JP2780200B2 - 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】 〔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係
り、特に内燃機関の吸気通路の吸気絞り弁を迂回するバ
イパス通路に設けた制御弁を固定としたデューティ値に
よりオープン制御する際に冷却水温度に対して適切な機
関回転数に制御し得る内燃機関のアイドル回転数制御装
置に関する。

〔従来の技術〕

内燃機関にあっては、アイドル回転数を制御するため
に、アイドル回転数制御装置を設けたものがある。アイ
ドル回転数制御装置は、内燃機関の吸気通路の吸気絞り
弁を迂回するバイパス通路を設け、このバイパス通路に
デューティ値により制御される制御弁を設け、所定のア
イドル回転数制御条件が成立した場合に機関回転数が冷
却水温度に応じて設定した目標アイドル回転数になるよ
う前記制御弁をデューティ値によりフィードバック制御
する。これにより、制御弁を通過する空気量を増減さ
せ、機関回転数を目標アイドル回転数に制御する。

このような内燃機関のアイドル回転数制御装置として
は、特開昭64−69753号公報に開示のものがある。この
公報に開示のアイドル回転数制御装置は、可変容量型の
コンプレッサを有するエアコンシステムを備えた内燃機
関において、前記可変容量型コンプレッサの負荷を検出
し、この負荷に応じてアイドル運転時の吸入空気補正量
を設定するとともに同時にアイドル回転数のフィードバ
ック制御の目標値を所定量だけ低下させ、これにより可
変容量型のコンプレッサの負荷に応じてアイドル回転数
の補正を行い、燃料消費率の向上を図ったものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、従来のアイドル回転数制御装置は、前記の
如く、所定のアイドル回転数制御条件が成立した場合に
は、制御弁をデューティ値によりフィードバック制御す
る。また、所定のアイドル回転数制御条件のいずれかが
不成立となった場合には、固定のデューティ値により制
御弁をオープン制御する。即ち、所定のアイドル回転数
制御条件のいずれかが不成立となった場合、例えば、冷
却水温度が設定温度よりも低く、車速が制御開始車速を
越えている場合に、クラッチを離脱（アイドルスイッチ
をOFF）すると、固定のデューティ値により制御弁をオ
ープン制御することになる。

ところが、固定のデューティ値により制御弁をオープ
ン制御すると、内燃機関の吸気通路の吸気絞り弁を迂回
して設けたエアレギュレータを通過する空気量にオープ
ン制御される制御弁を通過する空気量が合算されること
により、機関回転数が目標アイドル回転数から徒に上昇
する問題を生じた。また、制御弁をオープン制御するデ
ューティ値が固定であるため、暖機後にエアコンシステ
ム作動時のコンプレッサ負荷加担や電気負荷加担等によ
り、機関回転数が目標アイドル回転数から徒に下降する
問題を生じた。さらに、制御弁等のばらつきに起因し
て、機関回転数への影響が大である問題があった。

このため、冷却水温度に対して適切な機関回転数に制
御することがきず、機関回転数の徒な変動により運転者
に違和感を抱かせる不都合があり、機関回転数の上昇に
より、例えば、自動変速機を備えた車両にあっては、ア
クセルペダルを踏み込んでいないにもかかわらず走行し
てしまう不都合が生じ、また、機関回転数の下降により
エンジンストールやエンジンストップを惹起する不都合
あり、さらに、制御弁等のばらつきに起因する機関回転
数への影響が大であることにより運転性が不良となる不
都合があった。

