JP2003328819A - エンジンのアイドル回転数制御方法及び装置 - Google Patents

エンジンのアイドル回転数制御方法及び装置

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JP2003328819A JP2002297815A JP2002297815A JP2003328819A JP 2003328819 A JP2003328819 A JP 2003328819A JP 2002297815 A JP2002297815 A JP 2002297815A JP 2002297815 A JP2002297815 A JP 2002297815A JP 2003328819 A JP2003328819 A JP 2003328819A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は、エンジン回転数の推移に応
じた動的参照回転数(dynamic referen
ce revolution speed)を設定し、
その動的参照回転数に基づいてエンジン回転数を制御す
ることにより、エンジン回転数を安定して空回転目標回
転数に収斂する方法及び装置を提供することにある。 【解決手段】 空回転速度アクチュエータ(ISA)を
駆動することによりエンジンのアイドル回転数を制御す
る方法であって、現在のエンジン回転数(W)を検出す
るエンジン回転数検出段階;前記検出された現在のエン
ジン回転数(W)に基づいて動的参照回転数(Wd)を
算出する動的参照回転数算出段階;前記動的参照回転数
及びエンジン回転数に基づいて目標ISA開度量(O
P)を算出する目標ISA開度量算出段階;及び前記算
出された目標ISA開度量に基づいてISAを駆動する
ISA駆動段階;を含むことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はエンジンを制御する
方法及び装置に係り、より詳しくは、アイドル回転数を
安定して制御する方法及び装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】周知のように、ガソリンエンジンは、吸
入空気の量を調節し、それに応じた燃料を噴射して燃焼
室で燃焼させ動力を発生する装置である。このようなガ
ソリンエンジンは、エンジンに吸入する空気量を調節す
るためにスロットルバルブを備えており、エンジンが大
きな負荷がかからない空回転時にはスロットルバルブを
閉じて、スロットルバルブからは最小限の空気だけを吸
入するようにしている。
【0003】しかし、このような空回転時には、エアコ
ンの運転状況や、エンジンの温度などエンジンの作動状
態に応じてエンジンが必要とする最少負荷量が変わる。
したがって、このようにエンジンの最少負荷が変わって
も安定した空回転ができるように、通常のガソリンエン
ジンは、空回転速度制御機(Idle SpeedCo
ntroller;以下、“ISC”という)を備えて
おり、ISCは、スロットルバルブをバイパスする空気
の量を調節する空回転速度アクチュエータ(Idle
Speed Actrator;以下、“ISA”とい
う)を含む。エンジンを制御するエンジン制御ユニット
では、このISAを駆動することにより、空回転時にエ
ンジンで発生する出力の量が調節できるようにしてい
る。
【0004】ところが、スロットルバルブが開放された
状態から突然閉鎖される場合には、吸入される空気の量
が急減するため、エンジン回転数が瞬間的に空回転目標
回転数以下に落ちたり、エンジンが停止することがある
ので、このような現象を防止するために、例えばダッシ
ュポット(dashpot)を備えたり、あるいはIS
Aを制御することによりダッシュポット機能を具現して
いる。
【0005】図1は、従来の技術によるダッシュポット
機能を説明するための図である。横軸は時間を表示し、
縦軸には、上から、(1)運転者のスロットルバルブ操
作によるエンジン回転数の変化、(2)運転者のスロッ
トルバルブ操作状態、(3)運転者のスロットルバルブ
操作によるISA制御の結果としてISCを通過する空
気の量、を各々表示している。
【0006】図1に示す通り、運転者がアクセルペダル
を操作してスロットルバルブ開度量が急増すれば
(t)、その時からエンジン回転数は急増し始め、エ
ンジン制御ユニットはISAを設定されたデューティ率
に開放して、スロットルバルブをバイパスするISC通
過空気量も設定空気量まで大きく増加する。
【0007】運転者がスロットルバルブを閉鎖した瞬間
(t)からエンジン回転数は急減し始めるが、この
時、ISAを直ちに閉鎖するのではなく、設定遅延時間
(DLY_TM=t−t)の間は開放を維持した
後、遅延時間(DLY_TM)が経過した時点(t
からISC通過空気量を単調減少(monotonic
ally decrease)させる。したがって、遅
