JP3316877B2 - 内燃機関のアイドル回転数制御装置 - Google Patents

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
回転数制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車用内燃機関のアイドル回転数制御
装置は、機関アイドル時においてエアコンのコンプレッ
サ等の外部負荷の駆動に伴い目標アイドル回転数を増加
させ、その目標アイドル回転数と実回転数とが一致する
ように補助空気量調整用バルブを制御するものである。
そして、エアコンをオンからオフにする時にはコンプレ
ッサのマグネットクラッチの切断と補助吸入空気流量
（ＩＳＣ空気量）の減量制御タイミングとをズラすこと
でコンプレッサ負荷とＩＳＣ空気量の急激な低下に対す
るエンジン回転数変動を防止している。つまり、図１９
に示すように、エアコンをオンからオフにする時に、Ｉ
ＳＣ空気量は減少させるとともに、エアコン・オフから
所定時間Ｔだけ経過したときに冷凍サイクルのコンプレ
ッサのマグネットクラッチを切るようにしていた。この
ように所定の遅れ時間Ｔを設けることにより、エンジン
回転数の変動を最小限に抑制している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、構成製品・制
御上のバラツキによりエンジン回転上昇や低下が発生す
る。即ち、図１９において、Ｐ１に示すようにＩＳＣ空
気量の減少に対してマグネットクラッチが早くオフした
り、Ｐ２に示すようにＩＳＣ空気量の減少に対してマグ
ネットクラッチのオフが遅れるとエンジン回転数の急激
な変動が発生してしまう。

【０００４】又、エアコンスイッチ・オンからオフの時
のＩＳＣ見込み量ＰＥは、一定空気量であるため、エア
コン・オンとオフのＩＳＣ空気量差が大きいとＰ１に示
す回転数変動が、又、空気量差が小さいとＰ２に示す回
転数変動が発生する。

【０００５】そこで、この発明の目的は、ＩＳＣ空気量
の減量を最適に行うことができる内燃機関のアイドル回
転数制御装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、図２０に示すように、内燃機関の補助吸入空気流量
を制御する補助空気量調整用アクチュエータＭ１と、前
記内燃機関の実際の回転数を検出する回転数検出手段Ｍ
２と、負荷量を可変な可変形外部負荷Ｍ３と、前記可変
形外部負荷Ｍ３の駆動に伴い目標アイドル回転数を増加
させ、その目標アイドル回転数と前記回転数検出手段Ｍ
２による実回転数とが一致するように前記補助空気量調
整用アクチュエータＭ１を制御する第１の制御手段Ｍ４
と、前記可変形外部負荷Ｍ３の駆動停止時に前記可変形
外部負荷Ｍ３の負荷量を時間と共に徐々に減少させ、目
標アイドル回転数と前記回転数検出手段Ｍ２による実回
転数とが一致するように前記補助空気量調整用アクチュ
エータＭ１を制御し、両者の差が所定量以内となったと
きに前記内燃機関と前記可変形外部負荷との結合状態を
遮断することにより前記可変形外部負荷Ｍ３の負荷量を
零にする第２の制御手段Ｍ５とを備えた内燃機関のアイ
ドル回転数制御装置をその要旨とするものである。請求
項２に記載の発明は、内燃機関の補助吸入空気流量を制
御する補助空気量調整用アクチュエータと、前記内燃機
関の実際の回転数を検出する回転数検出手段と、容量を
変化することで内燃機関に対する負荷量を可変できる可
変容量コンプレッサと、前記内燃機関と前記可変容量コ
ンプレッサとを結合・遮断するクラッチと、前記可変容
量コンプレッサの駆動に伴い目標アイドル回転数を増加
させ、その目標アイドル回転数と前記回転数検出手段に
よる実回転数とが一致するように前記補助空気量調整用
アクチュエータを制御する第１の制御手段と、前記可変
容量コンプレッサの駆動停止時に前記可変容量コンプレ
ッサの容量を時間と共に徐々に減少させ、目標アイドル
回転数と前記回転数検出手段による実回転数とが一致す
るように前記補助空気量調整用アクチュエータを制御
し、両者の差が所定量以内となったときに前記クラッチ
により前記内燃機関と前記可変容量コンプレッサとを遮
断して前記内燃機関に対する前記可変容量コンプレッサ
の負荷量を零にする第２の制御手段とを備えた内燃機関
のアイドル回転数制御装置をその要旨とするものであ
る。

【０００７】

【作用】請求項１の発明によれば、第１の制御手段Ｍ４
は、可変形外部負荷Ｍ３の駆動に伴い目標アイドル回転
数を増加させ、その目標アイドル回転数と回転数検出手
段Ｍ２による実回転数とが一致するように補助空気量調
整用アクチュエータＭ１を制御する。又、第２の制御手
段Ｍ５は、可変形外部負荷Ｍ３の駆動停止時に可変形外
部負荷Ｍ３の負荷量を時間と共に徐々に減少させ、目標
アイドル回転数と回転数検出手段Ｍ２による実回転数と
が一致するように補助空気量調整用アクチュエータＭ１
を制御し、両者の差が所定量以内となったときに内燃機
関と可変形外部負荷Ｍ３とを遮断することにより可変形
外部負荷Ｍ３の負荷量を零にする。

