JP4622904B2

JP4622904B2 - エンジンのアイドル回転数制御装置

Info

Publication number: JP4622904B2
Application number: JP2006080530A
Authority: JP
Inventors: 征洋添田
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2006-03-23
Filing date: 2006-03-23
Publication date: 2011-02-02
Anticipated expiration: 2026-03-23
Also published as: JP2007255293A

Description

本発明は、エンジンのアイドル回転数制御装置に関するものである。

従来から、エンジンのアイドル回転数を制御するエンジンのアイドル回転数制御装置が知られている（特許文献１及び２参照）。このアイドル回転数制御装置は、アイドル時は、エンジン回転数を目標エンジン回転数にすべくエンジンへの吸入空気量やエンジンの各気筒毎の点火時期などをフィードバック制御するようになっている。
特開平８−２１２８６号公報特開平１１−２００９２８号公報

ところで、アイドル回転による走行時、いわゆるウォーキング走行時は、一般に、路面勾配によって車両がずり下がるのを抑制するため、アイドル停車時よりも吸入空気量を大きくし、エンジン回転数を大きくしている。このように、ウォーキング走行時は、エンジン回転数が増加するので、吸入空気量をフィードバック制御すると、そのフィードバック補正量は負（吸入空気量の減量側）になる。この状態でブレーキがかかると、吸入空気量のフィードバック制御は応答性が悪いので、エンジン回転数が目標アイドル回転数に収束するまでの間に、エンジン回転数が低下してエンストする事態が起こり得る。

この問題を解決するため、上述のように吸入空気量を増やした後、吸入空気量をフィードバック制御せず、点火時期だけフィードバック制御することが考えられる。この場合、吸入空気量がフィードバック制御されないので、吸入空気量の増量分だけ点火時期がリタードされ、エンジン回転数が小さくなる。このため、吸気充填効率Ｃｅ（＝吸入空気量／エンジン回転数）が大きくなり、吸気通路の吸気負圧が小さくなる。ここで、この吸気負圧を利用してブレーキペダルの踏込み力を大きくするブースター（マスターバック）があるが、上述のように吸気負圧が低下するので、ブースターのブレーキ負圧が足りず、ブレーキの効きが悪くなるおそれがある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ウォーキング走行時に、ブレーキの効きが悪化するのを抑制しながらエンジン回転数を適切に制御するエンジンのアイドル回転数制御装置を提供することにある。

第１の発明は、エンジンのアイドル回転数を制御するエンジンのアイドル回転数制御装置であって、上記エンジンのアイドル状態を判定するアイドル判定手段と、車速を検出する車速検出手段と、上記アイドル判定手段によりアイドル状態と判定されかつ上記車速検出手段により検出された車速が０のときは、エンジン回転数が目標アイドル回転数になるように上記エンジンへの吸入空気量をフィードバック制御し、上記アイドル判定手段によりアイドル状態と判定されかつ上記車速検出手段により検出された車速が０よりも大きく、０よりも大きい所定速度よりも小さいときは、エンジン回転数が上記目標アイドル回転数よりも大きい目標アイドル走行回転数になるように上記吸入空気量をフィードバック制御し、上記アイドル判定手段によりアイドル状態と判定されかつ上記車速検出手段により検出された車速が上記所定速度以上のときは、上記吸入空気量をフィードバック制御しない第１フィードバック制御手段と、上記アイドル判定手段によりアイドル状態と判定されかつ上記車速検出手段により検出された車速が０のときは、エンジン回転数が上記目標アイドル回転数になるように上記エンジンの点火時期をフィードバック制御し、上記アイドル判定手段によりアイドル状態と判定されかつ上記車速検出手段により検出された車速が０よりも大きく上記所定速度よりも小さいときは、エンジン回転数が上記目標アイドル走行回転数になるように上記点火時期をフィードバック制御し、上記アイドル判定手段によりアイドル状態と判定されかつ上記車速検出手段により検出された車速が上記所定速度以上のときは、エンジン回転数が実エンジン回転数をなまし処理した値になるように上記点火時期をフィードバック制御する第２フィードバック制御手段とを備えたことを特徴とするものである。

