JPH0742583A - 内燃機関のアイドル回転制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明の目的は、内燃機関の高温始動後に
おける回転変動を小さくし得て、エンジンストールの発
生を防止することにある。 【構成】 この目的を達成するために、この発明は、内
燃機関の吸気通路に燃料噴射弁を設け、前記内燃機関の
吸気絞り弁を迂回して吸気通路を連通するバイパス通路
を設け、このバイパス通路を開閉するバイパス制御弁を
設け、前記内燃機関の運転状態に応じ各種補正係数によ
り補正した燃料を噴射して空燃比が目標空燃比になるよ
うに前記燃料噴射弁の動作を制御するとともに前記内燃
機関のアイドル運転時に前記バイパス通路を開閉して機
関回転数が目標回転数になるように前記バイパス制御弁
の動作を制御する内燃機関のアイドル回転制御装置にお
いて、前記内燃機関の高温始動後に前記燃料噴射弁から
高温始動後増量補正係数により増量補正した燃料を噴射
している場合は前記バイパス通路を全開すべく前記バイ
パス制御弁の動作を制御する制御手段を設けたことを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は内燃機関のアイドル回
転制御装置に係り、特に内燃機関の高温始動後における
回転変動を小さくし得て、エンジンストールの発生を防
止し得る内燃機関のアイドル回転制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両等に搭載される内燃機関には、アイ
ドル運転時に機関回転数が目標回転数になるように制御
するアイドル回転制御装置を備えたものがある。アイド
ル回転制御装置は、内燃機関の吸気絞り弁を迂回して吸
気通路を連通するバイパス通路を設け、このバイパス通
路を開閉するバイパス制御弁を設け、内燃機関のアイド
ル運転時にバイパス通路を開閉して機関回転数が目標回
転数になるようにバイパス制御弁の動作をデューティ比
によりフィードバック制御する。

【０００３】このような内燃機関のアイドル回転制御装
置としては、特開昭６２−１０４３３号公報に開示され
るものがある。この公報に開示されるアイドル回転制御
装置は、内燃機関の始動時に温度が所定温度以上の場合
には吸入空気量を増量し、始動後に所定時間が経過した
場合に、あるいは機関回転数が所定回転数を越えた場合
に、前記吸入空気量の増量分を減量するように制御する
ものである。

【０００４】また、内燃機関には、吸気通路に燃料噴射
弁を設けたものがある。燃料噴射弁は、内燃機関の運転
状態に応じて基本噴射量を各種補正係数により補正した
燃料を噴射し、空燃比が目標空燃比になるように制御さ
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、内燃機関に
は、過給機を備えたものがある。過給機を備えた内燃機
関は、熱的な条件が厳しいため、高温・高負荷運転を行
った後に駆動を停止した場合に、機関余熱によって燃料
噴射弁内に燃料蒸気が発生することがある。

【０００６】このため、内燃機関を高温・高負荷運転を
した後に駆動を停止して、十分に冷却される以前の高温
状態で内燃機関を再始動した際には、燃料噴射弁内に発
生した燃料蒸気が噴射されることにより空燃比がリーン
化して回転変動を生じ、エンジンストールを発生しやす
くなる。

【０００７】そこで、従来は、始動時の冷却水温度や吸
気温度等の条件より燃料蒸気が発生する状況であるか否
かを判断し、図４の（ｂ）に示す如く、内燃機関が高温
状態で始動された場合には燃料噴射弁から高温始動後増
量補正係数ＦＨＳにより増量補正した燃料を噴射し、空
燃比をリッチ側に傾けることによりエンジンストールの
発生を防止している。

【０００８】ところが、従来のアイドル回転制御装置
は、図４の（ａ）に示す如く、燃料噴射弁内に燃料蒸気
が発生している状態での高温始動後の蒸発燃料による燃
料の空噴射、つまり、燃料噴射弁からの燃料蒸気の噴射
によって空燃比がリーン化した際の急激な回転低下に対
して、アイドル回転制御の追従性が悪く、エンジンスト
ールを発生しやすい不都合がある。

