JP3311099B2 - 内燃機関のアイドル回転速度制御方法及びその装置 - Google Patents
内燃機関のアイドル回転速度制御方法及びその装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガソリンエンジンなど
内燃機関のアイドル回転速度制御（ＩＳＣ：Idle Speed
Control）方法及びその装置に関し、特に、機関のトル
クに見合った点火時期補正を行うことにより内燃エンジ
ンの回転落ち、吹き上がりを抑制する内燃機関のアイド
ル回転速度制御方法及びその装置に関する。
内燃機関のアイドル回転速度制御（ＩＳＣ：Idle Speed
Control）方法及びその装置に関し、特に、機関のトル
クに見合った点火時期補正を行うことにより内燃エンジ
ンの回転落ち、吹き上がりを抑制する内燃機関のアイド
ル回転速度制御方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、スロットルと内燃エンジンとを
接続する吸気管の途中には、各気筒の吸気管に吸入空気
を分配するコレクタ（サージタンク）が設けられてい
る。コレクタ内にある空気量が多いと、アクセルを踏ん
だり、戻したりしたときのショックが小さくなり運転性
（運転フィーリング）は良好になる。逆に、コレクタ内
の空気が少量だと、空気が急に入ったり抜けたりするの
で運転性が悪化する。
接続する吸気管の途中には、各気筒の吸気管に吸入空気
を分配するコレクタ（サージタンク）が設けられてい
る。コレクタ内にある空気量が多いと、アクセルを踏ん
だり、戻したりしたときのショックが小さくなり運転性
（運転フィーリング）は良好になる。逆に、コレクタ内
の空気が少量だと、空気が急に入ったり抜けたりするの
で運転性が悪化する。
【０００３】吸入空気量は、ホットワイヤー式等の空気
流量計（エアフロメータ）により計測され、その計測値
を基にして適切な噴射燃料量が計算されている。ところ
が、前記コレクタ内の空気量はエアフロメータによる測
定の対象から除外されている。そのため、アクセル（ス
ロットル）が開かれコレクタ内にある空気が一挙に内燃
エンジン内に導入されると、その余分な空気量の導入に
より空気量と燃料量の適正比率のバランスが崩れ、回転
数が目標回転数に達しないで低下してしまう、いわゆる
回転落ちが発生する。
流量計（エアフロメータ）により計測され、その計測値
を基にして適切な噴射燃料量が計算されている。ところ
が、前記コレクタ内の空気量はエアフロメータによる測
定の対象から除外されている。そのため、アクセル（ス
ロットル）が開かれコレクタ内にある空気が一挙に内燃
エンジン内に導入されると、その余分な空気量の導入に
より空気量と燃料量の適正比率のバランスが崩れ、回転
数が目標回転数に達しないで低下してしまう、いわゆる
回転落ちが発生する。
【０００４】一方、アイドリング時（スロットルが全
閉）におけるアイドリング回転数を維持するために、ス
ロットルバルブにバイパスして配設された通路に流れる
補助空気量を制御することにより、常に一定のアイドル
回転数を維持可能としたアイドル・スピード・コントロ
ール（ＩＳＣ）バルブが設けられる場合が多くみられ
る。前述したようなアクセルを開いた状態でエンジンの
回転落ちが発生した場合に、ＩＳＣバルブによる補助空
気によってこれを防止しようとしても間に合わず、回転
落ちが発生する。
閉）におけるアイドリング回転数を維持するために、ス
ロットルバルブにバイパスして配設された通路に流れる
補助空気量を制御することにより、常に一定のアイドル
回転数を維持可能としたアイドル・スピード・コントロ
ール（ＩＳＣ）バルブが設けられる場合が多くみられ
る。前述したようなアクセルを開いた状態でエンジンの
回転落ちが発生した場合に、ＩＳＣバルブによる補助空
気によってこれを防止しようとしても間に合わず、回転
落ちが発生する。
【０００５】逆に、ＩＳＣバルブが開いた状態でアクセ
ルを戻すと、ＩＳＣバルブが開いた分の補助空気量が入
るので、エンジンの回転数が落ちる方向であるにもかか
わらず吹き上がってしまう。すなわち、エンジンの回転
落ちを防止するためにＩＳＣバルブで補助したことが、
却って、アクセルを戻したときに吹き上がりを起こす原
因となっていた。
ルを戻すと、ＩＳＣバルブが開いた分の補助空気量が入
るので、エンジンの回転数が落ちる方向であるにもかか
わらず吹き上がってしまう。すなわち、エンジンの回転
落ちを防止するためにＩＳＣバルブで補助したことが、
却って、アクセルを戻したときに吹き上がりを起こす原
因となっていた。
【０００６】図１は、そのような従来のアイドル回転速
度制御を示す図である。図１において、エンジンにかか
る負荷のＯＮ，ＯＦＦでエンジンの回転落ち又は吹き上
がりが発生するので、これらの不具合を抑制するために
ＩＳＣを用いて制御していた。
度制御を示す図である。図１において、エンジンにかか
る負荷のＯＮ，ＯＦＦでエンジンの回転落ち又は吹き上
がりが発生するので、これらの不具合を抑制するために
ＩＳＣを用いて制御していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
如き従来のアイドル回転速度制御では、図１からも明ら
かなように、吸入空気量の増大による負荷によりエンジ
