JPH01271636A - エンジンのアイドル回転数制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンのアイドル回転数が目標回転数とな
るように制御する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。

（従来の技術） 従来より、エンジンのアイドル回転数が所定回転数とな
るように例えばスロットル開度調整によりアイドル回転
数をフィードバック制御すると共に、その作動量そのも
のを制御するようにした技術は、例えば、特開昭５７−
１１０７３６号公報に見られるように公知である。

（発明が解決しようとする課題） しかして、上記のようなアイドル回転数のフィードバッ
ク制御を行う際に、アイドル回転数を検出し、このアイ
ドル回転数が目標回転数となるように回転数フィードバ
ックを行うことは、そのアイドル回転数の目標値への制
御精度は高くなるが、外部負荷が作動した場合にアイド
ル回転数に落ち込みが生じ、目標回転数となるまでにそ
の制御応容性に遅れがある。

すなわち、この回転フィードバック制御では、アイドル
回転数が変動するのに伴って制御を行うために、外部負
荷が作用したときにも、回転の落ち込みを検出してから
制御信号を補正して回転数を上昇するようにしているも
のであり、その制御遅れの間にさらに回転数が低下する
ことになる。

特に、吸入空気量でアイドル回転数を制御するものでは
、制御信号の出力から実際に回転数が変動するまでの時
間が長いことからアイドル回転数変動幅がより大きくな
る。さらに、例えば、燃費性能を向上するために目標ア
イドル回転数を低い値に設定するようにしたものでは、
上記外部負荷の作動時の回転落ち込みによる運転者への
不安感もしくはエンジン停止を生起する可能性がある。

そこで本発明は上記事情に鑑み、アイドル回転数を目標
回転数に回転フィードバック制御するについて、外部負
荷の作動時の回転フィードバックの遅れによるエンジン
回転数の低下を阻止して速やかに所定のアイドル回転数
に移行するようにしたエンジンのアイドル回転数制御装
置を提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明のアイドル回転数制御装
置は、アイドル回転数が目標回転数となるように回転フ
ィードバック制御を行う回転フィードバック制御手段と
、外部負荷の作動を検出する外部負荷検出手段と、前記
アイドル回転数調整手段に出力する駆動信号が外部負荷
に応じた目標値となるように制御する駆動信号制御手段
と、アイドル時外部負荷が作動した時から所定期間は前
記回転フィードバック制御手段による回転フィードバッ
クを停止して駆動信号制御手段による駆動信号制御に切
り換える切換手段とを備えるように構成したものである
。

第１図は本発明の構成を明示するための全体構成図であ
る。

エンジン１の吸気通路２に介装した例えばスロットル弁
１１の制御弁開度調整によってアイドルエア量を変更し
てアイドル回転数を調整するアイドル回転数調整手段Ａ
を設け、このアイドル回転数調整手段Ａには切換手段Ｂ
を介して回転フィードバック制御手段Ｃまたは駆動信号
制御手段りからの制御信号が出力されて所定状態に駆動
制御される。

上記回転フィードバック制御手段Ｃからは回転フィード
バック信号が出力されて、アイドル回転数を目標回転数
にフィードバック制御する。この回転フィードバック制
御手段Ｃは、アイドル状態検出手段Ｅの信号を受け、ア
イドル時にエンジン回転数検出手段Ｆにより検出した実
際のエンジン回転数と、目標回転数設定手段Ｇにより設
定した目標回転数とを比較して両者の差に応じた制御信
号を出力するものである。

また、前記駆動信号制御手段りからは、前記アイドル回
転数調整手段Ａに出力する駆動信号が目標値となるよう
に設定された信号が出力される。

この駆動信号制御手段りには、外部負荷の作動を検出す
る外部負荷検出手段Ｈからの信号を受け、外部負荷に応
じて設定された目標値に駆動信号が合致するように制御
信号を出力するものである。

そして、前記切換手段Ｂは、アイドル時に前記回転フィ
ードバック制御手段Ｃによる回転フィードバック信号を
アイドル回転数調整手段Ａに出力してアイドル回転数の
回転フィードバック制御を行う一方、このアイドル時に
外部負荷が作動したときから所定期間は、前記回転フィ
ードバック制御手段Ｃによる回転フィードバック制御を
停止して駆動信号制御手段りによる駆動信号をアイドル
回転数調整手段Ａに出力して駆動信号制御に切り換える
ように作動するものである。