【０００８】よって、可変形外部負荷Ｍ３の駆動停止時
において回転数変動が少なくなるとともに、エアコン用
コンプレッサ等の外部負荷の最小容量での再開ができ負
荷再始動時のショックが少なくなる。請求項２の発明に
よれば、第１の制御手段は、可変容量コンプレッサの駆
動に伴い目標アイドル回転数を増加させ、その目標アイ
ドル回転数と回転数検出手段による実回転数とが一致す
るように補助空気量調整用アクチュエータを制御する。
又、第２の制御手段は、可変容量コンプレッサの駆動停
止時に可変容量コンプレッサの容量を時間と共に徐々に
減少させ、目標アイドル回転数と回転数検出手段による
実回転数とが一致するように補助空気量調整用アクチュ
エータを制御し、両者の差が所定量以内となったときに
クラッチにより内燃機関と可変容量コンプレッサとを遮
断して内燃機関に対する可変容量コンプレッサの負荷量
を零にする。よって、可変容量コンプレッサの駆動停止
時において回転数変動が少なくなるとともに、可変容量
コンプレッサの最小容量での再開ができ負荷再始動時の
ショックが少なくなる。

【０００９】

【実施例】以下、この発明を具体化した一実施例を図面
に従って説明する。図１には本実施例におけるエンジン
（内燃機関）１の概略を示す。エンジン１は車両に搭載
され、エンジン１の補助吸入空気流量を制御するＩＳＣ
バルブ（補助空気量調整用アクチュエータ）２が設けら
れている。本実施例ではステップモータ式のＩＳＣバル
ブが用いられ、このバルブの開度調整により外部負荷に
対してアイドル時のエンジン回転数が一定に保たれる。
ここで、外部負荷とは、エアコン、トルコン、電気負荷
（ヘッドライト、デフォッガ、電動油圧ポンプ）等を指
すものである。

【００１０】又、車両にはカーエアコンが搭載され、コ
ンプレッサ３とコンデンサ４とレシーバ５とエキスパン
ションバルブ６とエバポレータ７とが順に接続され、冷
凍サイクルが構成されている。コンデンサ４はコンデン
サ用ブロワ４ａにより送風され、エバポレータ７はエバ
ポレータ用ブロワ７ａにより送風される。

【００１１】エンジンに対する負荷としてのコンプレッ
サ３は図２に示すように、斜板可変容量コンプレッサが
使用されている。斜板可変容量コンプレッサは複数の各
シリンダ８内にそれぞれ作動ピストン９が摺動可能に支
持されている。又、制御シリンダ１０内には制御ピスト
ン１１が摺動可能に支持され同制御ピストン１１は斜板
１２が各作動ピストン９と駆動連結されている。さら
に、連通孔１３の途中には弁体収納室１４が配置され、
弁体収納室１４は制御シリンダ１０内での制御ピストン
１１により区画された圧力室１５と連通している。又、
連通孔１３の一端開口部には高圧冷媒が印加され、又、
連通孔１３の一端開口部には低圧冷媒が印加されてい
る。連通孔１３の途中には圧力調整室１６が設けられ、
同室１６はダイヤフラム１７にて区画されている。同ダ
イヤフラム１７にはスプリング１８の付勢力が加わって
おり、ダイヤフラム１７には弁体収納室１４に延びる作
動ロッド１９が固定されている。弁体収納室１４にはボ
ール弁体２０が収納され、同弁体２０は作動ロッド１９
にてダイヤフラム１７の動作と連動する。さらに、圧力
調整室１６にはリニアソレノイド２１が設けられ、同ソ
レノイド２１をデューティ制御することによりダイヤフ
ラム１７の変位量が調整できる。このダイヤフラム１７
の変位により、コンプレッサの容量を可変することがで
きるようになっている。例えば、図２に示すように圧力
室１５を高圧にしてコンプレッサ３を最大容量にできる
とともに、図３に示すように圧力室１５を低圧にしてコ
ンプレッサ３を最小容量にできる。

【００１２】図１において、エンジン用電子制御ユニッ
ト（以下、エンジンＥＣＵという）２２はトルクコンバ
ータのシフトレバーの操作位置信号やヘッドライトの操
作信号や電動油圧ポンプの作動動作信号を入力する。
又、エンジンＥＣＵ２２はエンジン回転数センサ２５
（回転数検出手段）からの信号や車速センサ２６からの
信号やスロットル開度センサ２７からの信号を入力す
る。さらに、エンジンＥＣＵ２２はＩＳＣバルブ２の開
度を調整して吸入空気量を調整する。又、エンジンＥＣ
Ｕ２２はコンプレッサ３の出力軸に設けられたクラッチ
としてのマグネットクラッチ２３を制御（結合又は遮
断、以下「オン又はオフ」ともいう）する。

【００１３】又、エアコン用電子制御ユニット（以下、
エアコンＥＣＵという）２４はエアコンスイッチの操作
信号や日射センサからの信号や外気温センサからの信号
やエバ後温度センサからの信号を入力する。さらに、エ
アコンＥＣＵ２４は前記斜板可変容量コンプレッサ３の
リニアソレノイド２１へのデューティ信号を制御する。
図４には、このデューティ比とコンプレッサ容量との関
係を示す。つまり、デューティ比が大きいほどコンプレ
ッサ容量は小さくなる。

【００１４】図１においてエンジンＥＣＵ２２とエアコ
ンＥＣＵ２４とは相互通信可能になっており、エンジン
ＥＣＵ２２からエアコンＥＣＵ２４にはコンプレッサ３
の容量制御要求信号（容量指令信号）が出力されるとと
もに、エアコンＥＣＵ２４からエンジンＥＣＵ２２には
エアコンスイッチのオン・オフ信号が出力される。

【００１５】次に、このように構成した内燃機関のアイ
ドル回転数制御装置の作用を説明する。図５〜図１５に
はエンジンＥＣＵ２２が実行する処理（フローチャー
ト）を示すとともに、図１６にはエアコンＥＣＵ２４が
実行する処理（フローチャート）を示す。さらに、図１
８には、作用を説明するためのタイムチャートを示す。
ここで、この図１８におけるｔ１のタイミングにてエア
コンスイッチがオン状態からオフ操作されたものとす
る。尚、以下の説明において外部負荷としてエアコン用
コンプレッサ３が主に作動されたものとする。