ン回転数Ｎｅが落ち込もうとする。そのため、ＩＳＣバ
ルブを開いて補助空気を導入してエンジン回転数Ｎｅの
回転落ちを防ごうとするが、行程遅れやスロットル弁の
下流に空気容量があるために、斜線で示した部分Ａだけ
ＩＳＣバルブの開き（スロットル弁をバイパスする空気
流量）が不足し、エンジン回転数Ｎｅは落ち込んでしま
う。他方、アクセルを戻し負荷がなくなった場合には、
ＩＳＣバルブが完全に閉じるまでは遅れを生じ、スロッ
トル弁をバイパスする空気流量が過多となるので、ＩＳ
Ｃの開きが斜線部分Ａ’だけ過多となりエンジン回転数
Ｎｅが吹き上がってしまうという問題点があった。
如き従来のアイドル回転速度制御では、図１からも明ら
かなように、吸入空気量の増大による負荷によりエンジ
ン回転数Ｎｅが落ち込もうとする。そのため、ＩＳＣバ
ルブを開いて補助空気を導入してエンジン回転数Ｎｅの
回転落ちを防ごうとするが、行程遅れやスロットル弁の
下流に空気容量があるために、斜線で示した部分Ａだけ
ＩＳＣバルブの開き（スロットル弁をバイパスする空気
流量）が不足し、エンジン回転数Ｎｅは落ち込んでしま
う。他方、アクセルを戻し負荷がなくなった場合には、
ＩＳＣバルブが完全に閉じるまでは遅れを生じ、スロッ
トル弁をバイパスする空気流量が過多となるので、ＩＳ
Ｃの開きが斜線部分Ａ’だけ過多となりエンジン回転数
Ｎｅが吹き上がってしまうという問題点があった。
【０００８】本発明は、このような従来のアイドル回転
速度制御の問題に鑑みてなされたもので、その目的は、
特に、ＩＳＣによる補助空気制御のみならず、点火時期
の進角又は遅角制御を行うことにより、エンジンの回転
落ち及び吹き上がりを可及的に抑制することのできるア
イドル回転速度制御方法及びその装置を提供することで
ある。
速度制御の問題に鑑みてなされたもので、その目的は、
特に、ＩＳＣによる補助空気制御のみならず、点火時期
の進角又は遅角制御を行うことにより、エンジンの回転
落ち及び吹き上がりを可及的に抑制することのできるア
イドル回転速度制御方法及びその装置を提供することで
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成すべ
く、本発明のアイドル回転速度制御方法及び回転速度制
御装置は、基本的には、内燃機関のアイドル運転におい
て、無負荷時に前記内燃機関に供給される空気流量と負
荷時に前記内燃機関に供給される空気流量との変化量を
算出し、該変化量から前記内燃機関に付与される各負荷
の必要トルクを推定し、該トルクに応じて予め定められ
たマップにより点火時期補正量を算出するとともに、基
本点火時期を前記点火時期補正量にて補正することを特
徴としている。
く、本発明のアイドル回転速度制御方法及び回転速度制
御装置は、基本的には、内燃機関のアイドル運転におい
て、無負荷時に前記内燃機関に供給される空気流量と負
荷時に前記内燃機関に供給される空気流量との変化量を
算出し、該変化量から前記内燃機関に付与される各負荷
の必要トルクを推定し、該トルクに応じて予め定められ
たマップにより点火時期補正量を算出するとともに、基
本点火時期を前記点火時期補正量にて補正することを特
徴としている。
【００１０】また、内燃機関に対する負荷の検出が初回
の場合には、該負荷に応じて予め設定された値に基づい
て基本点火時期を補正し、前記内燃機関に対する負荷の
検出が第２回目以降の場合には、無負荷時に前記内燃機
関に供給される空気流量と負荷時に前記内燃機関に供給
される空気流量との変化量を算出し、該変化量から前記
内燃機関に付与される各負荷の必要トルクを推定し、該
トルクに応じて予め定められたマップにより点火時期補
正量を算出するとともに、基本点火時期を前記点火時期
補正量にて補正することを特徴としたものが挙げられ
る。さらに、内燃機関に対する負荷の検出が初回の場合
には、基本点火時期を各種の電気的負荷毎に応じて予め
定められた点火時期補正値の固定値にて補正することす
ることを特徴としたものが挙げられる。
の場合には、該負荷に応じて予め設定された値に基づい
て基本点火時期を補正し、前記内燃機関に対する負荷の
検出が第２回目以降の場合には、無負荷時に前記内燃機
関に供給される空気流量と負荷時に前記内燃機関に供給
される空気流量との変化量を算出し、該変化量から前記
内燃機関に付与される各負荷の必要トルクを推定し、該
トルクに応じて予め定められたマップにより点火時期補
正量を算出するとともに、基本点火時期を前記点火時期
補正量にて補正することを特徴としたものが挙げられ
る。さらに、内燃機関に対する負荷の検出が初回の場合
には、基本点火時期を各種の電気的負荷毎に応じて予め
定められた点火時期補正値の固定値にて補正することす
ることを特徴としたものが挙げられる。
【００１１】
【作用】本発明によれば、各負荷時のアイドルに対する
必要トルクを測定し、それに見合った点火時期の補正量
を決定する。また、各負荷が入った時点でのアイドル時
に対する吸入空気量の増加分を算出するとともに、その
増加分から必要トルクを推定し、点火時期とトルクのテ
ーブルから点火時期の補正量を決定する。
必要トルクを測定し、それに見合った点火時期の補正量
を決定する。また、各負荷が入った時点でのアイドル時
に対する吸入空気量の増加分を算出するとともに、その
増加分から必要トルクを推定し、点火時期とトルクのテ