延時間(DLY_TM)の間にはエンジン回転数が急減
するが、ISC通過空気量が単調減少する間(t
降)は徐々に減少して、空回転目標回転数に収斂する。
【0008】設定通過空気量は、冷却水温度(T)及び
スロットルバルブ開度量(TH)の関数であって、予め
計算されたマップテーブルから抽出して使用し、設定遅
延時間(DLY_TM)も冷却水温度(T)に主に依存
する関数であって、予め計算されたマップテーブルから
抽出して使用している。
【0009】ところが、従来技術の説明からも容易に分
かるように、従来技術ではダッシュポット機能をオープ
ンループ制御(open loop control)
によって具現している。つまり、安定して制御すべき対
象はエンジン回転数であるが、実際には、遅延時間(D
LY_TM)、そしてISA開閉量の単調減少推移など
を予め決めておいて、エンジン回転数はそれに伴う制御
の結果として導き出せるということである。
【0010】しかし、エンジンの運行状態または燃焼状
態によってエンジン回転数が変わることがある。特に、
走行中に燃料が遮断される場合(fuel cut o
ff)や走行中に変速段が中立になる場合(冷間時には
これによる効果がさらに大きい)などには、冷却水温度
及びスロットルバルブ開度量だけでなく、外気温度、空
燃比、エンジンの老化状態などによってエンジン回転数
が急減したり(rpmdrop)、目標としていないエ
ンジン回転数に一定の時間おかれるなど、望ましくない
様々な現象が現れることがある。
【0011】したがって、遅延時間(DLY_TM)及
びISA開閉量の単調減少推移を設定する際に、このよ
うな特異状況を考慮して余裕のある値に設定しようとし
てはいるが、この場合、燃費あるいは走行性能に弊害が
発生することがある。
【0012】また、このように設定する遅延時間(DL
Y_TM)及びISA開閉量の単調減少推移は、経験的
な数値をベースにしたものであり、エンジンの諸要因が
変わる場合には新たな条件をベースに設定しなければな
らないなど、従来技術によるアイドル回転数制御方法は
多くの改善すべき点を有している。
【先行技術文献1】特開平5−195832
【先行技術文献2】特開平9−100737
【先行技術文献3】特開平11−324773
【0013】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような従
来技術によるアイドル回転数制御方法を改善するもの
で、本発明の目的は、エンジン回転数の推移に応じた動
的参照回転数(dynamic reference
revolution speed)を設定し、その動
的参照回転数に基づいてエンジン回転数を制御すること
により、エンジン回転数を安定して空回転目標回転数に
収斂する方法及び装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明によるエンジンのアイドル回転数制御方法
は、ISAを駆動することによりエンジンのアイドル回
転数を制御する方法であって、現在のエンジン回転数
(W)を検出するエンジン回転数検出段階;前記検出さ
れた現在のエンジン回転数(W)に基づいて動的参照回
転数(Wd)を算出する動的参照回転数算出段階;前記
動的参照回転数及びエンジン回転数に基づいて目標IS
A開度量(OP)を算出する目標ISA開度量算出段
階;及び前記算出された目標ISA開度量に基づいてI
SAを駆動するISA駆動段階;を含むことを特徴とす
る。
【0015】前記動的参照回転数算出段階は、空回転目
標回転数(Ws)乃至設定された動的参照回転数限界値
(Wmax)の範囲に属する値に動的参照回転数(W
d)を設定する参照回転数設定段階;前記動的参照回転
数(Wd)が以前の動的参照回転数値から増加したか否
かを判断する増減判断段階;前記動的参照回転数(W
d)が増加していない場合、時定数(TC)が初期化さ
れたか否かを判断する初期化判断段階;前記時定数(T
C)が初期化されていない場合、前記時定数(TC)を
初期化する時定数初期化段階;及び前記時定数(TC)
及び以前の動的参照回転数値に基づいて前記動的参照回
転数(Wd)を修正する動的参照回転数修正段階;を含
むことを特徴とする。
【0016】前記参照回転数設定段階は、“MAX{m
in(Wmax,a×W−a),Ws}”の値に動
的参照回転数を設定することができる。(但し、ここで
及びaは予め設定された係数であって、各々“0
<a<1”、“0<a”である。)
【0017】前記動的参照回転数限界値(Wmax)
は、空回転目標回転数(Ws)と第1設定係数(a
との積によって設定することができる。
【0018】前記時定数初期化段階は、冷却水温度
(T)に基づいて時定数を設定するのが好ましく、ま
た、変速段がドライブ状態であるか否かによって時定数
を異なるように設定するのが好ましい。
【0019】前記目標ISA開度量算出段階は、静的偏
