JP3201012B2 - アイドル回転数制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として自動車用のエ
ンジンのアイドル回転数制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来この種のアイドル回転数制御方法で
は、例えば特開平２−１０２３３７号公報に記載のエン
ジンのアイドル回転数制御装置のように、スロットルバ
ルブをバイパスするバイパス通路を複数備え、それぞれ
のバイパス通路にバルブを設けてそのバルブの開度によ
り吸入空気量を調節して、アイドル時のエンジン回転の
安定化を計るものが知られている。バイパス通路のバル
ブは、エンジン回転数が目標値に近づくように開度が制
御されるものや、エンジン温度が低いほど大きな開度と
なるもので構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した構
成のものにあっては、暖機運転中の吸入空気量の調整
は、バイメタルやワックス等により弁機構を作動させ
る、いわゆる感温弁が使用されている。しかしながら、
このような感温弁では、通常このような通路において使
用される電磁弁のように、電子制御装置からの駆動信号
により制御することが不可能で、それゆえに必ずしもエ
ンジン温度に対して適切な吸入空気量を供給するように
開いているとは限らず、制御精度の低いことが往々にし
てあった。

【０００４】このようなことから、感温弁に換えて電磁
弁を用いて、吸入空気量の調整を１本化することが考え
られる。この場合、電子制御装置でこの電磁弁を制御し
ようとすると、レーシングやエンジンブレーキ等の後
に、アイドル運転に復帰するまでに、エンジン回転数と
吸気管圧力とによって吸入空気量を補正しなくてはなら
ない場合が起こる。ところが、感温弁を電磁弁に換えた
システムにあっては、各種の運転状態でこの電磁弁の開
度を調節してアイドル時のエンジン回転数を制御するの
で、例えば、始動時のエンジンの立ち上がりにおいて回
転数の変化した場合、あるいは暖機運転中にレーシング
が行われた場合に回転数補正増量が行われると、その時
点では不必要なものであるため、エンジンの回転が安定
しない場合があった。

【０００５】本発明は、このような不具合を解消するこ
とを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような手段を講じたものであ
る。すなわち、本発明に係るアイドル回転数制御方法
は、スロットルバルブを迂回するバイパス通路に設けら
れた流量制御弁の開度を、少なくともエンジンの暖機状
態とエンジン回転数の変化とに基づき制御して吸入空気
量を調節することにより、アイドリング時のエンジン回
転数を制御するアイドル回転数制御方法であって、少な
くともスロットルバルブが開成状態であることを検出
し、前記開成状態を検出した場合に、アイドリング回転
数よりも高いエンジン回転数からエンジン回転数が低下
していく運転状態でのエンジン回転数とそのエンジン回
転数が検出された時点における少なくともエンジンの暖
機状態によって決定されるアイドル目標回転数との差が
大きい程吸入空気量を増加させるように、前記エンジン
回転数の変化による吸入空気量の調節を実行し、始動
時、又は暖機運転中の暖機補正により吸入空気量を増量
している状態において、少なくともスロットルバルブが
全閉状態で、かつエンジン回転数が前記アイドル目標回
転数に所定値を加算した値より小なることを検出し、前
記全閉状態で、かつ小なることを検出した場合にのみ、
前記エンジン回転数の変化による吸入空気量の調節を禁
止することを特徴とする。

【０００７】

【作用】このような構成のものであれば、スロットルバ
ルブの開閉状態を検出して、検出したスロットルバルブ
の状態により、流量制御弁の開度を、少なくともエンジ
ンの暖機状態とエンジン回転数の変化とに基づき必要な
場合に制御するようにしている。つまり、少なくともス
ロットルバルブが開成状態である場合に上記した制御を
行い、始動時、又は暖機運転中の暖機補正により吸入空
気量を増量している状態において、少なくともスロット
ルバルブが全閉状態で，かつエンジン回転数がアイドル
目標回転数に所定値を加算した値より小なる場合には、
上記した制御を禁止するようにしている。したがって、
例えばレーシングによりスロットルバルブが開成された
場合にはエンジン回転数とそのエンジン回転数が検出さ
れた時点のアイドル目標回転数との差の変化による制御
が行われ、始動時においてもスロットルバルブが全閉
で、かつエンジン回転数が設定された状態を満足する状
態になれば、エンジンの暖機状態とエンジン回転数の変
化に基づく制御は禁止されるので、エンジン回転数をそ
の時点のアイドル目標回転数に速やかに安定させること
ができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、図面を参照して
説明する。