ーブルから点火時期の補正量を決定する。
【００１２】
【実施例】以下、本発明に係る内燃機関のアイドル回転
速度制御方法及びその装置に供される空燃比制御装置の
一実施例について、図示の実施例により詳細に説明す
る。図２は本実施例のエンジンシステム図、図３はコン
トロールユニットの回路ブロック図の一例である。
速度制御方法及びその装置に供される空燃比制御装置の
一実施例について、図示の実施例により詳細に説明す
る。図２は本実施例のエンジンシステム図、図３はコン
トロールユニットの回路ブロック図の一例である。
【００１３】図２において、エアクリーナ１のエンジン
７への吸気側には、エアクリーナ１で濾過された吸入空
気の流量を検出するエアフローセンサ（熱線式空気流量
計）３が設けられている。エアクリーナ１からの吸気系
導通路は、ダクト４、コレクタ６を介して、エンジン７
の各シリンダに接続された各吸気管８に接続されてい
る。そして、ダクト４とコレクタ６の接続部近傍には、
吸気流量を制御する絞り弁（スロットルバルブ）５ａが
収容された絞り弁ボディ５が形成されている。エンジン
７が吸入すべき空気は、エアクリーナ１の入口部２から
取り入れられ、熱線式空気流量計３、ダクト４、絞り弁
ボディ５を通り、コレクタ６に入り、そして、吸気はコ
レクタ６で各吸気管８に分配され、エンジン７のシリン
ダ内に導かれるようになっている。また、絞り弁ボディ
５には絞り弁５ａをバイパスするバイパス通路２２が設
けられるとともに、このバイパス通路２２には空気流量
を制御することによりアイドル時の回転数を制御するア
イドル・スピード・コントロール（ＩＳＣ）バルブ２１
が配されている。
７への吸気側には、エアクリーナ１で濾過された吸入空
気の流量を検出するエアフローセンサ（熱線式空気流量
計）３が設けられている。エアクリーナ１からの吸気系
導通路は、ダクト４、コレクタ６を介して、エンジン７
の各シリンダに接続された各吸気管８に接続されてい
る。そして、ダクト４とコレクタ６の接続部近傍には、
吸気流量を制御する絞り弁（スロットルバルブ）５ａが
収容された絞り弁ボディ５が形成されている。エンジン
７が吸入すべき空気は、エアクリーナ１の入口部２から
取り入れられ、熱線式空気流量計３、ダクト４、絞り弁
ボディ５を通り、コレクタ６に入り、そして、吸気はコ
レクタ６で各吸気管８に分配され、エンジン７のシリン
ダ内に導かれるようになっている。また、絞り弁ボディ
５には絞り弁５ａをバイパスするバイパス通路２２が設
けられるとともに、このバイパス通路２２には空気流量
を制御することによりアイドル時の回転数を制御するア
イドル・スピード・コントロール（ＩＳＣ）バルブ２１
が配されている。
【００１４】他方、ガソリンなどの燃料は、燃料タンク
９から燃料ポンプ１０により吸引、加圧された上で、燃
料ダンパ１１、燃料フィルタ１２を通り、各シリンダご
とに設けられている燃料噴射弁（インジェクタ）１３か
ら、各吸入管８に噴射されるようになっている。また、
燃圧レギュレータ（プレッシャーレギュレータ）１４
は、これらの燃料配管系に設けられ、ここを一定の圧力
に調整する。
９から燃料ポンプ１０により吸引、加圧された上で、燃
料ダンパ１１、燃料フィルタ１２を通り、各シリンダご
とに設けられている燃料噴射弁（インジェクタ）１３か
ら、各吸入管８に噴射されるようになっている。また、
燃圧レギュレータ（プレッシャーレギュレータ）１４
は、これらの燃料配管系に設けられ、ここを一定の圧力
に調整する。
【００１５】コントロールユニット３０は、各種センサ
からの信号を受け、この信号に基づいて所定の演算処理
を行い、燃料供給量制御と点火時期制御とを行うもので
ある。空気流量計３からは吸気流量を表わす信号が出力
され、コントロールユニット３０に入力されるようにな
っている。また、絞り弁ボディ５には、絞り弁５ａの開
度を検出するスロットルセンサ１８が取付けてあり、そ
の出力もコントロールユニット３０に入力されるように
なっている。
からの信号を受け、この信号に基づいて所定の演算処理
を行い、燃料供給量制御と点火時期制御とを行うもので
ある。空気流量計３からは吸気流量を表わす信号が出力
され、コントロールユニット３０に入力されるようにな
っている。また、絞り弁ボディ５には、絞り弁５ａの開
度を検出するスロットルセンサ１８が取付けてあり、そ
の出力もコントロールユニット３０に入力されるように
なっている。
【００１６】ディストリビュータ１６には、クランク角
センサ（図示せず）が内蔵されており、クランク軸の回
転位置を表わす基準角信号ＲＥＦと回転速度（回転数）
検出用の角度信号ＰＯＳとが出力され、これらの信号も
コントロールユニット３０に入力されるようになってい
る。排気管には、Ｏ2 センサ２０が設けられており、実
際の空燃比が理論空燃比に対して、濃い状態か、薄い状
態かを検出している。なお、この出力信号もコントロー
ルユニット３０に入力されるようになっている。
センサ（図示せず）が内蔵されており、クランク軸の回
転位置を表わす基準角信号ＲＥＦと回転速度（回転数）
検出用の角度信号ＰＯＳとが出力され、これらの信号も
コントロールユニット３０に入力されるようになってい
る。排気管には、Ｏ2 センサ２０が設けられており、実
際の空燃比が理論空燃比に対して、濃い状態か、薄い状
態かを検出している。なお、この出力信号もコントロー
