JPH01271659A - 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） 本発明は点火時期の制御によってアイドル回転数を目Ｉ
Ｉ＠転敗にフィードバック制御するエンジンのアイドル
回転数制御装置に関する。

（従来技術） アイドル時のエンジン回転数を目標回転数に制御する手
段としては、実際の回転数を目標回転数と比較し、その
差に基づいて吸入空気量を調整するようにしたものが知
られている。また、例えば特開昭５６−１２１８４３号
公報に記載されているように、点火時期の調整によるア
イドル回転数制御によって、吸入空気量によっては難し
い優れた応答性を得るようにしたものも提案されている
。

ところで、エンジンのアイドル回転数は、通常の暖機状
節では例えば７００　ｒｐ−程度に設定されるが、暖機
中は、例えば１０００ｒｐ−というように通常のアイド
ル回転数より高めに設定される。

また、その他、エアコン等の外部負荷がかかった状態で
も目標回転数を高めてアイドルアップすることが必要と
なる。従来、このような内的あるいは外的な運転条件に
よって目標回転数を可変とするアイドル回転数のフィー
ドバック制御においては、アイドル制御を開始する条件
となるフィードバック実行回転数は、目標回転数の可変
中に合わせて一律に高めに設定されるのが普通である。

その場合に、暖機中あるいはエアコンオン時のように、
目標回転数が高く設定されるときには、目標。

回転数に対してフィードバック実行回転数がほぼ適正な
レベルになるが、通常の暖機時の場合には、設定される
目標回転数に対してフィードバック実行回転数が高すぎ
ることになるため、減速状態でエンジン回転数がフィー
ドバック実行回転数以下となりフィードバックが開始さ
れたときには、目標回転数に対して実際のエンジン回転
数はまだかなり高くて、回転数を下げる方向へのフィー
ドバック補正がどんどん行われてしまう。そのため、と
くに点火時期によるアイドル回転数の制御の場合に、通
常のアイドル復帰時に点火時期が大幅に遅角されてしま
う傾向があり、それによって失火が起こり、エミッシヨ
ンが悪化するという問題が生じている。

（発明の目的） 本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、運
転条件に応じて目標回転数を可変とし、点火時期の調整
によってアイドル回転数をフィードバック制御するエン
ジンのアイドル回転数制御装置において、目標回転数が
低く設定される通常のアイドル復帰時に点火時期が大巾
に遅角されて失火が生ずるのを防止することを目的とし
ている。

（発明の構成） 本発明は、フィードバック実行回転数が目標回転数に対
して高すぎる状態では、アイドル復帰時にエンジン回転
数が適正なフィードバック実行レベルに低下するまでフ
ィードバックを制限することで点火時期の大巾な遅角が
防止でき、しかも、この間のフィードバック制限はエン
ジン回転を下げる方向の制御に対するものであるので、
これによってアイドル復帰時のエンジン回転が落ち込む
という不都合は生じないという知見を得たことによるも
のであって、その構成は第凰図に示すとおりである。す
なわち、本発明に係るエンジンのアイドル回転数制御装
置は、エンジンの点火時期を制御する点火時期制御手段
と、エンジンのアイドル状態を検出するアイドル検出手
段と、エンジンの運転条件を検出する運転条件検出手段
と、運転条件に応じたアイドル時の目標回転数を設定す
る目標回転数設定手段と、エンジンの実際の回転数を検
出するエンジン回転数検出手段と、エンジンの回転数が
所定のフィードバック実行回転数以下の領域に入ったか
どうかを判定するフィードバック実行域判定手段と、エ
ンジンの回転数がフィードバック実行回転数以下の領域
に入つたとき、エンジンの回転数を目標回転数と比較し
てフィードバック補正信号を前記点火時期制御手段に出
力するフィードバック補正信号発生手段と、アイドル時
の目標回転数が所定レベルに低下する運転条件が検出さ
れたとき、エンジン回転数が前記所定レベル近傍の回転
数になるまで前記フィードバック補正信号発生手段の出
力を抑えて点火時期のフィードバック補正を制限するフ
ィードバック制限手段とを備えたことを特徴としている
。

（作用） アイドル状態が検出されると、運転条件に応じて目標回
転数が設定される。そして、エンジン回転数がフィード
バック実行回転数以下になったとき、実際のエンジン回
転数の検出値が設定された目標回転数と比較され、その
比較結果に基づいたフィードバック補正信号によって点
火時期が補正される。それによってアイドル時のエンジ
ン回転数が目標回転数に近づけられる。

