JP4281668B2 - 内燃機関のアイドル回転数制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載される内燃機関のアイドル回転数を制御する装置に関し、さらに詳しくは、自動変速機が連結された内燃機関のアイドル回転数を制御する内燃機関のアイドル回転数制御装置に関する。

車両に搭載されるエンジン（内燃機関）のアイドル回転数制御としては、エンジンの吸気通路に、スロットルバルブをパイパスするバイパス通路を形成し、そのバイパス通路内の空気流量を調整するアイドルスピードコントロールバルブ（以下、ＩＳＣＶという）を設け、実際のアイドル回転数が目標アイドル回転数に一致するようにＩＳＣＶの開度をフィードバック制御するという方法が採られている。また、最近では、バイパス通路及びＩＳＣＶを設けずに、エンジンの吸気通路に電子制御式のスロットルバルブを設け、そのスロットルバルブの開度を調整してアイドル回転数を制御するという方法も採られている。

このようなアイドル回転数制御では、車両室内の暖房性能の向上をはかるために、暖房時の目標アイドル回転数として、通常のアイドル状態の目標回転数よりも高い値に設定した目標アイドルアップ回転数を用い、その目標アイドルアップ回転数に実際のアイドル回転数が一致するように、スロットルバルブなどの開度を調整してエンジンへの吸入空気量をフィードバック制御している。

一方、エンジンを搭載した車両において、エンジンが発生するトルク及び回転速度を車両の走行状態に応じて適切に駆動輪に伝達する変速機として、エンジンと駆動輪との間の変速比を自動的に最適設定する自動変速機が知られている。自動変速機は、例えば、エンジンの出力軸に連結されるトルクコンバータと、トルクコンバータからの回転動力を変速して駆動輪に伝達するギアトレーン（例えば、プラネタリギア式の変速機）を備え、アクセル開度及び車速などに基づいて変速比を自動的に切り換えるように構成されている。

自動変速機が搭載された車両においては、一般に、運転者により操作されるシフトレバーが設けられており、そのシフトレバーを操作することにより、自動変速機のシフトポジションを、例えばＰレンジ（パーキングレンジ）、Ｒレンジ（リバースレンジ）、Ｎレンジ（ニュートラルレンジ）、Ｄレンジ（ドライブレンジ）等に切り変えることができる。また、自動変速機においては、車両が停車中でシフトポジションがＮレンジにあるときには、ギアトレーン内の各部のクラッチを開放するようにしている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。このように、シフトポジションがＮレンジにあるときに、自動変速機内部のクラッチを開放しておくことにより、アイドル運転時の負荷を軽減することができ、燃料消費率の低下を抑えることができる。
特開平９−０３２９１７号公報 特開平８−３０３５８３号公報

ところで、車両が停止中で自動変速機のシフトポジションがＮレンジにあるときに、ギアトレーン内部の各部のクラッチを開放してギアトレーン内部の回転体（例えば、クラッチの摩擦材を支持するハブ）が回転しないようにしていても、クラッチ部分において多少の引き摺りがあるため回転体が回転する。

このように引き摺りトルクにより回転体が回転していても、エンジン回転数が低くて回
転体がゆっくりと回転しているときは、ギアケースの下部に一定量のＡＴＦ（変速機用流体）が溜まった状態が維持され、ＡＴＦと回転体（ハブの摩擦材）との間でフリクションが安定的に発生するので、エンジン回転数は一定に保たれる。

しかしながら、暖房能力向上のためにエンジン回転数を高く設定すると、引き摺られる回転体も速く回転する。このように回転体が速く回転すると、ギアケース下部に溜まっているＡＴＦが周囲へと吹き飛され、ギアケース下部にＡＴＦがなくなるため、ＡＴＦと回転体との間のフリクションが小さくなってエンジン回転数が上昇する。そして、周辺へ吹き飛ばされたＡＴＦが下部に再度溜まると、ＡＴＦと回転体との間でフリクションが大きくなってエンジン回転数を引き下げる、というような状態が順次繰り返されてエンジン回転数にハンチングが発生する（図８参照）。このようなハンチングが発生すると、アイドル運転時にエンジン音が不安定となり運転者らに違和感を与える。