〔発明の目的〕

そこでこの発明の目的は、内燃機関の吸気通路の吸気
絞り弁を迂回するバイパス通路に設けた制御弁を固定と
したデューティ値によりオープン制御する際に冷却水温
度に対して適切な機関回転数に制御し得て、これにより
機関回転数の徒な変動を防止し得て機関回転数を安定さ
せ得て、運転者に違和感を抱かせる不都合を解消し得て
運転フィーリングを向上し得て、自動変速機を備えた車
両がアクセルペダルを踏み込んでいないにもかかわらず
走行してしまう不都合を防止し得て、また、エンジンス
トールやエンジンストップの惹起を防止し得て、さらに
は、制御弁等のばらつきに起因する機関回転数への影響
を小とし得て運転性を向上し得る内燃機関のアイドル回
転数制御装置を実現することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的を達成するために、この発明は、所定のアイ
ドル回転数制御条件が成立した場合に、機関回転数が冷
却水温度に応じて設定した目標アイドル回転数になるよ
う内燃機関の吸気通路の吸気絞り弁を迂回するバイパス
通路に設けた制御弁をデューティ値によりフィードバッ
ク制御する内燃機関のアイドル回転数制御装置におい
て、前記目標アイドル回転数を低温から高温まで冷却水
温度に応じて設定し、前記アイドル回転数制御条件が成
立して低温から高温まで冷却水温度に応じて設定した目
標アイドル回転数のフィードバック制御中に所定のデュ
ーティ値学習制御条件が成立した場合に、前記制御弁を
フィードバック制御する際の前記デューティ値を低温か
ら高温まで冷却水温度毎に学習値としてそれぞれ記憶す
るとともに、前記アイドル回転数制御条件のいずれかが
不成立で前記制御弁のフィードバック制御を中止してい
る場合に、前記記憶した学習値の中から現在の冷却水温
度に応じた学習値を選択し、この選択した学習値を固定
のデューティ値として前記制御弁をオープン制御する制
御手段を設けたことを特徴とする。

〔作用〕

この発明の構成によれば、制御手段によって、目標ア
イドル回転数を低温から高温まで冷却水温度に応じて設
定し、アイドル回転数制御条件が成立して低温から高温
まで冷却水温度に応じて設定した目標アイドル回転数の
フィードバック制御中に所定のデューティ値学習制御条
件が成立した場合に、制御弁をフィードバッック制御す
る際の前記デューティ値を低温から高温まで冷却水温度
毎に学習値としてそれぞれ記憶するとともに、アイドル
回転数制御条件のいずれかが不成立で制御弁のフィード
バック制御を中止している場合に、前記記憶した学習値
の中から現在の冷却水温度に応じた学習値を選択し、こ
の選択した学習値を固定のデューティ値として前記制御
弁をオープン制御することにより、低温から高温まで冷
却水温度に対して適切な機関回転数に制御することがで
きる。

〔実施例〕

以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体
的に説明する。

第１〜９図は、この発明の実施例を示すものである。

第１図において、２は内燃機関、４はアイドル回転数
制御装置である。アイドル回転数制御装置４は、内燃機
関２の吸気通路６に設けた吸気絞り弁８を迂回して、吸
気絞り弁８の上流側吸気通路６−１と下流側吸気通路６
−２のサージタンク10とを連絡するバイパス通路12を設
けている。このバイパス通路12には、デューティ値によ
り制御されるバイパス空気量制御用の制御弁14を設けて
いる。この制御弁14によりバイパス通路12を通過するバ
イパス空気量を増減調整し、機関回転数が第２図に示す
如く冷却水温度に応じて設定した目標アイドル回転数に
なるようにデューティ値によりフィードバック制御す
る。

この制御弁14は、制御手段である制御部16に接続され
ている。制御部16には、内燃機関２の冷却水温度を検出
する温度センサ18と、機関回転数を検出する回転数セン
サ20と、吸気絞り弁８の開度がアイドル開度のときにオ
ンするとともにアイドル開度以上のときにオフするアイ
ドルスイッチ22と、車速を検出する車速センサ24と、が
接続されている。これにより、制御部16は、第３図に示
す如く制御開始回転数未満において、機関回転数が冷却
水温度に応じて設定した目標アイドル回転数になるよう
に、制御弁14をデューティ値によりフィードバック制御
する。

このアイドル回転数制御装置４は、制御部16に目標ア
イドル回転数を低温から高温まで冷却水温度に応じて設
定し、この制御部16によって、アイドルスイッチ22の検
出する吸気絞り弁８開度と車速センサ24の検出する車速
と回転数センサ20の検出する機関回転数と、の所定のア
イドル回転数制御条件のいずれもが成立した場合に、機
関回転数が低温から高温まで冷却水温度に応じて設定し
た目標アイドル回転数になるよう制御弁14をデューティ
値によりフィードバック制御する。

