JP2616266B2 - 内燃機関のアイドル回転制御装置 - Google Patents

内燃機関のアイドル回転制御装置

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JP2616266B2 JP6468091A JP6468091A JP2616266B2 JP 2616266 B2 JP2616266 B2 JP 2616266B2 JP 6468091 A JP6468091 A JP 6468091A JP 6468091 A JP6468091 A JP 6468091A JP 2616266 B2 JP2616266 B2 JP 2616266B2
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の吸気路に装着
されるアイドル回転制御装置、特に、スロットル弁を迂
回して配設されるバイパス通路に、アイドルアップ時に
同バイパス通路を開くアイドルアップバルブを備えた内
燃機関のアイドル回転制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】エンジンのアイドル回転数を制御する制
御方法として、スロットルバルブを迂回して吸気が流れ
るバイパス路を設け、そのバイパス路に取付けたアイド
ルスピードコントロールバルブ(ISCV)を電子制御
装置により開閉操作し、エンジンのアイドル回転を制御
するものが知られている。ここで用いられているアイド
ルスピードコントロールバルブ(ISCV)はモータに
より弁開度を操作されたり、デューティー弁として操作
されてデューティー比に応じた弁開度を確保するように
構成されている。
【0003】処で、このアイドルスピードコントロール
バルブ(ISCV)によりアイドルスピードコントロー
ルを行なうには、車両の運転状態情報よりその時の最適
なアイドルスピードコントロールバルブの開度を算出し
て、その目標バルブ開度に相当する作動量に実開度を一
致させるべく制御を行なっている。このため、アイドル
回転時に急に大きな負荷、例えばパワステやエアコンの
ポンプモータがオンすると、この負荷信号に応じて直ち
に所定量のアイドルアップ処理に入る。しかしその時の
アイドルスピードコントロールバルブ(ISCV)は急
激な回転変動に応答性良く対処することが出来ない場合
がある。そこで、このISCVに対して、並列的にアイ
ドルアップ用バイパス通路を設け、同バイパス通路に応
答性の良いアイドルアップ電磁弁を設ける。これによ
り、負荷信号に応じて直ちにアイドルアップ用バイパス
通路を開放させ、エンジン回転の過度の低下や停止を防
いでいる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このアイドル
アップ電磁弁が故障した場合に負荷信号が入力すると、
同アイドルアップ電磁弁が開位置に固定する開故障では
エンジン回転の吹き上がりが生じ、逆に、同弁が閉位置
に固定する閉故障ではエンストが発生する。特に、エン
ジンのアイドル回転数が低下し易い低回転エンジン(リ
ーンバーンエンジン等)においてアイドルアップ電磁弁
が故障するとその影響が大きく、問題となっている。
【0005】本発明の目的は、アイドルアップ電磁弁の
故障時において、エンストやエンジン回転の吹き上がり
を防止出来る内燃機関のアイドル回転制御装置を提供す
ることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明はエンジン吸気路のスロットル弁を迂回し
て配設されるアイドルアップ用のバイパス通路と、上記
バイパス通路を開閉する常閉型アイドルアップ弁と、上
記エンジンのアイドル運転状態設定値を変化させるアイ
ドル運転状態設定手段と、上記エンジンの特定運転時に
上記アイドルアップを開閉変化作動させると共にその
際の吸入空気量の増減変化あるいは回転数の増減変化の
少なくとも一つの変化値を検出し、同変化値が設定域よ
り離脱しない場合は上記アイドル運転状態設定手段に対
して上記エンジンのアイドル運転状態設定値を所定量増
加させる増加出力を発する制御手段とを有したことを特
徴とする。
【0007】
【作用】制御手段が、エンジンのアイドル運転時にアイ
ドルアップ電磁弁を開閉変化作動させ、その際の吸入空
気量の増減変化あるいはアイドル回転数の増減変化の少
なくとも一つの変化値を検出し、同変化値が設定域を離
脱しない場合はアイドル運転状態設定手段に対してエン
ジンのアイドル運転状態設定値を所定量増加させる増加
出力を発するので、アイドル回転をアップすることがで
きる。
【0008】
【実施例】図1には本発明の一実施例としての内燃機関
のアイドル回転制御装置が示されている。このアイドル
回転制御装置はエンジンEの吸気路1に装着さる。この
