アイドリング中に回転数が変わるのはなぜ？

質問

ふだん、暖機運転は一切せずに、エンジンをかけるとすぐ走り始めているので、エンジン始動後の回転数がどんなふうになるか、全く気づかなかったのですが、エアコンとの関係を見ようとして、不思議な現象に気づきました。
　私のクルマは、エンジンをつけると、エンジンが 1200 回転まであがり、そのままにしておくと、だんだん下がってきて、数分で 1000 回転まで下がってきます。温度計も真ん中を指します。これが定常状態かと思っていました。しかし、そのあと、突然 600 回転まで下がります。そしてそれが継続するようです。（その後は調べていません。）
　そこでエアコンをつけると、1200 回転まであがりますが、数十秒後に 800 回転に下がり、それで安定するようです。エアコンを切ると、600 回転に下がります。アイドル回転数は、私のクルマでは 600 回転なんでしょうね。でも、エンジン始動から数分後に突然 1000 回転から 600 回転に下がるのはなぜなんでしょうか。クルマってみんなこういう動作をするものなんですか。

　ちなみに、この質問は、deagle さんへの補足の意味もあります。
　http://www.okweb.ne.jp/kotaeru.php3?qid=312313

回答No.4

noname#2748 · ベストアンサー

基本的にはＩＳＣ（アイドル・スピード・コントロール）やＡＡＣ（オーギジュアリ・エア・コントロール）などと呼ばれる機構の動作のためです。これらはスロットルバルブと並列に設けられた、エアの通路で、スロットルバルブとは別にエンジンにエアーを供給する通路です。したがって、スロットルが全閉の状態でもこちらの通路を開け閉めすることで、アイドリング回転数をコントロールすることができます。さて、なぜこのような装置が必要なのでしょうか？エンジンは同じスロットルの開度でも、エンジンの温度や負荷状態で回転数は変わってしまいます。特にエンジンが冷え切っている状態では、燃料の気化状態も悪く供給された燃料のすべてが燃焼してエネルギーを生み出すことは難しいのです。このような状態では、当然エンジンは暖気後の状態と同じ力を出すことはできません。特にアイドリングのようにエンジンが極小さな力しか出していない場合は、力がないだけではなく、アイドリングを維持できない（エンスト）してしまったり、回転が不安定になってしまったりといった事がおきやすくなります。そこで通常より濃い（燃え残る部分があることを想定）混合気を供給し回転数を高目に設定する必要が出てくるのです。空燃費のコントロール通常のコントロールと同様にインジェクターの開いている時間でコントロールしますが、回転数を上げるために余分に供給する空気の通路が必要になるというわけです。

実際の制御は、エンジン温度、吸入空気温度、エンジン回転速度、吸入空気量、スロットル開度、排気ガス中の酸素濃度、吸気管内圧などからコンピューターによって計算され、インジェクターや先に述べたＩＳＣ（ＡＡＣ）などのバルブを動作させています。このほかにも点火時期の制御も行っています。これらのアイドル回転制御はエンジン暖気専用ではなく多くの場合、エアコン動作時の負荷の増大に対する制御をはじめ、ＡＴ車ではシフトポジション（ＰまたはＮ以外で動作）や電気負荷（ヘッドランプやラジエータファンなど比較的大きな電気負荷で発電機の増大に対して動作）や、パワーステアリングなどのエンジン回転を落ち込ませる要因でも動作しアイドリングが規定値に保たれるようにしています。規定値の設定は車種ごとに異なりますので一概には言えませんが、エアコンや電気負荷などでは若干回転数を上げる方向に、パワーステアリングやＡＴの補正では規定値以下に落ち込まない程度に制御されるのが一般的です。またこれらの制御はあくまでアイドリングの制御であり、スロットルが開いた状態では動作しない物が大半です。

回転数制御のための空気をコントロールするバルブとしてはステッピングモーターによるバルブコントロールが主ですが、電磁弁（特定の開度を持つ物）を利用しデューティー制御（開いている時間と閉じている時間の割合を変える方法）で制御している物も見受けられます。また、動作上は開度が可変できるバルブのように見えるタイプでも、実際はデューティー制御によってその開度を変えている物（欧州車に多い）もあります。古い車種ではワックス（蝋が固体から液体に変化するさいに大きな体積変化が起こる）を利用してバルブを動作させている物もあります。これらはワックスを封入したシリンダーの周囲に冷却水を循環させています。