【００１６】尚、外部負荷増減に対しては、目標エンジ
ン回転数への収束性を向上する上でＩＳＣフィードバッ
ク周期もしくは制御ゲインを高めることが有効なため、
負荷変化の大きさに応じてフィードバック周期を変更す
る。そして、負荷変化が安定したところでは、エンジン
回転数の安定性を優先させるためにフィードバック周期
を遅くする。

【００１７】図５は４ｍｓ毎に起動される外部負荷検出
処理である。同図において、エンジンＥＣＵ２２はステ
ップ１０１で外部負荷（エアコン等）がスイッチ操作さ
れたか否か判定する。そして、スイッチ操作が行われて
いると、エンジンＥＣＵ２２はステップ１０２でスイッ
チ操作された外部負荷（エアコン等）の種類と、それが
オン→オフなのかオフ→オンなのか判断する。さらに、
エンジンＥＣＵ２２はステップ１０３で過渡フラグ反転
処理、即ち、エアコン・オンならばフラグＦＡＣ・ＯＮ
を「１」に、エアコン・オフならばフラグＦＡＣ・ＯＦ
Ｆを「１」に、トルコンニュートラル位置・オンならば
フラグＦＮＳＷ・ＯＮを「１」に、トルコンニュートラ
ル位置・オフならばフラグＦＮＳＷ・ＯＦＦを「１」に
する。

【００１８】引き続き、エンジンＥＣＵ２２はステップ
１０４で状態フラグ反転処理、即ち、エアコン・オンな
らばフラグＸＡＣを「１」に、エアコン・オフならばフ
ラグＸＡＣを「０」に、トルコンニュートラル位置・オ
ンならばフラグＸＮＳＷを「１」に、トルコンニュート
ラル位置・オフならばフラグＸＮＳＷを「０」に、電気
負荷がオンならばフラグＸＥＰを「１」に、電気負荷が
オフならばフラグＸＥＰを「０」にする。

【００１９】図６は１０ｍｓ毎に起動されるＩＳＣ，マ
グネットクラッチ制御処理である。同図において、エン
ジンＥＣＵ２２はステップ２００でエンジン回転の平均
化処理ルーチンを実行する。このエンジン回転の平均化
処理の詳細を図７に示す。エンジンＥＣＵ２２はステッ
プ２０１でフィードバック制御の実行条件成立か否か、
即ち、車速「０」で、かつスロットルバルブが全閉かど
うか判定して、車速≠０又はスロットル全閉でないなら
リターンし、車速＝０かつスロットル全閉ならばフィー
ドバック制御条件が成立したとしてステップ２０２に移
行する。エンジンＥＣＵ２２は加算間隔カウンタＣＮＥ
に「１０ｍｓ」を加算する。尚、加算間隔カウンタＣＮ
Ｅはイグニッション・オンにてリセット（＝０）されて
いる。そして、エンジンＥＣＵ２２はステップ２０３で
加算間隔カウンタＣＮＥが５０ｍｓ以上となったか否か
判断し、当初ＣＮＥ＝１０なのでリターンする。

【００２０】一方、ステップ２０１→２０２→２０３の
繰り返しによりステップ２０３で加算間隔カウンタＣＮ
Ｅが５０ｍｓ以上となると、ステップ２０４に移行す
る。エンジンＥＣＵ２２はステップ２０４でエンジン回
転数ＮＥを読み込み、ステップ２０５でフィードバック
周期間のエンジン回転数の加算値ＳＮＥに対しエンジン
回転数ＮＥを加算し新たな加算値ＳＮＥとし、又、加算
値ＳＮＥに加算した個数Ｎに「１」加算し、さらに、加
算間隔カウンタＣＮＥを「０」にする。尚、フィードバ
ック周期間のエンジン回転数の加算値ＳＮＥと、加算値
ＳＮＥに加算した個数Ｎとは、イグニッション・オンに
てリセット（＝０）されている。

【００２１】このようにして、同処理ルーチンによりフ
ィードバック周期中のエンジン回転数が５０ｍｓ毎に加
算されていく。図６に戻り、このようにしてステップ２
００の処理を終了すると、ステップ３００で外部負荷反
転処理を実行する。この外部負荷反転処理の詳細を図８
に示す。エンジンＥＣＵ２２はステップ３０１で少なく
ともいずれかの過渡フラグが「１」か否か判定し、いず
れも「１」でないとリターンする。一方、エンジンＥＣ
Ｕ２２はいずれかの過渡フラグが「１」であると、ステ
ップ３０２でフラグＦＮＳＷ・ＯＮが「０」ならばステ
ップ３０３に移行し、ステップ３０３でフラグＦＮＳＷ
・ＯＦＦが「０」ならば図９のステップ３０４に移行す
る。さらに、エンジンＥＣＵ２２はステップ３０４でフ
ラグＦＡＣ・ＯＮが「０」ならば、ステップ３０５でフ
ラグＦＡＣ・ＯＦＦで「１」か判定する。ここで、エア
コンスイッチ・オンからオフ反転時において、エンジン
ＥＣＵ２２はステップ３０５でエアコン・オフを示すフ
ラグＦＡＣ・ＯＦＦが「１」であると判断し（図１８の
ｔ１のタイミング）、ステップ３０６で見込み加算の遅
延時間ＤＩＳＣを９００ｍｓに、外部負荷変化の見込み
量ＰＥを０ｓｔｅｐに、フィードバック周期ＴＩＳＣを
８００ｍｓに、見込みフラグＦＰＥを「１」にする。そ
の後、エンジンＥＣＵ２２はステップ３０７でＩＳＣ制
御目標回転数ＮＦの算出を行い、つまり、エアコン・オ
フならば７００ｒｐｍ（エアコン・オンならば９００ｒ
ｐｍ）を設定し、リターンする。