差(ΔWs;前記現在のエンジン回転数と静的目標回転
数との差)を計算する段階;動的偏差(ΔWd;前記現
在のエンジン回転数と前記動的参照回転数との差)を計
算する段階;回転数変化量(ΔW;以前検出されたエン
ジン回転数と現在のエンジン回転数との差)を計算する
段階;及び前記静的偏差(ΔWs)、動的偏差(ΔW
d)及び回転数変化量(ΔW)に基づいて前記目標IS
A開度量(OP)を算出するISA開度量設定段階;を
含むことを特徴とする。
【0020】前記ISA開度量設定段階は、前記動的偏
差(ΔWd)を設定偏差(ΔW0)と比較する比較段
階;前記比較段階で、前記動的偏差(ΔWd)が設定偏
差(ΔW0)より小さい場合には、動的偏差(ΔWd)
による第1ISA開度量(P)及び静的偏差(ΔWs)
と回転数変化量(ΔW)とによる第2ISA開度量
(D)を演算する部分開度量演算段階;及び前記第1、
第2ISA開度量(P、D)に基づいて前記目標ISA
開度量(OP)を演算する最終値算出段階;を含むこと
を特徴とする。
【0021】前記部分開度量演算段階は、前記第1IS
A開度量(P)及び第2ISA開度量(D)がドライブ
状態であるか否かによって異なる関数に設定するのが好
ましく、第1ISA開度量(P)は動的偏差(ΔWd)
に対する単調関数で、そして前記第2ISA開度量
(D)は静的偏差(ΔWs)及び回転数変化量(ΔW)
に対する単調関数で各々演算するのが好ましい。
【0022】前記最終値算出段階は、エンジン回転数を
空回転目標回転数に維持するのに適切な基本開度量に前
記第1、第2ISA開度量(P、D)を足すことによっ
て目標ISA開度量(OP)を演算することができる。
【0023】前記ISA開度量設定段階は、前記比較段
階で、前記動的偏差(ΔWd)が設定偏差(ΔW0)よ
り小さくない場合には、前記目標ISA開度量を“0”
に設定するのが好ましい。
【0024】本発明のエンジンのアイドル回転数制御方
法において、動的参照回転数適用条件が満たされたか否
かを判断する段階をさらに含み、前記目標ISA開度量
算出段階は、前記動的参照回転数適用条件が満たされた
場合に遂行するのが好ましい。
【0025】この時、前記動的参照回転数適用条件は、
エンジン始動後に設定時間が経過すること、スロットル
バルブ開度検出器及びISAに異常がないこと、及びス
ロットルバルブが閉鎖された状態で設定時間が経過する
ことを含むのが好ましい。
【0026】前記動的参照回転数適用条件が満たされな
かった場合には、目標ISA開度量を“0”に設定する
のが好ましい。
【0027】本発明のエンジンのアイドル回転数制御装
置は、スロットルバルブの開度量を検出するスロットル
バルブ開度検出器;エンジン回転数を検出するエンジン
回転数検出器;エンジンを冷却させる冷却水の温度を検
出する冷却水温度検出器;変速機の現在の変速段を検出
する変速段検出器;前記スロットルバルブをバイパスす
る空気の量を制御するISA;及び前記各検出器から入
力される信号に基づいて前記ISAを制御するエンジン
制御ユニット;を含み、前記エンジン制御ユニットは、
前述したエンジンのアイドル回転数制御方法を遂行す
る。
【0028】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を添付した
図面に基づいて詳細に説明する。図2は、本発明の実施
例によるエンジンのアイドル回転数制御装置のブロック
構成図である。図2に示されているように、本発明の実
施例によるエンジンのアイドル回転数制御装置は、スロ
ットルバルブの開度量を検出するスロットルバルブ開度
検出器210、エンジン回転数を検出するエンジン回転
数検出器220、エンジンを冷却させる冷却水の温度を
検出する冷却水温度検出器230、変速機の現在の変速
段を検出する変速段検出器240、前記スロットルバル
ブをバイパスする空気の量を制御する空回転速度アクチ
ュエータ(ISA)260、及び前記各検出器210〜
240から入力される信号に基づいて前記ISA260
を制御するエンジン制御ユニット(Engine Co
ntrol Unit ; 以下、“ECU”という
)250を含む。
【0029】スロットルバルブ開度検出器210、エン
ジン回転数検出器220、及び冷却水温度検出器23
0、ISA260の構成は、当業者にとって自明である
ので、その詳細な記載は省略する。
【0030】変速段検出方法としては、現在の変速レバ
ーの位置P、R、N、D、2、Lをスイッチでエンジン
制御ユニット250に伝送する方法と、自動変速機の変
速段を制御するマイクロプロセッサーである変速制御ユ
ニットで、P、R、N、4、3、2、1の変速段信号を
発生させ、エンジン制御ユニット250に伝送する方法
がある。
【0031】ECU250は、設定されたプログラムに
よって動作するマイクロプロセッサーで、この時、設定
されるプログラムは、後述する本発明の実施例のエンジ