【０００９】即ち、駆動を停止した直後の高温状態の内
燃機関は、図４（ｃ）に示す如く、クランキングを開始
して完爆した始動直後に、燃料噴射弁から高温始動後増
量補正係数ＦＨＳにより増量補正した燃料の噴射を開始
し、空燃比をリッチ側に傾ける。この高温始動後増量補
正係数ＦＨＳは、冷却水温度によって決定される値であ
り、噴射毎に一定量づつ減少される。

【００１０】このとき、アイドル回転制御装置は、図４
（ｃ）示すように、内燃機関が完爆した始動直後に、バ
イパス通路を一時的に全開するようにバイパス制御弁の
動作を制御する。この一時的にバイパス通路を全開する
全開時間は、冷却水温度によって決定される。アイドル
回転制御装置は、全開時間が経過すると、機関回転数が
目標回転数になるように、バイパス制御弁の動作をデュ
ーティ比によりフィードバック制御し、バイパス通路を
開閉する。

【００１１】しかし、従来のアイドル回転制御装置は、
一時的な全開時間が経過すると、機関回転数が目標回転
数になるようにバイパス制御弁の動作を制御しているた
め、図４（ａ）に示す如く、高温始動後の蒸発燃料によ
る燃料の空噴射によって空燃比がリーン化して急激な回
転低下が惹起された場合に、このような急激な回転低下
に対して図４（ｃ）に示す如くアイドル回転制御の追従
性が悪く、エンジンストールを発生しやすい不都合があ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】そこで、このような不都
合を解消するために、この発明は、内燃機関の吸気通路
に燃料噴射弁を設け、前記内燃機関の吸気絞り弁を迂回
して吸気通路を連通するバイパス通路を設け、このバイ
パス通路を開閉するバイパス制御弁を設け、前記内燃機
関の運転状態に応じ各種補正係数により補正した燃料を
噴射して空燃比が目標空燃比になるように前記燃料噴射
弁の動作を制御するとともに前記内燃機関のアイドル運
転時に前記バイパス通路を開閉して機関回転数が目標回
転数になるように前記バイパス制御弁の動作を制御する
内燃機関のアイドル回転制御装置において、前記内燃機
関の高温始動後に前記燃料噴射弁から高温始動後増量補
正係数により増量補正した燃料を噴射している場合は前
記バイパス通路を全開すべく前記バイパス制御弁の動作
を制御する制御手段を設けたことを特徴とする。

【００１３】

【作用】この発明の構成によれば、アイドル回転制御装
置は、制御手段によって、内燃機関の高温始動後に、燃
料噴射弁から高温始動後増量補正係数により増量補正し
た燃料を噴射している場合は、バイパス通路を全開すべ
くバイパス制御弁の動作を制御することにより、内燃機
関の高温始動後に全開されたバイパス通路によって十分
な空気量を確保し得て、アイドル運転時の機関回転数を
高めることができる。

【００１４】

【実施例】次にこの発明の実施例を図に基づいて詳細に
説明する。

【００１５】図１〜図３は、この発明の実施例を示すも
のである。図３において、２は内燃機関、４は吸気通
路、６は排気通路である。図示しない車両に搭載される
内燃機関２の吸気通路４は、上流端にエアクリーナ８を
設けるとともに下流端を燃焼室（図示せず）に連通して
いる。吸気通路４には、吸気絞り弁１０を設けている。
この吸気絞り弁１０よりも上流側の吸気通路４には、過
給機１２のコンプレッサ１４を設けている。過給機１２
は、吸気通路４に設けたコンプレッサ１４を排気通路６
に設けたタービン１６により駆動して吸気を圧送する。

【００１６】前記内燃機関２には、図示しない燃焼室に
指向させて、吸気通路４に燃料噴射弁１８を設けてい
る。燃料噴射弁１８は、燃料通路２０により燃料タンク
２２に連通している。燃料タンク２２内には、燃料を燃
料通路２０に送給する燃料ポンプ２４を設けている。燃
料通路２０の途中には、吸気通路４の吸気圧により燃料
圧力を調整する燃料圧力調整弁２６を設けている。燃料
圧力調整弁２６は、燃料通路２０の燃料圧力を所定圧力
に調整するとともに、余剰の燃料を戻り通路２８により
燃料タンク２２に戻す。