吸気路1はエアクリーナ2よりのエアを吸入し、エアフ
ローセンサ3によりその空気量を検出し、吸気を主路1
00及び第1、第2バイパス路101,102を介して
エンジンの燃焼室(図示せず)に導いている。尚、吸気路
1の途中にはサージタンク4がありその上流で主路10
0及び第1、第2バイパス路101,102が合流して
おり、サージタンク4の下流側の吸気路上にはエンジン
Eに支持された燃料噴射弁より燃料供給がされている。
【0009】主路100はスロットルバルブ6により開
閉され、第1バイパス路101はアイドルスピードコン
トロールバルブ(以後単にISCバルブと記す)7によ
り開閉される。他方、第2バイパス路102はアイドル
アップ用のバイパス通路をなし、常閉型アイドルアップ
弁としてのアイドルアップ電磁弁8により開閉される。
尚、符号9はスロットバルブ6がアイドル位置(閉位
置)に達している時にオン信号を発するアイドルセンサ
を示している。スロットルバルブ6には同バルブの開度
情報を出力するスロットルセンサ13が付設され、同セ
ンサの電圧値が電子制御装置12の入出力回路123に
図ししないA/D変換器を介して入力されている。
【0010】ISCバルブ7は弁座に接離して第1バイ
パス路101のエアの流量規制をする弁本体701と、
弁本体701を駆動信号のデューティー比に応じて開閉
作動させ、第1バイパス路101を所望の開度比率に保
持できるソレノイド702を備え、これは電子制御装置
12の第1駆動回路124に接続されている。アイドル
アップ電磁弁(IDupV)8は弁座に通常時に接して第
2バイパス路102を常閉する弁本体801と、弁本体
801を駆動信号に応じて開閉作動させ、第2バイパス
路102を開閉保持できるソレノイド802とを備え、
これは電子制御装置12の第2駆動回路125に接続さ
れている。
【0011】ここで、符号14は大気圧情報を出力する
大気圧センサを、符号15はエンジンEの回転情報を出
力するエンジン回転センサ(Nセンサ)を、符号16は
エンジンEの水温情報を出力する水温センサを示してい
る。更に、符号17はエンジン負荷情報発生手段を代表
して表示されるエアコンスイッチを示しており、これら
センサ類である、アイドルセンサ9、スロットルセンサ
13、エンジン回転センサ15、エアフローセンサ3、
水温センサ16、大気圧センサ14等よりの出力信号が
電子制御装置12の入出力回路123に入力されてい
る。
【0012】この電子制御装置12はその主要部分が周
知のマイクロコンピュータで構成されており、各センサ
の検出信号を取り込み、制御出力をISCバルブ7およ
びアイドルアップ電磁弁8、及び、図示しない点火回路
や燃料噴射弁5の駆動回路に出力するもので、上述の入
出力回路123と、図5乃至図9の制御プログラムや、
図2の基本エンジン回転速度算出マップや、図3のIS
Cバルブ制御補正値算出マップや、各設定値等を格納処
理された記憶開路122と、アイドル回転制御プログラ
ムに沿ってISCバルブ7、アイドルアップ電磁弁8及
び図示しない点火回路や燃料噴射弁5を駆動制御する制
御回路121とを備える。
【0013】この電子制御装置12は制御手段としての
機能を備え、アイドルセンサ9よりの出力に基づきエン
ジンのアイドル運転時を判定し、負荷情報Rに応じてア
イドルアップ電磁弁(IDupV)8を開閉変化作動させ
ると共にその際のエアフローセンサ3からの吸入空気量
(吸入空気量Qi+1,Qi+2)の増減変化あるいはエンジ
ン回転センサ15からのアイドル回転速度NEの増減変
化値の少なくとも一つの変化値を検出し、同変化値が設
定値を上回らない場合はアイドル運転状態設定手段(I
SCバルブ7)に対してエンジンのアイドル運転状態設
定値を所定量増加させる増加出力ΔNup(=ΔN1)を発
するように構成される(図4参照)。
【0014】この様なアイドル回転制御装置の作動を図
5乃至図9の制御プログラムに沿って説明する。図示し
ないエンジンキーがオンされると、まず、初期値を取り
込むべき各エリアに初期値が取り込まれ、特に、バイパ
ス故障フラグFCに1が初期設定される。この後、各デ
ータ、即ち、アイドル信号(ID信号)、スロットル開
度信号θ、エンジン回転数信号N、吸入空気量信号
i、水温信号wt、大気圧信号Apが取り込まれる。
【0015】ステップa4ではバイパス故障フラグFC
が1では後述の故障対応処理に進み、0では点火時期演
算処理、燃料噴射量演算処理及びアイドル回転速度演算
処理をこの順に行ないリターンする。尚、ここでの点火
時期演算処理では、水温信号wtの大小、スロットル開
度信号θに基づく負荷領域の大小、エンジン回転数信号
Nに基づく回転変動等に応じて各進角補正値を算出し、
その補正値で基準進角量を修正するという周知の処理が