これにより、第１フィードバック制御手段によって、アイドル判定手段によりアイドル状態と判定されかつ車速検出手段により検出された車速が０のときは、エンジン回転数が目標アイドル回転数になるようにエンジンへの吸入空気量をフィードバック制御し、アイドル判定手段によりアイドル状態と判定されかつ車速検出手段により検出された車速が０よりも大きく、０よりも大きい所定速度よりも小さいときは、エンジン回転数が目標アイドル回転数よりも大きい目標アイドル走行回転数になるようにエンジンへの吸入空気量をフィードバック制御するので、アイドル状態で車速が０よりも大きく所定速度よりも小さいときは、アイドル状態で車速が０のときよりも、エンジンへの吸入空気量が増量される。

ここで、アイドル判定手段によりアイドル状態と判定されかつ車速検出手段により検出された車速が所定速度以上のときは、第１フィードバック制御手段によって、エンジンへの吸入空気量をフィードバック制御しないとともに、第２フィードバック制御手段によって、エンジン回転数が実エンジン回転数をなまし処理した値になるようにエンジンの点火時期をフィードバック制御するので、アイドル状態で車速が所定速度以上のときは、上述のようにエンジンへの吸入空気量が増量されたにも拘わらず、エンジンの点火時期のリタード側へのフィードバック補正量を小さく抑えることができる。言い換えると、エンジンの点火時期のフィードバック補正量を０前後にすることができる。そのため、エンジンの点火時期のリタードを抑制でき、エンジン回転数の低下を抑制できる。したがって、吸気負圧の低下を抑制でき、ブレーキの効きの悪化を抑制できる。

また、アイドル判定手段によりアイドル状態と判定されかつ車速検出手段により検出された車速が所定速度以上のときは、第２フィードバック制御手段によって、エンジン回転数が実エンジン回転数をなまし処理した値になるようにエンジンの点火時期をフィードバック制御するので、アイドル状態で車速が所定速度以上のときにエンジンの点火時期をフィードバック制御しない場合と比較して、エンジン回転数を適切に制御できる。

以上から、ウォーキング走行時に、ブレーキの効きが悪化するのを抑制しながらエンジン回転数を適切に制御できる。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記第２フィードバック制御手段は、実エンジン回転数と上記目標アイドル走行回転数との差が所定値以上のときは、上記アイドル判定手段によりアイドル状態と判定されかつ上記車速検出手段により検出された車速が上記所定速度以上であっても、エンジン回転数を上記目標アイドル走行回転数にすべく上記点火時期をフィードバック制御するように構成されていることを特徴とするものである。

ところで、ウォーキング走行時にエンジン回転数が実エンジン回転数をなまし処理した値になるようにエンジンの点火時期をフィードバック制御すると、例えば車両が下りに差し掛かった場合、車速が過度に大きくなるおそれがある。

ここで、本発明によれば、実エンジン回転数と目標アイドル走行回転数との差が所定値以上のときは、アイドル判定手段によりアイドル状態と判定されかつ車速検出手段により検出された車速が所定速度以上であっても、第２フィードバック制御手段によって、エンジン回転数を目標アイドル走行回転数にすべくエンジンの点火時期をフィードバック制御するので、ウォーキング走行時に、路面勾配等によって車速が過度に大きくなるのを抑制できる。

本発明によれば、アイドル状態で車速が０のときは、エンジン回転数が目標アイドル回転数になるようにエンジンへの吸入空気量をフィードバック制御し、アイドル状態で車速が０よりも大きく、０よりも大きい所定速度よりも小さいときは、エンジン回転数が目標アイドル回転数よりも大きい目標アイドル走行回転数になるようにエンジンへの吸入空気量をフィードバック制御するので、アイドル状態で車速が０よりも大きく所定速度よりも小さいときは、アイドル状態で車速が０のときよりも、吸入空気量が増量され、アイドル状態で車速が所定速度以上のときは、エンジンへの吸入空気量をフィードバック制御しないとともに、エンジン回転数が実エンジン回転数をなまし処理した値になるようにエンジンの点火時期をフィードバック制御するので、アイドル状態で車速が所定速度以上のときは、エンジンの点火時期のリタード側へのフィードバック補正量が小さく抑えられ、そのため、エンジンの点火時期のリタードを抑制でき、エンジン回転数の低下を抑制でき、したがって、吸気負圧の低下を抑制でき、ブレーキの効きの悪化を抑制できる。また、アイドル状態で車速が所定速度以上のときは、エンジン回転数が実エンジン回転数をなまし処理した値になるようにエンジンの点火時期をフィードバック制御するので、エンジン回転数を適切に制御できる。以上から、ウォーキング走行時に、ブレーキの効きが悪化するのを抑制しながらエンジン回転数を適切に制御できる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るエンジンのアイドル回転数制御装置を直接噴射式（燃焼室内噴射式）ガソリンエンジン１に適用した実施形態を示す。このエンジン１は図示しないブースター及びＣＶＴを装備した車両に搭載されるものである。