【００２２】一方、図８のステップ３０２でフラグＦＮ
ＳＷ・ＯＮが「１」ならばステップ３０８で見込み加算
の遅延時間ＤＩＳＣを７０ｍｓに、外部負荷変化の見込
み量ＰＥを４ｓｔｅｐに、フィードバック周期ＴＩＳＣ
を１０００ｍｓを設定する。その後、ステップ３１０で
ＩＳＣ制御目標回転数ＮＦの算出を行う。

【００２３】又、図８のステップ３０３でフラグＦＮＳ
Ｗ・ＯＦＦが「１」ならばステップ３０９で見込み加算
の遅延時間ＤＩＳＣを１００ｍｓに、外部負荷変化の見
込み量ＰＥを−４ｓｔｅｐに、フィードバック周期ＴＩ
ＳＣを１０００ｍｓを設定する。その後、ステップ３１
０でＩＳＣ制御目標回転数ＮＦの算出を行う。

【００２４】さらに、図９のステップ３０４でフラグＦ
ＮＳＷ・ＯＦＦが「１」ならばステップ３１１で見込み
加算の遅延時間ＤＩＳＣを３００ｍｓに、外部負荷変化
の見込み量ＰＥを６ｓｔｅｐに、フィードバック周期Ｔ
ＩＳＣを８００ｍｓを設定する。その後、ステップ３０
７でＩＳＣ制御目標回転数ＮＦの算出を行う。

【００２５】一方、エンジンＥＣＵ２２はステップ３０
５でＡＦＣ・ＯＦＦ＝０ならば、ステップ３１２でフィ
ードバック周期を２０００ｍｓに設定する。このような
処理により、外部負荷反転時には過渡フラグがオンする
ので、フラグを検出してＩＳＣ制御の遅延時間、見込み
量、フィードバック周期を設定する。例えば、エアコン
スイッチオフ→オン反転時にＦＡＣ・ＯＮ＝１になり、
図８のステップ３０１→３０２→３０３→図９のステッ
プ３０４→３１１→３０７を通り遅延時間、見込み量、
フィードバック周期、目標回転数を設定する。

【００２６】図６に戻り、このようにしてステップ３０
０の処理を終了すると、ステップ４００でＩＳＣ制御の
見込み処理を実行する。このＩＳＣ制御の見込み処理の
詳細を図１０に示す。エンジンＥＣＵ２２はステップ４
０１で外部負荷変化の見込み量ＰＥが「０」でないこと
を確認した上で、ステップ４０２で遅延時間カウンタＣ
delyに「１０」を加算する。尚、外部負荷変化の見込み
量ＰＥと遅延時間カウンタＣdelyはイグニッション・オ
ンにて初期化（＝０）されている。

【００２７】そして、エンジンＥＣＵ２２はステップ４
０３で遅延時間カウンタＣdelyが見込み加算の遅延時間
ＤＩＳＣと比較し、当初Ｃdely＜ＤＩＳＣなのでリター
ンする。ステップ４０１→４０２→４０３の繰り返しに
よりＣdely≧ＤＩＳＣとなると、ステップ４０４に移行
する。ステップ４０４ではＩＳＣ目標制御量ＭＳＴＥＰ
に外部負荷変化の見込み量ＰＥを加算して新たなＩＳＣ
目標制御量ＭＳＴＥＰとし、又、フィードバック周期間
のエンジン回転の加算値ＳＮＥを「０」に、ＳＮＥに加
算した個数Ｎを「０」に、加算間隔カウンタＣＮＥを
「０」に、遅延時間カウンタＣdelyを「０」に、外部負
荷変化の見込み量ＰＥを「０」に、見込み量制御フラグ
ＦＰＥを「０」にする。

【００２８】このようにして、遅延時間ＤＩＳＣ経過
後、目標制御量ＭＳＴＥＰを見込み量ＰＥだけ増減す
る。図６に戻り、このようにしてステップ４００の処理
を終了すると、ステップ５００でＩＳＣ制御のフィード
バック処理を実行する。このＩＳＣ制御のフィードバッ
ク処理の詳細を図１１に示す。エンジンＥＣＵ２２はス
テップ５０１でフィードバック実行条件が成立したか判
断し、成立するとステップ５０２〜５０４において意図
的に偏差による動作の防止を行う。つまり、ステップ５
０２でフィードバック周期カウンタＣＦＢに「１０」加
算し、ステップ５０３でＣＦＢが１５０ｍｓ以下ならば
ステップ５０４でフィードバック周期間のエンジン回転
の加算値ＳＮＥを「０」に、ＳＮＥに加算した個数Ｎを
「０」に、加算間隔カウンタＣＮＥを「０」にする。

【００２９】一方、エンジンＥＣＵ２２はステップ５０
３においてＣＦＢ≧１５０ｍｓならば、ＣＦＢ≧ＴＩＳ
Ｃか判定し条件を満足していると、ステップ５０６でＳ
ＮＥ（フィードバック周期間のエンジン回転の加算値）
をＮ（加算値ＳＮＥに加算した個数）で除算して平均回
転数ＮＥＡＶを算出するとともに、平均回転数ＮＥＡＶ
からＩＳＣ目標回転数ＮＦを減算して目標回転数からの
偏差ΔＮＥを算出する。

