JPH02298643A - エンジンの回転数制御装置 - 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時に供給する吸気量を調
節して回転数を制御するものにおいて、特に高負荷運転
状態からの減速時における吸気量を制御するエンジンの
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、減速時における回転数のアンダシュートを防
止するために、エンジンの減速状態を検出し、減速状態
では吸気量を増加させるという装置が提案されている（
例えば、特開昭６０−１９９３４号公報、特開昭６３−
９４０５３号公報）。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、前述のような装置では、高負荷運転状態が長
時間継続した後の減速状態においてはエンジンが高温と
なり、吸気効率が著しく低下しているにもかかわらず、
通常の減速状態における吸気量を供給する吸気流路面積
しか確保されていないため、吸気量は減少する。

したがって、エンジン回転数のアンダシュートやストー
ルが発生するという問題点がある。

本発明は、前述の問題点を解決するためになされたもの
であって、その目的とするところは、高負荷運転状態に
おいて減速した場合のエンジン回転数のアンダシュート
やストールを防止することにある。

〔課題を解決するための手段］ そこで本発明は、第１図に示すように、アイドル時にエ
ンジン回転数が所望の回転数となるように吸気量を調節
するアクチュエータと、このアクチュエータに駆動信号
を出力する駆動信号出力手段と、 エンジンの高負荷運転状態を検出する高負荷運転状態検
出手段と、 エンジンの減速状態を検出する減速状態検出手段と、 この減速状態検出手段から信号が入力されると、前記駆
動信号出力手段へ、吸気流路面積を大きくするよう制御
信号を出力する第１の増量手段と、前記高負荷運転状態
検出手段と前記減速状態検出手段との両方から信号が入
力されると、前記第１の増量手段による吸気流路面積よ
りさらに大きくするよう制御信号を前記駆動信号出力手
段へ出力する第２の増量手段と を備えるエンジンの回転数制御装置をその要旨としてい
る。

〔作用〕

以上により、高負荷運転状態検出手段により高負荷運転
状態が検出される。また、減速状態検出手段により減速
状態が検出される。ここで、減速状態のみが検出される
と、第１の増量手段により吸気流路面積を大きくする制
御信号を駆動信号出力手段へ出力する。さらに、高負荷
運転状態と減速状態とが検出されると、第２の増量手段
により第１の増量手段による吸気流路面積よりもさらに
大きくする制御信号を駆動信号出力手段へ出力する。こ
れにより、駆動信号出力手段は入力される制ｊ■信号に
応じた駆動信号をアクチュエータへ出力する。

（実施例〕 次に、本発明が適用されるエンジンの一例を第２図を参
照して説明する。このエンジンは、マイクロコンピュー
タ等により構成される電子制御回路によって制御される
もので、エアクリーナ（図示せず）の下流側に吸気量を
検出するエアフローメータ２を備えている。エアフロー
メータ２は、ダンピングチャンバ内に回動可能に設けら
れたコンペンセーションプレート、コンベンセーション
プレートに連結されたメジャリングプレート及びコンベ
ンセーションプレートの開度を検出するポテンショメー
タ４を備えている。従って、吸気量は電圧値としてポテ
ンショメータ４から出力される吸気量信号から求められ
る。また、エアフローメータ２の近傍には、吸気温を検
出して吸気温信号を出力する吸気温センサ６が設けられ
ている。

エアフローメータ２の下流側にはスロットル弁８が配置
され、このスロットル弁８にスロットル弁全閉状態（ア
イドル位置）でオンするアイドルスイッチ１０が取付け
られ、スロットル弁８の下流側にサージタンク１２が取
付けられている。また、スロットル弁８を迂回しかつス
ロットル弁８上流側とスロットル弁８下流側のサージタ
ンク１２とを連通ずるように迂回路１４が設けられてい
る。この迂回路１４には、アクチュエータとしてデユー
ティ比制御することによって、開閉調節されるＩＳＣパ
ルプ１６が取付けられている。サージタンク１２は、イ
ンテークマニホールド１８及び吸入ポート２２を介して
エンジン２０の燃焼室に連通されている。そして、この
インテークマニホールド１８内に突出するよう各気筒毎
に燃料噴射弁２４が取付けられている。

エンジン２０の燃焼室は、排気ポート２６及びエキゾー
ストマニホールド２８を介して三元触媒を充填した触媒
コンバータ（図示せず）に接続されている。このエキゾ
ーストマニホールド２８には、排ガス中の残留酸素濃度
を検出して空燃比信号を出力する０□センサ３０が取付
けられている。