エンジン１は複数の気筒２，２，…（１つのみ図示する）を有するシリンダブロック３と、このシリンダブロック３の上面に組付けられたシリンダヘッド４と、各気筒２内に往復動可能に嵌装されたピストン５とを備え、各気筒２内にはピストン５及びシリンダヘッド３により囲まれる燃焼室６が区画形成されている。この燃焼室６の上部には点火プラグ７が臨設され、この点火プラグ７は点火回路８に接続されている。燃焼室６の側部にはインジェクタ１６が配設され、このインジェクタ１６は各気筒２毎に独立に燃料を直接燃焼室６に噴射供給する。

１０は各気筒２の燃焼室６に吸気（空気）を供給する吸気通路で、この吸気通路１０の上流端はエアクリーナ１１に接続される一方、下流端は吸気弁１２を介して燃焼室６に連通されている。吸気通路１０には、エンジン１に吸入される吸入空気量を検出するエアフローセンサ１３と、吸気通路１０を絞るスロットル弁１４と、サージタンク１５とが上流側から順に配設されている。また、１７はエアクリーナ１１に設けられていて吸気温度を検出する吸気温センサ、１８はスロットル弁１４の開度を検出するスロットル開度センサである。

２０は上流端が燃焼室６に連通されていて、この燃焼室６から燃焼ガスを排出する排気通路であり、この排気通路２０には排気ガス中の酸素濃度を基に空燃比を検出するＯ₂センサ２２と、排気ガスを浄化するための三元触媒からなる触媒コンバータ２３とが上流側から順に配設されている。

さらに、エンジン１には、図示しないクランクシャフトの回転角を検出するクランク角センサ２６が設けられている。また、シリンダブロック３のウォータジャケットに臨設して冷却水温（以下、エンジン水温という）を検出する水温センサ２７が設けられている。

２８は車速を検出する車速センサ（車速検出手段に相当）、２９は図示しないアクセルペダルの操作量を検出するアクセル開度センサである。

図１において、３０はマイクロコンピュータ等により構成されたＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。このＥＣＵ３０には、エアフローセンサ１３、Ｏ₂センサ２２、スロットル開度センサ１８、クランク角センサ２６、水温センサ２７、車速センサ２８、アクセル開度センサ２９からの各出力信号が入力される。一方、ＥＣＵ３０からは、点火回路８に対し各気筒２毎に点火時期の制御信号が出力され、スロットル弁１４に対し吸入空気量の制御信号が出力され、各気筒２毎のインジェクタ１６に対して燃料噴射量及び噴射タイミングを制御するためのパルス信号が出力される。

さらに、ＥＣＵ３０は、エンジン１がアイドル運転状態になっていることを判定するアイドル判定手段３０ａと、このアイドル判定手段３０ａによりアイドル運転状態と判定されたときに、エンジン回転数が目標回転数（この目標回転数の詳細については後述する）に一致するように吸入空気量をフィードバック制御する空気量フィードバック制御手段３０ｂ（第１フィードバック制御手段に相当）と、アイドル判定手段３０ａによりアイドル運転状態と判定されたときに、エンジン回転数が目標回転数に一致するように点火時期をフィードバック制御する点火時期フィードバック制御手段３０ｃ（第２フィードバック制御手段に相当）とを備えている。

空気量フィードバック制御手段３０ｂは、アイドル判定手段３０ａによりアイドル運転状態と判定されかつ車速センサ２８により検出された車速が０のときは、エンジン回転数を目標アイドル回転数ｎｏ（例えば、６５０〜７００回転。図３参照）にすべく吸入空気量をフィードバック制御するようになっている。

また、空気量フィードバック制御手段３０ｂは、アイドル判定手段３０ａによりアイドル運転状態と判定されかつ車速センサ２８により検出された車速が０よりも大きく、０よりも大きい所定速度（本実施形態では、時速３．７５ｋｍ）よりも小さいとき（つまり、車速が所定速度よりも小さいウォーキング走行時）は、エンジン回転数を目標アイドル回転数ｎｏよりも大きい目標アイドル走行回転数ｎｏ１（例えば、７５０〜８００回転。図３参照）にすべく吸入空気量をフィードバック制御するようになっている。これにより、アイドル運転状態で車速が０よりも大きく所定速度よりも小さいときは、アイドル運転状態で車速が０のときよりも、吸入空気量が増量される。