【０００９】図１に概略的に示したエンジンは自動車用
のもので、その吸気系１には図示しないアクセルペダル
に応動して開閉するスロットルバルブ２を配設するとと
もに、このスロットルバルブ２を迂回するバイパス通路
３を設け、このバイパス通路３にアイドル回転数制御用
の流量制御弁４を介設している。流量制御弁４は、大流
量ＶＳＶと略称される電子開閉式のものであって、その
端子４ａに印加する駆動電圧の演算デューティ比ＤＩＳ
Ｃを制御することによってその実質的な開度を変化させ
ることができ、それによって前記バイパス通路３の空気
流量を調整し得るようになっている。つまり、バイパス
通路３とこの流量制御弁４との一組により、通常ならば
各補正項目に対して設けられるバイパス系路を一本化し
ており、前記デューティ比ＤＩＳＣは、それらのことを
含んで、暖機補正増量である水温補正量ＤＡＡＶ、始動
時補正量、回転フィードバック補正量ＤＦＢ、Ｅ／Ｇ回
転負荷補正量ＤＡＰＰ等を加減算することにより決定さ
れている。回転フィードバック補正量ＤＦＢとは、エン
ジンの回転数ＮＥに応じた増量度合いであり、フィード
バックされたエンジン回転数ＮＥにより決定されるもの
である。

【００１０】吸気系１にはさらに、燃料噴射弁５が設け
てあり、この燃料噴射弁５や前記流量制御弁４を、電子
制御装置６により制御するようにしている。

【００１１】電子制御装置６は、中央演算処理装置７
と、記憶装置８と、入力インターフェース９と、出力イ
ンターフェース１１とを具備してなるマイクロコンピュ
ータシステムを主体に構成されている。しかしてその入
力インターフェース９には、サージタンク１２内の圧力
を検出する吸気圧センサ１３から出力される吸気圧信号
ａ、エンジン回転数ＮＥを検知するための回転数センサ
１４から出力される回転数信号ｂ、車速を検出するため
の車速センサ１５から出力される車速信号ｃ、スロット
ルバルブ２の開閉状態を検出するためにアイドルスイッ
チ１６から出力されるＬＬ信号ｄ、エンジン温度として
のエンジンの冷却水温を検知するための水温センサ１７
から出力される水温信号ｅ等が入力される。また、出力
インターフェース１１からは、燃料噴射弁４に対して、
演算された燃料噴射時間に対応する駆動信号ｆが、また
流量制御弁４に対しては、後述する演算デューティ比Ｄ
ＩＳＣに基づく制御信号ｇが、それぞれ出力される。な
お、図示しないが、電子制御装置６には、入力されるア
ナログ信号をディジタルデータに変換するためのＡ／Ｄ
コンバータが内蔵されており、冷却水温やエンジン回転
数を一定の間隔でディジタルデータに変換して、中央演
算処理装置７に出力するものである。

【００１２】電子制御装置６には、吸気圧センサ１３と
回転数センサ１４からのそれぞれの信号を主な情報とし
て燃料噴射弁開成時間を決定し、その決定により燃料噴
射弁５を制御して負荷に応じた燃料を該燃料噴射弁５か
ら吸気系１に噴射させるためのプログラムが内蔵されて
いる。また、スロットルバルブ２を迂回するバイパス通
路３に設けられた流量制御弁４の開度を、少なくともエ
ンジンの暖機状態とエンジン回転数ＮＥの変化とに基づ
き制御して吸入空気量を調節することにより、アイドリ
ング時のエンジン回転数ＮＥを制御するべく、少なくと
もスロットルバルブ２が開成状態であることを検出し、
前記開成状態を検出した場合に、アイドリング回転数よ
りも高いエンジン回転数ＮＥからエンジン回転数ＮＥが
低下していく運転状態でのエンジン回転数ＮＥが検出さ
れた時点における少なくともエンジンの暖機状態によっ
て決定されるアイドル目標回転数との差が大きい程吸入
空気量を増加させるように、前記エンジン回転数ＮＥの
変化による吸入空気量の調節を実行し、始動時、又は暖
機運転中の暖機補正により吸入空気量を増量している状
態において、少なくともスロットルバルブ２が全閉状態
で、かつエンジン回転数ＮＥが前記アイドル目標回転数
に所定値を加算した値より小なることを検出し、前記全
閉状態で、かつ小なることを検出した場合にのみ前記エ
ンジン回転数ＮＥの変化による吸入空気量の調節を禁止
するようにプログラミングされたプログラムも内蔵され
ている。