（作用） 上記のようなアイドル回転数制御装置では、アイドル時
にはアイドル回転数が目標回転数に一致するように回転
フィードバック制御を行うと共に、この回転フィードバ
ック制御中に外部負荷の作動を検出すると、この外部負
荷の作動から所定期間は、アイドル回転数の変動に対応
する前記回転フィードバックを停止して、上記゛外部負
荷の作動に応じて予め設定されている駆動信号を出力す
る駆動信号制御を行い、外部負荷の作動にともなって直
ちに制御弁開度を調整してアイドル回転数が低下する前
にエンジン出力を増大してアイドル回転数が低下しない
ようにし、所定期間後に回転フィードバックに戻ってエ
ンジン回転数を目標アイドル回転数に安定させるように
している。

（実施例） 以下、図面に沿って本発明の詳細な説明する。

ｍ２図は具体例のアイドル回転数制御装置の概略構成図
である。

エンジン１に吸気を供給する吸気通路２に気化器１０を
介装し、そのスロットル弁１１（制御弁）の開度を調整
することによってアイドル回転数を制御するアイドル回
転数調整装置１２が設置されている。スロットル弁１１
は、図示しないアクセルペダルに連係されて開閉され、
該アクセルペダルを踏み込むほど、スロットル弁１１の
開度が大きくなって、エンジン発生トルクが増大するよ
うになっている。

上記アイドル回転数調整装置１２はスロットル弁１１の
最小開度を：Ａ整可能に規制する駆動バルブ１３と、該
駆動バルブ１３の作動量を制御するデユーティソレノイ
ドバルブ１４とで構成されている。そして、上記デユー
ティソレノイドバルブ１４に対してコントロールユニッ
ト１５から制御信号（デユーｆイ信号）が出力されるも
のである。

前記駆動バルブ１３は、ケーシング１６内に大小２つの
ダイヤフラム１７，１８を備えている。

大径ダイヤフラム１７には先端がスロットル弁１１と一
体的に設けられた制御バー１９の調整ネジ２０に当接す
るロッド２２が連結され、該大径ダイヤフラム１７によ
って区画された第１負圧室２３にはロッド２２を後退方
向に付勢するリターンスプリング２４が縮装され、この
第１負圧室２３にはメイン負圧通路２５が接続され、該
メイン負圧通路２５の他端はスロットル弁１１下流の吸
気通路２に開口している。

一方、小径ダイヤフラム１８には、前記ロッド２２の後
端部に当接可能なストッパー２６が取付けられている。

この小径ダイヤフラム１８にょってロッド２２側のリー
ク室２７と反対側の第２負圧室２８とが区画形成され、
リーク室２７にはエアクリーナ（図示せず）に連通する
エア導入通路２９が接続される一方、第２負圧室２８に
はデユーティソレノイドバルブ１４からの信号負圧通路
３０が接続される。

そして、前記ロッド２２の後部には、一端が第１負圧室
２３に開口し他端がロッド２２後端部のリーク口３１ａ
に開口し、上記第１負圧室２３とリーク室２７とを連通
するリーク通路３１が形成され、上記リーク口３１ａが
前記小径ダイヤフラム１８の偏位によって移動するスト
ッパー２６によって開閉作動される。

上記駆動バルブ１３は、第１負圧室２３へのメイン負圧
通路２５による負圧の導入によって大径ダイヤフラム１
７が突出方向に偏位してスロットル弁１１を開作動する
ものであるが、ロッド２２が前進移動するとリーク通路
３１のリーク口３１ａが開口して第１負圧室２３の負圧
がリニクしてロッド２２は後退し、このリーク口３１ａ
がストッパ・−２６によって閉口された位置で停止する
。

一方、上記ストッパー２６は第２負圧室２８に導入され
た信号負圧に応じて所定位置に停止するものであり、こ
の第２負圧室２８への信号負圧通路３０による信号負圧
の大きさに応じてスロットル開度を調整するように構成
されている。