ンのアイドル回転数制御方法を遂行するための一連の命
令とすることができる。ECU250は、本発明の実施
例のエンジンのアイドル回転数制御方法を遂行する過程
に必要な変数を保存するメモリ255を備える。
【0032】図3は、本発明の実施例のエンジンのアイ
ドル回転数制御方法を示したフローチャートである。図
3に示すように、本発明の実施例のエンジンのアイドル
回転数制御方法は、ISAを駆動することによってエン
ジンのアイドル回転数を制御する方法であって、現在の
エンジン回転数(W)を検出し(S305)、検出され
た現在のエンジン回転数(W)に基づいて動的参照回転
数(Wd)を算出し(S310)、動的参照回転数(W
d)及びエンジン回転数(W)に基づいて目標ISA開
度量(Op)を算出した後(S340)、算出された目
標ISA開度量(Op)に基づいてISAを駆動する
(S390)。
【0033】以下、本発明の実施例のエンジンアイドル
回転数制御方法をより具体的に説明する。まず、現在の
エンジン回転数(W)を検出した後(S305)、検出
した現在のエンジン回転数(W)に基づいて動的参照回
転数(Wd)を設定する(S310)。
【0034】動的参照回転数設定段階(S310)につ
いては、図4を参照して、より詳細に説明する。動的参
照回転数を設定する過程(S310)は、まず、空回転
目標回転数(Ws)乃至設定された動的参照回転数限界
値(Wmax)の範囲内の一つの値に動的参照回転数
(Wd)を設定し(S410)、動的参照回転数(W
d)が以前の動的参照回転数値(Wd_prev)から
増加したか否かを判断する(S430)。
【0035】動的参照回転数(Wd)が増加していない
場合には、(1)時定数(TC)が初期化されていない
場合に時定数(TC)を初期化し(S440)、(2)
時定数(TC)と以前の動的参照回転数値とに基づいて
動的参照回転数(Wd)を修正する(S470)。そし
て、その修正された動的参照回転数(Wd)を以前の動
的参照回転数値として保存する(S480)。
【0036】動的参照回転数が増加した場合には、初期
化変数の初期化が必要であると設定し(S490)、設
定段階(S410)で設定された動的参照回転数(W
d)を以前の動的参照回転数値として保存する(S48
0)。
【0037】以下、より具体的に説明する。参照回転数
設定段階(S410)は、“MAX{min(Wma
x,a×W−a),Ws}”の値に動的参照回転数
を設定する。この時、動的参照回転数限界値(Wma
x)は、空回転目標回転数(Ws)と第1設定係数a
との積、つまり“Ws×a”によって設定され、a
及びaは予め設定された係数であって、各々“0<a
<1”、“0<a”である。
【0038】このために、空回転目標回転数(Ws)と
第1設定係数(a)との積を設定変数(W)に代入
し(S415)、設定変数(W)の値と“a×W−
”の値のうちの小さい値(Wx)を選択し(S42
0)、選択された小さい値(Wx)と空回転目標回転数
(Ws)のうちの大きい値を選択して、動的参照回転数
値として保存する(S425)。
【0039】予め設定された係数a及びaは、“a
×W−a”の計算結果がエンジン回転数(W)より
小さくなるようにするためのもので、aは“0<a
<1”の関係が成立するように、aは“0<a”の
関係が成立するように設定されたもので、その具体的な
値は当業者が容易に選択できるので、より詳細な記載は
省略する。
【0040】時定数初期化段階(S440)で、時定数
(TC)は冷却水温度(T)に基づいて設定され、ま
た、変速段がドライブ状態であるか否かによって異なる
ように設定される。まず、時定数初期化段階(S44
0)では、時定数(TC)の初期化が必要であるか否か
を判断する(S445)。初期化が必要である場合に
は、(1)現在の動的参照回転数(Wd)の値を以前の
動的回転数の値として保存し、また、初期化変数が初期
化されたとして保存し(S450)、(2)変速段がド
ライブ状態であるかを判断し(S455)、(3)ドラ
イブ状態であるか否かによって、冷却水温度(T)を変
数とする互いに異なる関数(DRV、IDLE)によっ
て時定数(TC)を設定する(S460、S465)。
【0041】ドライブ状態か否かの判断(S455)に
ついては、変速段検出器240からセレクターレバーが
D、2、Lなどの前進レンジまたは後進レンジにあるこ
との信号が発生するか、現在の変速段が1〜4段などの
前進変速段あるいは後進変速段にあることの信号が発生
する場合に、ドライブ状態であると判断する。
【0042】時定数(TC)は、エンジン回転数がどれ
くらい速く空回転目標回転数に収斂するかを決定する要
素であって、その作用は、時定数(TC)に基づいて動
的参照回転数を修正する段階(S470)を参照すれば
明確に理解できる。
【0043】関数(DRV、IDLE)の関数値は、予
め計算されてECU250に保存されるマップテーブル