ただし、目標回転数が所定の低レベルに設定される運転
条件のもとでは、第２図に示すように、エンジン回転数
がその低レベルの目標回転数の近傍になるまでは点火時
期の調整によるフィードバッり補正が制限される。した
がって、アイドルスイッチオンの減速状態でエンジン回
転数がフィードバック実行回転数以下に低下しても、目
標回転数近傍になるまでは実質的にフィードバックは開
始されないので、点火時期が第２図破線で示すように大
巾に遅角することはない。

（実施例） 第２図は本発明の一実施例を示すものである。

この実施例において、エンジンｌの燃焼室２には点火プ
ラグ３が配設されている。そして、吸気弁４を介して燃
焼室２に連通ずる吸気通路５にはフェニルインジェクタ
６が配設され、吸気通路５のサージタンク部７上流には
スロットル弁８が設けられている。また、スロットル弁
８をバイパスするバイパス通路９が形成され、該バイパ
ス通路９には制御弁ＩＯが設けられている。吸気通路５
の上流端はエアクリーナ１１に接続され、エアクリーナ
１１直下流には吸入空気量を検出するエア７０−メータ
１２が設けられている。一方、排気弁１３を介して燃焼
室２に連通する排気通路１４には、排気中の酸素濃度を
検出する０、センサ１５が装着されている。

エンジンＩには、また、マイクロコンピュータで構成さ
れたコントロールユニット！６が搭載されている。コン
トロールユニット１６にはディストリビユータ１７に付
設された回転センサからのエンジン回転数信号のほか、
エアフローメータ１２からの吸入空気量信号、スロット
ル弁８に付設されたアイドルスイッチからのアイドルス
イッチ信号、０．センサ１５からの空燃比信号、エンジ
ン冷却水の温度を検出する水温センサ１Ｂからの水温信
号が入力される。コントロールユニット１６では、エン
ジン回転数と吸入空気量に基づいて基本噴射量が演算さ
れ、それに水温補正等が加えられ、さらにＯ，センサの
出力に基づいたフィードバック補正量が加えられて最終
燃料噴射量が決定される。そして、最終燃料噴射量に相
当するパルス巾の噴射信号がフェニルインジェクタ６に
出力される。また、コントロールユニット１６では、エ
ンジン回転数と吸入空気量に基づいて点火時期の基本進
角量が演算される。そして、アイドル時には後述のよう
に点火時期０フイードバツク補正量が演算され、基本進
角量にフィードバック補正量を加えて最終進角量が求め
られる。イグナイタ１９には、この最終進角量による点
火信号が出力される。また、同時に、エンジン回転数と
水温に基づいて基本空気量が演算され、アイドル時には
、後述のようにバイパスエアによる吸入空気量のフィー
ドバック補正量が演算される。

暖機時、エンジンのアイドル回転数の目標値は例えば１
ｏｏＯｒｐｌ付近とされる。この目標回転数は、暖機状
態でのアイドル時目標回転数（例えば７００　ｒｐｍ）
に対しておよそ３００　ｒｐ會高い設定となっている。

これに対して、フィードバック領域を規定するフィード
バック実行回転数は、暖機状態での目標アイドル回転数
より３７５ｒｐ會高く、したがって、暖機時の目標回転
数よりも若干高いところに設定される。

暖機後、アイドル回転数の目標値は、暖機時の上記目標
回転数に対しておよそ３００ｒｐ−低下して、７００ｒ
ｐ−付近に設定される。この実施例では、減速操作によ
りアイドルスイッチがオンからオフに変わることをもっ
て暖機状態でのアイドル時を判定する。そして、アイド
ルスイッチがオンからオフに変わったときは、エンジン
回転数が目標回転数より３　Ｏｒｐｍ高い回転数まで低
下するまでは、点火時期のフィードバック補正および空
気量のフィードバック補正は行わない。この間、点火時
期はエンジン回転数に応じた基本点火時期とされる。そ
して、目標回転数より３０ｒｐ−高い回転数まで低下し
たところでフィードバック補正を開始する。

点火時期のフィードバック補正量は、検出された実際の
エンジン回転数と目標回転数の偏差に基づいて決定され
る。第４図は、この回転数の偏差（Ｎ、）とフィードバ
ック補正量（θＦＢ）との関数特性を示している。フィ
ードバック補正量は、上下ガード値内で、回転数の偏差
に比例した値とされる。

一方、吸入空気量のフィードバック補正量（ＧＦＢ）は
、第５図に示すゲイン値に基づいて決定される。吸入空
気量による制御自体は応答性が悪いため、目標値との偏
差があまり小さいところでフィードバック補正量を大き
く変えると、遅延によってハンチングが大きくなってし
まう。したがって、第５図に示すように、回転数偏差が
±３０ｒｐ膳の範囲ではフィードバック補正のゲイン値
をゼロとする。