なお、エンジンのアイドル回転数制御では、エアコンディショナの作動時（コンプレッサ作動時）において、目標アイドル回転数を通常のアイドル状態の目標回転数よりも高い値に設定しており、この場合も、上記した自動変速機の引き摺りトルクの変動に起因するハンチングの問題が発生することがある。

本発明は以上のような問題点を解消するためになされたもので、自動変速機が連結された内燃機関のアイドル回転数を制御するにあたり、自動変速機のシフトポジションがＮレンジにあるときに発生する機関回転数のハンチングを抑制することが可能な内燃機関のアイドル回転数制御装置の提供を目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明は、自動変速機が連結された内燃機関において実際のアイドル回転数が目標アイドル回転数に一致するように前記内燃機関の吸入空気量を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、前記自動変速機のシフトポジションを検出するシフトポジション検出手段と、前記内燃機関の回転数にハンチングが発生しているか否かを判定する判定手段と、前記シフトポジション検出手段によりニュートラルレンジ（Ｎレンジ）が選択されていることが検出され、かつ、前記判定手段によりハンチングが発生していると判定されたときに、前記目標アイドル回転数を、通常のアイドル状態の目標回転数よりも高い値に設定される目標アイドルアップ回転数に対して低く設定する制御手段とを備えていることを特徴としている。

このように、自動変速機のシフトポジションがＮレンジにある状態で内燃機関（以下、エンジンという）の回転数にハンチングが発生したときに、目標アイドル回転数を低くしてエンジン回転数を下げることにより、自動変速機の引き摺りにより回転体（摩擦材を支持するハブ等）が回転していても、回転体とＡＴＦとのフリクションの変動（引き摺りトルクの変動）を抑えることができ、ハンチングを抑制することができる。

ここで、自動変速機が連結されたエンジンにおいて、エンジン始動時でＡＴＦ温度が低くてＡＴＦ粘度が高いときが自動変速機の引き摺りトルクの変動が発生しやすくなる条件となるので、本発明では、その条件下でエンジン回転数のハンチングが発生したときに、目標アイドル回転数を低くしてエンジン回転数を下げるようにする。

具体的には、エンジンの冷却水温（エンジン水温）を検出する検出手段と、自動変速機の変速機用流体の温度（ＡＴＦ温度）を検出する検出手段とを設け、それら検出手段によって検出されるエンジン水温及びＡＴＦ温度が所定値（例えば１０℃）以下となる条件でハンチングが発生したときに目標アイドル回転数を低くする。

なお、エンジン水温またはＡＴＦ温度のいずれか一方が所定値以下となる条件でハンチ
ングが発生したときに目標アイドル回転数を低くするようにしてもよい。また、エンジン水温に替えて、エアコンディショナに装備されている外気温センサまたは吸気温センサなどの温度検出手段によって検出した外気温を条件として採用してもよい。

本発明のアイドル回転数制御装置は、車両室内の冷房時（エアコンディショナの作動時）において、目標アイドル回転数を、通常のアイドル状態の目標回転数よりも高い値に設定するアイドル回転数制御にも適用することができる。

本発明によれば、自動変速機のシフトポジションがＮレンジにあるときにエンジンの回転数にハンチングが発生したときには、暖房性能向上等のために高く設定されている目標アイドル回転数を低くしてエンジン回転数を下げることで、安定したアイドル運転状態が得られるようにしているので、ハンチングを抑制することができる。これによりＮレンジでのアイドル運転時に運転者らに違和感を与えることがなくなる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

まず、本発明を適用するエンジン及び自動変速機について説明する。

−エンジン−
本発明を適用する多気筒ガソリンエンジン（以下、単に「エンジン」という）の構造を図１を参照して説明する。なお、図１にはエンジンの１気筒の構成のみを示している。