ルユニット３０に入力されるようになっている。
【００１７】図３に示すように、コントロールユニット
３０は、各種演算を実行するＭＰＵ３１と、各種演算の
ためのプログラム等が格納されているＲＯＭ３２と、各
種データ等が格納されるＲＡＭ３３と、Ｉ／Ｏ ＬＳＩ
３４とから構成されている。コントロールユニット３０
のＩ／Ｏ ＬＳＩ３４は、前述した熱線式空気流量計
３、Ｏ2 センサ２０、スロットルセンサ１８の他、アイ
ドルスイッチ４１、クランク角センサ、スタータスイッ
チ、水温計、バッテリー電圧計（いずれも図示略）とも
接続されている。これらセンサからの各出力信号は、Ｉ
／Ｏ ＬＳＩ３４においてＡ／Ｄ変換され、Ａ／Ｄ変換
された各種値に基づいて、ＭＰＵ３１がＲＯＭ３２に格
納されているプログラムに従って所定の演算処理を実行
する。この演算結果として算定された各種の制御信号
は、Ｉ／Ｏ ＬＳＩ３４を介して、燃料噴射弁１３、１
３、…や点火コイル１７、１７に出力され、燃料供給量
制御と点火時期制御とが遂行される。
３０は、各種演算を実行するＭＰＵ３１と、各種演算の
ためのプログラム等が格納されているＲＯＭ３２と、各
種データ等が格納されるＲＡＭ３３と、Ｉ／Ｏ ＬＳＩ
３４とから構成されている。コントロールユニット３０
のＩ／Ｏ ＬＳＩ３４は、前述した熱線式空気流量計
３、Ｏ2 センサ２０、スロットルセンサ１８の他、アイ
ドルスイッチ４１、クランク角センサ、スタータスイッ
チ、水温計、バッテリー電圧計（いずれも図示略）とも
接続されている。これらセンサからの各出力信号は、Ｉ
／Ｏ ＬＳＩ３４においてＡ／Ｄ変換され、Ａ／Ｄ変換
された各種値に基づいて、ＭＰＵ３１がＲＯＭ３２に格
納されているプログラムに従って所定の演算処理を実行
する。この演算結果として算定された各種の制御信号
は、Ｉ／Ｏ ＬＳＩ３４を介して、燃料噴射弁１３、１
３、…や点火コイル１７、１７に出力され、燃料供給量
制御と点火時期制御とが遂行される。
【００１８】次に、本発明のアイドル回転速度制御方法
及びその装置について説明する。図４は本発明一実施例
に係わる点火時期補正方法を示す図であり、本発明の概
略の一例を示すものである。本発明は、図４に示すよう
に、負荷のＯＮ（ＯＦＦ）が入力されたとき、点火時期
を意図的に進角（遅角）させることによりトルクの立上
り（立下がり）を操作することにより、エンジンの回転
変動を小さくすることができる。すなわち、本発明の一
実施例は、点火時期を進角させれば不足のトルク分を補
うことができ、逆に、点火時期を遅角させると余分のト
ルク分をなくすことができるので、エンジンの回転変動
を可及的に抑制するものである（詳細は後述する）。
及びその装置について説明する。図４は本発明一実施例
に係わる点火時期補正方法を示す図であり、本発明の概
略の一例を示すものである。本発明は、図４に示すよう
に、負荷のＯＮ（ＯＦＦ）が入力されたとき、点火時期
を意図的に進角（遅角）させることによりトルクの立上
り（立下がり）を操作することにより、エンジンの回転
変動を小さくすることができる。すなわち、本発明の一
実施例は、点火時期を進角させれば不足のトルク分を補
うことができ、逆に、点火時期を遅角させると余分のト
ルク分をなくすことができるので、エンジンの回転変動
を可及的に抑制するものである（詳細は後述する）。
【００１９】図５は負荷が入力されたときの吸入空気量
ＱａとトルクＴとをマップ化した関係図であり、また、
図６はトルクＴと点火時期ＡＤＶとをマップ化した関係
図である。図５に示された如くに、トルク推定手段とし
てのマップにより吸入空気量Ｑａが増加するに伴い、ト
ルクＴが増加する。図５のマップにより、アイドル（無
負荷）時の空気量ＱａIDに対するトルクＴIDを推定して
求め、図６のマップによりＴIDに対する点火時期補正量
ＡＤＶIDを求めて、内燃エンジンに作用する負荷がＯＮ
したときに、基本点火時期に補正を行う。この図６に示
されたマップは、基本点火時期に補正すべき点火時期補
正量を算出する点火時期補正手段である。
ＱａとトルクＴとをマップ化した関係図であり、また、
図６はトルクＴと点火時期ＡＤＶとをマップ化した関係
図である。図５に示された如くに、トルク推定手段とし
てのマップにより吸入空気量Ｑａが増加するに伴い、ト
ルクＴが増加する。図５のマップにより、アイドル（無
負荷）時の空気量ＱａIDに対するトルクＴIDを推定して
求め、図６のマップによりＴIDに対する点火時期補正量
ＡＤＶIDを求めて、内燃エンジンに作用する負荷がＯＮ
したときに、基本点火時期に補正を行う。この図６に示
されたマップは、基本点火時期に補正すべき点火時期補
正量を算出する点火時期補正手段である。
【００２０】また、ある負荷の負荷時における吸入空気
量Ｑａi （i ＝１、２、３、…）に対するトルクＴi （
i ＝１、２、３、…）、つまりＱａIDからＱａi へのＱ
ａの増加分に相応したトルクＴの増加分をＴIDに加算し
た値を算出する。そして、図６により、Ｔi に対する点
火時期補正量ＡＤＶi を求めて、これを基本点火時期に
補正して点火時期ＡＤＶを進角させる。このようにし
て、トルクＴの増加分に相応する点火時期補正量を基本
点火時期計算値に加算することにより補正を行う。な
お、図６において、ＡＤＶ1 、ＡＤＶ2 は、図４におけ
