JPS6213753A - エンジンのアイドル回転数制御装置 - 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、アイドリング時のエンジンに対する吸入空気
量を調整することによりエンジン回転数を制御するよう
にしたエンジンのアイドル回転数制御装置に関するもの
である。

（従来技術） 従来のエンジンのアイドル回転数制御装置は、一般にエ
ンジンのスロットル弁をバイパスするように吸入空気の
バイパス通路を形成するとともに、このバイパス通路に
スロットル弁の最小開度状態（アイドル状態）における
吸入空気量を調整する空気量調整手段（Ｔｉ磁弁）を設
け、エンジンの実際の回転数と設定された所定回転数と
の回転数の偏差に応じて当該空気１ｉＥｌ！整手段をフ
ィードバック制御することによりアイドル目標回転数で
運転するように構成されている。

ところが、このような構成の場合、エンジン回転数のフ
ィードバック制御の基準となる制御パラメータとしては
、エンジン回転数のみしか考慮されていないために、ア
イドル運転状態において、エンジン負荷となる空調機コ
ンプレッサが投入されたり、オートマチック車で変速機
のシフトレバ−をパーク状態またはニュートラル状態か
らドライブ状態に切換えたようなときには全くフィード
バック制御がなされることなくエンジン負荷が急変する
ことから、一時的にエンジン回転数が急激に低下するこ
とになり、ラフアイドルとなって運転者に違和感を与え
る。また、場合によってはエンジンストール（エンスト
）の原因となる。

そこで、このような欠点を解消するために、以上のよう
な負荷変動を負荷スイッチによって検出し、その検出信
号によって上記空気量調整手段を作動させ所定期間内エ
ンジンへの吸入空気量を増量制御（負荷補正）するよう
にしたものが公知で１　　　　　　ある（例えば、特開
昭５４−９８４１３号公報参照）。

ところが、この従来技術によると、上記のような外部負
荷が加えられた状態において上記負荷補正量により充分
にエンジン回転数か上昇し、当該エンジンの実回転数が
その時の負荷量に対応した目標回転数を越えてさらに上
昇するようになると（例えば負荷補正量に比べて外部負
荷が小さい場合）、マイナス側のフィードバック制御が
作用するようになる。従って、この状態でもし上記外部
負荷がカットされると当該マイナス側フィードバック制
御の影響で上記外部負荷のカット時に一時的にエンジン
回転数が大きく低下する。そして、この低下が著しく大
きい場合には時としてエンストを発生させる問題がある
。

（発明の目的） 本発明は、上記の問題を改善するためになされたもので
、上記のように外部負荷が加えられた状態においてエン
ジンの実回転数がアイドル目標回転数よりも高い場合に
は上述のフィードバック制御を停止させるようにしてよ
り確実にエンストを防止できるようにしたエンジンのア
イドル回転数制御装置を提供することを目的とするもの
である。

（目的を達成するための手段） 本発明のエンジンのアイドル回転数制御装置は上記の目
的を達成するために、例えば第１図および第２図に例示
するように、エンジンへの吸入空気量を調整する空気量
調整手段並びにエンジン負荷に対応して所定の吸入空気
量を増量させるよう該空気量調整手段を制御する負荷補
正手段とを備え、上記エンジンの実アイドル回転数がア
イドル目標回転数に収束するようにフィードバック制御
するエンジンのアイドル回転数制御装置において、上記
エンジンの実回転数と上記アイドル目標回転数とを比較
する比較手段と、上記負荷補正手段による吸入空気量の
増量が行なわれた状態で、かっこの比較手段により比較
された比較値により上記エンジンの実回転数が上記アイ
ドル目標回転数よりも大であるときには、上記フィード
バック制御を停止してそれまでのフィードバック制御量
をボールドさせるフィードバック制御停止手段とを設け
てなるものである。

（ＩＩｃ　　　　ＩＴ＋） 上記の手段によると、エンジンに対して外部負荷が加え
られた状態においてフィードバック制御がマイナス側に
作用する場合、即ちエンジン実回転数がアイドル目標回
転数よりも高い場合には当該フィードバック制御が自動
的に停止されるようになる。したがって、上記状態にお
いて仮に外部負荷がカットされたとしても、当該カット
時点でのマイナス側フィードバックの作用による大きな
エンジン回転数の低下は生じないようになり、エンスト
の発生を確実に防止することができるようになる。