エンジンブロック３２には、このブロック３２を貫通し
てウォータジャケット内に突出するようエンジン冷却水
温センサ３４が取付けられている。

この冷却水温センサ３４は、エンジン冷却水温を検出し
て水温信号を出力する。

エンジン２０のシリンダヘッド３６を貫通して燃焼室内
に突出するように各気筒毎に点火プラグ３８が取付けら
れている。この点火プラグ３８は、ディストリビュータ
４０及びイグナイタ４２を介して、マイクロコンピュー
タ等で構成された電子制御回路４４に接続されている。

このディストリビュータ４０内には、ディストリビュー
タシャフトに固定されたシグナルロータとディストリビ
ュータハウジングに固定されたピックアップとで各々構
成された気筒判別センサ４６及びクランク角センサ４８
が取付けられている。６気筒エンジンの場合、気筒判別
センサ４６は例えば７２０°　ＣＡ毎に気筒判別信号を
出力し、クランク角センサ４８は例えば３０°ＣＡ毎に
エンジン回転数信号を出力する。

また、電子ｍ制御回路４４には、キースイッチ５０１ニ
ユートラルスタートスイツチ５２、エアコンスイッチ５
４、車速センサ５６及びハンテリ５８が接続されている
。キースイッチ５０はエンジン始動時にスタータ信号を
出力し、ニュートラルスタートスイッチ５２は変速機が
ニュートラル位置にあるときのみニュートラル信号を出
力し、エアコンスイッチ５４はニアコンディショナのコ
ンプレッサ作動時にエアコン信号を出力する。また、車
速センサ５６はスピードメータケーブルに固定されたマ
グネットとリードスイッチや磁気感応素子とで構成され
、スピードメータケーブルの回転に応じて車速信号を出
力する。

電子制御回路４４は第３図に示すように、中央処理袋Ｕ
（ＣＰＵ）６０、リード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）６
２、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）６４、ハン
クアッフ′ラム（Ｂｕ−ＲＡＭ）６６、人出カポ−トロ
日、アナログディジタル変換器（ＡＤＣ）７０及びこれ
らを接続するデータバスやコントロールバス等のバスを
含んで構成されている。駆動信号出力手段としての入出
力。

ボート６８には、車速信号、気筒判別信号、エンジン回
転数信号、アイドルスイッチ１０からのスロットル全閉
信号、空燃比信号、スタータ信号、ニュートラル信号及
びエアコン信号が入力される。

また、入出カポ−トロ８は、ＩＳＣバルブ１６をデユー
ティ比制御するためのデユーティ比制御信号、燃料噴射
弁を開閉するための燃料噴射信号、イグナイタをオンオ
フするための点火信号を駆動回路に出力し、駆動回路は
これらの信号に応じてＩＳＯバルブ１６、燃料噴射弁、
イグナイタを各々制御する。また、ＡＤＣ７０には、吸
気量信号、吸気量信号、バッテリ電圧及び水温信号が入
力され、ＡＤＣはＣＰＵの指示に応じてこれらの信号を
順次ディジタル信号に変換する。ＲＯＭ６２には、エン
ジン冷却水温、吸気温、負荷状態、シフトレバ−のレン
ジ位置等に応じて定められた目標回転数、負荷が加わっ
たときにフィードフォワード制御を行うための見込み量
に対するデータ、過渡時の吸気量増量のためのデータ及
びその、他の制御プログラム等が予め記憶されている。

次に、上記のようなエンジンに本発明を適用した場合の
実施例について詳細に説明する。なお、以下ではＩＳＣ
バルブをデユーティ比制御する場　“合について説明す
る。

まず、高負荷運転状態の判定処理について第４図のフロ
ーチャートに基づいて説明する。この処理は、メインル
ーチン中で行われるものである。

ここで、ステップ１０１〜ステツプ１１１は、高負荷運
転検出手段である。まず、ステップ１０１にてエンジン
回転数ＮＥが所定値（実施例では３０００ｒｐｍ）以上
か否かを判定する。ここで、エンジン回転数ＮＥが所定
値以下ならば、ステップ１０２にてエンジンの高回転状
態を示すロードフラグＬＤＦがセットされているか否か
を一判定する。ロードフラグＬＤＦがセットされている
時は、ステップ１０３でロードフラグＬＤＦをリセット
し、続くステップ１０４でロードフラグＬＤＦがリセッ
トされてからの時間を測定するタイマＴＭをセットする
。