【００３０】次に、エンジンＥＣＵ２２はステップ５０
７〜５１２により目標回転数ＮＦのプラス側偏差ΔＮＥ
に応じたＩＳＣフィードバック制御量ΔＳＴＥＰを設定
する。つまり、ステップ５０７で偏差ΔＮＥが１００ｒ
ｐｍより大きいとステップ５０８でＩＳＣフィードバッ
ク制御量ΔＳＴＥＰを「−４ｓｔｅｐ」に、ステップ５
０９で偏差ΔＮＥが５０ｒｐｍより大きいとステップ５
１０でＩＳＣフィードバック制御量ΔＳＴＥＰを「−２
ｓｔｅｐ」に、ステップ５１１で偏差ΔＮＥが１０ｒｐ
ｍより大きいとステップ５１２でＩＳＣフィードバック
制御量ΔＳＴＥＰを「−１ｓｔｅｐ」に設定する。

【００３１】さらに、図１２において、ステップ５１３
で目標回転数ＮＦからの偏差ΔＮＥの絶対値が１０ｒｐ
ｍから外れ、かつマイナス側であると、マイナス側偏差
ΔＮＥに応じたＩＳＣフィードバック制御量ΔＳＴＥＰ
を設定する。つまり、ステップ５１４で偏差ΔＮＥが−
５０ｒｐｍより大きいとステップ５１５でＩＳＣフィー
ドバック制御量ΔＳＴＥＰを「１ｓｔｅｐ」に、ステッ
プ５１６で偏差ΔＮＥが−１００ｒｐｍより大きいとス
テップ５１７でＩＳＣフィードバック制御量ΔＳＴＥＰ
を「２ｓｔｅｐ」に設定する。

【００３２】図１１のステップ５０８，５１０，５１
２，図１２のステップ５１５，５１７の後に、エンジン
ＥＣＵ２２は図１３のステップ５１９でＩＳＣ目標制御
量ＭＳＴＥＰにフィードバック制御量ΔＳＴＥＰを加算
して新しいＭＳＴＥＰを設定する。その後、ステップ５
２０でＣＦＢ＝０，ＳＮＥ＝０，Ｎ＝０，ＣＮＥ＝０と
する。

【００３３】一方、図１２のステップ５１６でΔＮＥ＜
−１００ｒｐｍならば図１３のステップ５１８でΔＳＴ
ＥＰを「４ｓｔｅｐ」とし、ステップ５１９に移行す
る。又、エンジンＥＣＵ２２は図１２においてステップ
５１３で目標回転数からの偏差ΔＮＥの絶対値が１０ｒ
ｐｍ内であると、ステップ５２１でエアコン・オフであ
り図５のステップ１０３によるフラグＦＡＣ・ＯＦＦが
「１」ならばステップ５２２でマグネットクラッチ２３
がオンか否か判定し、オンならばステップ５２３で図９
のステップ３０６等による見込み量制御フラグＦＰＥが
「１」か判定する。そして、ＦＰＥ＝１ならばステップ
５２４でフィードバック周期ＴＩＳＣを８００ｍｓに、
外部負荷変化の見込み量ＰＥを「−６ｓｔｅｐ」に（図
１８のｔ４のタイミング）、見込み加算の遅延時間ＤＩ
ＳＣを「０」にする。

【００３４】エンジンＥＣＵ２２はステップ５２４の
後、図１３のステップ５２７でＩＳＣフィードバック制
御量ΔＳＴＥＰを「０ｓｔｅｐ」としてステップ５１９
に移行する。

【００３５】一方、図１２においてステップ５２１にお
いてＦＡＣ・ＯＦＦ＝０ならばステップ５２５でＴＩＳ
Ｃ＝２０００ｒｐｍとするとともに過渡フラグを「０」
にする。又、ステップ５２２においてマグネットスイッ
チ２３がオフならばステップ５２６でＴＩＳＣ＝２００
０ｒｐｍ，ＦＡＣ・ＯＦＦ＝０とする。

【００３６】このような処理により、ＩＳＣ制御のフィ
ードバック制御の実行条件成立時（（車両停車かつアイ
ドル状態）Ｆ／Ｂ周期毎に現在のアイドル回転数の平均
値を計算し、目標回転数からの偏差ΔＮＥに従いＦ／Ｂ
制御量ΔＳＴＥＰを設定し、ＩＳＣ目標制御量を変更す
る。

【００３７】尚、図１１のステップ５０３，５０４はＩ
ＳＣ空気量を変化させてからエンジン回転数が応答する
までの時間であり、エンジン回転の平均化処理には含め
ないＩＳＣのムダ時間である。又、コンプレッサオン→
オフ時に偏差ΔＮＥが小さくなった場合（ステップ５１
３での｜ΔＮＥ｜＜１０ｒｐｍ）、最小容量への負荷変
化が終了したと判断し、ＩＳＣ見込み量（ステップ５２
４のＰＥ＝−６ｓｔｅｐ）を減らす（図１８のｔ４のタ
イミング）。

【００３８】マグネットクラッチが既にオフされている
場合（ステップ５２２）は、外部負荷の過渡処理が終了
したとして、過渡フラグオフ、Ｆ／Ｂ周期を元に戻す
（ステップ５２６）（図１８のｔ６のタイミング）。

【００３９】図６に戻り、このようにしてステップ５０
０の処理を終了すると、ステップ６００でマグネットク
ラッチ制御処理を実行する。この処理は、エアコンＥＣ
Ｕ２４からの要求に応じてマグネットクラッチ２３のオ
ン・オフを判断して、起動時、解除時に負荷変化を小さ
くするためにマグネットクラッチ２３のオン・オフの前
にコンプレッサ容量を小容量に変化させる（エアコンの
オン→オフ時の小容量制御）ものである。