さらに、空気量フィードバック制御手段３０ｂは、アイドル判定手段３０ａによりアイドル運転状態と判定されかつ車速センサ２８により検出された車速が所定速度以上のときは、吸入空気量をフィードバック制御しないようになっている。

上記点火時期フィードバック制御手段３０ｃは、アイドル判定手段３０ａによりアイドル運転状態と判定されかつ車速センサ２８により検出された車速が０のときに、エンジン回転数を目標アイドル回転数ｎｏにすべく点火時期をフィードバック制御するようになっている。

また、点火時期フィードバック制御手段３０ｃは、アイドル判定手段３０ａによりアイドル運転状態と判定されかつ車速センサ２８により検出された車速が０よりも大きく所定速度よりも小さいときは、エンジン回転数を目標アイドル走行回転数ｎｏ１にすべく点火時期をフィードバック制御するようになっている。

さらに、点火時期フィードバック制御手段３０ｃは、アイドル判定手段３０ａによりアイドル運転状態と判定されかつ車速センサ２８により検出された車速が所定速度以上のときは、エンジン回転数を、実エンジン回転数（実際のエンジン回転数）ｎｅをなまし処理したなまし値ｎｏ２（図３参照）にすべく点火時期をフィードバック制御するようになっている。

一方、点火時期フィードバック制御手段３０ｃは、実エンジン回転数ｎｅと目標アイドル走行回転数ｎｏ１との偏差Δｎ１が所定値（本実施形態では、２００回転）以上のときは、アイドル判定手段３０ａによりアイドル運転状態と判定されかつ車速センサ２８により検出された車速が所定速度以上であっても、エンジン回転数を目標アイドル走行回転数ｎｏ１にすべく点火時期をフィードバック制御するようになっている。

以下、図２のフローチャートを参照しながら、エンジンのアイドル回転数制御装置の制御動作について説明する。

ステップＳ１では、各種信号を読み込む。ステップＳ２では、エンジン１がアイドル運転状態であるか否かを判定する。ステップＳ２の判定結果がＹＥＳの場合、すなわち、アイドル運転状態の場合はステップＳ３に進み、エンジン水温テーブルに基づき、目標アイドル回転数ｎｏを算出する。ここで、エンジン水温が高いほど、目標アイドル回転数ｎｏは小さくなる。

ステップＳ４では、車速が０よりも大きいか否かを判定する。ステップＳ４の判定結果がＮＯの場合、すなわち、車速が０のアイドル運転状態の場合はステップＳ５に進み、ステップＳ３において算出された目標アイドル回転数ｎｏに基づき、基本吸入空気量を算出する。ステップＳ６では、実エンジン回転数ｎｅと目標アイドル回転数ｎｏとの偏差Δｎを算出する。ステップＳ７では、その偏差Δｎに基づき、吸入空気量のフィードバック補正量を算出する。

ステップＳ８では、ステップＳ５及びステップＳ７においてそれぞれ算出された基本吸入空気量及び吸入空気量のフィードバック補正量などに基づき、最終吸入空気量を算出する。ステップＳ９では、その最終吸入空気量に基づき、目標スロットル開度を算出し、その目標スロットル開度に基づき、スロットル弁１４に対し制御信号を出力する。これにより、スロットル弁１４が作動する。

ステップＳ１０では、ステップＳ８において算出された最終吸入空気量に基づき、基本点火時期を算出する。ステップＳ１１では、ステップＳ６において算出された偏差Δｎに基づき、点火時期のフィードバック補正量を算出する。ステップＳ１２では、ステップＳ１０及びステップＳ１１においてそれぞれ算出された基本点火時期及び点火時期のフィードバック補正量などに基づき、最終点火時期を算出し、その最終点火時期に基づき、点火回路８に対し制御信号を出力する。これにより、点火回路８が作動する。その後、スタートに戻る。

一方、ステップＳ４の判定結果がＹＥＳの場合、すなわち、ウォーキング走行時はステップＳ１３に進み、目標アイドル回転数ｎｏよりも大きい目標アイドル走行回転数ｎｏ１を算出する。ステップＳ１４では、車速が所定速度（本実施形態では、時速３．７５ｋｍ）以上であるか否かを判定する。ステップＳ１４の判定結果がＮＯの場合、すなわち、車速が所定速度よりも小さいウォーキング走行時はステップＳ１５に進み、ステップＳ１３において算出された目標アイドル走行回転数ｎｏ１に基づき、基本吸入空気量を算出する。ステップＳ１６では、実エンジン回転数ｎｅと目標アイドル走行回転数ｎｏ１との偏差Δｎ１を算出する。その後、ステップＳ７に進む。