また、ステップ１０１でエンジン回転数が所定値以上の
時は、ステップ１０５にて燃料噴射ｆｆＴｐが所定値以
上か否かを判定する。ここで、燃料噴射ｆｆ１Ｔｐが所
定値以下の時は、ステップ１０１でエンジン回転数Ｎ　
、Ｅが所定値以下の場合と同様にステップ１０２〜ステ
ツプ１０４の処理を行う。

ステップ１０５にて燃料噴射ＩＴｐが所定値以上の場合
はステップ１０６にてロードフラグＬＤＦをセットし、
続くステップ１０７にて高負荷状態になってからの時間
を測定するためのカウンタＣをインクリメントする。次
に、ステップ１０８にてカウンタＣが所定値以上か否か
を判定する。こ　゛こで、カウンタＣが所定値以下なら
ば、ステップ１０９にてタイマＴＭがセットされてがら
所定時間（実施例ではＬｍｉｎ）経過したが否かを判定
する。

ここで、タイマＴＭがセットされてから所定時間以上経
過したときは、ステップ１１０にて高負荷運転状態を示
すフラグＨＩをリセットする。また、ステップ１０８に
てカウンタＣが所定値以上の時はステップ１１１にてフ
ラグＨ１をセットする。

以上の処理により、エンジン回転数ＮＥが所定値以上で
、かつ燃料噴射ＩＴｐが所定値以上の状態が所定時間以
上続いた時、高負荷運転状態と判定する。

次に、減速時におけるｌＳＣバルブのデユーティ比制御
について第５図に示すフローチャートに基づいて説明す
る。この処理は、減速状態が検出された時に行われるル
ーチンである。

ここで、ステップ２０１〜ステツプ２０４は減速状態検
出手段、ステップ２０５〜ステツプ２１０は第２の増量
手段、ステップ３００は第１の増量手段である。まず、
ステップ２０１にてエンジンが高負荷運転状態であった
か否かをフラグＨ１により判定する。ここで、高負荷運
転状態でなかった場合には、ステップ３００にて特開昭
６０−１９９３４号公報等に開示されている減速時にお
けるＩＳＣバルブ１６のデユーティ比制御を行う。

エンジン回転数ＮＥが所定値以下で、エンジン回転数の
変化率へＮＥが所定値以下の時は、ＤＩＳＣを増加デユ
ーティ比り、に設定する。

また、ステップ２０１にて高負荷運転状態であったと判
定されると、ステップ２０２にて減速状態か否かを判定
する。ここで、減速状態でない時は、この処理を終了す
る。

また、ステップ２０２で減速状態であると判定されると
、ステップ２０３にてエンジン回転数の変化率ΔＮ　Ｅ
　＝　Ｎ　Ｅ　−Ｎ　１．を計算する。ここで、ＮＥは
今回のエンジン回転数、Ｎ　Ｅ、、、は前回のエンジン
回転数である。そして、ステップ２０４にてエンジン回
転数の変化率ΔＮＥが所定値以下か否かを判定する。こ
こで、エンジン回転数の変化率ΔＮＥが所定値以下、す
なわち急減速状態の場合は、ステップ２０５にてｌＳＣ
バルブのデユーティ比ＤＩＳＣを１００％に設定する。

また、ステップ２０４にてエンジン回転数の変化率が所
定値以上、つまり定常状態に近づいた場合は、ステップ
２０６にてデユーティ比ＤＩＳＣが第１の所定値（実施
例では学習値＋α１、ここでこの学習値は特開昭６０−
１９９３４号公報等に開示されている学習制御により設
定されるものである）以上か否かを判定する。

ここで、デユーティ比Ｄｉｓｃが第１の所定値以上の場
合は、ステップ２０７にてデユーティ比ＤＩＳＣを所定
値ΔＩＳＣだけ減少させる。

また、ステップ２０６にてデユーティ比ＤＩＳＣが第１
の所定値以下の場合は、ステップ２０８にてデユーティ
比Ｄｉｓｃが第２の所定値（実施例では、学習値＋α２
）以下か否かを判定する。