また、前記デユーティソレノイドバルブ１４は調圧室３
３を有し、この調圧室３３には前記メイン負圧通路２５
が分岐して接続された負圧導入口２５ａが開口すると共
に、エアクリーナに連通する大気開放通路３５が接続さ
れ、調整した信号負圧を前記駆動バルブ１３の第２負圧
室２８に導入する信号負圧通路３０の他端部が接続され
ている。

上記負圧導入口２５ａに対向してその開口を開閉する弁
体３４がダイヤフラム３６に支持され、上記弁体３４は
デニーティソレノイド３７によって閉口方向に駆動され
る一方、調圧室３３に縮装されたスプリング３８によっ
て開口方向に付勢される。

上記デユーティソレノイドバルブ１４のデューティソレ
ノイド３７に対するコントロールユニット１５からの制
御信号は、所定周波数でオン信号とオフ信号との比率が
調整されるデユーティ信号であり、その比率に応じて負
圧導入口２５ａを開閉して調圧室３３の負圧の大きさを
調整し、信号負圧を駆動バルブ１３に導入してアイドル
回転数を調整するものである。

前記デユーティソレノイドバルブ１４に制御信号を出力
するコントロールユニット１５には、スロットル弁１１
の全開状態を検出するマイクロスイッチ３９からの信号
のほか、エンジンの運転状態を検出するためにクランク
角センサなどからのエンジン回転信号、エンジンの冷却
水温度を検出する水温センサなどからの水温信号、パワ
ーステアリング用のオイルポンプ、クーラー用コンプレ
ッサ、電気負荷等の各種外部負荷の作動を検出する外部
負荷スイッチからの信号、デユーティソレノイドへのデ
ユーティ信号に対応した駆動電流を検出する電流信号等
の各種信号がそれぞれ入力される。

前記コントロールユニット１５は、各種センサからのエ
ンジンの運転状態に応じて回転フィードバック制御と駆
動電流フィードバックとを切り換えてアイドル回転数を
制御するものである。このコントロールユニット１５は
、スロットル弁１１が全閉近傍の最小開度となっている
アイドル状態でエンジン回転数が所定値以下に低下した
アイドル回転制御条件が成立すると、現在の回転数と目
標回転数とを比較してアイドル回転数が目標回転数とな
るように回転フィードバック値を設定し、これをデユー
ティ信号に変換してデユーティソレノイドバルブ１４に
出力する回転フィードバック制御を行う。また、外部負
荷の作動時には、その種類に応じた負荷の大きさに対応
する目標スロットル開度とするために予め設定されてい
るデユーティ信号に対応する駆動電流の目標値を設定し
、外部負荷の作動から所定期間は、駆動電流の出力を検
出駆動電流が前記目標値となるように電流フィードバッ
クに応じてデユーティソレノイドバルブ１４に出力する
デユーティ信号を制御する駆動信号フィードバックに移
行する。そして、所定期間後は、前記回転フィードバッ
ク制御に戻るように切換え制御する。

次に、前記コントロールユニット１５の作動を第３図の
フローチャートに基づいて説明する。このフローチャー
トは基本的なアイドル回転数制御ルーチンについて示し
ている。スタート後、ステップＳ１でアイドル回転制御
ゾーンか否かを判定する。この判定は前記のようにスロ
ットル開度（全開）エンジン回転数（所定値以下）、エ
ンジン水温（所定値以上）などの条件で行い、所定のア
イドル状態と判定されるとアイドル回転制御に移行する
。

そして、ステップＳ２で外部負荷スイッチの作動状態か
ら外部負荷信号を読み込み、外部負荷が作動状態となっ
たか否かを判定する（Ｓ３）。この判定がＮＯで外部負
荷が新たに作動状態に変化しなかった場合には、ステッ
プＳＩＯに進んでアイドル回転数の回転フィードバック
制御を行う。

回転フィードバック制御は、ステップＳ１０で現在のエ
ンジン回転数すなわち検出アイドル回転数を読み込み、
この時の水温等に対応して求めたアイドル回転数の目標
値との比較を行い、ステップＳｌｌで検出回転数が目標
回転数となるように回転フィードバック制御を実行する
。具体的には、例えば、検出アイドル回転数が目標回転
数より高いか否かを判定し、検出回転数の方が大きい時
にはフィードバック値を所定値減算してスロットル開度
を低減しアイドル回転数を下降方向に修正する一方、検
出回転数の方が目標回転数より低い時にはフィードバッ
ク値を所定値加算してスロットル開度を増大しアイドル
回転数を上昇方向に修正し、このようにフィードバック
値でデユーティ信号を補正して出力するものである。