【００１７】前記吸気通路４には、吸気絞り弁１０を迂
回するバイパス通路３０を設けている。バイパス通路３
０は、一端側を吸気絞り弁１０よりも上流側で且つ過給
機１２のコンプレッサ１４よりも下流側の吸気通路４に
連通するとともに、他端側を吸気絞り弁１０よりも下流
側の燃焼室（図示せず）に至る吸気通路４に連通してい
る。このバイパス通路３０には、エンジン２の運転状態
に応じてデューティ比により制御されるバイパス制御弁
３２を設けている。

【００１８】また、内燃機関２には、エアバルブ３４を
設けている。エアバルブ３４は、冷却水温度により作動
され、冷機始動時に吸気絞り弁１０下流側の吸気通路４
に供給する空気量を増加させ、エンジン回転数をアイド
ル回転数よりも高めてファーストアイドル運転状態にす
る。

【００１９】前記吸気通路４には、吸気絞り弁１０の開
度を検出するスロットルセンサ３６と、吸気温度を検出
する吸気温度センサ３８と、吸気圧力を検出する吸気圧
力センサ４０と、を設けている。前記内燃機関２には、
回転角センサ４２と、冷却水温度を検出する冷却水温度
センサ４４と、を設けている。回転角センサ４２は、デ
ィストリビュータ４６に設けられている。これら各種セ
ンサ３６〜４４は、アイドル回転制御装置を構成する制
御手段たる制御部４８の入力側に接続されている。

【００２０】制御部４８の入力側には、また、ダイアグ
ノーシス信号を入力すべくダイグノーシス信号部５０
と、エアコン（エアコンディショナ：図示せず）のＯＮ
・ＯＦＦの信号を入力すべくエアコンスイッチ５２と、
車速信号を入力すべくスピードメータ５４と、イニシャ
ルセット信号を入力すべくイニシャルセット部５６と、
排気通路６に設けたＯ₂ センサ５８と、ＣＯ調整用信号
を入力すべくＣＯ調整用抵抗部６０と、バッテリ６２
と、が接続されている。

【００２１】また、制御部４８の出力側には、燃料噴射
弁１８と、燃料ポンプ２４と、バイパス制御弁３２と、
が接続されている。燃料ポンプ２４は、ポンプリレー６
４を介して接続されている。また、この制御部４８の出
力側には、エアバイパス弁（図示せず）用の負圧切換弁
６６と、ＥＧＲ制御弁（図示せず）用の負圧切換弁６８
と、点火コイル７０と、モニタ７２と、ターボランプ７
４と、デューティメータ７６、が接続されている。

【００２２】前記制御部４８は、Ａ／Ｄ変換部７８とＣ
ＰＵ８０と出力部８２と整形部８４とバッファ部８６と
から構成される。制御部４８は、各種センサから入力す
る信号により、燃料噴射弁１８に噴射弁駆動信号を出力
し、燃料ポンプ２４にポンプ駆動信号を出力し、点火コ
イル７０に点火指令信号を出力し、燃料噴射弁１８から
適切に燃料を噴射させ、点火プラグ（図示せず）に適切
に飛火させる。

【００２３】この制御部４８は、各種センサ３６〜４４
から入力する信号によって、内燃機関２の運転状態に応
じ基本噴射量を各種補正係数により補正した燃料を噴射
して空燃比が目標空燃比になるように燃料噴射弁１８の
動作を制御し、燃料噴射量を調整する。また、制御部４
８は、内燃機関２のアイドル運転時にバイパス通路３０
を開閉して機関回転数が目標回転数になるようにバイパ
ス制御弁３２の動作をデューティ比によりフィードバッ
ク制御し、バイパス通路３０のバイパス空気量を調整す
る。

【００２４】このアイドル回転制御装置は、制御部４８
によって、内燃機関２の高温始動後に、燃料噴射弁１８
から高温始動後増量補正係数ＦＨＳにより増量補正した
燃料を噴射している場合は、バイパス通路３０を全開す
べくバイパス制御弁３２の動作を制御するものである。

【００２５】この制御部４８には、冷却水温度ＴＨＷの
冷却水温度判定値Ａと、吸気温度ＴＨＡの吸気温度判定
値Ｂと、を設定してある。制御部４８は、内燃機関２の
始動時に、冷却水温度ＴＨＷ及び冷却水温度判定値Ａと
吸気温度ＴＨＡ及び吸気温度判定値Ｂとを比較して高温
始動であるか否かを判断し、高温始動後で高温始動後増
量補正係数ＦＨＳにより増量補正している場合はバイパ
ス通路３０を全開すべくバイパス制御弁３２の動作を制
御し、バイパス空気量を増大させる。