即ち、制御部16は、第４図に示す如く、アイドルスイ
ッチ22のオンにより吸気絞り弁８の開度がアイドル開度
となりディレイタイムが経過した条件（アイドルスイッ
チON＋ディレイタイム）と、車速センサ24の検出する車
速が制御開始車速未満である条件（車速＜制御開始車
速）と、回転数センサ20の検出する機関回転数が制御開
始回転数未満である条件（機関回転数＜制御開始回転
数）と、の所定のアイドル回転数制御条件のいずれもが
成立した場合に、機関回転数が低温から高温まで冷却水
温度に応じて設定した目標アイドル回転数になるように
制御弁14をデューティ値によりフィードバック制御す
る。

また、この制御部16は、第４図に示す如く、吸気絞り
弁８の開度がアイドル開度である条件（アイドルスイッ
チON）と、機関回転数が目標アイドル回転数よりも少許
上昇側の上昇側目標アイドル回転数に降下到達した条件
（機関回転数＜目標アイドル回転数＋α）と、の所定の
アイドル回転数制御条件のいずれもが成立した場合に
も、前記車速及び機関回転数の各アイドル回転数制御条
件｛（車速＜制御開始車速）・（機関回転数＜制御開始
回転数）｝の不成立にかかわらず、機関回転数が低温か
ら高温まで冷却水温度に応じて設定した目標アイドル回
転数になるように制御弁14をデューティ値によりフィー
ドバック制御する。

さらに、制御部16は、前記アイドル回転数制御条件の
いずれかが不成立となった場合には、例えば車速が制御
開始車速以上となった場合には、制御弁14を固定のデュ
ーティ値によりオープン制御する。

即ち、制御部16は、第５図に示す如く、前記所定のア
イドル回転数制御条件が成立した条件（アイドル回転数
制御中）と、前記機関回転数が冷却水温度に応じて設定
した目標アイドル回転数を挟み少許上昇側回転数及び少
許下降側回転数の間の所定回転数域内にある条件（機関
回転数≦目標アイドル回転数±χ）と、の所定のデュー
ティ値学習制御条件のいずれもが成立した場合に、前記
制御弁14をフィードバック制御する際の前記デューティ
値を低温から高温まで冷却水温度毎に学習値としてそれ
ぞれ記憶するとともに、前記アイドル回転数制御条件の
いずれかが不成立で前記制御弁14のフィードバック制御
を中止している場合に、前記記憶した学習値の中から現
在の冷却水温度に応じた学習値を選択し、この選択した
学習値を固定のデューティ値として前記制御弁14をオー
プン制御するものである。

前記学習値の格納方法は、第６、７図に示す如く、行
う。即ち、各冷却水温度毎に学習値ａの各格納領域を設
け、格納する。現存の冷却水温度が、学習値ａの格納領
域の分割された冷却水温度の間に入った場合は、第９図
に示す如く、既に格納されている学習値から現存の冷却
水温度に対応する学習値を補間で求め、その値と現存の
学習値格納領域のデューティ値からの差を、前後に位置
する学習値格納領域に夫々格納して更新する。

また、第１図において、符号26はエアレギュレータで
ある。エアレギュレータ26は、サーモワックス等の感温
変位体の変位を利用して作動するエアバルブ28により、
吸気絞り弁８を迂回して設けたエア通路30を冷却水温度
に応じて開閉し、低温時に吸気絞り弁８の下流側吸気通
路６−２への空気量を補正するものである。また、符号
32は燃焼室、34は排気通路、36はバッテリである。

次に作用を第８、９図に従って説明する。

アイドル回転数制御装置４は、第８図に示す如く、制
御部６によって、制御がスタート（100）すると、内燃
機関２が始動（101）し、アイドルスイッチ22がONであ
るか否か（102）を判定（103）する。次いで、アイドル
スイッチ22がON（103:YES）の場合は、アイドル回転数
制御条件が成立しているか否か（104）を判定（105）す
る。