に基づいて算出することができ、具体的な関数値はエン
ジンの諸要因に従って好ましい値に当業者が容易に設定
することができるが、例えば、下記のような方法によっ
て設定することができる。
【0044】即ち、空回転状態でアクセルペダルを踏ん
でエンジン回転数を高くした後にスロットルバルブを閉
鎖し、この時にエンジンへの燃料供給を遮断すれば、エ
ンジン回転数が最大限速い速度から自然に減少して空回
転目標回転数に収斂する。したがって、時定数(TC)
は、これよりは遅い速度でエンジン回転数が空回転目標
回転数に収斂する範囲内で、当業者が目標とする収斂速
度によってその値を決定することができる。
【0045】動的参照回転数(Wd)の修正(S47
0)は、時定数(TC)、以前の動的参照回転数値(W
d_prev)に基づいて“Wd=Wd_prev+
(Ws−Wd_prev)×TC”の式によって修正さ
れることができる。このように修正される動的参照回転
数(Wd)は、過去の値から時定数(TC)及び空回転
目標回転数との偏差(Ws−Wd_prev)に比例し
て修正される。つまり、エンジン回転数の下降時に、動
的参照回転数(Wd)は、時定数(TC)及び空回転目
標回転数(Ws)との偏差に比例して毎回修正される。
【0046】以上のような動的参照回転数を設定した
(S310)後の過程について、再び図3を参照して説
明する。動的参照回転数を設定した後、動的参照回転数
適用条件が満たされたか否かを判断する(S320)。
【0047】動的参照回転数適用条件は、エンジン始動
後に設定時間が経過すること、スロットルバルブ開度検
出器及びISAに異常がないこと、そしてスロットルバ
ルブが閉鎖された状態で設定時間が経過することを含
む。
【0048】このために、まず、エンジン始動後に設定
時間が経過したか否かを判断し(S322)、スロット
ルバルブ開度検出器210及びISA260に異常がな
いかを判断し(S325)、スロットルバルブ開度検出
器210の信号から、スロットルバルブが閉鎖されてい
るかを判断し(S327)、遅延時間カウンターの変数
値が設定カウント以上であるかを判断する(S33
0)。
【0049】エンジン始動後に設定時間が経過していな
い場合や、スロットルバルブ開度検出器210またはI
SA260に異常がある場合、あるいはスロットルバル
ブが閉鎖されていない場合には、カウンターの変数を
“0”に設定する(S328)。
【0050】エンジン始動後に設定時間が経過し、スロ
ットルバルブ開度検出器210及びISA260に異常
がなく、スロットルバルブは閉鎖されているがスロット
ルバルブが閉鎖された時から設定カウント以上でない場
合には、カウンターを一単位増加する(S332)。
【0051】カウンターの変数を“0”に設定したり
(S328)、一単位増加した(S332)場合は動的
参照回転数適用条件が満たされなかった場合であり、遅
延時間カウンターの変数値が設定カウント以上である場
合が動的参照回転数適用条件が満たされた場合であるこ
とは、当業者にとっては自明である。
【0052】動的参照回転数適用条件が満たされた場合
には、動的参照回転数(Wd)及びエンジン回転数
(W)に基づいて目標ISA開度量(OP)を算出する
(S340)。目標ISA開度量(OP)を算出するた
めに、まず、静的偏差(ΔWs=W−Ws;現在のエン
ジン回転数と静的目標回転数との差)、動的偏差(ΔW
d=W−Wd;現在のエンジン回転数と動的参照回転数
との差)、そして回転数変化量(ΔW=W−Wpre
v;以前検出されたエンジン回転数と現在のエンジン回
転数との差)を各々計算する(S350)。
【0053】そして、動的偏差(ΔWd)を設定偏差
(ΔW0)と比較する(S355)。比較の結果(S3
55)、動的偏差(ΔWd)が設定偏差(ΔW0)より
小さい場合には、動的偏差(ΔWd)による第1ISA
開度量(P)、及び静的偏差(ΔWs)と回転数変化量
(ΔW)とによる第2ISA開度量(D)を演算する。
第1ISA開度量(P)及び第2ISA開度量(D)
は、変速段の状態がドライブ状態であるか否かにより異
なる関数によって決定される。
【0054】即ち、変速段がドライブ状態であるかを判
断して(S360)、ドライブ状態である場合には“P
=F(ΔWd)”及び“D=F(ΔWs)×F
(ΔW)”の式によって(S365)、ドライブ状態
でない場合には“P=F´(ΔWd)”及び“D=F
´(ΔWs)×F´(ΔW)”の式によって(S3
70)、第1、第2ISA開度量(P、D)を各々計算
する。
【0055】F、F、F、F´、F´及びF
´関数は、各々独立変数に対する単調関数(mono
tonic function)に設定するのが好まし
く、具体的な関数値は、エンジンの諸要因及びエンジン
回転数の空回転目標回転数への収斂推移に関する設計方
案に基づいて、当業者が容易に設定することができる。
【0056】F関数は、現在のエンジン回転数と動的