【００４０】このマグネットクラッチ制御処理の詳細を
図１４に示す。エンジンＥＣＵ２２はステップ６０１で
エアコン・オンを示すフラグＸＡＣが「１」であるか判
定し、フラグＸＡＣ＝０ならばステップ６０２でエアコ
ン・オフを示すフラグＦＡＣ・ＯＦＦか「１」は判定
し、「１」ならばステップ６０３でエアコンコンプレッ
サ小容量制御出力を開始する。その後、ステップ６０４
でエンジンＥＣＵ２２は目標回転数からの偏差ΔＮＥの
絶対値が１０ｒｐｍ未満か判定し、ΔＮＥ≧１０ｒｐｍ
ならばリターンする。又、ΔＮＥ＜１０ｒｐｍならばス
テップ６０５でマグネットクラッチ２３がオンか否か判
定し、オンであればステップ６０６でマグネックラッチ
・オン遅延カウンタＣMgに「１０」加算する。尚、マグ
ネックラッチ・オン遅延カウンタＣMgはイグニッション
・オンにて「０」となっている。

【００４１】エンジンＥＣＵ２２はステップ６０６の
後、ステップ６０７でマグネックラッチ・オン遅延カウ
ンタＣMgが１５０ｍｓ以上か否か判定し当初１５０ｍｓ
以内であるので、ステップ６０１→６０２→６０３→６
０４→６０５→６０６→６０７を繰り返す（図１８のｔ
４〜ｔ５）。そして、ステップ６０７でマグネックラッ
チ・オン遅延カウンタＣMgが１５０ｍｓ以上となると
（図１８のｔ５のタイミング）ステップ６０８に移行し
てマグネットクラッチ２３をオフし、エアコンコンプレ
ッサ小容量制御出力をオフにしマグネックラッチ・オン
遅延カウンタＣMgを「０」にする。

【００４２】一方、前記ステップ６０１において、エア
コン・オンを示すフラグＸＡＣが「１」であると、ステ
ップ６０９でエアコン・オンを示すフラグＦＡＣ・ＯＮ
か「１」は判定し、「１」ならばステップ６１０でマグ
ネットクラッチ２３がオフか判定し、オフならばステッ
プ６１１でエアコンコンプレッサ小容量制御出力を開始
する。その後、ステップ６１２でマグネックラッチ・オ
ン遅延カウンタＣMgに「１０」を加算し、ステップ６１
３でそのオン遅延カウンタＣMgが６００ｍｓより大きい
か否か判定し、６００ｍｓより大きいとステップ６１４
でマグネットクラッチ２３がオンか判定し、オンならば
ステップ６１５でエアコンコンプレッサ小容量制御出力
をオフにし、又、マグネットクラッチ２３がオフならば
ステップ６１６でマグネットクラッチ２３をオンすると
ともにマグネックラッチ・オン遅延カウンタＣMgを
「０」にする。

【００４３】このような処理により、エアコンＥＣＵ２
４からコンプレッサオフ→オン要求があれば、先ずコン
プレッサ小容量要求信号をエアコンＥＣＵ２４に返し、
その後、遅延時間（６００ｍｓ）経過後、マグネットク
ラッチをオン駆動する。それで、起動時の負荷変化を小
さくできる。一方、エアコンＥＣＵ２４からコンプレサ
オン→オフ要求があれば、まずコンプレッサ小容量要求
信号をエアコンＥＣＵ２４に返し、エアコンＥＣＵ２４
がコンプレッサ小容量に制御した後にアイドル回転数が
目標回転数に一致したら（より詳しくは、ΔＮＥ＜１０
ｒｐｍならば）、マグネットクラッチをオフに解除す
る。よって、コンプレッサオン→オフ及び次回のコンプ
レッサオフ→オン時のエンジン回転変化を低下できる。

【００４４】又、図１５は４ｍｓ毎に起動されるエンジ
ンＥＣＵ２２による駆動出力処理である。つまり、図６
での処理に従い、外部処理としてステップモータＩＳＣ
バルブの駆動を行い、現在のＩＳＣ制御量が目標のＩＳ
Ｃ制御量と一致するようにＩＳＣバルブを４ｍｓ毎に駆
動するものである。

【００４５】同図において、エンジンＥＣＵ２２はステ
ップ７０１でＩＳＣの目標制御量ＭＳＴＥＰになるよう
にエアコンＥＣＵ２４に出力する。そして、エンジンＥ
ＣＵ２２はステップ７０２でマグネットクラッチ２３の
出力処理（オン・オフ）をし、さらに、ステップ７０３
でエアコンコンプレッサ小容量要求信号を出力する。即
ち、小容量信号処理では、エアコンＥＣＵ２４にコンプ
レッサの容量を小さくするように要求信号を出力するも
のである。

【００４６】一方、図１６は４ｍｓ毎に起動されるエア
コンコンプレッサ小容量制御処理である。同図におい
て、エアコンＥＣＵ２４はステップ８０１でマグネット
クラッチ２３がオフか判断し、オンであればステップ８
０２でエンジンＥＣＵ２２からのエアコンコンプレッサ
小容量要求信号ＶＭＩＮが入力されたか否か判断する。
そして、エアコンＥＣＵ２４はステップ８０２でエアコ
ンコンプレッサ小容量要求信号ＶＭＩＮが入力されてい
ればステップ８０３で最初の小容量要求の信号が出力さ
れたものか判断する。最初であれば、エアコンＥＣＵ２
４はステップ８１２でエアコンコンプレッサの容量制御
出力ＤＵＴＹを２０％にし、又、デューティ増減周期カ
ウンタＣＤＵＴＹを「０」にする。