（実施例） 先ず、第１図および第２図は、本発明の実施例に係るエ
ンジンのアイドル回転数制御装置を示すものであり、第
１図は上記実施例装置の制御システムの概略図、第２図
は上記実施例装置の動作を説明するフローヂャート、ま
た第３図は上記実施例装置における制御動作を説明する
スロットルバルブ開度（ＴＶＯ）とエンジン回転数（ｒ
ｐｍ）との関係を示す特性グラフである。

先ず、最初に第１図を参照して本発明実施例の上記制御
システムの概略を説明し、その後要部の制御の説明に入
る。

第１図において、符号ｌはエンジン本体であり、吸入空
気はエアクリーナを介して外部より吸入され、その後エ
アフロメータ２、スロットルチャンバ３を経て各シリン
ダに供給され、また燃料は後述のＥＣＵ９によって制御
されるフューエルインジェクタ５により噴射されるよう
になっている。

そして、上記シリンダへの吸入空気の量は、上記スロッ
トルチャンバ３内に設けられているスロットル弁６によ
って制御され、その量はエアフロメータ２によって検出
される。スロットル弁６は、アクセルペダルに連動して
操作され、アイドル運転状態では、最小開度状態に推持
される。

一方、上記スロットルチャンバ３には、上記スロットル
弁６をバイパスしてバイパス通路７が設けられており、
このバイパス通路７にアイドル時のエンジン回転数制御
のための空気ｆｆ１ｌ整手段となる電磁弁（絞り弁）８
が設けられている。従って、アイドル運転状態では、上
記エアフロメータ２を経た吸入空気は、上記バイパス通
路７を介して各シリンダに供給されることになり、その
供給量は上記電磁弁８によって調節される。この電磁弁
８は、エンジンコントロールユニット（以下、ＥＣＵと
略称する）９より供給される制御パルス信号（以下、単
に制御信号と言う）のデユーティ−比（以下、制御値と
表現する）によってその開閉状態か制御される。

ＥＣＵ９は、例えばマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）を中
心とし、メモリ（ＲＯＭおよびＲＡＭ）およびインター
フェース（Ｔ　１０）回路を備えて構成されている。そ
して、このＥＣＵ９の上記インターフェース回路には例
えばサーミスタにより検出されたエンジン本体Ｉの冷却
水温度の検出信号、例えばポテンショメータにより検出
されたスロットル弁６の開度信号（ＴＶＯ）、エアフロ
メータ２によって検出された吸入空気量検出信号、クー
ラ、パワーステアリング等の負荷信号が各々人力される
。

また、符号ｌＯは、３元触媒コンバータ１１を備えた排
気管を示している。

次に、以上の制御装置の制御動作を第２図のフローチャ
ートを参照して詳細に説明する。

最初に制御動作がスタートされると、先ず所定の時間間
隔で上述した各種の入力情報、すなわち、実際のエンジ
ン回転数（Ｎ）、スロットル弁６の開度（ＴＶＯ）が読
み込まれ（ステップＳ、）、次いでこれらの情報を基に
して現在の運転状態が第３図に示すようなアイドル運転
領域にあるか否かが判断される（ステップＳ、）。即ち
、エンジン回転数（Ｎ）が所定値（Ｎ　ｅｘｔ）以下で
スロットル弁６の開度が最小開度状、＠　（ＴｖＯｍ　
ｒ　ｎ　）のときに、アイドル運転領域と判断し、他方
上記エンジン回転数（Ｎ）が上記の所定値（Ｎ　ｅｘｔ
）よりも高く、スロットル弁６の開度が最小開度（Ｔ　
Ｖ　Ｏｍ１ｎ）よりも所定値以上大きいときには非アイ
ドル運転領域と判断する。

そして、アイドル運転領域にある場合（ＹＥＳ）には、
続いてアイドル回転数制御のための上記制御信号用の制
御値デユーティ比の演算動作に移行し、先ず、最初に上
記エンジンからの冷却水温の検出信号に対応して決定さ
れる基本特性値（デユーティ−比算出式の基本項）Ｄａ
を演算する（ステップＳ３）。