参照回転数との動的偏差(ΔWd)が大きい場合には第
1ISA開度量(P)の値を大きくして、十分なスロッ
トルバルブバイパス空気量を確保することができるよう
になる。
【0057】F関数は、現在のエンジン回転数と静的
目標回転数との静的偏差(ΔWs)が大きい場合には大
きく設定し、静的偏差(ΔWs)が小さい場合には小さ
く設定することにより、静的偏差(ΔWs)が大きい場
合にはダッシュポットの機能が保障され、静的偏差(Δ
Ws)が0に収斂することによって第2ISA開度量
(P)も設定された値(例えば、0)に収斂するように
なる。
【0058】F関数は、エンジン回転数の変化速度に
応じて、静的偏差(ΔWs)による第2ISA開度量
(P)を調節するためのものであって、エンジン回転数
の変化速度が大きい場合には大きく、変化速度が小さい
場合には小さく設定される。エンジン回転数が増加する
場合には正(positive)の値に、エンジン回転
数が減少する場合には負の値に設定して、エンジン回転
数が減少している場合には第2ISA開度量(D)も負
の数になり、目標ISA開度量を減少させるようにな
る。
【0059】F、F、F、F´、F´及びF
´関数値は、予め計算されたマップテーブルから抽出
されるのが好ましい。動的偏差(ΔWd)を設定偏差
(ΔW0)と比較(S355)した結果、動的偏差(Δ
Wd)が設定偏差(ΔW0)より小さくない場合、また
は動的参照回転数適用条件が満たされたか否かの判断段
階(S320)で条件が満たされなかった場合には、第
1、第2ISA開度量(P、D)を全て“0”に設定す
る(S375)。第1、第2ISA開度量(P、D)を
全て“0”に設定することにより、エンジン回転数
(W)と動的参照回転数(Wd)との偏差(ΔWd)が
大きい場合に、より速く空回転目標回転数に収斂するこ
とができる。
【0060】第1、第2ISA開度量(P、D)を設定
した後には、基本開度量に第1、第2ISA開度量を足
すことによって、目標ISA開度量(OP)を算出する
(S380)。基本開度量は、エンジン回転数を空回転
目標回転数に維持するのに適したISA開度量を示す
が、このような基本開度量の設定は既に様々な方法によ
って具現されているので、より詳細な説明は省略する。
【0061】目標ISA開度量(OP)を算出(S38
0)した後には、現在のエンジン回転数(W)を以前の
エンジン回転数変数値(Wprev)として保存し(S
385)、算出された目標ISA開度量(OP)に基づ
いてISAを駆動する(S390)。そして、ECU2
50は、エンジン回転数(W)を再び検出し(S39
3)、再び検出されたエンジン回転数(W)を空回転目
標回転数(Ws)と比較する(S395)。
【0062】比較の結果、エンジン回転数(W)が空回
転目標回転数(Ws)の設定範囲(ΔW2)内である場
合には、エンジン回転数(W)が空回転目標回転数(W
s)に収斂したと判断することができ、したがって、E
CU250は本発明の実施例によるエンジンのアイドル
回転数制御方法を終了する。
【0063】比較の結果、エンジン回転数(W)が空回
転目標回転数(Ws)の設定範囲(ΔW2)を超えた場
合には、ECU250は動的参照回転数(Wd)算出段
階(S310)に戻って、エンジン回転数(W)が空回
転目標回転数(Ws)に十分近づくまでエンジン回転数
(W)の制御が反復される。
【0064】以下、本発明の実施例のエンジンのアイド
ル回転数制御方法及び装置によってエンジン回転数が空
回転目標回転数に収斂する過程を、図5を参照して説明
する。図5の横軸は時間を、縦軸はエンジン回転数、ス
ロットルバルブ開度量、動的偏差(ΔWd)が第1設定
偏差(ΔW0)内であるか否かを表示するレジスター
(register)値、そして静的偏差(ΔWs)が
第2設定偏差(ΔW2)内であるかを表示するレジスタ
ー値を各々示す。
【0065】図5に示すように、時刻(t)にスロッ
トルバルブが急に開放された場合、エンジン回転数は急
増し、これにより動的参照回転数(Wd)は本発明の実
施例の演算方法(S410)に従って図5に示されてい
るように増加し、その限界値(WL)で増加が止まる。
【0066】その後、時刻(t)にスロットルバルブ
が閉鎖された場合、エンジン回転数(W)は急減し、エ
ンジン回転数(W)と動的参照回転数(Wd)との偏差
が第1設定偏差(ΔW0)内になる時点(t)から動
的制御が行われる。
【0067】この時、動的参照回転数(Wd)は、時定
数(TC)に基づいて、エンジン回転数(W)より低く
空回転目標回転数(Ws)より高い値に持続的に修正さ
れ(S470)、この動的参照回転数(Wd)に該当す
る目標ISA開度量にISAを駆動する(S390)。
したがって、エンジン回転数(W)は単調減少(mon
otonicallydecrease)して空回転目
標回転数(Ws)に収斂する。
【0068】この時、エンジン回転数(W)と空回転目