【００２６】次に作用を説明する。

【００２７】内燃機関２は、過給機１２により過給され
る吸気を吸気絞り弁１０により調量して供給され、燃料
噴射弁１８により燃料を供給されるとともに点火プラグ
（図示せず）により点火燃焼される。燃料供給量及び点
火時期は、制御部４８によって適切に制御される。

【００２８】アイドル回転制御装置は、内燃機関２の運
転時に、制御部４８によって、空燃比が目標空燃比にな
るように燃料噴射弁１８の動作を制御し、また、アイド
ル運転時に機関回転数が目標回転数になるようにバイパ
ス制御弁３２の動作を制御する。

【００２９】このアイドル回転制御装置は、内燃機関２
を始動した際には、以下のようにバイパス制御弁３２を
制御する。

【００３０】制御部４８は、図１に示す如く、停止して
いる内燃機関２を始動すべくイグニションスイッチ（図
示せず）をオン（ステップ１００）すると、冷却水温度
センサ４４の検出する冷却水温度ＴＨＷが冷却水温度判
定値Ａ以上であるか否かを判断（ステップ１０２）す
る。

【００３１】冷却水温度ＴＨＷが冷却水温度判定値Ａ以
上である場合は、吸気温度センサ３８の検出する吸気温
度ＴＨＡが吸気温度判定値Ｂ以上であるか否かを判断
（ステップ１０４）する。

【００３２】冷却水温度ＴＨＷが冷却水温度判定値Ａ以
上であり、且つ、吸気温度ＴＨＡが吸気温度判定値Ｂ以
上である場合は、内燃機関２が燃料噴射弁１８内に蒸発
燃料の発生するおそれのある高温状態にある。

【００３３】このような高温状態の内燃機関２を始動す
る際には、内燃機関２の始動を開始（ステップ１０６）
して始動が完了した後に、燃料噴射弁１８から高温始動
後増量補正係数ＦＨＳにより増量補正した燃料を噴射
（ステップ１０８）し、バイパス通路３０を全開すべく
バイパス制御弁３２の動作を制御（ステップ１１０）
し、高温始動後増量補正係数ＦＨＳが０（ゼロ）よりも
大きいか否かを判断（ステップ１１２）する。

【００３４】前記高温始動後増量補正係数ＦＨＳは、冷
却水温度ＴＨＷによって決定される値であり、噴射毎に
一定量づつ０（ゼロ）になるように減少される。前記高
温始動後増量補正係数ＦＨＳが０（ゼロ）よりも大きい
か否かの判断（ステップ１１２）において、高温始動後
増量補正係数ＦＨＳが０（ゼロ）よりも大きい場合は、
バイパス制御弁３２によるバイパス通路３０の全開（ス
テップ１１０）にリターンする。

【００３５】前記高温始動後増量補正係数ＦＨＳが０
（ゼロ）よりも大きいか否かの判断（ステップ１１２）
において、高温始動後増量補正係数ＦＨＳが０（ゼロ）
になった場合は、バイバス通路３０を全開する制御を終
了し、バイパス通路３０を開閉して機関回転数が目標回
転数になるようにバイパス制御弁３２の動作をデューテ
ィ比によりフィードバック制御（ステップ１２０）し、
バイパス通路３０のバイパス空気量を調整する。

【００３６】一方、前記冷却水温度ＴＨＷが冷却水温度
判定値Ａ以上であるか否かの判断（ステップ１０２）の
判断において、冷却水温度ＴＨＷが冷却水温度判定値Ａ
未満である場合、また、冷却水温度ＴＨＷが冷却水温度
判定値Ａ以上であっても、前記吸気温度ＴＨＡが吸気温
度判定値Ｂ以上であるか否かの判断（ステップ１０４）
において、吸気温度ＴＨＡが吸気温度判定値Ｂ未満であ
る場合は、内燃機関２が高温状態になく、十分に冷却さ
れている。