【００１３】このアイドル回転数制御プログラムの概略
構成を、図２に示す。

【００１４】まずステップ５１では、アイドルスイッチ
１６が出力するＬＬ信号ｄがオフであるか否かを判定
し、オフであればステップ６１に移行し、オンであれば
ステップ５２に進む。ステップ５２では、目標回転数Ｎ
ＥＳＥＴに所定値αを加算した値が、回転数センサ１４
が出力する回転数信号ｂにより検出したその時点の回転
数ＮＥより大であるか否かを判定し、大であるならばス
テップ５４に移行し、以下であるならばステップ５３に
進む。目標回転数ＮＥＳＥＴは、その時点での冷却水温
に基づいて計算されるものである。ステップ５３では、
フィードバック制御中であるか否かを判定し、同制御中
でないならばステップ６１に移行し、同制御中であるな
らばステップ５４に進む。フィードバック制御を実行す
る場合の条件としては、例えば、アイドルスイッチ１６
からのＬＬ信号ｄがオンしていること、減速時のフュー
エルカット中でないこと、車速が２ｋｍ以下であるこ
と、吸気圧センサ１３、水温センサ１７及び車速センサ
１５の全てが正常に作動していること等とし、これらの
条件が全て成立する場合にフィードバック制御を実施す
るものとする。ステップ５４では、ＤＡＰＰ計算実行フ
ラグＸＤＡＰＰＯＫをリセット（０をセット）する。そ
してステップ６１では、ＤＡＰＰ計算実行フラグＸＤＡ
ＰＰＯＫをセット（１をセット）する。

【００１５】以上の構成において、アイドル回転数の制
御は、例えばＬＬ信号ｄのオンオフ状態等に基づいてア
イドル運転中であることを検出して、水温補正量ＤＡＡ
Ｖ、回転フィードバック補正量ＤＦＢ等により算出され
た演算デューティ比ＤＩＳＣに基づいてバイパス通路３
の流量制御弁４の開度を調整して行う。しかして、アイ
ドル運転中に例えばレーシングが実行されると、スロッ
トルバルブが開かれるのでＬＬ信号ｄがオフになり、制
御はステップ５１→６１と進み、ＤＡＰＰ計算実行フラ
グＸＤＡＰＰＫをセットする。これによって、演算デュ
ーティ比ＤＩＳＣの演算では、Ｅ／Ｇ回転負荷補正量Ｄ
ＡＰＰをその際の負荷に応じた値にして行われる。

【００１６】レーシングの後、スロットルバルブ２が全
閉になると、ＬＬ信号ｄがオフとなるが、エンジンの回
転数ＮＥはスロットルバルブ２の全閉からの経過時間に
より異なる。エンジンの回転数ＮＥが、アイドル運転の
目標回転数ＮＥＳＥＴより所定値αだけ高い回転数より
高い場合には、フィードバック制御を実行しているかし
ていないかでＤＡＰＰ計算実行フラグＸＤＡＰＰＯＫを
スイッチングする。すなわち、エンジン回転数ＮＥが降
下し始めた時期には、エンジン回転数ＮＥが目標回転数
ＮＥＳＥＴに所定値αを加算した値より大きいので、制
御は、ステップ５１→５２→５３と進み、フィードバッ
ク制御中でない場合はステップ６１に進みＤＡＰＰ計算
実行フラグＸＤＡＰＰＯＫをセットする。したがって、
レーシングの後、スロットルバルブ２が全閉になった後
もＥ／Ｇ回転負荷補正量ＤＡＰＰを含めて演算デューテ
ィ比ＤＩＳＣが計算されることになる。