この判定（105）においてYES、即ち、アイドルスイッ
チ22のオンにより吸気絞り弁８開度がアイドル開度とな
りディレイタイムが経過した条件（アイドルスイッチON
＋ディレイタイム）と、車速センサ24の検出する車速が
制御開始車速未満である条件（車速＜制御開始車速）
と、回転数センサ20の検出する機関回転数が制御開始回
転数未満である条件（機関回転数＜制御開始回転数）
と、の所定のアイドル回転数制御条件のいずれもが成立
した場合に、機関回転数が低温から高温まで冷却水温度
に応じて設定した目標アイドル回転数になるように制御
弁14をデューティ値によりフィードバック制御（106）
する。

また、吸気絞り弁８の開度がアイドル開度である条件
（アイドルスイッチON）と、機関回転数が目標アイドル
回転数よりも少許上昇側の上昇側目標アイドル回転数に
降下到達した条件（機関回転数＜目標アイドル回転数＋
α）と、の所定のアイドル回転数制御条件のいずれもが
成立した場合にも、前記車速及び機関回転数の各アイド
ル回転数制御条件｛（車速＜制御開始車速）・（機関回
転数＜制御開始回転数）｝の不成立にかかわらず、機関
回転数が低温から高温まで冷却水温度に応じて設定した
目標アイドル回転数になるように制御弁14をデューティ
値によりフィードバック制御（106）する。

そして、デューティ値の学習制御条件が成立している
か否か（107）を判定（108）する。この判定（108）に
おいてNOの場合は、ステップ107にリターンする。一
方、判定（108）においてYES、即ちアイドル回転数制御
条件が成立した条件（アイドル回転数制御中）と、前記
機関回転数が冷却水温度に応じて設定した目標アイドル
回転数を挟み少許上昇側回転数及び少許下降側回転数の
間の所定回転数域内にある条件（機関回転数≦目標アイ
ドル回転数χ）と、の所定のデューティ値学習制御条件
のいずれもが成立した場合に、前記制御弁14をフィード
バック制御する際の前記デューティ値を低温から高温ま
で冷却水温度毎に学習値として、第６、７図に示す如
く、各冷却水温度毎の格納領域にそれぞれ格納して記憶
し、ステップ102にリターンする。

このとき、冷却水温度が例えば25℃のように分割され
た冷却水温度−30℃と−20℃との間に入っている場合
は、第９図に示す如く、制御をスタート（200）して、
冷却水温度を求め（201）、既に格納されている学習値
ａ、及びaoから現存の冷却水温度である−25℃に対応す
る学習値を補間で求め（202）、前回の学習値との差を
求め（203）、前記補間により求めた値と現存の学習値
からの差とを−25℃の前後に位置する学習領域aoおよび
a1に格納して更新（204）する。

前記ステップ103においてアイドルスイッチ22がOFF
（103:NO）の場合、また、ステップ105においてアイド
ル回転数制御条件のいずれかが不成立（105:NO）の場合
は、ステップ109を実行する。

ステップ109においては、アイドル回転数制御条件の
いずれかが不成立で制御弁14のフィードバック制御を中
止している場合であり、前記記憶した学習値の中から現
在の冷却水温度に応じた学習値を選択し、この選択した
学習値を固定のデューティ値として制御弁14をオープン
制御する。

このように、制御部16に目標アイドル回転数を低温か
ら高温まで冷却水温度に応じて設定し、この制御部16に
よって、アイドル回転数制御条件が成立して低温から高
温まで冷却水温度に応じて設定した目標アイドル回転数
のフィードバック制御中に所定のデューティ値学習制御
条件が成立した場合に、制御弁14をフィードバック制御
する際のデューティ値を低温から高温まで冷却水温度毎
の学習値としてそれぞれ記憶するとともに、アイドル回
転数制御条件のいずれかが不成立で制御弁14のフィード
バック制御を停止している場合に、前記記憶した学習値
の中から現在の冷却水温度に応じた学習値を選択し、こ
の選択した学習値を固定のデューティ値として制御弁14
をオープン制御することにより、低温から高温まで冷却
水温度に対して適切な機関回転数に制御することができ
る。