ステップＳ７では、ステップＳ１６において算出された偏差Δｎ１に基づき、吸入空気量のフィードバック補正量を算出する。ステップＳ８では、ステップＳ１５及びステップＳ７においてそれぞれ算出された基本吸入空気量及び吸入空気量のフィードバック補正量などに基づき、最終吸入空気量を算出する。ステップＳ９では、その最終吸入空気量に基づき、目標スロットル開度を算出し、その目標スロットル開度に基づき、スロットル弁１４に対し制御信号を出力する。これにより、スロットル弁１４が作動する。

ステップＳ１０では、ステップＳ８において算出された最終吸入空気量に基づき、基本点火時期を算出する。ステップＳ１１では、ステップＳ１６において算出された偏差Δｎ１に基づき、点火時期のフィードバック補正量を算出する。ステップＳ１２では、ステップＳ１０及びステップＳ１１においてそれぞれ算出された基本点火時期及び点火時期のフィードバック補正量などに基づき、最終点火時期を算出し、その最終点火時期に基づき、点火回路８に対し制御信号を出力する。これにより、点火回路８が作動する。その後、スタートに戻る。

他方、ステップＳ１４の判定結果がＹＥＳの場合、すなわち、車速が所定速度以上のウォーキング走行時はステップＳ１７に進み、実エンジン回転数ｎｅと目標アイドル走行回転数ｎｏ１との偏差Δｎ１を算出する。ステップＳ１８では、その偏差Δｎ１が所定値（本実施形態では、２００回転）以上であるか否かを判定する。ステップＳ１８の判定結果がＮＯの場合、すなわち、実エンジン回転数ｎｅと目標アイドル走行回転数ｎｏ１との偏差Δｎ１が所定値よりも小さい場合はステップＳ１９に進み、実エンジン回転数ｎｅをなまし処理したなまし値ｎｏ２を算出する。このなまし値ｎｏ２は、以下の式で求められる。
ｎｏ２＝ｎｅ（ｉ）×α＋ｎｅ（ｉ−１）×（１−α）

ここで、ｎｅ（ｉ）は、今回の実エンジン回転数ｎｅであり、ｎｅ（ｉ−１）は、前回の実エンジン回転数ｎｅであり、αは、０よりも大きく１よりも小さい値である。

ステップＳ２０では、ステップＳ１９において算出されたなまし値ｎｏ２に基づき、基本吸入空気量を算出する。ステップＳ２１では、実エンジン回転数ｎｅとなまし値ｎｏ２との偏差Δｎ２を算出する。ステップＳ２２では、吸入空気量のフィードバック補正量を０にする。すなわち、吸入空気量をフィードバック制御しない。その後、ステップＳ８に進む。

ステップＳ８では、ステップＳ２０において算出された基本吸入空気量などに基づき、最終吸入空気量を算出する。ステップＳ９では、その最終吸入空気量に基づき、目標スロットル開度を算出し、その目標スロットル開度に基づき、スロットル弁１４に対し制御信号を出力する。これにより、スロットル弁１４が作動する。

ステップＳ１０では、ステップＳ８において算出された最終吸入空気量に基づき、基本点火時期を算出する。ステップＳ１１では、ステップＳ２１において算出された偏差Δｎ２に基づき、点火時期のフィードバック補正量を算出する。ステップＳ１２では、ステップＳ１０及びステップＳ１１においてそれぞれ算出された基本点火時期及び点火時期のフィードバック補正量などに基づき、最終点火時期を算出し、その最終点火時期に基づき、点火回路８に対し制御信号を出力する。これにより、点火回路８が作動する。その後、スタートに戻る。

また、ステップＳ１８の判定結果がＹＥＳの場合、すなわち、実エンジン回転数ｎｅと目標アイドル走行回転数ｎｏ１との偏差Δｎ１が所定値以上の場合はステップＳ２３に進み、ステップＳ１３において算出された目標アイドル走行回転数ｎｏ１に基づき、基本吸入空気量を算出する。その後、ステップＳ２２に進む。