このように、点火時期の補正と吸入空気量の補正°を併
用したことにより、応答性に優れる反面制御中がトルク
特性との関係で制限されてしまう点火時期と、応答性は
良くないが制御中を大きくできる空気量が旨く組み合わ
された格好でのアイドル回転数の制御が可能となってい
る。

第６図はこの実施例の点火時期の制御を実行するフロー
チャートである。

スタートすると、まず初期化を行い、つぎに、エンジン
回転数Ｎ１．吸入空気量Ｔ、（エアフローメータの検出
値を回転数で徐した値）およびアイドルスイッチ信号を
呼び込む。そして、エンジン回転数Ｎ、と吸入空気ｆｆ
１Ｔ、から基本進角量θＢを呼び込む。

つぎに、アイドルスイッチがオンかどうかを見て、オン
でなければ点火時期のフィードバック補正量θＦＢをゼ
ロとする。

アイドルスイッチがオンであれば、今度は、前回のアイ
ドルスイッチ（ｉ−１）もオンであったかどうかを見る
。そして前回はオンでないということであれば、フィー
ドバック禁止フラグをゼロから１にし、また、前回もオ
ンであればそのままで、つぎに進む。

つぎに、フィードバック実行域の判定ということで、実
際のエンジン回転数Ｎ、が暖機状部での目標回転数Ｎ、
に３７５　ｒｐｓを加えた値以下かどうかを判定する。

そして、Ｎ、が上記値以下でなければフィードバック補
正量θＦＢはゼロとする。

また、Ｎ、≦Ｎ　ｏ　＋　３７５　ｒｐ−ということで
あれば、つぎに、フィードバック禁止フラグがゼロであ
るかどうかを見る。

そして、フィードバック禁止フラグがゼロでなければ、
エンジン回転数Ｎ、が目標回転数Ｎ、近傍３０ｒｐ−以
内になったかどうかを判定し、近傍３０ｒｐ園以内でな
いうちはθＰＢをゼロとする。また、エンジン回転数Ｎ
、が目標値Ｎ、近傍３０ｒｐｍ以内になったというとき
はフィードバック禁止フラグを璽からゼロにする。

そして、フィードバック禁止フラグがゼロであるとき、
あるいは、今回フラグをゼロにしたというときは、つぎ
に、先の第４図からθＰＢ＝ＫＡＴＨＦＢＸΔＮ、／２
５０の形で点火時期のフィードバック補正量θＦＢを求
める。ここで、ＫＡＴＨＰＢは、第４図でガードを外し
た状態でのΔＮ、−±２５０°に対応するθＰＢの値で
ある。演算さｔした＃Ｐ１１４ＫＡＰＢＭＸ　（最大ガ
ード値）あるいはＫＡＦＢＭＮ　（最小ガード値）を越
えるときは、ＫＡＰＢＭＮ≦θＦＢ≦ＫＡＦＢＭＸとな
るようθＦＢの値を制限する。そして、基本進角量θＢ
にθＰＢを加算して最終的な進角量θを決定する。

つぎに、バイパスエアによる吸入空気量の制御を示す第
７図のフローチャートを説明する。

スタートシ、初期化を行った後、エンジン回転数Ｎ０．
水温信号、およびアイドルスイッチ信号を呼び込む。そ
して、まず、水温に基づいて基本空気量ＧＩＩを求める
。

つぎに、アイドルスイッチがオンかどうかを見る。そし
て、アイドルスイッチがオンでなければフィードバック
補正量ＧＦＢをゼロとする。また、アイドルスイッチが
オンであれば、つぎに、前回のアイドルスイッチ（ｉ−
１）がオンであるかどうかを見る。そして、前日オンで
なければフィードバック禁止フラグをゼロから１にし、
前回もオンであればそのままでつぎに進む。

つぎに、フィードバック実行域の判定ということで、エ
ンジン回転数が暖機状態での目標回転数Ｎ０に３７５　
ｒｐｍを加えた値以下かどうかを判定する。そして、Ｎ
、が上記値以下でないときはフィードバック補正量ＧＰ
Ｂをゼロとする。また、Ｎ、≦Ｎ、＋３７５ｒｐ−とい
うことであれば、つぎに、フィードバック禁止フラグが
ゼロであるかどうかを見る。