投稿された文章を見ると、どうも三菱車の動作のようですが、このタイプの三菱車は、始動直後ＩＳＣバルブがエンジン温度とは無関係に一定量まで開き、その後、エンジン状態にあった開度まで補正するように動作します。その他の補正でも補正を要する動作を始動後初めて行ったときは現在のＩＳＣバルブの位置から決められた（ＥＣＵ内部で）値だけ開き、その後規定値になるように補正します。そのため、始動後初めての動作の時は若干のオーバーシュート（回転があがりすぎる状態を）を伴うのが特徴です。ちなみにこのタイプの三菱車ではステッピングモーターを使用したＩＳＣバルブが用いられていて、スロットルバルブ近くに取り付けられています。ボンネットを開けて耳を澄ませておいて、キーをオン（セルモーターは回さない）にするとスロットルバルブ近辺からジージーというような動作音が聞こえるはずです。この音はキーがオンになった直後にＩＳＣバルブを全開位置まで開きその後、規定された分だけ閉じるという初期化動作の音です。

お礼

非常に詳しいご説明をありがとうございました。
　原理を含めて理解できましたので（一部、私には理解できない部分もありましたが）大いに参考になりました。
　なお、私のクルマは三菱車ではなくてトヨタ車です。トヨタ車の中でもいろいろあるのかもしれませんね。それがクルマの進歩ということなんでしょうね。

回答No.3

noname#2781

＞クルマってみんなこういう動作をするものなんですか
国産車の殆んどはこうだと思います。

エンジンは冷えた状態でエンジンをかけると、アイドルアップ機能が働きます。
これは、エンジンの早期暖気、オイル潤滑等といった役目があります。

エンジン始動と同時にエアコンのスイッチを入れても、大抵の国産車はエアコンがスグに作動しません。
この間には数分前後のタイムラグが存在（高級車にいたっては知りませんが・・・(^_^;)）します。
エアコンが作動するのはエンジン（水温が一定以上に達してから）が温まってからです。
これは、外気温や水温・車種に影響されます。

ですので、回転計を観察すると面白いことが発見できます。

お礼

おもしろいお話しをありがとうございました。
　エンジン始動と同時にエアコンを入れてもすぐには作動しないというのは気づきませんでした。
　数秒後には空気が出てくるので、エアコンも作動しているものとばかり思っていました。
　クルマって、奥が深いですねえ。

回答No.2

drisil

そういうモノです。細かい理由は色々ありますが省略します

単純に動きだけ見ればエンジンスタート時のファーストアイドルは大体1500前後になります
その後水温計が動き出すくらいまで暖機が終了するにつれ段々回転数が落ちていき最終的に通常アイドル回転数に800前後に落ち着きます
何もなければこのままの数値を維持します

ちなみにエンジンが温まっていれば始動後はやはり1500ほどになりますが温まっているので数秒ですぐにアイドル回転数までストンと落ちます

ここでエアコンのような負荷が高いメカを作動させるとメカに力を喰われるのでメカが作動した瞬間はアイドルが若干落ちます。でもそのまま放っておくわけにも行かないのでアイドルアップの為のメカが作動します。アイドルアップが作動すれば再び回転が上がります
それぞれのメカが作動するのに若干のタイムラグがあるので落ち着くまでは多少上下しますよ
各メカ(エアコンとか)のオンオフが激しいような状態の時はアイドルも合わせて上下する事になりますよ

前スレにも書きましたがエンジン制御に疑問があるのならばディーラーさんで整備マニュアルを見せてもらえば全て記載されていますので気になるようなら調べて下さい

お礼

アドバイス、ありがとうございました。
　整備マニュアルを見せてもらうほどに専門的に確認したいということではありません。
　暖機運転の後は、次第に回転数が下がっていくものだと思っていたので、ストンと下がったのにびっくりしました。
　そんなものなんですね。

回答No.1

Mitz

暖機運転中はアイドルアップ機構が働き、エンジン回転数が上がります。
通常、1200～1500rpmぐらいの車が多いようです。
で、温まるにつれて、段々と回転数が落ち、最終的には規定のアイドル回転数まで落ちます。
その後は、その規定の回転数で安定します。
しかし、エアコンを点けますとコンプレッサーが回り、エンジンに負荷がかります。
そのままでは安定したアイドル回転を維持出来ませんので、アイドルアップ機構が働きます。
エアコンON時の回転数も1200rpm位が多く、その回転数はコンプレッサーが回っている間は終始維持されています。
暖機運転中のように段々と回転数が落ちる事はありません。
ogxさんの車は一旦1200rpmまで上がってもすかさず800rpmまで落ちて、以後その回転数で安定するようなので、エアコンON時の規定の回転数は800rpmなのかもしれませんね。
その辺のデータは整備解説書に記載されておりますが、ディーラーによってはなかなか売ってくれなかったりします。

お礼

回答、ありがとうございました。
　Mitz さんの説明で、納得がいきました。