ここで、デユーティ比Ｄ’ｌＳＣが第２の所定値以下の
場合は、ステップ２０９にてデユーティ比ＤＩＳＣを所
定値ΔＩＳＣだけ増加させる。

ステップ２１０にて、以上により設定されたデューティ
比Ｄｉｓｃを出力する。そして、ステップ２０２からス
テップ２１０の処理を減速状態でなくなるまで繰り返す
。

以上の高負荷運転状態から減速する場合の作動を第６図
に示すタイミングチャートに基づいて説明する。まず、
減速時にはスロットルバルブ８が全閉となり、アイドル
スイッチがオンし減速が開始する。ΔＮＢが点ａ、で所
定値以下となり、ＤＩＳＣが１００％に設定される。そ
の後、ΔＮＥが点ａ２で所定値以上となり、ここからＤ
ＩＳＣをΔＩＳＣずつデユーティ比を下げていき、デユ
ーティ比を第１の所定値と第２の所定値の範囲（学習値
＋α　ここで、α２くαくα１）でデユーティ比制御す
る。

以上の処理は、高負荷運転状態からの減速において、急
減速の間はｌＳＣパルプ１６を全開に制御し、減速がゆ
るやかになると学習値でＩＳＣバルブ１Ｇを制御するも
のである。

したがって、高負荷運転状態からの減速時に、エンジン
が高温となり吸気効率が低下している場合にも、ｌＳＣ
パルプ１６を全開にするため所望の空気をエンジンへ供
給することができ、エンジン回転のアンダシュートやス
トールを防止することができる。

また、本実施例ではエアフロメータにより直接空気量を
測定するマスフロ一方式の燃料噴射装置を備えたエンジ
ンについて説明したが、空気量を吸気管圧力とエンジン
回転数とから推定するスピードデンシティ方式の燃料噴
射装置、またはスロットル開度とエンジン回転数とから
推定するスロットルスピード方式の燃料噴射装面を備え
たエンジンについても適応できる。

そして、本実施例ではＩＳＯバルブをデユーティ比制御
の負圧制御弁を用いたが、ステップモータ式、リニアソ
レノイド式、ロータリソレノイド式のＩＳＯバルブでも
本発明に適応できる。

さらに本実施例では、バイパスエア方式のアイドル回転
数制御装置について説明したが、スロットルバルブ直動
方式のアイドル回転数制御装置でも本発明に適応可能で
ある。

また、本実施例では高負荷状態をエンジン回転数と燃料
噴射量とから検出しているが、スロットルバルブ開度か
ら検出することもできる。

（発明の効果〕 以上詳述したように、本発明による内燃機関の回転数制
御装置では、エンジンに供給する燃料噴射量よりエンジ
ンの高負荷運転状態を検出する。

そして、エンジンの高負荷運転状態を検出している状態
で減速状態になった場合は、通常の減速状態における吸
気流路面積よりも大きくする。

したがって、高負荷運転状態でエンジンが高温となり、
吸気効率が低下していても、吸気流路面積を大きくして
いるため、所望の吸気量をエンジンに供給でき、エンジ
ン回転数のオーバシュートやストールを防止することが
できるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はクレーム対応図、第２図は本発明を適用した一
実施例を示す構成図、第３図は第２図の電子制御回路の
構成図、第４図は上記実施例の高負荷状態検出の作動を
説明するフローチャート、第５図は上記実施例の高負荷
運転状態からの急減速時における吸気量制御の作動を説
明するフローチャート、第６図は上記実施例のタイミン
グチャートである。 代理人弁理士　　岡　部　　　隆 （ほか１名） 第１図 第２図 １多 そ 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 アイドル時にエンジン回転数が所望の回転数となるよう
   に吸気量を調節するアクチュエータと、このアクチュエ
   ータに駆動信号を出力する駆動信号出力手段と、 エンジンの高負荷運転状態を検出する高負荷運転状態検
   出手段と、 エンジンの減速状態を検出する減速状態検出手段と、 この減速状態検出手段から信号が入力されると、前記駆
   動信号出力手段へ、吸気流路面積を大きくするよう制御
   信号を出力する第１の増量手段と、前記高負荷運転状態
   検出手段と前記減速状態検出手段との両方から信号が入
   力されると、前記第１の増量手段による吸気流路面積よ
   りさらに大きくするよう制御信号を前記駆動信号出力手
   段へ出力する第２の増量手段と を備えることを特徴とするエンジンの回転数制御装置。