図１に示すエンジン１は、燃焼室１ａを形成するピストン１０及び出力軸であるクランクシャフト１３を備えている。ピストン１０はコネクティングロッド１４を介してクランクシャフト１３に連結されており、ピストン１０の往復運動がコネクティングロッド１４によってクランクシャフト１３の回転へと変換される。

クランクシャフト１３には、外周面に複数の突起１５ａ・・１５ａを有するシグナルロータ１５が取り付けられている。シグナルロータ１５の側方近傍にはクランクポジションセンサ２６が配置されている。クランクポジションセンサ２６は、クランクシャフト１３が回転する際にシグナルロータ１５の突起１５ａに対応するパルス状の信号を出力する。

エンジン１の燃焼室１ａには点火プラグ４が配置されている。点火プラグ４の点火タイミングはイグナイタ５によって調整される。また、エンジン１には、エンジン水温（冷却水温）を検出する水温センサ２１が配置されている。

エンジン１の燃焼室１ａには吸気通路１０１と排気通路１０２が接続されている。吸気通路１０１と燃焼室１ａとの間に吸気弁１１が設けられており、この吸気弁１１を開閉駆動することにより、吸気通路１０１と燃焼室１ａとが連通または遮断される。また、排気通路１０２と燃焼室１ａとの間に排気弁１２が設けられており、この排気弁１２を開閉駆動することにより、排気通路１０２と燃焼室１ａとが連通または遮断される。これら吸気弁１１及び排気弁１２の開閉駆動は、クランクシャフト１３の回転が伝達される吸気カムシャフト及び排気カムシャフト（いずれも図示せず）の各回転によって行われる。

吸気通路１０１には、エアクリーナ８、熱線式のエアフローメータ２２、吸気温センサ２３（エアフローメータ２２に内蔵）、及び、エンジン１の吸入空気量を調整するための電子制御式のスロットルバルブ６が配置されている。スロットルバルブ６はスロットルモータ６ａによって駆動される。スロットルバルブ６の開度はスロットルポジションセンサ
２５によって検出される。エンジン１の排気通路１０２には、排気ガス中の酸素濃度を検出するＯ₂センサ２４及び三元触媒９が配置されている。

そして、吸気通路１０１には、燃料噴射用のインジェクタ（燃料噴射弁）７が配置されている。インジェクタ７には、燃料タンクから燃料ポンプ（いずれも図示せず）によって所定圧力の燃料が供給され、吸気通路１０１に燃料が噴射される。この噴射燃料は吸入空気と混合されて混合気となってエンジン１の燃焼室１ａに導入される。燃焼室１ａに導入された混合気（燃料＋空気）は点火プラグ４にて点火されて燃焼する。この混合気の燃焼室１ａ内での燃焼によりピストン１０が往復運動してクランクシャフト１３が回転する。

以上のエンジン１は運転状態は後述するＥＣＵ（電子制御ユニット）３によって制御される。
−自動変速機−
エンジン１には自動変速機２が連結されている。自動変速機２には、図１及び図４に示すように、シフトレバー２００の操作位置を検出するシフトポジションセンサ２９、自動変速機２内部のＡＴＦの温度を検出する油温センサ２７、及び、自動変速機２内部のタービンの回転数を検出するタービン回転数センサ２８が配置されている。これらシフトポジションセンサ２９、油温センサ２７及びタービン回転数センサ２８の検出信号はＥＣＵ３に入力される。

次に、この例に用いる自動変速機２の内部構造の一例を図２を参照しながら説明する。図２に示す自動変速機２は、トルクコンバータ２０１と、副変速機２０２及び主変速機２０３からなるギアトレーンを備えている。

トルクコンバータ２０１は、入力軸側のポンプインペラ２１１、出力軸側のタービンランナ２１２、ステータ２１３、ロックアップクラッチ２１４、及び、ワンウェイクラッチ２１５を備えている。