る点火時期の補正の進角開始時（負荷がＯＮ時点）、及
び、例えば第２回目の点火時期における点火時期補正量
を示す。すなわち、最初、図５から求められたトルクＴ
1 に対する点火時期補正量ＡＤＶ1 が補正されると、エ
ンジンの回転落ちが防止できる。ところが、点火時期が
そのままであり、かつアクセル開度を一定とすると、そ
の後は進角補正の反作用としてエンジン回転が上昇し過
ぎるので、その変動を防止するために点火時期を徐々に
減少させなければならない（図４及び６のＡＤＶ2 を参
照）。
量Ｑａi （i ＝１、２、３、…）に対するトルクＴi （
i ＝１、２、３、…）、つまりＱａIDからＱａi へのＱ
ａの増加分に相応したトルクＴの増加分をＴIDに加算し
た値を算出する。そして、図６により、Ｔi に対する点
火時期補正量ＡＤＶi を求めて、これを基本点火時期に
補正して点火時期ＡＤＶを進角させる。このようにし
て、トルクＴの増加分に相応する点火時期補正量を基本
点火時期計算値に加算することにより補正を行う。な
お、図６において、ＡＤＶ1 、ＡＤＶ2 は、図４におけ
る点火時期の補正の進角開始時（負荷がＯＮ時点）、及
び、例えば第２回目の点火時期における点火時期補正量
を示す。すなわち、最初、図５から求められたトルクＴ
1 に対する点火時期補正量ＡＤＶ1 が補正されると、エ
ンジンの回転落ちが防止できる。ところが、点火時期が
そのままであり、かつアクセル開度を一定とすると、そ
の後は進角補正の反作用としてエンジン回転が上昇し過
ぎるので、その変動を防止するために点火時期を徐々に
減少させなければならない（図４及び６のＡＤＶ2 を参
照）。
【００２１】図７は本発明の他の実施例に係わるもの
で、各負荷のＯＮ、ＯＦＦに応じた点火時期補正値を示
したものである。本図示例は、各負荷に応じた点火時期
補正値を固定値としてテーブルで持っていて、負荷のＯ
Ｎ，ＯＦＦによって基本点火時期に補正値を加えるもの
である。すなわち、図７において、電気負荷はライト、
ウィンカ等による負荷、Ａ／Ｃ負荷はエアコンによる負
荷、Ｐ／Ｓはパワステアリングによる負荷、及び、ヒー
タファンによる負荷のそれぞれのＯＮ、ＯＦＦに対して
なされる各補正値Ａ1 〜Ｄ1 、及びＡ2 〜Ｄ2 の一例が
示されている。例えば、ライトの点灯により電気負荷が
ＯＮとなったときに、点火時期の計算値に２°だけ加算
して進角させるとともに、消灯によりＯＦＦとなったと
きには２°だけ減算して遅角させるように点火時期を制
御するものである。
で、各負荷のＯＮ、ＯＦＦに応じた点火時期補正値を示
したものである。本図示例は、各負荷に応じた点火時期
補正値を固定値としてテーブルで持っていて、負荷のＯ
Ｎ，ＯＦＦによって基本点火時期に補正値を加えるもの
である。すなわち、図７において、電気負荷はライト、
ウィンカ等による負荷、Ａ／Ｃ負荷はエアコンによる負
荷、Ｐ／Ｓはパワステアリングによる負荷、及び、ヒー
タファンによる負荷のそれぞれのＯＮ、ＯＦＦに対して
なされる各補正値Ａ1 〜Ｄ1 、及びＡ2 〜Ｄ2 の一例が
示されている。例えば、ライトの点灯により電気負荷が
ＯＮとなったときに、点火時期の計算値に２°だけ加算
して進角させるとともに、消灯によりＯＦＦとなったと
きには２°だけ減算して遅角させるように点火時期を制
御するものである。
【００２２】次に、本発明についてフローチャートを用
いて更に説明を行う。まず、図８、９により、負荷がＯ
Ｎされる場合における点火時期の進角補正について説明
する。図８は負荷ＯＮ時にＩＳＣ ＯＮ Ｄｕｔｙの変化
量からＱａの変化量を求め、Ｑａの変化量からトルクの
推定を行い点火時期補正量を求める方法を示したもので
ある。図８において、アイドルスイッチによりアイドル
（ＩＤＬＥ）状態を検出し、図５によりアイドリング時
のＱａIDを読み込む。そのとき、電気負荷、Ａ／Ｃ負荷
等の負荷の検出を行う。まず、初回であれば、各負荷に
応じた値を図７から検索して補正を行い、終了する。２
回目以降であれば、ＩＳＣ ＯＮ Ｄｕｔｙの単位時間当
たりの変化量が所定値Ａより小さい場合に、負荷状態で
のＱａRLを読み込む。次に、ＱａRL−ＱａID＝Ｑａ1 に
よりＱａ1 を求めて、図５によりトルクＴ1 を推定す
る。そして、図６からＴ1 に対しての点火時期ＡＤＶの
進角補正量を求め格納する。
いて更に説明を行う。まず、図８、９により、負荷がＯ
Ｎされる場合における点火時期の進角補正について説明
する。図８は負荷ＯＮ時にＩＳＣ ＯＮ Ｄｕｔｙの変化
量からＱａの変化量を求め、Ｑａの変化量からトルクの
推定を行い点火時期補正量を求める方法を示したもので
ある。図８において、アイドルスイッチによりアイドル
（ＩＤＬＥ）状態を検出し、図５によりアイドリング時
のＱａIDを読み込む。そのとき、電気負荷、Ａ／Ｃ負荷
等の負荷の検出を行う。まず、初回であれば、各負荷に
応じた値を図７から検索して補正を行い、終了する。２
回目以降であれば、ＩＳＣ ＯＮ Ｄｕｔｙの単位時間当
たりの変化量が所定値Ａより小さい場合に、負荷状態で
のＱａRLを読み込む。次に、ＱａRL−ＱａID＝Ｑａ1 に
よりＱａ1 を求めて、図５によりトルクＴ1 を推定す
る。そして、図６からＴ1 に対しての点火時期ＡＤＶの
進角補正量を求め格納する。
【００２３】図９は、負荷ＯＮ後ｔ1 ｓｅｃ経過したら
Ｑａの変化量を求め、Ｑａの変化量からトルクの推定を