このため、固定のデューティ値により制御弁14をオー
プン制御する際の機関回転数の徒な変動を防止し得て機
関回転数を安定させることができる。これにより、運転
者に違和感を抱かせる不都合を解消し得て運転フィーリ
ングを向上し得て、例えば、自動変速機を備えた車両が
アクセルペダルを踏み込んでいないにもかかわらず走行
してしまう不都合を防止し得て、また、エンジンストー
ルやエンジンストップの惹起を防止し得て、さらには、
制御弁等のばらつきを吸収し得ることによりばらつきに
起因する機関回転数への影響を小とし得て運転性を向上
することができる。

〔発明の効果〕

このように、この発明によれば、制御手段によって、
目標アイドル回転数を低温から高温まで冷却水温度に応
じて設定し、アイドル回転数制御条件が成立して低温か
ら高温まで冷却水温度に応じて設定した目標アイドル回
転数のフィードバック制御中に所定のデューティ値学習
制御条件が成立した場合に、制御弁をフィードバック制
御する際の前記デューティ値を低温から高温まで冷却水
温度毎に学習値としてそれぞれ記憶するとともに、アイ
ドル回転数制御条件のいずれかが不成立で制御弁のフィ
ードバック制御を中止している場合に、前記記憶した学
習値の中から現在の冷却水温度に応じた学習値を選択
し、この選択した学習値を固定のデューティ値として前
記制御弁をオープン制御することにより、低温から高温
まで冷却水温度に対して適切な機関回転数に制御するこ
とができる。

このため、固定のデューティ値により制御弁をオープ
ン制御する際の機関回転数の徒な変動を防止し得て機関
回転数を安定させることができる。これにより、運転者
に違和感を抱かせる不都合を解消し得て運転フィーリン
グを向上し得て、例えば、自動変速機を備えた車両がア
クセルペダルを踏み込んでいないにもかかわらず走行し
てしまう不都合を防止し得て、また、エンジンストール
やエンジンストップの惹起を防止し得て、さらには、制
御弁等のばらつきを吸収し得ることによりばらつきに起
因する機関回転数への影響を小とし得て運転性を向上す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜９図はこの発明の実施例を示し、第１図はアイド
ル回転数制御装置の概略構成図、第２図は冷却水温度と
目標アイドル回転数との関係を示す図、第３図は冷却水
温度と機関回転数とに対する目標アイドル回転数の関係
を示す図、第４図はアイドル回転数制御条件を示す論理
回路図、第５図はデューティ値の学習制御条件を示す論
理回路図、第６図は冷却水温度とデューティ値とに対す
る学習値の関係を示す図、第７図は冷却水温度と学習値
との関係を示す図、第８図はアイドル回転数制御のフロ
ーチャート、第９図は学習制御のフローチャートであ
る。 図において、２は内燃機関、４はアイドル回転数制御装
置、６は吸気通路、８は吸気絞り弁、10はサージタン
ク、12はバイパス通路、14は制御弁、16は制御部、18は
温度センサ、20は回転数センサ、22はアイドルスイッ
チ、24は車速センサである。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定のアイドル回転数制御条件が成立した
   場合に、機関回転数が冷却水温度に応じて設定した目標
   アイドル回転数になるよう内燃機関の吸気通路の吸気絞
   り弁を迂回するバイパス通路に設けた制御弁をデューテ
   ィ値によりフィードバック制御する内燃機関のアイドル
   回転数制御装置において、前記目標アイドル回転数を低
   温から高温まで冷却水温度に応じて設定し、前記アイド
   ル回転数制御条件が成立して低温から高温まで冷却水温
   度に応じて設定した目標アイドル回転数のフィードバッ
   ク制御中に所定のデューティ値学習制御条件が成立した
   場合に、前記制御弁をフィードバック制御する際の前記
   デューティ値を低温から高温まで冷却水温度毎に学習値
   としてそれぞれ記憶するとともに、前記アイドル回転数
   制御条件のいずれかが不成立で前記制御弁のフィードバ
   ック制御を中止している場合に、前記記憶した学習値の
   中から現在の冷却水温度に応じた学習値を選択し、この
   選択した学習値を固定のデューティ値として前記制御弁
   をオープン制御する制御手段を設け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。