他方、エンジン回転数（Ｎ）が所定値（Ｎｅｘｔ）以上
でスロットル弁６の開度（ＴＶＯ）が最小開度より所定
値以上大きい場合には、非アイドル領域である（Ｎｏ）
と判断し、ステップＳ３〜Ｓ　＋４のフィードバック制
御は不要であると認めてオーブンループ制御に移り所定
の待ち受は量ＤＥＸＴを設定して最終出力りとし第２図
の当該周期のフローによる制御動作を終了する（ステッ
プＳ８）。

一方、上記ステップＳ、で基本特性値ＤＢの演算が終了
すると、当該アイドル運転状態において、例えば空調機
器、パワーステアリング、オートマチック車のシフトレ
ンジ等のエンジン負荷の人力状態を負荷スイッチのＯＮ
またはＯＦＦ’を基準として判断しくステップＳ４）、
負荷スイッチが０Ｎ（ＹＥＳ）の場合には、次にそれら
の負荷量に応じた補正値ＤＬ（デユーティ比算出式の負
荷補正項）の演算を行なう（ステップＳ５）。

そして、続いて当該負荷ＯＮ状態におけるエンジン実回
転数Ｎをその時のアイドル目標回転数Ｎｏ＋α（αは制
御上の不感値）と比較（ステップＳ６）シ、実回転数Ｎ
が上記目標回転数Ｎｏ＋αよりも犬（ＹＥＳ）の場合に
は後述するステップＳ８〜Ｓｌのフィードバック制御を
中止してステップＳ１５の最終出力（デユーティ比）の
演算に移行しそれまでのフィードバック制御の補正値（
前ＤＦＢ）をホールドさせる。他方、エンジン実回転数
Ｎが上記目標回転数Ｎｏ＋α以下の場合（ＮＯ）には、
ステップ８９〜Ｓ　１３のフィードバックループ負荷補
正値ＤＬの値に基づいて当該負荷状態におけるアイドル
目標回転数Ｎｏを演算する（ステップＳＳ）。

他方、−上記ステップＳ４において、負荷スイッチがＯ
ＦＦである無負荷時のアイドル運転状態の４　　　　　
　場合（Ｎｏ）には、負荷補正値ＤＬの演算（ステップ
Ｓ５）を行なわずにステップＳ７に移り、負荷補正値Ｄ
Ｌを０にセットした後にステップＳ９に移る。

次に、上記ステップＳ８で目標回転数Ｎｏが演算される
とこの目標回転数ＮＯに所定の不感値αを加えた値ＮＯ
＋αを基準としてエンジンの実回転数Ｎと比較する（ス
テップＳ、ｏ）。その結果、実回転数Ｎか上記基準値以
下の場合（ＮＯ）には、さらに当該実回転数Ｎが、ＮＯ
−αの基準値、すなわち目標回転数Ｎｏから不感値αを
減じた値以下であるか否かを判断する（ステップ５１１
）。

その結果、実回転数Ｎが上記基準値Ｎｏ＝α以下である
場合（ＹＥＳ）には、吸入空気量を増加させるためにフ
ィードバック補正値ＤＦ８を△ＤＦＢだけ犬きくする演
算（Ｄ　Ｆｅ＋　Ｄ　ＦＢ＋△ＤＦＢ）を行なう（ステ
ップ５１２）。一方、上記の判断の結果、実回転数Ｎが
上記基準値ＮＯ−αよりも大の場合（Ｎｏ）には、略目
標回転数に一致していると認めてステップＳ　１４の最
終出力の演算動作に移る。

他方、」上記ステップＳ、。において、エンジンの実回
転数Ｎが基準値ＮＯ＋α以上の場合（ＹＥＳ）には、マ
イナス側のフィードバックが作用し吸入空気量を減少さ
せることになる。

即ち、その場合には、次のステップＳ　１３で当該制御
値ＤＦＢから所定の値△ＤＦＢを減算し、ＤＦＥＩ−△
ＤＦ［ｌをフィードバック補正値として算出し最終出力
演算動作（ステップＳ、４）に移る。