副変速機２０２は、サンギア２２１、リングギア２２２、プラネタリピニオン２２３及びキャリア２２４からなる１組の遊星歯車機構２２０を備えており、この遊星歯車機構２２０のキャリア２２４がトルクコンバータ２０１に連結されている。また、遊星歯車機構２２０のキャリア２２４とサンギア２２１との間にクラッチＣ０及び一方向クラッチＦ０が相互に並列の関係となるように設けられている。さらに、サンギア２２１とハウジングＨｕとの間にブレーキＢ０が設けられており、これらブレーキＢ０、クラッチＣ０及び一方向クラッチＦ０によって遊星歯車機構２２０の回転状態が制御される。

主変速機２０３は、サンギア２３１、リングギア２３２、プラネタリピニオン２３３及びキャリア２３４からなる第１遊星歯車機構２３０と、サンギア２４１、リングギア２４２、プラネタリピニオン２４３及びキャリア２４４からなる第２遊星歯車機構２４０の２組の遊星歯車機構を備えている。

第１遊星歯車機構２３０のサンギア２３１と第２遊星歯車機構２４０のサンギア２４１とは共通のサンギア軸２５０に設けられている。また、第１遊星歯車機構２３０のリングギア２３２と副変速機２２０のリングギア２２２との間に第１クラッチＣ１が設けられている。さらに、サンギア軸２５０と副変速機２２０のリングギア２２２との間に第２クラッチＣ２が設けられている。また、第１遊星歯車機構２３０のキャリア２３４と第２遊星歯車機構２４０のリングギア２４２とが連結されているとともに、これらキャリア２３４及びリングギア２４２に出力軸２６０が連結されている。

そして、バンドブレーキである第１ブレーキＢ１がサンギア軸２５０の回転を止めるよ
うに、第２クラッチＣ２のクラッチドラムの外周側に設けられている。また、サンギア軸２５０とハウジングＨｕとの間に、第１の一方向クラッチＦ１と第２ブレーキＢ２とが直列に配置されている。さらに、第２遊星歯車機構２４０のキャリア２４４とハウジングＨｕとの間に第２の一方向クラッチＦ２と第３ブレーキＢ３とが並列に配置されている。

そして、以上のギアトレーンを備えた自動変速機２は、前進４段・後進１段の変速段を設定することができる。その各変速段を設定するためのクラッチＣ０〜Ｃ２、ブレーキＢ０〜Ｂ３、及び、一方向クラッチＦ０〜Ｆ２の係合・開放状態を図３に示す。なお、図３において、「○」印は係合状態を示し、空欄は開放状態を示している。また、図３において、「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」、「２」及び「Ｌ」はそれぞれシフトレンジを示しており、これらのシフトレンジはシフトレバー２００を操作することによって切り換えることができる。
−ＥＣＵ−
エンジン１の運転状態を制御するＥＣＵ３は、図４に示すように、ＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３及びバックアップＲＡＭ３４などを備えている。

ＲＯＭ３２は、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３２に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。

ＲＡＭ３３は、ＣＰＵ３１での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭ３４は、エンジン１の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。そして、ＲＯＭ３２、ＣＰＵ３１、ＲＡＭ３３及びバックアップＲＡＭ３４は、バス３７を介して互いに接続されるとともに、外部入力回路３５及び外部出力回路３６と接続されている。

外部入力回路３５には、水温センサ２１、エアフローメータ２２、吸気温センサ２３、Ｏ₂センサ２４、スロットルポジションセンサ２５、及び、クランクポジションセンサ２
６が接続されており、さらに、自動変速機２の油温センサ２７、自動変速機２のタービン回転数センサ２８、及び、自動変速機２のシフトレバー２００の操作位置を検出するシフトポジションセンサ２９などが接続されている。一方、外部出力回路３６には、インジェクタ７、イグナイタ５、及び、スロットルバルブ６のスロットルモータ６ａなどが接続されている。