標回転数(Ws)との偏差が第2設定偏差(ΔW2)内
になる時点(t)で動的制御を終了し、空回転目標回
転数が維持できる基本空気量にISA空気量を固定する
ようになる。
【0069】以上、本発明のエンジンのアイドル回転数
制御方法及び装置に対する好ましい実施例を説明した
が、本発明は実施例に限られるわけではなく、本発明の
実施例から当該発明が属する技術分野にて通常の知識を
有する者によって容易に変更される範囲の全ての変更を
含む。
【0070】
【発明の効果】本発明の実施例によれば、エンジン回転
数の空回転目標回転数への収斂推移を理想的に設定し、
エンジン回転数がこれによって空回転目標回転数に収斂
するようにすることにより、エンジンの諸要因によって
複雑なマップテーブルを設定しなければならなかった負
担を減らすことができ、また、エンジンの老化などによ
って状態が変化する場合でも能動的に対処することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の技術によるダッシュポット機能を説明す
るための図である。
【図2】本発明の実施例によるエンジンのアイドル回転
数制御装置のブロック構成図である。
【図3】本発明の実施例のエンジンのアイドル回転数制
御方法を示したフローチャートである。
【図4】本発明の実施例の動的参照回転数の設定過程を
具体的に示したフローチャートである。
【図5】本発明の実施例のエンジンのアイドル回転数制
御方法及び装置により、エンジン回転数が空回転目標回
転数に収斂する過程を説明するための図である。
【符号の説明】
210 スロットル開度検出器 220 エンジン回転数検出器 230 冷却水温度検出器 240 変速段検出器 250 エンジン制御ユニット(ECU) 255 メモリ 260 空回転速度アクチュエータ(ISA)
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02D 45/00 360 F02D 45/00 360B F02M 69/32 33/00 318Z Fターム(参考) 3G084 BA06 CA01 CA03 DA04 DA27 DA34 EA07 EA11 EB12 EB22 EC01 EC04 FA06 FA10 FA20 FA33 3G301 JA04 JA31 JB09 KA01 KA07 LA04 NA08 NA09 ND02 NE24 PA11B PA11Z PE01A PE08Z PF07Z

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 空回転速度アクチュエータ(ISA)を
    駆動することによりエンジンのアイドル回転数を制御す
    る方法であって、 現在のエンジン回転数(W)を検出するエンジン回転数
    検出段階;前記検出された現在のエンジン回転数(W)
    に基づいて動的参照回転数(Wd)を算出する動的参照
    回転数算出段階;前記動的参照回転数及びエンジン回転
    数に基づいて目標ISA開度量(OP)を算出する目標
    ISA開度量算出段階;及び前記算出された目標ISA
    開度量に基づいてISAを駆動するISA駆動段階;を
    含むことを特徴とするエンジンのアイドル回転数制御方
    法。
  2. 【請求項2】 前記動的参照回転数算出段階は、 空回転目標回転数(Ws)乃至設定された動的参照回転
    数限界値(Wmax)の範囲に属する値に動的参照回転
    数(Wd)を設定する参照回転数設定段階;前記動的参
    照回転数(Wd)が以前の動的参照回転数値から増加し
    たか否かを判断する増減判断段階;前記動的参照回転数
    (Wd)が増加していない場合、時定数(TC)が初期
    化されたか否かを判断する初期化判断段階;前記初期化
    判断段階で時定数(TC)が初期化されていない場合、
    前記時定数(TC)を初期化する時定数初期化段階;及
    び前記時定数(TC)及び以前の動的参照回転数値に基
    づいて前記動的参照回転数(Wd)を修正する動的参照
    回転数修正段階;を含むことを特徴とする請求項1に記
    載のエンジンのアイドル回転数制御方法。
  3. 【請求項3】 前記参照回転数設定段階は、 “MAX{min(Wmax,a×W−a),W
    s}”の値に動的参照回転数を設定することを特徴とす
    る請求項2に記載のエンジンのアイドル回転数制御方
    法。(但し、ここでWmaxは設定された動的参照回転
    数限界値であり、a及びaは予め設定された係数で
    あって、各々“0<a<1”、“0<a”であ
    る。)
  4. 【請求項4】 前記動的参照回転数限界値(Wmax)
    は、空回転目標回転数(Ws)と第1設定係数(a
    との積によって設定されることを特徴とする請求項3に