ステップＳ２２では、吸入空気量のフィードバック補正量を０にする。すなわち、吸入空気量をフィードバック制御しない。その後、ステップＳ８に進む。

ステップＳ８では、ステップＳ２３において算出された基本吸入空気量などに基づき、最終吸入空気量を算出する。ステップＳ９では、その最終吸入空気量に基づき、目標スロットル開度を算出し、その目標スロットル開度に基づき、スロットル弁１４に対し制御信号を出力する。これにより、スロットル弁１４が作動する。

ステップＳ１０では、ステップＳ８において算出された最終吸入空気量に基づき、基本点火時期を算出する。ステップＳ１１では、ステップＳ１７において算出された偏差Δｎ１に基づき、点火時期のフィードバック補正量を算出する。ステップＳ１２では、ステップＳ１０及びステップＳ１１において算出された基本点火時期及び点火時期のフィードバック補正量などに基づき、最終点火時期を算出し、その最終点火時期に基づき、点火回路８に対し制御信号を出力する。これにより、点火回路８が作動する。その後、スタートに戻る。

さらに、ステップＳ２の判定結果がＮＯの場合、すなわち、通常の運転状態の場合はステップＳ２４に進み、目標スロットル開度を算出し、その目標スロットル開度に基づき、スロットル弁１４に対し制御信号を出力する。これにより、スロットル弁１４が作動する。ステップＳ２５では、目標点火時期を算出し、その目標点火時期に基づき、点火回路８に対し制御信号を出力する。これにより、点火回路８が作動する。その後、スタートに戻る。

図３は、エンジンのアイドル回転数制御装置の制御動作に関連する関連値の経時変化の一例を示すタイミングチャートである。

図３の１段目は、実エンジン回転数ｎｅ、目標アイドル回転数ｎｏ、目標アイドル走行回転数ｎｏ１、及びなまし値ｎｏ２の経時変化を示すものである。ここで、１段目の太線は実エンジン回転数ｎｅを表し、細線は目標アイドル回転数ｎｏ及び目標アイドル走行回転数ｎｏ１を表し、破線はなまし値ｎｏ２を表す。

２段目は、実エンジン回転数ｎｅと目標アイドル回転数ｎｏ及び目標アイドル走行回転数ｎｏ１との偏差Δｎ，Δｎ１の経時変化を示すものであり、３段目は、実エンジン回転数ｎｅとなまし値ｎｏ２との偏差Δｎ２の経時変化を示すものである。

４段目は、各偏差Δｎ，Δｎ１，Δｎ２に基づく点火時期のフィードバック補正量の経時変化を示すものである。ここで、４段目の太線は本実施形態に係る点火時期のフィードバック補正量を表し、細線は偏差Δｎ，Δｎ１に基づく点火時期のフィードバック補正量を表し、破線は偏差Δｎ２に基づく点火時期のフィードバック補正量を表す。なお、車速が時速３．７５ｋｍよりも小さいときは、太線と細線とが重なっており、車速が時速３．７５ｋｍ以上のときは、太線と破線とが重なっている。

図３の「ブレーキ解除」に対応する縦線よりも左側の部分では、アイドル運転状態で、ブレーキがかかり車速が０であり、「ブレーキ解除」に対応する縦線、及びこれと「時速３．７５ｋｍ」に対応する縦線との間の部分では、アイドル運転状態で、ブレーキが解除されて車速が０よりも大きく時速３．７５ｋｍよりも小さくなっており、「時速３．７５ｋｍ」に対応する縦線、及びこれよりも右側の部分では、アイドル運転状態で、車速が時速３．７５ｋｍ以上になっている。

本実施形態では、上述のように、アイドル運転状態で車速が０のときは、エンジン回転数が目標アイドル回転数ｎｏに収束するように吸入空気量及び点火時期をフィードバック制御し、アイドル運転状態で車速が０よりも大きく時速３．７５ｋｍよりも小さいときは、エンジン回転数が目標アイドル走行回転数ｎｏ１に収束するように吸入空気量及び点火時期をフィードバック制御し、アイドル運転状態で車速が時速３．７５ｋｍ以上のときは、エンジン回転数がなまし値ｎｏ２に収束するように点火時期だけフィードバック制御する（図３の１段目参照）。なお、目標回転数を目標アイドル回転数ｎｏから目標アイドル走行回転数ｎｏ１に切り換えたり、目標アイドル走行回転数ｎｏ１から目標アイドル回転数ｎｏに切り換えたりする場合、あるいは、目標回転数を目標アイドル走行回転数ｎｏ１からなまし値ｎｏ２に切り換えたり、なまし値ｎｏ２から目標アイドル走行回転数ｎｏ１に切り換えたりする場合、これらの切換えは徐々に行うようになっている。