そして、ＥＣＵ３は、水温センサ２１、エアフローメータ２２、吸気温センサ２３、Ｏ₂センサ２４、スロットルポジションセンサ２５、クランクポジションセンサ２６、油温
センサ２７、タービン回転数センサ２８、シフトポジションセンサ２９などの各種センサの出力信号に基づいて、点火プラグ４のイグナイタ５、インジェクタ７、スロットルバルブ６のスロットルモータ６ａの各部を制御することにより、下記のアイドル回転数制御を含むエンジン１の各種制御を実行する。
−アイドル回転数制御−
まず、ＥＣＵ３で実行するアイドル回転数制御（ＩＳＣ）に用いるマップとハンチング判定処理について説明する。

＜マップ＞
この例においてアイドル回転数制御には、図７に示すようなマップＡまたはマップＢを用いる。これらマップＡ，Ｂは、目標アイドル回転数とエンジン水温をパラメータとして作成されており、ＥＣＵ３のＲＯＭ３２内に予め記憶されている。

マップＡは、暖房性能向上の際に使用するマップであって、通常のアイドル状態の目標
回転数よりも高い値に設定されている。マップＢは、目標アイドル回転数を低い側に変更する際に使用するマップであって、上述した自動変速機の引き摺りトルクが安定する領域の値（目標回転数）が設定されている。なお、マップＢについては、予め計算もしくは実験等により自動変速機の引き摺りトルクが安定する目標アイドル回転数を求め、その結果を基にして作成してもよいし、通常のアイドル状態の目標回転数のマップを適用してもよい。

＜ハンチング判定処理＞
ハンチング判定処理を図６のフローチャートを参照しながら説明する。このハンチング判定処理は図５に示すステップＳ１０２で実行される。

なお、この例のハンチング判定処理では、自動変速機２のタービン回転数を用いて、エンジン回転数のハンチングを判定している。また、図６のハンチング判定ルーチンは、１６ｍｓ毎に繰り返し実行され、タービン回転数センサ２８の検出信号から得られるタービン回転数が１６ｍｓごとにサンプリングされる。

まず、ステップＳ２０１において、水温センサ２１の検出信号に基づいて、始動時のエンジン水温が所定値（例えば１０℃）以下であるか否かを判定する。ステップＳ２０１の判定が否定判定であるときにはステップＳ２１７に移行し、肯定判定であるときにはステップＳ２０２に進む。

ステップＳ２０２では、油温センサ２７の検出信号に基づいて、自動変速機２のＡＴＦ温度が所定値（例えば１０℃）以下であるか否かを判定する。ステップＳ２０２の判定が否定判定であるときにはステップＳ２１７に移行し、肯定判定であるときにはステップＳ２０３に進む。

ステップＳ２０３においては、サンプリングしたタービン回転数ｎｅｉについて、Ｊ１：［ｎｅｍａｘ≧ｎｅｉ］の条件が成立しているか否かを判定し、条件Ｊ１が成立していないときにはステップＳ２０４に進み、条件Ｊ１が成立しているときにはステップＳ２０５に進む。ステップＳ２０５では、ｎｅｉをｎｅｍａｘに設定し、そのｎｅｍａｘを記憶するとともに、この処理時の時刻（ｔｍａｘ）を記憶した後に、ステップＳ２０７に移行する。これらステップＳ２０３、Ｓ２０５の処理を具体的に説明すると、ＥＣＵ３は、順次サンプリングするタービン回転数のデータが増大しているときに、ｊ回目のデータと（ｊ＋１）回目のデータとを比較し、（ｊ＋１）回目のデータがｊ回目のデータと等しくなるか、もしくは（ｊ＋１）回目のデータが小さくなった時点で、ｊ回目のデータを最大値として判定し、そのｊ回目のデータをｎｅｍａｘとして記憶する。また、ｊ回目の時刻をｔｍａｘとして記憶する。なお、タービン回転数のデータが減少しているときにはステップＳ２０４に進む。