【００１７】一方、レーシング終了から相応の時間が経
過して、エンジン回転数ＮＥが目標回転数ＮＥＳＥＴに
所定値αを加算した値より小さくなった場合は、制御
は、ステップ５１→５２→５４と進み、フィードバック
制御の如何にかかわらずＤＡＰＰ計算実行フラグＸＤＡ
ＰＰＯＫをリセットする。したがって、演算デューティ
比ＤＩＳＣを計算する場合に、Ｅ／Ｇ回転負荷補正量Ｄ
ＡＰＰは演算から除かれる。

【００１８】以上説明したように、ＤＡＰＰ計算実行フ
ラグＸＤＡＰＰＯＫがセットされている場合には、Ｅ／
Ｇ回転負荷補正量ＤＡＰＰが計算され、得られた結果を
使用して演算デューティ比ＤＩＳＣが下式により計算さ
れる。

【００１９】 ＤＩＳＣ（％）＝ＤＡＡＶ＋ＤＡＰＰ＋ＤＦＢ＋Ｋ （１） ただし、Ｋはその他電気負荷の変動による場合等の補正
量である。

【００２０】Ｅ／Ｇ回転負荷補正量ＤＡＰＰは、回転補
正量ＤＮＥと吸気管圧補正量ＤＬＬとを加算することに
より決定される。

【００２１】 ＤＡＰＰ＝ＤＮＥ＋ＤＬＬ （２） 回転補正量ＤＮＥは、回転補正量テーブルにより計算さ
れる。この回転補正量テーブルは、エンジン回転数ＮＥ
とそのエンジン回転数ＮＥが検出された時点における目
標回転数ＮＥＳＥＴとの差Ｄｅｆがβの場合の回転補正
量ＤＮＥを０として、直線的に増加するデータを元にし
て作成されており、例えば３つのデータを設定してお
き、各データ間のデータについては補間により求めるよ
う設定されている。また吸気管圧補正量ＤＬＬは、アイ
ドルスイッチ１６がＬＬ信号ｄを出力している場合に０
で、吸気管圧すなわちサージタンク１２内の圧力が上昇
するに応じて大きくなるように設定されている。

【００２２】ここで、Ｅ／Ｇ回転負荷補正量ＤＡＰＰの
算出方法を説明すると、まず、回転数センサ１４から出
力される回転数信号ｂにより、エンジン回転数ＮＥを検
知し、検知した回転数ＮＥとその時点における目標回転
数ＮＥＳＥＴとの差Ｄｅｆを計算し、算出された差Ｄｅ
ｆにより回転補正量テーブルから回転補正量ＤＮＥを計
算する。そして、得られた回転補正量ＤＮＥとその時点
での吸気管圧補正量ＤＬＬとを加算することにより、Ｅ
／Ｇ回転負荷補正量ＤＡＰＰが算出される。

【００２３】以上において、例えば、レーシングが行わ
れた場合、アイドル運転時に全閉となっていたスロット
ルバルブ２が開成する。しかして、エンジンの回転数Ｎ
Ｅが上昇するとともに、吸気管圧であるサージタンク１
２の圧力が変動するので、演算デューティ比ＤＩＳＣを
演算する場合に、Ｅ／Ｇ回転負荷補正量ＤＡＰＰが必要
となる。この場合、制御は、ステップ５１→６１と進
み、ＤＡＰＰ計算実行フラグＸＤＡＰＰＯＫがセットさ
れて、前記式（２）によりＥ／Ｇ回転負荷補正量ＤＡＰ
Ｐが計算され、その時の運転状態に一致して各補正量と
前記式（１）により演算デューティ比ＤＩＳＣが計算さ
れる。一方、レーシング後、スロットルバルブ２が全閉
となり、エンジン回転数ＮＥが目標回転数ＮＥＳＥＴと
所定値αとの合計値より大きく、さらにフィードバック
制御中でない場合は、制御は、ステップ５１→５２→５
３→６１と進み、ＤＡＰＰ計算実行フラグＸＤＡＰＰＯ
Ｋはセットされたままとなるので、演算デューティ比Ｄ
ＩＳＣにＥ／Ｇ回転負荷補正量ＤＡＰＰが含まれて計算
される。