図３の２段目及び３段目に示すように、アイドル運転状態で車速が時速３．７５ｋｍ以上のときは、実エンジン回転数ｎｅと目標アイドル走行回転数ｎｏ１との偏差Δｎ１はおよそ５０〜１００回転の範囲内であり、実エンジン回転数ｎｅとなまし値ｎｏ２との偏差Δｎ２はほぼ０〜２０回転の範囲内である。そして、図３の４段目に示すように、アイドル運転状態で車速が時速３．７５ｋｍ以上のときは、偏差Δｎ１に基づき求められた、点火時期のフィードバック補正量は−１０クランク角度よりも遥かに小さくなり、偏差Δｎ２に基づき求められた、点火時期のフィードバック補正量は０クランク角度前後となる。これから、偏差Δｎ１に基づき点火時期のフィードバック補正量を求めると、点火時期が大きくリタードされるが、偏差Δｎ２に基づき点火時期のフィードバック補正量を求めると、点火時期がほとんどリタードされないことが分かる。

−効果−
以上により、本実施形態によれば、空気量フィードバック制御手段３０ｂによって、アイドル判定手段３０ａによりアイドル運転状態と判定されかつ車速センサ２９により検出された車速が０のときは、エンジン回転数が目標アイドル回転数ｎｏになるようにエンジン１への吸入空気量をフィードバック制御し、アイドル判定手段３０ａによりアイドル運転状態と判定されかつ車速センサ２９により検出された車速が０よりも大きく、０よりも大きい所定速度よりも小さいときは、エンジン回転数が目標アイドル回転数ｎｏよりも大きい目標アイドル走行回転数ｎｏ１になるようにエンジン１への吸入空気量をフィードバック制御するので、アイドル運転状態で車速が０よりも大きく所定速度よりも小さいときは、アイドル運転状態で車速が０のときよりも、エンジン１への吸入空気量が増量される。

ここで、アイドル判定手段３０ａによりアイドル運転状態と判定されかつ車速センサ２９により検出された車速が所定速度以上のときは、空気量フィードバック制御手段３０ｂによって、エンジン１への吸入空気量をフィードバック制御しないとともに、点火時期フィードバック制御手段３０ｃによって、エンジン回転数が実エンジン回転数ｎｅをなまし処理した値ｎｏ２になるようにエンジン１の点火時期をフィードバック制御するので、アイドル運転状態で車速が所定速度以上のときは、上述のようにエンジン１への吸入空気量が増量されたにも拘わらず、エンジン１の点火時期のリタード側へのフィードバック補正量を小さく抑えることができる。言い換えると、エンジン１の点火時期のフィードバック補正量を０前後にすることができる。そのため、エンジン１の点火時期のリタードを抑制でき、エンジン回転数の低下を抑制できる。したがって、吸気負圧の低下を抑制でき、ブレーキの効きの悪化を抑制できる。

また、アイドル判定手段３０ａによりアイドル運転状態と判定されかつ車速センサ２９により検出された車速が所定速度以上のときは、点火時期フィードバック制御手段３０ｃによって、エンジン回転数が実エンジン回転数ｎｅをなまし処理した値ｎｏ２になるようにエンジン１の点火時期をフィードバック制御するので、アイドル運転状態で車速が所定速度以上のときにエンジン１の点火時期をフィードバック制御しない場合と比較して、エンジン回転数を適切に制御できる。

ところで、ウォーキング走行時にエンジン回転数が実エンジン回転数ｎｅをなまし処理した値ｎｏ２になるようにエンジン１の点火時期をフィードバック制御すると、例えば車両が下りに差し掛かった場合、車速が過度に大きくなるおそれがある。

ここで、本実施形態によれば、実エンジン回転数ｎｅと目標アイドル走行回転数ｎｏ１との差が所定値以上のときは、アイドル判定手段３０ａによりアイドル運転状態と判定されかつ車速センサ２９により検出された車速が所定速度以上であっても、点火時期フィードバック制御手段３０ｃによって、エンジン回転数を目標アイドル走行回転数ｎｏ１にすべくエンジン１の点火時期をフィードバック制御するので、ウォーキング走行時に、路面勾配等によって車速が過度に大きくなるのを抑制できる。