行い点火時期補正量を求める方法を示したものである。
図９において、初回におけるフローは図８と同様であ
る。２回目以降において、負荷状態となった時点からｔ
1 ｓｅｃ経過後のＱａRLを読み込み、図５からＱａRL−
ＱａID＝Ｑａ3 によりＱａ3 を求め、それを所定のアド
レスに格納する。そして、図５からトルクＴ3 を推定す
るとともに、図６から点火時期の進角補正量を算出する
とともに格納を行う。
Ｑａの変化量を求め、Ｑａの変化量からトルクの推定を
行い点火時期補正量を求める方法を示したものである。
図９において、初回におけるフローは図８と同様であ
る。２回目以降において、負荷状態となった時点からｔ
1 ｓｅｃ経過後のＱａRLを読み込み、図５からＱａRL−
ＱａID＝Ｑａ3 によりＱａ3 を求め、それを所定のアド
レスに格納する。そして、図５からトルクＴ3 を推定す
るとともに、図６から点火時期の進角補正量を算出する
とともに格納を行う。
【００２４】次に、図１０、１１により、負荷がＯＦＦ
される場合における点火時期の遅角補正について説明す
る。図１０は、負荷ＯＦＦ時にＩＳＣ ＯＮ Ｄｕｔｙの
変化量からＱａの変化量を求め、Ｑａの変化量からトル
クの推定を行い点火時期補正量を求める方法を示したも
のである。本図示例は、基本的には図８のフローとほぼ
同様に行われる。図１０において、まず、負荷の検出が
ＯＮからＯＦＦへ切換えられたことを識別し、初回であ
れば、図８と同様に、各負荷に応じた値を図７から検索
して補正を行い、終了する。２回目以降であれば、ＩＳ
Ｃ ＯＮ Ｄｕｔｙの単位時間当たりの変化量が所定値Ｂ
より大きい場合に、負荷状態でのＱａRLを読み込む。次
に、ＱａRL−ＱａID＝Ｑａ2 によりＱａ2 を求めて、図
５によりトルクＴ2 を推定する。そして、図６からＴ2
に対しての点火時期ＡＤＶの遅角補正量を求め格納す
る。
される場合における点火時期の遅角補正について説明す
る。図１０は、負荷ＯＦＦ時にＩＳＣ ＯＮ Ｄｕｔｙの
変化量からＱａの変化量を求め、Ｑａの変化量からトル
クの推定を行い点火時期補正量を求める方法を示したも
のである。本図示例は、基本的には図８のフローとほぼ
同様に行われる。図１０において、まず、負荷の検出が
ＯＮからＯＦＦへ切換えられたことを識別し、初回であ
れば、図８と同様に、各負荷に応じた値を図７から検索
して補正を行い、終了する。２回目以降であれば、ＩＳ
Ｃ ＯＮ Ｄｕｔｙの単位時間当たりの変化量が所定値Ｂ
より大きい場合に、負荷状態でのＱａRLを読み込む。次
に、ＱａRL−ＱａID＝Ｑａ2 によりＱａ2 を求めて、図
５によりトルクＴ2 を推定する。そして、図６からＴ2
に対しての点火時期ＡＤＶの遅角補正量を求め格納す
る。
【００２５】図１１は、負荷ＯＦＦ後Ｔ2 ｓｅｃ経過し
たらＱａの変化量を求め、Ｑａの変化量からトルクの推
定を行い点火時期補正量を求める方法を示したものであ
る。本図示例は、基本的には図９のフローとほぼ同様に
行われる。初回におけるフローは図１０と同様である。
２回目以降において、負荷状態となった時点からｔ2ｓ
ｅｃ経過後のＱａRLを読み込み、図５からＱａRL−Ｑａ
ID＝Ｑａ4 によりＱａ 4 を求め、それを所定のアドレス
に格納する。そして、図５からトルクＴ4 を推定すると
ともに、図６から点火時期の遅角補正量を算出するとと
もに格納を行う。
たらＱａの変化量を求め、Ｑａの変化量からトルクの推
定を行い点火時期補正量を求める方法を示したものであ
る。本図示例は、基本的には図９のフローとほぼ同様に
行われる。初回におけるフローは図１０と同様である。
２回目以降において、負荷状態となった時点からｔ2ｓ
ｅｃ経過後のＱａRLを読み込み、図５からＱａRL−Ｑａ
ID＝Ｑａ4 によりＱａ 4 を求め、それを所定のアドレス
に格納する。そして、図５からトルクＴ4 を推定すると
ともに、図６から点火時期の遅角補正量を算出するとと
もに格納を行う。
【００２６】図１２は、各負荷を検出し補正した後の処
理方法を示したものである。まず、図８において格納さ
れた点火時期の補正量を読み込む。次に、負荷検出後の
ＩＳＣ ＯＮ Ｄｕｔｙの単位時間当たりの変化量が所定
値Ａより大きい場合に、アイドリング時のＱａID’を読
み込む。そして、ＱａRL−ＱａID’＝Ｑａ1’によりＱ
ａ1’を求めて所定のアドレスに格納し、図６により点
火時期補正量を算出し、その値を格納する。
理方法を示したものである。まず、図８において格納さ
れた点火時期の補正量を読み込む。次に、負荷検出後の
ＩＳＣ ＯＮ Ｄｕｔｙの単位時間当たりの変化量が所定
値Ａより大きい場合に、アイドリング時のＱａID’を読
み込む。そして、ＱａRL−ＱａID’＝Ｑａ1’によりＱ
ａ1’を求めて所定のアドレスに格納し、図６により点
火時期補正量を算出し、その値を格納する。
【００２７】図１３は、図７で示したように、各負荷に
対する点火時期の補正量が予め定められており、各負荷
がＯＮ，ＯＦＦする度に、当該補正量を基本点火時期に
加え補正を行うようにしたものである。まず、吸入空気
量Ｑａを読み込み、負荷のＯＮ状態か否かを検出する。
負荷のＯＮ状態が検出されなければ終了する。負荷のＯ
Ｎ状態が検出されれば、Ｑａの増加量を検索し、図７の
表により点火時期の補正量を検索し、これを格納する。