ステップＳ２０４においては、タービン回転数ｎｅｉについて、Ｊ２：［ｎｅｍｉｎ＜ｎｅｉ］の条件が成立しているか否かを判定し、条件Ｊ２が成立していないときにはステップＳ２０７に進み、条件Ｊ２が成立しているときにはステップＳ２０６に進む。ステップＳ２０６では、ｎｅｉをｎｅｍｉｎに設定し、そのｎｅｍｉｎを記憶するとともに、この処理時の時刻（ｔｍｉｎ）を記憶した後に、ステップＳ２０７に移行する。これらステップＳ２０４、Ｓ２０６の処理を具体的に説明すると、ＥＣＵ３は、順次サンプリングするタービン回転数のデータが減少しているときに、ｋ回目のデータと（ｋ＋１）回目のデータとを比較し、（ｋ＋１）回目のデータがｋ回目のデータよりも大きくなった時点で、ｋ回目のデータを最小値として判定し、そのｋ回目のデータをｎｅｍｉｎとして記憶する。また、ｋ回目の時刻をｔｍｉｎとして記憶する。なお、タービン回転数のデータが増大しているときにはステップＳ２０７に進む。

以上のように、ステップＳ２０３〜ステップＳ２０６の処理によりタービン回転数の最大値ｎｅｍａｘ及び最小値ｎｅｍｉｎと、その各時刻ｔｍａｘ及びｔｍｉｎを記憶することができる。

次に、ステップＳ２０７において、タービン回転数の最大値ｎｅｍａｘと最小値ｎｅｍｉｎとの差を演算して振幅を求め、その振幅が所定値Ｄ以上［ｎｅｍａｘ−ｎｅｍｉｎ≧Ｄ（例えばＤ＝５０ｒｐｍ）］であるか否かを判定する。さらに、ステップＳ２０８において、時刻ｔｍａｘと時刻ｔｍｉｎとの差（絶対値）を演算して周期を求め、その周期が所定範囲内［Ｔｍｉｎ（例えば２ｓｅｃ）＜｜ｔｍａｘ−ｔｍｉｎ｜≦Ｔｍａｘ（例えば１２ｓｅｃ）］であるか否かを判定する。これらステップＳ２０７及びステップ２０８の双方の判定が肯定判定であるときには、ステップＳ２０９においてカウンタＣｎｔ１をインクリメントし、次いでステップＳ２１０においてカウンタＣｎｔ２をクリアした後、ステップＳ２１１に進む。

ステップＳ２１１においては、カウンタＣｎｔ１の値が所定値ＣＮＴ１以上［Ｃｎｔ１≧ＣＮＴ１（例えばＣＮＴ１＝５）］であるか否かを判定し、ステップＳ２１１の判定が否定判定のときはステップＳ２１６に移行する。ステップＳ２１１の判定が肯定判定であるときにはステップＳ２１２に進んで、ハンチング判定をＯＮとするとともに、これまでに記憶した各種データをクリアする。

以上のステップＳ２０７〜ステップＳ２１２の処理により、タービン回転数の振幅が所定値Ｄ（例えば５０ｒｐｍ）以上であり、かつ、周期が所定範囲（例えば２ｓｅｃ〜１２ｓｅｃ）内にある状態が、例えば５回以上あったときに、ハンチングが発生していると判定される。

一方、ステップＳ２０７またはステップ２０８のいずれか一方の判定が否定判定であるときには、ステップＳ２１３においてカウンタＣｎｔ２をインクリメントした後に、ステップＳ２１４においてカウンタＣｎｔ２の値が所定値ＣＮＴ２以上［Ｃｎｔ２≧ＣＮＴ２（例えばＣＮＴ１＝１０）］であるか否かを判定する。ステップＳ２１４の判定が否定判定のときはステップＳ２１６に移行する。ステップＳ２１４の判定が肯定判定であるときにはステップＳ２１５に進んで、Ｃｎｔ１をクリアする。