また、アイドル回転数が目標回転数の近傍となると、前
記フィードバック値（例えば平均値）に基づいて学習値
を算出し、次の回転フィードバック制御への移行時には
この学習値で補正したデユーティ信号からフィードバッ
ク嘲御を開始して、その収束性を高めるようにする。

一方、前記ステップＳ３の判定がＹＥＳで外部負荷の作
動が検出されると、ステップＳ４で外部負荷の種類すな
わち負荷の大きさに応じた駆動信号の目標電流値を設定
すると共に、タイマーｔに所定時間Ｔをセットする（Ｓ
５）。上記目標電流値は、例えば、外部負荷の種類を読
み込み、その外部負荷に応じて回転フィードバック制御
で学習された基本デユーティ値に対応する電流値に外部
負荷相当分の電流値を加えて求める。尚、パワステアリ
ングのオイルポンプのように作動状態によって負荷の異
なるものでは、その負荷状態に応じ−で目標値を変える
のが好ましい。

次にステップＳ６で駆動電流値を読み込み、前記目標値
と比較し、検出電流値が目標値となるようにて電流フィ
ードバックによる駆動信号制御を実行する（Ｓ７）。そ
して、前記タイマｔの減算を行い（８８）、ステップＳ
９の判定でタイマｔが０になるまでの所定期間Ｔは、上
記電流フィードバックによる駆動信号制御を行う。所定
期間の経過後は、ステップｓｔｏ、ｓｏによる回転フィ
ードバックに戻る。

（発明の効果） 上記のような本発明によれば、アイドル時にはアイドル
回転数が目標回転数に一致するように回転フィードバッ
ク制御を行うと恭に、この回転フィードバック制御中に
外部負荷の作動を検出すると、この外部負荷の作動から
所定期間は、アイドル回転数に基づく回転フィードバッ
ク制御を停止し、外部負荷の作動に応じて予め設定され
ている駆動信号となるように駆動信号制御を行うように
したことにより、外部負荷の作動に対しエンジン回転数
の低下を待たずに直ちに制御弁開度を調整してエンジン
出力を増大してアイドル回転数の低下を阻止することが
でき、所定期間後に回転フィードバックに戻ってエンジ
ン回転数を目標アイドル回転数に早期に安定させること
ができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を明示するための全体構成図、 第２図は本発明の具体例を示すエンジンの空燃比制御装
置の全体構成図、 第３図はコントローラの処理を説明するためのフローチ
ャート図である。 １・・・・・・エンジン、２・旧・・吸気通路、Ａ・旧
・・アイドル回転数調整手段、Ｂ・・・・・・切換手段
、Ｃ・・・・・・回転フィードバック制御手段、Ｄ・旧
・・駆動信号制御手段、Ｅ・・・・・・アイドル状態検
出手段、Ｆ・・・・・・エンジン回転数検出手段、Ｇ・
・・・・・目標回転数設定手段、Ｈ・・・・・・外部負
荷検出手段、１ｏ・・・・・・気化器、１１・・・・・
・スロットル弁（制御弁）、１２・・・・・・アイドル
回転数調整装置、１３・・・・・・駆動バルブ、１４・
・・・・・デユーティソレノイドバルブ、１５・・・・
・・コントロールユニット。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンのアイドル回転数を制御弁開度を制御す
   ることにより調整するアイドル回転数調整手段と、アイ
   ドル回転数が目標回転数となるように回転フィードバッ
   ク制御を行う回転フィードバック制御手段とを備えたエ
   ンジンのアイドル回転数制御装置において、外部負荷の
   作動を検出する外部負荷検出手段と、前記アイドル回転
   数調整手段に出力する駆動信号が外部負荷に応じた目標
   値となるように制御する駆動信号制御手段と、前記回転
   フィードバック制御手段と駆動信号制御手段の信号を受
   け、アイドル時外部負荷が作動した時から所定期間は前
   記回転フィードバック制御手段による回転フィードバッ
   クを停止して駆動信号制御手段による駆動信号制御に切
   り換える切換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。