【００３７】このような冷却状態の内燃機関２を始動す
る際には、内燃機関２の始動を開始（ステップ１１４）
して始動が完了した後に、高温始動後増量補正係数ＦＨ
Ｓによる増量補正をせずに（ステップ１１６）、通常の
補正係数により補正して燃料噴射弁１８から燃料を噴射
し、バイパス通路３０を一時的に全開すべくバイパス制
御弁３２の動作を制御（ステップ１１８）する。

【００３８】この一時的にバイパス通路３０を全開する
全開時間は、冷却水温度ＴＨＷによって決定される。こ
の全開時間が経過した場合は、バイパス通路３０を開閉
して機関回転数が目標回転数になるようにバイパス制御
弁３２の動作をデューティ比によりフィードバック制御
（ステップ１２０）し、バイパス通路３０のバイパス空
気量を調整する。

【００３９】このように、アイドル回転制御装置は、制
御部４８によって、内燃機関２の高温始動後に、図２の
（ｂ）に示す如く、燃料噴射弁１８から高温始動後増量
補正係数ＦＨＳにより増量補正した燃料を噴射している
場合は、図２の（ｃ）に示す如く、バイパス通路３０を
全開すべくバイパス制御弁３２の動作を制御する。

【００４０】これにより、内燃機関２の高温始動後に全
開されたバイパス通路３０によって十分な空気量を確保
することができ、アイドル運転時の機関回転数を高める
ことができる。

【００４１】このため、内燃機関２の高温始動後に、図
２の（ａ）に示す如く、蒸発燃料による燃料の空噴射に
よって空燃比がリーン化した際の回転低下を小さくで
き、これにより、回転変動を小さくすることができ、エ
ンジンストールの発生を防止することができる。なお、
バイバス通路３０の全開制御は、高温始動時後増量補正
係数ＦＨＳが０（ゼロ）になると終了し、通常のフィー
ドバック制御により開閉される。

【００４２】

【発明の効果】このように、この発明によれば、内燃機
関の高温始動後に全開されたバイパス通路によって十分
な空気量を確保し得て、アイドル運転時の機関回転数を
高めることができる。このため、内燃機関の高温始動後
に、蒸発燃料による燃料の空噴射によって空燃比がリー
ン化した際の回転低下を小さくでき、これにより、回転
変動を小さくすることができ、エンジンストールの発生
を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示すアイドル回転制御装置
による制御のフローチャートである。

【図２】（ａ）は高温始動後における機関回転数の変化
を示す図である。（ｂ）は高温始動後における高温始動
後増量補正係数の変化を示す図である。（ｃ）は高温始
動後におけるデューティ比の変化を示す図である。

【図３】内燃機関のアイドル回転制御装置の概略構成図
である。

【図４】（ａ）は従来の高温始動後における機関回転数
の変化を示す図である。（ｂ）は従来の高温始動後にお
ける高温始動後増量補正係数の変化を示す図である。
（ｃ）は従来の高温始動後におけるデューティ比の変化
を示す図である。

【符号の説明】

２ 内燃機関 ４ 吸気通路 ６ 排気通路 １０ 吸気絞り弁 １２ 過給機 １８ 燃料噴射弁 ３０ バイパス通路 ３２ バイパス制御弁 ３８ 吸気温度センサ ４４ 冷却水温度センサ ４８ 制御部

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【手続補正書】

【提出日】平成５年９月２０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【図３】

【図１】

【図４】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の吸気通路に燃料噴射弁を設
   け、前記内燃機関の吸気絞り弁を迂回して吸気通路を連
   通するバイパス通路を設け、このバイパス通路を開閉す
   るバイパス制御弁を設け、前記内燃機関の運転状態に応
   じ各種補正係数により補正した燃料を噴射して空燃比が
   目標空燃比になるように前記燃料噴射弁の動作を制御す
   るとともに前記内燃機関のアイドル運転時に前記バイパ
   ス通路を開閉して機関回転数が目標回転数になるように
   前記バイパス制御弁の動作を制御する内燃機関のアイド
   ル回転制御装置において、前記内燃機関の高温始動後に
   前記燃料噴射弁から高温始動後増量補正係数により増量
   補正した燃料を噴射している場合は前記バイパス通路を
   全開すべく前記バイパス制御弁の動作を制御する制御手
   段を設けたことを特徴とする内燃機関のアイドル回転制
   御装置。