスイツチがONのときにはＳ２におい
てスロツトル開度センサ２３からのスロツトル開
度信号θが読込まれ、次にＳ３においてスロツト
ル開度の変化率dθ／dtが所定の減少率（−Ａ）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、減少率が所定以上のときにはＳ４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、Ｓ４〜Ｓ２０
のステツプによりバイパス通路２９を介してダツ
シユポツトエアが供給される。

即ち、Ｓ４においてDPフラグ（ダツシユポツ
トフラグ）がセツトされ、次にＳ５において各種
信号（冷却水温、空調装置からの負荷信号、バツ
テリ電圧）が読込まれてメモリに一時記憶され、
次に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N₀が演算される。

尚、上記目標アイドル回転数N₀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に予め格納さ
れている。

次に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50〜100rpm）を加えた
値（N₀＋α）が演算され、次にＳ８においてダ
ツシユポツトエア減少開始設定回転数N_DがN_D＝
N₀＋αと設定される。これは、ダツシユポツト
エア減少開始設定回転数N_Dを目標アイドル回転
数N₀の増加に応じて増加させるためである。

次にＳ９においては、回転数検出センサ２０か
らの回転数信号の入力の都度この回転数信号に基
いて割込み処理により演算されメモリに一時記憶
されていた最新のエンジン回転数Ｎが読込まれ
る。

次にＳ１０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イ値の各成分が演算
される。

図中D_Bは一定の基本デユーテイ値、D_Lは負荷
補正デユーテイ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_Dはダ
ツシユポツトエアデユーテイ値で一定値として設
定されており、D_Wは水温補正デユーテイ値で冷
却水温をパラメータとするメモリ・マツプや演算
式より演算され、D_BAはバツテリ電圧補正デユー
テイ値でバツ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Ｓ１１においてエンジン回転数ＮがＮ＞
N_Dか否かが判定され、Ｎ＞N_D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＞N_D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量に相当する
デユーテイ値ＤがD_BとD_CとD_DとD_WとD_BAの総和
として演算され、次にＳ１３において上記デユー
テイ値Ｄの駆動パルスがバイパスバルブ３０のデ
ユーテイソレノイドへ出力され、バイパスエアが
供給され、Ｓ１３からＳ１へ戻る。

スロツトル開度θの減少率が所定値よりも大き
い減速時には、Ｎ＞N_Dである限りＳ１〜Ｓ１３
が例えば数10ｍsec毎に繰返されて一定量のダツ
シユポツ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_Dでなくなると、Ｓ１１からＳ１４へ
移行してＳ１４においてＮ≒N_Dか否かが判定さ
れ、Ｎ≒N_DのときにはＳ１５へ移行しまたＮ≒
N_DでないときにはＳ１７へ移行する。

Ｎ≒N_DのときにはＳ１５においてダツシユポ
ツ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Ｓ１６においてカウンタＩ＝０
とリセツトされ、Ｓ１６からＳ１２へ移行する。

エンジン回転数Ｎが更に低下していつて、Ｓ１
４においてＮ≒N_Dでないと判定されるとＳ１４
からＳ１７へ移行し、Ｓ１７においてタイマｔが
ｔ≧80ｍsecか否かが判定され、ｔ＜80ｍsecのと
きにはＳ１７からＳ１２へ移行し、ｔ≧80ｍsec
のときにはＳ１７からＳ１８へ移行する。

上記のようにエンジン回転数ＮがN_Dになつて
から80ｍsec経過するまでは一定量のダツシユポ
ツトエアを含むバイパスエアが供給されるが、80
ｍsec経過後には次のようにダツシユポツトエア
が微少量Δずつ減少していくことになる。

即ち、Ｓ１７における判定の結果ｔ≧80ｍsec
のときにはＳ１７からＳ１８へ移行し、Ｓ１８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においてダツシユポツトエアデユーテ
イ値D_DからＩ・Δだけ減算され、次にＳ２０に
おいてD_D＞０か否かが判定され、D_D＞０のとき
にはＳ２０からＳ１２へ移行する。

即ち、D_D＞０の間は、Ｓ１〜Ｓ１１，Ｓ１４，
Ｓ１７〜Ｓ２０，Ｓ１２〜Ｓ１３を繰返していく
ことによりダツシユポツトエアデユーテイ値D_D
が微少量Δずつ減少していくことになる。

その結果D_D＞０でなくなると、Ｓ２０からＳ
２１へ移行し、DPフラグＦがリセツトされてＳ
２１からＳ２４へ移行する。

一方、Ｓ３における判定の結果、スロツトル開
度θの減少率が所定値より小さいときにはＳ３か
らＳ２２へ移行し、Ｓ２２においてＳ５と同様に
各種信号が読込まれ、次にＳ２３においてＳ１０
と同様にD_BとD_LとD_WとD_BAが演算され、次にＳ
２４においてデユーテイ値ＤがD_BとD_LとD_Wと
D_BAの総和として演算され、Ｓ２４からＳ１３へ
移行する。

即ち、減速終了後にはＳ１〜Ｓ３，Ｓ２２〜Ｓ
２４，Ｓ１３が繰返され、アイドル状態のときに
も上記のステツプが繰返されることになる。

尚、Ｓ１９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N_DとN₀と減少開始前のD_D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N₀になつたときにダツシユポツトエアデユ
ーテイ値D_Dが略零となるように制御することも
考えられる。

また、上記実施例の場合、Ｓ１０において演算
されるダツシユポツトエアデユーテイ値D_D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とスロツトル開度θに基いた
エンジンの運転状態）に応じたダツシユポツトエ
アデユーテイ値D_D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イ値D_Dから減算す
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_Dになつてから80ｍsec経過後にダツシユポツト
エアの減少を開始するようにしいるが、エンジン
回転数ＮがN_Dになつたときからダツシユポツト
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N_Dを目標アイドル
回転数N₀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
うちからダツシユポツトエアが減少し始めること
になる。

従つて、エンジンがアイドル状態に移行したと
きに継続的にダツシユポツトエアが供給されるこ
とがなくなつて、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
ロツク図、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置の全体構
成図、第３図はコントロールユニツトなど制御系
のブロツク図、第４図はコントロールユニツトで
行われる減速時におけるダツシユポツトエア制御
のルーチンの概略フローチヤート、第５図はスロ
ツトル開度とエンジン回転数とダツシユポツトエ
アデユーテイ値D_Dの動作タイムチヤートである。 ９……吸気通路、１４……スロツトル弁、１８
……水温センサ、２０……回転数検出センサ、２
３……スロツトル開度センサ、２６……コントロ
ールユニツト、２９……バイパス通路、３０……
バイパスバルブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エンジンの吸気通路にスロツトル弁下流への
   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、ダツシユポツ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ツシユポツ
   トエア量が減少するように吸入空気量を制御する
   ダツシユポツトエア制御手段と、 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ツシ
   ユポツ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。