    記載のエンジンのアイドル回転数制御方法。
  5. 【請求項5】 前記時定数初期化段階は、 冷却水温度(T)に基づいて時定数を設定することを特
    徴とする請求項2に記載のエンジンのアイドル回転数制
    御方法。
  6. 【請求項6】 前記時定数初期化段階は、 変速段がドライブ状態であるか否かによって時定数を異
    なるように設定することを特徴とする請求項2に記載の
    エンジンのアイドル回転数制御方法。
  7. 【請求項7】 前記目標ISA開度量算出段階は、 静的偏差(ΔWs;前記現在のエンジン回転数と静的目
    標回転数との差)を計算する段階;動的偏差(ΔWd;
    前記現在のエンジン回転数と前記動的参照回転数との
    差)を計算する段階;回転数変化量(ΔW;以前検出さ
    れたエンジン回転数と現在のエンジン回転数との差)を
    計算する段階;及び前記静的偏差(ΔWs)、動的偏差
    (ΔWd)及び回転数変化量(ΔW)に基づいて前記目
    標ISA開度量(OP)を算出するISA開度量設定段
    階;を含むことを特徴とする請求項1に記載のエンジン
    のアイドル回転数制御方法。
  8. 【請求項8】 前記ISA開度量設定段階は、 前記動的偏差(ΔWd)を設定偏差(ΔW0)と比較す
    る比較段階;前記比較段階で、前記動的偏差(ΔWd)
    が設定偏差(ΔW0)より小さい場合には、動的偏差
    (ΔWd)による第1ISA開度量(P)及び静的偏差
    (ΔWs)と回転数変化量(ΔW)とによる第2ISA
    開度量(D)を演算する部分開度量演算段階;及び前記
    第1、第2ISA開度量(P、D)に基づいて前記目標
    ISA開度量(OP)を演算する最終値算出段階;を含
    むことを特徴とする請求項7に記載のエンジンのアイド
    ル回転数制御方法。
  9. 【請求項9】 前記部分開度量演算段階は、前記第1I
    SA開度量(P)及び第2ISA開度量(D)がドライ
    ブ状態であるか否かによって異なる関数で設定すること
    を特徴とする請求項8に記載のエンジンのアイドル回転
    数制御方法。
  10. 【請求項10】 前記部分開度量演算段階は、第1IS
    A開度量(P)は動的偏差(ΔWd)に対する単調関数
    で、そして前記第2ISA開度量(D)は静的偏差(Δ
    Ws)及び回転数変化量(ΔW)に対する単調関数で各
    々演算し、 前記最終値算出段階は、エンジン回転数を空回転目標回
    転数に維持するのに適切な基本開度量に前記第1、第2
    ISA開度量(P、D)を足すことによって前記目標I
    SA開度量(OP)を演算することを特徴とする請求項
    8に記載のエンジンのアイドル回転数制御方法。
  11. 【請求項11】 前記ISA開度量設定段階は、 前記比較段階で、前記動的偏差(ΔWd)が設定偏差
    (ΔW0)より小さくない場合には、前記目標ISA開
    度量を“0”に設定することを特徴とする請求項8に記
    載のエンジンのアイドル回転数制御方法。
  12. 【請求項12】 動的参照回転数適用条件が満たされた
    か否かを判断する段階をさらに含み、 前記目標ISA開度量算出段階は、前記動的参照回転数
    適用条件が満たされた場合に遂行されることを特徴とす
    る請求項1に記載のエンジンのアイドル回転数制御方
    法。
  13. 【請求項13】 前記動的参照回転数適用条件は、 エンジン始動後に設定時間が経過すること、スロットル
    バルブ開度検出器及びISAに異常がないこと、及びス
    ロットルバルブが閉鎖された状態で設定時間が経過する
    ことを含むことを特徴とする請求項12に記載のエンジ
    ンのアイドル回転数制御方法。
  14. 【請求項14】 前記動的参照回転数適用条件が満たさ
    れなかった場合には、目標ISA開度量を“0”に設定
    することを特徴とする請求項12に記載のエンジンのア
    イドル回転数制御方法。
  15. 【請求項15】 スロットルバルブの開度量を検出する
    スロットルバルブ開度検出器;エンジン回転数を検出す
    るエンジン回転数検出器;エンジンを冷却させる冷却水
    の温度を検出する冷却水温度検出器;変速機の現在の変
    速段を検出する変速段検出器;前記スロットルバルブを
    バイパスする空気の量を制御するISA;及び前記各検
    出器から入力される信号に基づいて前記ISAを制御す
    るエンジン制御ユニット;を含み、 前記エンジン制御ユニットは、請求項1乃至14のうち
    のいずれか一つの方法を遂行することを特徴とする、エ
    ンジンのアイドル回転数制御装置。
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