次に、負荷のＯＦＦ状態か否かが検出され、検出されな
ければ終了する。負荷のＯＦＦ状態が検出されれば、Ｑ
ａの減少量が検出され、図７の表により点火時期の補正
量を検索してこれを格納する。
対する点火時期の補正量が予め定められており、各負荷
がＯＮ，ＯＦＦする度に、当該補正量を基本点火時期に
加え補正を行うようにしたものである。まず、吸入空気
量Ｑａを読み込み、負荷のＯＮ状態か否かを検出する。
負荷のＯＮ状態が検出されなければ終了する。負荷のＯ
Ｎ状態が検出されれば、Ｑａの増加量を検索し、図７の
表により点火時期の補正量を検索し、これを格納する。
次に、負荷のＯＦＦ状態か否かが検出され、検出されな
ければ終了する。負荷のＯＦＦ状態が検出されれば、Ｑ
ａの減少量が検出され、図７の表により点火時期の補正
量を検索してこれを格納する。
【００２８】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は、前記各実施例に限定されるものではなく、特許請
求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の
設計変更を行うことができる。たとえば、吸入空気量Ｑ
ａの変化によるトルク変動と対応した点火時期の補正量
を学習することにより、各負荷がＯＮしたときのＱａの
増加量により点火時期を補正するようにしてもよい。図
７の例によれば、電気負荷がＯＮのときには、最初に基
本点火時期に２°だけ進角させ、徐々にその進角補正量
を小さくすればよい。
明は、前記各実施例に限定されるものではなく、特許請
求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の
設計変更を行うことができる。たとえば、吸入空気量Ｑ
ａの変化によるトルク変動と対応した点火時期の補正量
を学習することにより、各負荷がＯＮしたときのＱａの
増加量により点火時期を補正するようにしてもよい。図
７の例によれば、電気負荷がＯＮのときには、最初に基
本点火時期に２°だけ進角させ、徐々にその進角補正量
を小さくすればよい。
【００２９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ＩＳＣによる補助空気制御のみならず、点火
時期の進角又は遅角制御を行うことにより、エンジンの
回転落ち及び吹き上がりを可及的に抑制することができ
る。
によれば、ＩＳＣによる補助空気制御のみならず、点火
時期の進角又は遅角制御を行うことにより、エンジンの
回転落ち及び吹き上がりを可及的に抑制することができ
る。
【図１】従来のアイドル回転速度制御を示す図。
【図２】本発明の一実施例に係わる内燃機関アイドル回
転速度制御装置のエンジンシステムの一例を示す構成
図。
転速度制御装置のエンジンシステムの一例を示す構成
図。
【図３】図２のエンジンシステムに供されるコントロー
ルユニットのブロック図。
ルユニットのブロック図。
【図４】本発明一実施例による点火時期補正方法を示す
図。
図。
【図５】負荷が入力されたときの吸入空気量とトルクの
関係を示す図。
関係を示す図。
【図６】トルクと点火時期との関係を示す図。
【図７】本発明の他の実施例に係わるもので、各負荷に
応じた点火時期補正値を示したを示す図。
応じた点火時期補正値を示したを示す図。
【図８】負荷ＯＮ時ＩＳＣ ＯＮ Ｄｕｔｙの変化量から
補正量を求めるフローチャートを示す図。
補正量を求めるフローチャートを示す図。
【図９】負荷ＯＮ後ある時間経過したら補正量を求める
フローチャートを示す図。
フローチャートを示す図。
【図１０】負荷ＯＦＦ時ＩＳＣ ＯＮ Ｄｕｔｙの変化量
から補正量を求めるフローチャートを示す図。
から補正量を求めるフローチャートを示す図。
【図１１】負荷ＯＦＦ後ある時間経過したら補正量を求
めるフローチャートを示す図。
めるフローチャートを示す図。
【図１２】補正した後の処理のフローチャートを示す
図。
図。
【図１３】各負荷に対する補正量のフローチャートを示
す図。
す図。
３…熱線式空気流量計、５…絞り弁ボディ、６…コレク
タ、７…エンジン、２１…アイドル回転数制御弁、２２
…バイパス通路、３０…コントロールユニット
タ、７…エンジン、２１…アイドル回転数制御弁、２２
…バイパス通路、３０…コントロールユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３７６ Ｆ０２Ｐ 5/15 Ｅ (72)発明者 板倉 富彌 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会 社 日立製作所 自動車機器事業部内 審査官 所村 陽一 (56)参考文献 特開 平３−172577（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02P 5/15 F02D 41/16 F02D 43/00 301 F02D 45/00 366 F02D 45/00 376
Claims (7)
- 【請求項１】 内燃機関のアイドル運転において、無負
荷時に前記内燃機関に供給される空気流量と負荷時に前
記内燃機関に供給される空気流量との変化量を算出し、
該変化量から前記内燃機関に付与される各負荷の必要ト
ルクを推定し、該トルクに応じて予め定められたマップ
により点火時期補正量を算出するとともに、基本点火時