以上のステップＳ２０７〜Ｓ２０８及びステップＳ２１３〜Ｓ２１５の処理により、タービン回転数の振幅が所定値Ｄ（例えば５０ｒｐｍ）未満である状態、または、周期が所定範囲（例えば２ｓｅｃ〜１２ｓｅｃ）外である状態のいずれか一方の状態が、例えば１０連続したときには、ハンチングは発生していないと判定される。

そして、ステップＳ２１６においてハンチング判定が所定時間継続したか否かを判定する。このステップＳ２１６の判定が否定判定であるときにはステップＳ２０１に戻り、肯定判定であるときにはステップＳ２１７に進んで、ハンチング判定をＯＦＦにする。

＜ＩＳＣルーチン＞
次に、ＥＣＵ３において実行するアイドル回転数制御（ＩＳＣ）の処理内容を、図５に示すフローチャートを参照しながら説明する。このＩＳＣルーチンは、所定時間周期で繰り返し実行される。

まず、アイドル回転数制御は、エンジン１のアイドル運転時に実行される制御であり、アイドル運転時の実際のアイドル回転数が目標アイドル回転数に一致するように、スロットルバルブ６の開度を調整してエンジン１への吸入空気量をフィーバック制御する。

具体的には、水温センサ２１の検出信号から得られる現在のエンジン水温に基づいてマップＡまたはマップＢから目標アイドル回転数を算出するとともに、クランクポジションセンサ２６の検出信号から実際のアイドル回転数（エンジン回転数）を求め、その実際のアイドル回転数が、マップＡまたはＢに基づいて算出された目標アイドル回転数に一致するように、スロットルバルブ６のスロットルモータ６ａの駆動制御を行って、エンジン１への吸入空気量をフィーバック制御する。このフィードバック制御は、図５のステップＳ１０４またはステップＳ１０５で実行する処理である。

次に、この例のＩＳＣルーチンを各ステップごとに説明する。

まず、ステップＳ１０１において、ＥＣＵ３は、自動変速機２の現在のシフトポジションが「Ｎレンジ」であるか否かを判定する。ステップＳ０１の判定が否定判定であるときには、ＥＣＵ３は、ＩＳＣルーチンを一旦終了する。

ステップＳ１０１の判定が肯定判定つまりシフトポジションが「Ｎレンジ」であるときにはステップＳ１０２に進む。ステップＳ１０２において、ＥＣＵ３は、上記したハンチング判定処理を実行する。ステップＳ１０３では、ステップＳ１０２の判定結果を基にハンチングが発生しているか否かを判定する。ステップＳ１０３の判定が肯定判定である場合、つまり、エンジン水温及びＡＴＦ温度が低くて（１０℃以下）、自動変速機２の引き摺りトルクの変動によりハンチングが発生している場合にはステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４において、ＥＣＵ３は、図７に示す２つのマップＡ、Ｂのうち、目標アイドル回転数が低い側のマップＢを選択し、そのマップＢ及び現在のエンジン水温に基づいて目標アイドル回転数を算出し、この目標アイドル回転数に実際のアイドル回転数が一致するように、スロットルバルブ６の開度をフィードバック制御する。その後、ＥＣＵ３はＩＳＣルーチンを一旦終了する。

一方、ステップＳ１０３の判定が否定判定つまりハンチングが発生していないときにはステップＳ１０５に進む。ステップＳ１０５において、ＥＣＵ３は、図７に示す２つのマップＡ、Ｂのうち、暖房能力向上用のマップＡを選択し、そのマップＡ及び現在のエンジン水温に基づいて目標アイドル回転数を算出し、この目標アイドル回転数に実際のアイドル回転数が一致するように、スロットルバルブ６の開度をフィードバック制御する。その後、ＥＣＵ３は、ＩＳＣルーチンを一旦終了する。

以上のアイドル回転数制御によれば、自動変速機２のＡＴＦの温度が低くて引き摺りトルクの変動が発生しやすい状況であるときには、目標アイドル回転数を低い側（Ｂマップ）に設定して、自動変速機２の引き摺りトルクが安定する回転数にまで下げるという処理を行っているので、Ｎレンジでのアイドル運転時においてハンチングの発生を抑制することができ、良好なアイドル運転状態を得ることができる。