なされ、燃料噴射量演算処理では水温信号wtの大小、
エンジン回転数Nの大小、吸入空気量Qiの大小、スロ
ットル開度信号θに基づく加速状態等に応じて各燃料補
正値を算出し、その補正値で基準燃料量を増量修正して
算出している。
【0016】このようなメインルーチンの処理が継続中
に、エアコンオンR信号や図示しないパワーステアリン
グの油圧ポンプオン信号、その他等の負荷信号を制御回
路121が検出すると、図7、図8の処理を割込みで行
なう。ここで負荷信号オンでは、アイドルアップ電磁弁
(IDupV)8をオンしてメインにリターンする。これ
により、負荷急増時のエンジン回転速度の低下に素早く
対処出来る。逆に、負荷信号オフでは、アイドルアップ
電磁弁(IDupV)8をオフしてメインにリターンす
る。これにより、エンジン負荷が低下した際のエンジン
吹き上がりや無駄な回転増を防止出来る。
【0017】図6に示すように、アイドル回転速度演算
処理では、まず、前回のISCバルブ7の開度相当のデ
ューティー比である制御量Di-1、エンジン回転数NE
水温wt、負荷信号としてのエアコンオンR等の取り込
みを行なう。そして、水温wtに応じた基準回転速度N
Bを図2の基準回転速度NB算出マップで求め、同値に補
正回転数ΔNupを加算して目標アイドル回転速度NOBJ
を算出する。次に、目標アイドル回転速度NOBJより現
在のエンジン回転数NEを算出し、その偏差ΔNを求
め、この偏差ΔNに応じた偏差デューティー値である補
正制御量ΔDを図3の補正制御量ΔD算出マップより算
出する。
【0018】この後、ステップb5に進み、ここでは、
今回の制御量Diを前回の制御量Di -1に補正制御量ΔD
を加算して算出する。そしてこの制御量Diの出力でI
SCバルブ7を駆動し、第1バイパス路101の開度を
修正し、目標アイドル回転速度NOBJに現エンジン回転
速度NEを近付ける。ここでメインルーチンのステップ
a5での故障判定処理を図9に沿って説明する。バイパ
ス故障フラグFCが1としてステップc1に達すると、
ここでは始動後の暖機運転が所定時間成されたか否か判
定し、暖機時間の経過前はメインにリターンし、経過後
はステップc2に進む。
【0019】ここでは、水温wtが暖機完了と見做せる
値wt1に達したか否か判定し、達する前はメインルー
チンにリターンし、達した後はステップc3に進む。こ
こでは、アイドルセンサ9の信号よりスロットルバルブ
6がアイドル位置か否か判定し、アイドル位置に達して
ないとメインルーチンにリターンし、達した後はステッ
プc4に進む。
【0020】ここではエアフローセンサ3の信号に応じ
て、現在の吸入空気量QiをエリアQiに取り込み、続い
て、平均吸入空気量Q1を算出する。この場合、平均吸
入空気量Q1を下記の周知の1次フィルター式により算
出し、エリアQ1に取り込む。 Q1=αQi-1+(1−α)Qi ステップc6に進むと、平均吸入空気量Q1より吸入空
気量Qiを減算して、吸入空気量の変動量ΔQを算出
し、この変化量ΔQが閾値βを下回って無いと安定した
アイドル状態でないとしてメインルーチンに進み、下回
っていると安定したアイドル状態と見做し、ステップc
8に進む。ステップc8ではアイドルアップ電磁弁(I
DupV)8をオン処理し、第2バイパス路102を開放
させる。その上で、所定経過時間の後の吸入空気量Q
i+1をエアフローセンサ3の信号に応じて求め、エリア
i+1にストアする。
【0021】ステップc10に達すると、平均吸入空気
量Q1に増側設定値+aを加算した判定値(Q1+a)
と今回の吸入空気量Qi+1とを比較し、判定値を上回っ
ていると、アイドルアップ電磁弁8が正常でアイドルア
ップ処理が正常になされたものと見做し、ステップc1
5に進み、判定値を下回っていると、アイドルアップ処
理が正常になされ無い、即ち、アイドルアップ電磁弁8
が故障したものと見做し、ステップc11に進む。
【0022】ステップc11ではアイドルアップ電磁弁
8への出力をオフとして第2バイパス路102を閉鎖す
る出力を発する。この後、所定経過時間の後の吸入空気
量Q i+2をエアフローセンサ3の信号に応じて求め、エ
リアQi+2にストアする。この後ステップc13に達す
ると、平均吸入空気量Q1より減側設定値−bを減算し
た判定値(Q1−b)と今回の吸入空気量Qi+2とを比
較し、判定値を下回っていると、アイドルアップ電磁弁
8が正常に閉鎖作動し、アイドルアップ処理の停止作動
が正常にものと見做し、ステップc15に進む。逆に、
判定値を下回っていないと、アイドルアップ処理の停止
作動が正常になされ無い、即ち、アイドルアップ電磁弁
8が作動せず、故障したものと見做した場合、ステップ
c14に進む。
【0023】ステップc14では目標アイドル回転速度