期を前記点火時期補正量にて補正することを特徴とする
内燃機関のアイドル回転速度制御方法。 - 【請求項２】 前記負荷又は無負荷を検出した時点から
所定時間経過後に前記空気流量の変化量を求め、該空気
流量の変化量から前記必要トルクの推定を行うようにし
たことを特徴とする請求項１記載の内燃機関のアイドル
回転速度制御方法。 - 【請求項３】 内燃機関に対する負荷の検出が初回の場
合には、該負荷に応じて予め設定された値に基づいて基
本点火時期を補正し、前記内燃機関に対する負荷の検出
が第２回目以降の場合には、無負荷時に前記内燃機関に
供給される空気流量と負荷時に前記内燃機関に供給され
る空気流量との変化量を算出し、該変化量から前記内燃
機関に付与される各負荷の必要トルクを推定し、該トル
クに応じて予め定められたマップにより点火時期補正量
を算出するとともに、基本点火時期を前記点火時期補正
量にて補正することを特徴とする内燃機関のアイドル回
転速度制御方法。 - 【請求項４】 内燃機関のアイドル運転において、無負
荷時に前記内燃機関に供給される空気流量と負荷時に前
記内燃機関に供給される空気流量との変化量を算出する
手段と、該変化量から前記内燃機関に付与される各負荷
の必要トルクを推定するトルク推定手段と、該トルク推
定手段から得られた推定トルクに応じて基本点火時期に
補正すべき点火時期補正量を算出する点火時期算出手段
と、基本点火時期を前記算出された点火時期補正量にて
補正する手段と、を備えたことを特徴とする内燃機関の
アイドル回転速度制御装置。 - 【請求項５】 前記トルク推定手段は、前記負荷又は無
負荷を検出した時点から所定時間経過後に算出された前
記空気流量の変化量に応じて前記必要トルクの推定を行
う手段であることを特徴とする請求項４記載の内燃機関
のアイドル回転速度制御装置。 - 【請求項６】 内燃機関のアイドル運転において、該内
燃機関に対する負荷の検出が初回の場合には、基本点火
時期を各種の電気的負荷毎に応じて予め定められた点火
時期補正値の固定値にて補正することを特徴とする内燃
機関のアイドル回転速度制御方法。 - 【請求項７】 内燃機関のアイドル運転において、該内
燃機関に対する負荷の検出が初回の場合には、基本点火
時期を各種の電気的負荷毎に応じて予め定められた点火
時期補正値の固定値にて補正する手段を備えたことを特
徴とする内燃機関のアイドル回転速度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21154293A JP3311099B2 (ja) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | 内燃機関のアイドル回転速度制御方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21154293A JP3311099B2 (ja) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | 内燃機関のアイドル回転速度制御方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0763149A JPH0763149A (ja) | 1995-03-07 |
| JP3311099B2 true JP3311099B2 (ja) | 2002-08-05 |
Family
ID=16607566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21154293A Expired - Fee Related JP3311099B2 (ja) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | 内燃機関のアイドル回転速度制御方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3311099B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3876609B2 (ja) | 2000-10-31 | 2007-02-07 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関のアイドル回転制御装置 |
| JP2007198159A (ja) * | 2006-01-24 | 2007-08-09 | Nissan Diesel Motor Co Ltd | エンジンの制御装置 |
| US11339759B2 (en) * | 2020-10-09 | 2022-05-24 | GM Global Technology Operations LLC | Engine torque estimation and control systems and methods |
-
1993
- 1993-08-26 JP JP21154293A patent/JP3311099B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0763149A (ja) | 1995-03-07 |
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