（その他の実施形態）
上記実施形態では、エンジンのアイドル回転数制御装置を直接噴射式ガソリンエンジン１に適用しているが、これに限らず、例えば、間接噴射式（マニホールド内噴射式）ガソリンエンジンに適用しても良い。

また、上記実施形態では、特に限定していないが、エンジンのアイドル回転数制御装置を、マニュアルトランスミッションを装備した車両に搭載しても、オートマチックトランスミッションを装備した車両に搭載しても良い。

また、上記実施形態では、アイドル運転状態のときに、スロットル弁１４に対し吸入空気量の制御信号を出力することで、吸入空気量をフィードバック制御しているが、これに限らず、例えば、スロットル弁１４をバイパスするバイパス通路をさらに設け、このバイパス通路に設けたＩＳＣ弁に対し吸入空気量の制御信号を出力することで、吸入空気量をフィードバック制御しても良い。

また、上記実施形態では、所定速度を時速３．７５ｋｍとしているが、この所定速度は０よりも大きい任意の速度で良い。

また、上記実施形態では、所定値を２００回転としているが、ウォーキング走行時に、路面勾配等により車速が過度に大きくなるのを抑制できる限り、この所定値は任意の値で良い。

本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。

このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には何ら拘束されない。さらに、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

以上説明したように、本発明にかかるエンジンのアイドル回転数制御装置は、ウォーキング走行時に、ブレーキの効きが悪化するのを抑制しながらエンジン回転数を適切に制御する用途等について適用できる。

本発明の実施形態に係るエンジンのアイドル回転数制御装置を直接噴射式ガソリンエンジンに適用した様子を示す図である。エンジンのアイドル回転数制御装置の制御動作のフローチャートである。エンジンのアイドル回転数制御装置の制御動作に関連する関連値の経時変化の一例を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１エンジン
７点火プラグ
８点火回路
１０吸気通路
１４スロットル弁
２７車速センサ（車速検出手段）
３０ＥＣＵ
３０ａアイドル判定手段
３０ｂ空気量フィードバック制御手段（第１フィードバック制御手段）
３０ｃ点火時期フィードバック制御手段（第２フィードバック制御手段）

Claims

エンジンのアイドル回転数を制御するエンジンのアイドル回転数制御装置であって、
上記エンジンのアイドル状態を判定するアイドル判定手段と、
車速を検出する車速検出手段と、
上記アイドル判定手段によりアイドル状態と判定されかつ上記車速検出手段により検出された車速が０のときは、エンジン回転数が目標アイドル回転数になるように上記エンジンへの吸入空気量をフィードバック制御し、上記アイドル判定手段によりアイドル状態と判定されかつ上記車速検出手段により検出された車速が０よりも大きく、０よりも大きい所定速度よりも小さいときは、エンジン回転数が上記目標アイドル回転数よりも大きい目標アイドル走行回転数になるように上記吸入空気量をフィードバック制御し、上記アイドル判定手段によりアイドル状態と判定されかつ上記車速検出手段により検出された車速が上記所定速度以上のときは、上記吸入空気量をフィードバック制御しない第１フィードバック制御手段と、
上記アイドル判定手段によりアイドル状態と判定されかつ上記車速検出手段により検出された車速が０のときは、エンジン回転数が上記目標アイドル回転数になるように上記エンジンの点火時期をフィードバック制御し、上記アイドル判定手段によりアイドル状態と判定されかつ上記車速検出手段により検出された車速が０よりも大きく上記所定速度よりも小さいときは、エンジン回転数が上記目標アイドル走行回転数になるように上記点火時期をフィードバック制御し、上記アイドル判定手段によりアイドル状態と判定されかつ上記車速検出手段により検出された車速が上記所定速度以上のときは、エンジン回転数が実エンジン回転数をなまし処理した値になるように上記点火時期をフィードバック制御する第２フィードバック制御手段とを備えたことを特徴とするエンジンのアイドル回転数制御装置。
請求項１記載のエンジンのアイドル回転数制御装置において、
上記第２フィードバック制御手段は、実エンジン回転数と上記目標アイドル走行回転数との差が所定値以上のときは、上記アイドル判定手段によりアイドル状態と判定されかつ上記車速検出手段により検出された車速が上記所定速度以上であっても、エンジン回転数を上記目標アイドル走行回転数にすべく上記点火時期をフィードバック制御するように構成されていることを特徴とするエンジンのアイドル回転数制御装置。