OBJを算出する際用いる補正回転数ΔNupを故障対応
回転数ΔN1として設定する。この故障対応回転数ΔN
1は基準回転速度NBに加算されて(ステップb2)、
目標アイドル回転速度NOをあらかじめ高めに保持して
おき、たとえ負荷が急増しても、エンジン回転を安定的
に継続出来るように処理することと成る。この後、ステ
ップc15ではバイパス故障フラグFCをクリアして、
メインルーチンにリターンする。このように、バイパス
故障フラグFCがエンジンキーのオン時に立てられてか
ら、必ず、故障判定処理に進み、アイドルアップ電磁弁
8が正常ではそのままでバイパス故障フラグFCをクリ
アし、故障と見做した場合は目標アイドル回転速度NO
を故障対応回転数ΔN1だけ高めに設定した後バイパス
故障フラグFCをクリアするので、以後、たとえアイド
ルアップ電磁弁8が故障していても急負荷増量時のアイ
ドル回転の不安定化やエンストあるいはエンジン回転の
吹き上がりを防止出来る。
【0024】上述の処において、アイドル運転状態設定
値を所定量増加させる処理として、目標アイドル回転速
度NOを故障対応回転数ΔN1だけ高めに設定するもの
としたが、これに代えて、アイドル運転状態設定値とし
てISCバルブ7の制御量Diを考慮し、所定量増加さ
せる処理として、制御量Diの算出処理時(ステップb
5)に故障対応制御量ΔD1を加算基準値(前回の制御
量Di-1に補正制御量ΔDを加算した値)に加算するこ
とにより設定するようにして、吸入空気量Qiを増加さ
せ、以後の急負荷増量時のアイドル回転の不安定化やエ
ンストを防止しても良い。
【0025】更に、アイドルアップ電磁弁8を開閉変化
作動させてその際の吸入空気量の増減変化を検出してい
たが(ステップc8乃至c14)、これに代えて、アイ
ドル回転速度NEの増減変化値を検出し、この増減変化
値が設定域より離脱しない場合はエンジンのアイドル運
転状態設定値を所定量増加させる処理をするように構成
しても良く、この場合も、上述実施例と同様の作用、効
果を得られる。
【0026】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、エンジ
ンのアイドル運転時にアイドルアップ電磁弁を開閉変化
作動させて吸入空気量の増減変化あるいはアイドル回転
数の増減変化の少なくとも一つの変化値を検出し、同変
化値が設定域を離脱しない場合はエンジンのアイドル運
転状態設定値を所定量増加させるので、たとえ急負荷増
時にもアイドル運転が安定し、エンストあるいはエンジ
ン回転の吹き上がりを防止することができ、特に、アイ
ドル低回転エンジンに有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の内燃機関のアイドル回転制御装置の概
略全体構成図である。
【図2】図1の装置で用いる基準回転速度NBの算出マ
ップの特性図である。
【図3】図1の装置で用いる偏差デューティー値である
補正制御量ΔDの算出マップの特性図である。
【図4】図1の装置で用いる電子制御装置の機能ブロッ
ク図である。
【図5】図1の装置で用いるアイドル回転制御のための
メインルーチンのフローチャートである。
【図6】図1の装置で用いるアイドル回転速度演算ルー
チンのフローチャートである。
【図7】図1の装置で用いるアイドルアップのオンルー
チンのフローチャートである。
【図8】図1の装置で用いるアイドルアップのオフルー
チンのフローチャートである。
【図9】図1の装置で用いる故障対応ルーチンのフロー
チャートである。
【符号の説明】
E エンジン 1 吸気管 3 エアフローセンサ 6 スロットルバルブ 7 ISCバルブ 8 常閉型アイドルアップ弁 12 電子制御装置 100 主路 101 第1バイパス路 102 第2バイパス路

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジン吸気路のスロットル弁を迂回して
    配設されるアイドルアップ用のバイパス通路と、上記バ
    イパス通路を開閉する常閉型アイドルアップ弁と、上記
    エンジンのアイドル運転状態設定値を変化させるアイド
    ル運転状態設定手段と、上記エンジンの特定運転時に上
    記アイドルアップを開閉変化作動させると共にその際
    の吸入空気量の増減変化あるいは回転数の増減変化の少
    なくとも一つの変化値を検出し、同変化値が設定域より
    離脱しない場合は上記アイドル運転状態設定手段に対し
    て上記エンジンのアイドル運転状態設定値を所定量増加
    させる増加出力を発する制御手段とを有したことを特徴
    とする内燃機関のアイドル回転制御装置。
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