そして、フィードバック禁止フラグがゼロでなければ、
エンジン回転数Ｎ、が目標回転数Ｎ、近傍３０ｒｐ−以
内になつたかどうかを判定し、その範囲にならないうち
はＧＦＢをゼロとする。また、Ｎ、が目標値Ｎ、近傍３
０ｒｐｍ以内になったというときはフィードバック禁止
フラグを１からゼロにする。

そして、禁止フラグがゼロであるとき、あるいは、今回
ゼロにしたというときは、つぎに、エンジン回転数Ｎ、
が目標回転数Ｎ０以上であるかどうかを見て、Ｎ、≧Ｎ
、でない、つまりＮ、＜Ｎ、であれば、その差を求め、
先の第５図からＦ／Ｂゲインを求める。そして、前回の
フィードバック補正量ＧＰＢにこのゲイン値を加えたも
のを今回のＧＰＢとし、基本空気量ＧｅにこのＧＰＢを
加えたものをトータル空気量Ｇ、として回転を上げる方
向の制御を行う。

また、Ｎ、≧Ｎ、であれば、つぎにＮ、＝Ｎ、であるか
どうかを見て、Ｎ、＝Ｎ、であればフィードバック補正
１１ＧＦＢをゼロとする。Ｎ、≧Ｎ、でＮ、＝Ｎ、でな
ければ、つまりＮ、＞Ｎ、ということであって、このと
きは、Ｎ、とＮ、の差を求め、第５図からＦ／Ｂゲイン
を求める。そして、前回ＧＦＢからこのゲイン値を引い
たものを今回のＧＦＢとし、回転を下げる方向の制御を
行う。

この実施例では、以上のようにアイドル回転数のフィー
ドバック制御を点火時期と吸入空気量の両方の制御を併
用することによって行い、所定の領域で点火時期のフィ
ードバック補正とともに吸入空気量のフィードバック補
正を停止するようにしている。しかしながら、本発明は
、このような点火時期と吸入空気量を併用するものに限
られるものではなく、点火時期のみによってフィードバ
ック制御を行うアイドル回転数制御装置１こ対しても勿
論適用することができる。また、上記実施例においては
、暖機時に目標回転数を高く設定するものについて説明
したが、本発明は、暖機時に限らず、その他、エアコン
オン時のアイドルアップ等、内的あるいは外的な運転条
件によってアイドル目標回転数を可変とする種々のエン
ジンに対して適用することができるものである。

また、上記実施例では、目標回転数が低下する運転条件
をアイドルスイッチがオフからオンに変わったことによ
って検出してフィードバックを停止するようにしている
が、目標回転数が低下する運転条件はその他いろいろな
手段によって検出することが可能である。また、目標回
転数低下時にフィードバック補正を制限する手段は、必
ずしも上記実施例のように補正量を完全にゼロとするも
のに限るものではない。

（発明の効果） 本発明は以上のように構成されているので、点火時期の
調整によってアイドル回転数をフィードバック制御する
エンジンのアイドル回転数制御装置において、目標回転
数が低下するアイドル復帰時に、点火時期の大巾な巡角
による失火を防止し、未燃焼成分の増大を抑制すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体構成図、第２図は本発明の詳細な
説明するタイムチャート、第３図は本発明に係る一実施
例の全体図、第４図および第５図は同実施例の制御特性
を説明するグラフ、第６図および第７図は同実施例の制
御を実行するフローチャートである。 ３：点火プラグ、１６：コントロールユニット、１７：
ディストリビュータ、１８：水温センサ、Ｉ９：イグナ
イタ。 代理人　弁理士　進　藤　純　− 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンの点火時期を制御する点火時期制御手段
   と、エンジンのアイドル状態を検出するアイドル検出手
   段と、エンジンの運転条件を検出する運転条件検出手段
   と、運転条件に応じたアイドル時の目標回転数を設定す
   る目標回転数設定手段と、エンジンの実際の回転数を検
   出するエンジン回転数検出手段と、エンジンの回転数が
   所定のフィードバック実行回転数以下の領域に入ったか
   どうかを判定するフィードバック実行域判定手段と、エ
   ンジンの回転数がフィードバック実行回転数以下の領域
   に入ったとき、エンジンの回転数を目標回転数と比較し
   てフィードバック補正信号を前記点火時期制御手段に出
   力するフィードバック補正信号発生手段と、アイドル時
   の目標回転数が所定レベルに低下する運転条件が検出さ
   れたとき、エンジン回転数が前記所定レベル近傍の回転
   数になるまで前記フィードバック補正信号発生手段の出
   力を抑えて点火時期のフィードバック補正を制限するフ
   ィードバック制限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。