【００２４】また、エンジンブレーキがかけられている
場合は、エンジン回転数ＮＥが前記合計値よりも小さく
なるか、もしくは前記合計値より大きいもののフィード
バック制御中であることになり、制御は、ステップ５１
→５２→５４、もしくはステップ５１→５２→５３→５
４と進み、ＤＡＰＰ計算実行フラグＸＤＡＰＰＯＫをリ
セットする。したがって、演算デューティ比ＤＩＳＣの
計算にはＥ／Ｇ回転負荷補正量ＤＡＰＰが含まれないも
のとなる。

【００２５】このように、演算デューティ比ＤＩＳＣを
計算する際に、エンジンの状態に応じてＤＡＰＰ計算実
行フラグＸＤＡＰＰＯＫをセット／リセットして、Ｅ／
Ｇ回転負荷補正量ＤＡＰＰを有効にするか無効にするか
を設定しているので、必要でない場合に、Ｅ／Ｇ回転負
荷補正量ＤＡＰＰが演算デューティ比ＤＩＳＣに含まれ
ることがなくなり、エンジン回転数が不安定になること
をなくすことができる。

【００２６】なお、本発明は以上説明した実施例に限定
されるものではない。

【００２７】その他、各部の構成は図示例に限定される
ものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変
形が可能である。

【００２８】

【発明の効果】本発明は、以上に詳述したように、流量
制御弁の開度を、少なくともエンジンの暖機状態とエン
ジン回転数の変化とに基づき制御することを、スロット
ルバルブの開閉状態及びエンジン回転数の状態により判
定して選択的に行っているので、不要な制御が防止で
き、必要時に精度よく制御が実行でき、エンジン回転数
を確実に安定させることができる。特に、低温時にわず
かにアクセルペダルを踏み込んだ状態で始動しその直後
にアクセルペダルを戻した場合において、エンジン回転
数が例えばファーストアイドル制御によるアイドル目標
回転数より高い回転数となって吸入空気量の調整を行う
条件が成立しても、その時のエンジン回転数が吸入空気
量の調節を禁止する領域にあれば、ダッシュポット制御
を実行しないためにエンジン回転数が上昇することがな
く、エンジン回転数を早期にアイドル目標回転数に収束
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す概略構成説明図。

【図２】同実施例の制御手順を示すフローチャート。

【符号の説明】

２…スロットルバルブ ３…バイパス通路 ４…流量制御弁 ６…電子制御装置 ７…中央演算処理装置 ８…記憶装置 ９…入力インターフェース １１…出力インターフェース

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スロットルバルブを迂回するバイパス通路
   に設けられた流量制御弁の開度を、少なくともエンジン
   の暖機状態とエンジン回転数の変化とに基づき制御して
   吸入空気量を調節することにより、アイドリング時のエ
   ンジン回転数を制御するアイドル回転数制御方法であっ
   て、 少なくともスロットルバルブが開成状態であることを検
   出し、 前記開成状態を検出した場合に、アイドリング回転数よ
   りも高いエンジン回転数からエンジン回転数が低下して
   いく運転状態でのエンジン回転数とそのエンジン回転数
   が検出された時点における少なくともエンジンの暖機状
   態によって決定されるアイドル目標回転数との差が大き
   い程吸入空気量を増加させるように、前記エンジン回転
   数の変化による吸入空気量の調節を実行し、始動時、又は暖機運転中の暖機補正により吸入空気量を
   増量している状態において、 少なくともスロットルバル
   ブが全閉状態で、かつエンジン回転数が前記アイドル目
   標回転数に所定値を加算した値より小なることを検出
   し、 前記全閉状態で、かつ小なることを検出した場合にの
   み、前記エンジン回転数の変化による吸入空気量の調節
   を禁止することを特徴とするアイドル回転数制御方法。