【００４７】一方、エアコンＥＣＵ２４はステップ８０
３で小容量要求の信号が出力されているとステップ８０
４でデューティ増減周期カウンタＣＤＵＴＹに「５０」
を加算して新たなデューティ増減周期カウンタＣＤＵＴ
Ｙとする。さらに、エアコンＥＣＵ２４はステップ８０
５でデューティ増減周期カウンタＣＤＵＴＹが３００ｍ
ｓ以上となったか否か判定し、３００ｍｓ未満であれば
リターンする。このステップ８０１→８０２→８０３→
８０４→８０５の繰り返しが行われる（図１８のｔ１〜
ｔ２のタイミング）。そして、ステップ８０５でデュー
ティ増減周期カウンタＣＤＵＴＹが３００ｍｓ以上とな
ると（図１８のｔ２のタイミング）ステップ８０６でエ
アコンコンプレッサの容量制御出力ＤＵＴＹが１００％
未満か否か判定し未満であるとステップ８０７でエアコ
ンコンプレッサの容量制御出力ＤＵＴＹに「５」を加算
して新たな容量制御出力ＤＵＴＹとし（図１８のｔ２〜
ｔ３のタイミング）、ステップ８０８でデューティ増減
周期カウンタＣＤＵＴＹを「０」にする。

【００４８】その後、エアコンＥＣＵ２４は前記ステッ
プ８０２においてエンジンＥＣＵ２２からのエアコンコ
ンプレッサ小容量要求信号ＶＭＩＮが入力されていない
と図１７のステップ８１３でエアコンコンプレッサの容
量制御出力ＤＵＴＹが「０」でないか確認する。そし
て、エアコンＥＣＵ２４は、ＤＵＴＹ≠０であればステ
ップ８１４でデューティ増減周期カウンタＣＤＵＴＹに
「５０」を加算して新たなデューティ増減周期カウンタ
ＣＤＵＴＹとする。さらに、エアコンＥＣＵ２４はステ
ップ８１５でデューティ増減周期カウンタＣＤＵＴＹが
３００ｍｓ以上となったか否か判定し、３００ｍｓ未満
であればリターンする。このステップ８０１→８０２→
８１３→８１４→８１５の繰り返しが行われる。そし
て、ステップ８１５でデューティ増減周期カウンタＣＤ
ＵＴＹが３００ｍｓ以上となるとステップ８１６でエア
コンコンプレッサの容量制御出力ＤＵＴＹが「０」でな
いか判定しＤＵＴＹ≠０であるとステップ８１７でエア
コンコンプレッサの容量制御出力ＤＵＴＹに「５」を減
算して新たな容量制御出力ＤＵＴＹとし、ステップ８１
８でデューティ増減周期カウンタＣＤＵＴＹを「０」に
する。

【００４９】一方、エアコンＥＣＵ２４は図１６の前記
ステップ８０１でエアコンコンプレッサがオフであれば
ステップ８０９でエンジンＥＣＵ２２からのエアコンコ
ンプレッサ小容量要求信号ＶＭＩＮが入力されているか
否か判断し、入力されているとステップ８１１でエアコ
ンコンプレッサの容量制御出力ＤＵＴＹを１００％に、
又、入力されていないとステップ８１０でエアコンコン
プレッサの容量制御出力ＤＵＴＹを０％に設定する。

【００５０】この処理により、マグネットクラッチオフ
時にコンプレッサ小容量要求があった場合、コンプレッ
サ起動時の小容量制御を行うべく図４の外部容量制御の
リニアソレノイドバルブのデューティ比を１００％にし
てコンプレッサを最小容量に制御する。

【００５１】その後、エンジンＥＣＵ２２にて遅延時間
（６００ｍｓ）後マグネットクラッチをオン駆動し、コ
ンプレッサ小容量要求信号を解除するので、エアコンＥ
ＣＵ２４ではデューティ比が０％となるまで３００ｍｓ
毎に５％づつデューティ比を小さく（徐々に容量を大き
く）していくこととなる。よって、デューティ比 ０％
ではコンプレッサの圧力制御機能によりその時々冷房負
荷に応じた容量に制御できる。

【００５２】又、マグネットクラッチオン時にコンプレ
ッサ小容量要求があった場合、コンプレッサ解除時の小
容量制御を行うべくデューティ比を０→２０％に変更
し、デューティを徐々に大きく（容量を小さく）する。
そして、コンプレッサ容量が小さくなり、エンジン回転
数が目標回転数と一致したところで、エンジンＥＣＵ２
４がマグネットクラッチ２３をオフする。

【００５３】尚、小容量制御中にコンプレッサ冷媒高圧
圧力を下げると、コンプレッサの容量変化の応答性をさ
らに向上できるという効果がある。従って、冷媒高圧圧
力を低圧側に直接バイパスさせるか、ブロア風を減らし
低圧圧力を低下させた後に高圧圧力を間接的に低下させ
るようにしてもよい。