ここで、以上の例では、自動変速機２内のタービンの回転数に基づいてハンチングを判定しているが、これに限定されることなく、クランクポジションセンサ２６の検出信号から得られるエンジン１の回転数に基づいてハンチングを判定するようにしてもよい。

以上の例では、スロットルモータにて駆動される電子制御式のスロットルバルブの開度を調整することによりアイドル回転数制御を行うエンジンに本発明を適用しているが、これに限られることなく、スロットルバルブをパイパスするバイパス通路及びバイパス通路内の空気流量を調整するＩＳＣＶを備え、そのＩＳＣＶの開度を、アイドル回転数が目標アイドル回転数に一致するようにフィードバック制御するエンジンにも本発明を適用する
ことができる。

以上の例では、本発明をガソリンエンジンに適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、例えばＬＰＧ（液化石油ガス）やＬＮＧ（液化天然ガス）などの他の燃料とする点火方式のエンジンのアイドル回転数制御にも適用可能であり、また、筒内直噴型エンジンのアイドル回転数制御にも適用可能である。さらに、点火方式のエンジンに限られることなく、ディーゼルエンジンなどのアイドル回転数制御にも本発明を適用することは可能である。

本発明は、自動変速機が連結された内燃機関のアイドル回転数制御において、自動変速機のＡＴＦの温度が低くて引き摺りトルクの変動が発生しやすい状況のときに発生するハンチングを抑制するのに有効に利用することができる。

本発明のアイドル回転数制御装置を適用するエンジンの一例を示す概略構成図である。 図１のエンジンに連結される自動変速機の構造を示すスケルトン図である。 図３の自動変速機において各変速段を設定するためのクラッチ及びブレーキの係合・開放状態を示す図表である。 ＥＣＵ等の制御系の構成を示すブロック図である。 ＥＣＵが実行するアイドル回転数制御（ＩＳＣ）の処理内容を示すフローチャートである。 ハンチング判定処理の手順を示すフローチャートである。 冷却水温と目標アイドル回転数をパラメータとするマップを示す図である。 エンジン回転数のハンチングを模式的に示す図である。

符号の説明

１ エンジン（内燃機関）
１ａ 燃焼室
１０ ピストン
１１ 吸気弁
１２ 排気弁
１３ クランクシャフト
１０１ 吸気通路
１０２ 排気通路
２ 自動変速機
２００ シフトレバー
３ ＥＣＵ
６ スロットルバルブ
６ａ スロットルモータ
２１ 水温センサ
２２ エアフローメータ
２３ 吸気温センサ
２４ Ｏ₂センサ
２５ スロットルポジションセンサ
２６ クランクポジションセンサ
２７ 油温センサ
２８ シフトポジションセンサ
２９ タービン回転数センサ

Claims (2)

1. 自動変速機が連結された内燃機関において実際のアイドル回転数が目標アイドル回転数に一致するように前記内燃機関の吸入空気量を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であって、
   前記自動変速機のシフトポジションを検出するシフトポジション検出手段と、前記内燃機関の回転数にハンチングが発生している否かを判定する判定手段と、前記シフトポジション検出手段によりニュートラルレンジが選択されていることが検出され、かつ、前記判定手段によりハンチングが発生していると判定されたときに、前記目標アイドル回転数を、通常のアイドル状態の目標回転数よりも高い値に設定される目標アイドルアップ回転数に対して低く設定する制御手段とを備えていることを特徴とする内燃機関のアイドル回転数制御装置。
2. 前記内燃機関の冷却水温を検出する検出手段と、前記自動変速機の変速機用流体の温度を検出する検出手段とを備え、それら検出手段によって検出される冷却水温及び変速機用流体の温度が所定値以下となる条件で前記ハンチングの判定を行う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数制御装置。

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