ステップＳ　１４では、以上の各制御動作における演算
データを入力し、次式（１）に基づく最終的な制御値（
デユーティ比）ＤＴを算出して、負荷量とその時の吸入
空気量に対応して補正された最終的なフィードバック制
御出力を決定し出力する（ステップ５１５）。

Ｄ　Ｔ　＝Ｄ　Ｂ　”、　Ｄ　Ｌ＋△ＤＦＢ　　　・・
・（１）以上の制御フローは、所定の周期、例えばエン
ジンの一回転毎に行なわれる。

なお上記実施例は、スロットル弁６をバイパスするバイ
パス通路７に電磁弁８を設け、該電磁弁を開閉制御する
場合について述べたが、これに限られるものではなく、
例えばスロットル弁６を直接制御することにより吸入空
気量を調整してもよいことは言うまでもない。

上記の構成によると、外部負荷のＯＮ状態（ステップＳ
４でＹＥＳ）では、ステップＳ、の判断動作ににす、ア
イドル目標回転数ＮＯ＋αに対して実回転数Ｎが大の場
合にはステップＳ、〜Ｓｌｌのフィードバックの制御が
停止される。従って、この状態で上記外部負荷がカット
されてもマイナス側のフィードバック制御は行なわれず
エンジン回転数の大きな低下は生じない。

（発明の効果） 本発明のエンジンのアイドル回転数制御装置は、以上に
説明したように、エンジンへの吸入空気量を調整する空
気ｆｆ１ｌ整手段並びにエンジン負荷に対応して所定の
吸入空気量を増量させるよう該空気量調整手段を制御す
る負荷補正手段とを備え、上記エンジンの実アイドル回
転数がアイドル目標回転数に収束するようにフィードバ
ック制御するエンジンのアイドル回転数制御装置におい
て、上記エンジンの実回転数と上記アイドル目標回転数
とを比較する比較手段と、上記負荷補正手段による吸入
空気量の増量が行なわれた状態で、かっこの比較手段に
より比較された比較値により上記工ンジンの実回転数が
上記アイドル目標回転数よりも大であるときには、上記
フィードバック制御を停止してそれまでのフィードバッ
ク制御量をホールドさせるフィードバック制御停止手段
とを設けたことを特徴とするものである。

従って、本発明によると、エンジンに対して外部負荷が
加えられた状態においてフィードバック制御がマイナス
側に作用する場合、すなイつちエンジン実回転数がアイ
ドル目標回転数よりも高い場合には当該フィードバック
制御が自動的に停止されるようになる。従って、上記状
態において仮に外部負荷がカットされたとしても、当該
カット時点でのマイナス側フィードバックの作用による
大きなエンジン回転数の低下は生じないようになり、エ
ンストの発生を確実に防止することができるようになる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例に係るエンジンのアイドル回
転数制御装置の制御システム図、第２図は、上記第１図
の実施例装置における制御動作を説明するためのフロー
チャート、第３図は、第２図の制御動作におけるスロッ
トル弁開度とエンジン回転数との関係を示す特性図であ
る。 １　・・・・・エンジン本体 ２　・・・・・エアフロメータ ６　・・・・・スロットル弁 ７　・・・・・バイパスポート ８　・・・・・電磁弁 ９　・・・・Ｑエンジンコントロールユニット／・・・
・・エンジン本体 ２・・・・・エアフロメータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、エンジンへの吸入空気量を調整する空気量調整手段
   並びにエンジン負荷に対応して所定の吸入空気量を増量
   させるよう該空気量調整手段を制御する負荷補正手段と
   を備え、上記エンジンの実アイドル回転数がアイドル目
   標回転数に収束するようにフィードバック制御するエン
   ジンのアイドル回転数制御装置において、上記エンジン
   の実回転数と上記アイドル目標回転数とを比較する比較
   手段と、上記負荷補正手段による吸入空気量の増量が行
   なわれた状態で、かつこの比較手段により比較された比
   較値により上記エンジンの実回転数が上記アイドル目標
   回転数よりも大であるときには、上記フィードバック制
   御を停止してそれまでのフィードバック制御量をホール
   ドさせるフィードバック制御停止手段とを設けたことを
   特徴とするエンジンのアイドル回転数制御装置。