【００５４】このように本実施例によれば、ＥＣＵ２
２，２４（第１及び第２の制御手段）は、斜板可変容量
コンプレッサ３（可変形外部負荷）の駆動に伴い目標ア
イドル回転数を増加させ（図９のステップ３０７で７０
０ｒｐｍ→９００ｒｐｍへの変更）、その目標アイドル
回転数とエンジン回転数センサ２５（回転数検出手段）
による実回転数とが一致するようにＩＳＣバルブ２（補
助空気量調整用アクチュエータ）を制御し（図１１〜図
１３）、又、斜板可変容量コンプレッサ３の駆動停止時
にコンプレッサ３の容量（エンジン１に対する負荷量）
を時間と共に徐々に減少させる（図１４のステップ６０
３、図１６のステップ８０４〜８０７）。そして、ＥＣ
Ｕ２２，２４は、目標アイドル回転数とエンジン回転数
センサ２５による実回転数とが一致するようにＩＳＣバ
ルブ２を制御し（図１１〜図１３）、両者の差が所定量
以内（図１２のステップ５１３）となったときにマグネ
ットクラッチ２３によりエンジン１とコンプレッサ３と
を遮断して前記エンジン１に対する斜板可変容量コンプ
レッサ３の負荷量を零にするようにした（図１４のステ
ップ６０４〜６０８）。よって、斜板可変容量コンプレ
ッサ３の駆動停止時において回転数変動が少なくなると
ともに、エアコン用コンプレッサ等の外部負荷の最小容
量での再開ができ負荷再始動時のショックが少なくな
る。その結果、ＩＳＣ空気量の減量を最適に行うことが
できる。

【００５５】尚、この発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、例えば、可変形外部負荷としては、斜板可
変容量コンプレッサの他にも、冷却ファン駆動用油圧ポ
ンプであったり、ブレーキやサスペンションの加圧ポン
プでもよい。

【００５６】又、目標アイドル回転数と実回転数との差
が所定量以内となったときとして上記実施例では｜ΔＮ
Ｅ｜＜１０ｒｐｍとしたが、その範囲はエンジンの機種
等により適宜変更して設定してもよい。

【００５７】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
ＩＳＣ空気量の減量を最適に行うことができる優れた効
果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】内燃機関のアイドル回転数制御装置の全体構成
図である。

【図２】斜板可変容量コンプレッサを示す図である。

【図３】斜板可変容量コンプレッサを示す図である。

【図４】コンプレッサのデューティと容量との関係を示
す図である。

【図５】外部負荷検出処理ルーチンを示す図である。

【図６】ＩＳＣ・マグネットクラッチ制御ルーチンを示
す図である。

【図７】エンジン回転平均化処理ルーチンを示す図であ
る。

【図８】ＩＳＣ制御の外部負荷反転処理ルーチンを示す
図である。

【図９】ＩＳＣ制御の外部負荷反転処理ルーチンを示す
図である。

【図１０】ＩＳＣ制御の見込み処理ルーチンを示す図で
ある。

【図１１】ＩＳＣ制御のＦ／Ｂルーチンを示す図であ
る。

【図１２】ＩＳＣ制御のＦ／Ｂルーチンを示す図であ
る。

【図１３】ＩＳＣ制御のＦ／Ｂルーチンを示す図であ
る。

【図１４】マグネットクラッチ制御ルーチンを示す図で
ある。

【図１５】駆動出力処理ルーチンを示す図である。

【図１６】エアコン・コンプレッサ小容量制御ルーチン
を示す図である。

【図１７】エアコン・コンプレッサ小容量制御ルーチン
を示す図である。

【図１８】タイムチャートを示す図である。

【図１９】従来技術を説明するためのタイムチャートを
示す図である。

【図２０】クレーム対応図である。

【符号の説明】

２ 補助空気量調整用アクチュエータとしてのＩＳＣバ
ルブ ３ 可変形外部負荷としての斜板可変容量コンプレッサ ２２，２４ 第１及び第２の制御手段としてのＥＣＵ ２５ 回転数検出手段としてのエンジン回転数センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−194051（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−180031（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−253731（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−157220（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−5857（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−291444（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−115711（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02D 29/00 - 29/06 F02D 41/00 - 45/00 395

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の補助吸入空気流量を制御する
   補助空気量調整用アクチュエータと、前記 内燃機関の実際の回転数を検出する回転数検出手段
   と、 負荷量を可変な可変形外部負荷と、 前記可変形外部負荷の駆動に伴い目標アイドル回転数を
   増加させ、その目標アイドル回転数と前記回転数検出手
   段による実回転数とが一致するように前記補助空気量調
   整用アクチュエータを制御する第１の制御手段と、 前記可変形外部負荷の駆動停止時に前記可変形外部負荷
   の負荷量を時間と共に徐々に減少させ、目標アイドル回
   転数と前記回転数検出手段による実回転数とが一致する
   ように前記補助空気量調整用アクチュエータを制御し、
   両者の差が所定量以内となったときに前記内燃機関と前
   記可変形外部負荷との結合状態を遮断することにより前
   記可変形外部負荷の負荷量を零にする第２の制御手段と
   を備えたことを特徴とする内燃機関のアイドル回転数制
   御装置。
2. 【請求項２】 内燃機関の補助吸入空気流量を制御する
   補助空気量調整用アクチュエータと、 前記内燃機関の実際の回転数を検出する回転数検出手段
   と、 容量を変化することで内燃機関に対する負荷量を可変で
   きる可変容量コンプレッサと、 前記内燃機関と前記可変容量コンプレッサとを結合・遮
   断するクラッチと、 前記可変容量コンプレッサの駆動に伴い目標アイドル回
   転数を増加させ、その目標アイドル回転数と前記回転数
   検出手段による実回転数とが一致するように前記補助空
   気量調整用アクチュエータを制御する第１の制御手段
   と、 前記可変容量コンプレッサの駆動停止時に前記可変容量
   コンプレッサの容量を時間と共に徐々に減少させ、目標
   アイドル回転数と前記回転数検出手段による実回転数と
   が一致するように前記補助空気量調整用アクチュエータ
   を制御し、両者の差が所定量以内となったときに前記ク
   ラッチにより前記内燃機関と前記可変容量コンプレッサ
   とを遮断して前記内燃機関に対する前記可変容量コンプ
   レッサの負荷量を零にする第２の制御手段とを備えたこ
   とを特徴とする内燃機関のアイド ル回転数制御装置。