JPH0243904B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、エンジンの回転数制御装置に関する
ものである。自動車用エンジンにおいては、燃費
向上あるいは、排出ガス低減を計るため、アイド
リング回転数を下げる傾向がある。しかし、エン
ジン性能のバラツキや、経年変化等を考慮する
と、アイドリング回転数を低下させるには限界が
ある。そこで、アイドリング回転数を長期間にわ
たつて、正確にしかも安定に制御する電子式の制
御装置が用いられるようになつてきた。

第１図は、直流モータを用いて、スロツトルバ
ルブのストツパ位置を変化させて、アイドリング
回転数を制御する従来装置の一例を示すブロツク
図である。

第１図において、１は点火コイル、２は点火コ
イル制御装置、３は周期計測回路、４は回転数演
算回路、５は目標回転数演算回路、６は偏差検出
回路、７は制御パルス幅演算回路、８はパルス幅
カウンタ、９は制御周期カウンタ、１０は制御信
号発生回路、１１は駆動回路、１２はスロツトル
バルブ駆動装置、１３はスロツトルバルブ、１４
はアクセルペダル、１２１は直流モータ、１２２
は直流モータの回転運動を直線運動に変える減速
機構、１２３はアクセルペダル１４の全閉位置を
検出するアイドルスイツチ、１２４は減速機構１
２２によつて直線運動するスロツトルストツパ、
１２５はスロツトルバルブと連動するカム機構を
示す。

次に、第１図装置の動作を説明する。

周期計測回路３は、点火コイル１に接続され、
点火信号間の時間間隔を計測する。回転数演算回
路４は前記点火信号間の時間間隔を回転数の重み
をもつ回転数信号に変換する。目標回転数演算回
路５は、目標アイドリング回転数を演算し、偏差
検出回路６へ演算結果を出力する。偏差検出回路
６は、回転数演算回路４と目標回転数演算回路５
の出力信号を比較し、各出力信号の差を、回転数
偏差信号として制御パルス幅演算回路７へ出力す
ると共に、両信号間の大小関係を示す信号を制御
信号発生回路１０と、制御パルス幅演算回路７へ
出力する。制御パルス幅演算回路７は、前記２種
類の信号に応じた最適な直流モータ１２１の駆動
時間を演算し、パルス幅カウンタ８へ出力する。
回転数偏差信号と直流モータ１２１の駆動時間の
関係を第２図に示す。第２図において、横軸は回
転数偏差縦軸は駆動時間を示し、回転数偏差が不
感帯回転数（Nd）以内の領域では駆動時間は０
であり、直流モータ１２１は駆動されないから、
スロツトルストツパ１２４の位置は変わらないこ
とを示している。また、回転数偏差が０の点より
右側は、実際のエンジン回転数が目標アイドリン
グ回転数より低い領域に相当し、この領域は、直
流モータ１２１を正転させてスロツトルバルブ１
３を開く場合の回転数偏差に対する駆動時間の関
係を示し、反対に回転数偏差が０の点より左側
は、実際のエンジン回転数が目標アイドリング回
転数より高い領域に相当し、この領域は直流モー
タ１２１を逆転させてスロツトルバルブ１３を閉
じる場合の回転数偏差に対する駆動時間の関係を
示している。

一方、制御周期カウンタ９は、直流モータ１２
１を間欠駆動する周期を計数するカウンタであ
り、第３図に示す一定周期Ｔ毎に出力信号をパル
ス幅カウンタ８へ出力する。パルス幅カウンタ８
は、プリセツトカウンタで構成され制御周期カウ
ンタ９が出力信号を出力した時点の制御パルス幅
演算回路７の出力値をプリセツトすると同時に一
定時間毎に減算を開始し、カウンタの内容が０に
なるまでの間、減算計数動作を続けると同時に出
力信号を制御信号発生回路１０へ送出する。制御
信号発生回路１０は、偏差検出回路６の出力信号
から、目標アイドリング回転数と実際のエンジン
回転数の大小関係を判断し、実際のエンジン回転
数が目標アイドリング回転数以下の場合はパルス
幅カウンタ８の出力信号を正転信号として出力端
子１０１に導き、また目標アイドリング回転数以
上の場合は、パルス幅カウンタ８の出力信号を逆
転信号として出力端子１０２へ導く。ただし、制
御信号発生回路１０はアイドルスイツチ１２３が
オンの状態、すなわちアクセルペダル１４が全閉
状態の場合のみ各出力端子に信号を出力し、アイ
ドリング回転数制御を行なうように構成されてい
る。駆動回路１１は出力端子１０１に出力信号が
発生している間直流モータ１２１を正転させるか
ら、スロツトルストツパ１２４は押し出され、ス
ロツトルバルブ１３が開き、エンジン回転は上昇
する。また、出力端子１０２に出力信号発生が発
生している間、直流モータ１２１を逆転させるか
ら、スロツトルストツパ１２４は引き込まれ、ス
ロツトルバルブ１３が閉じ、エンジン回転は下降
する。

ここで、エンジン回転数が安定するまでの動作
例を、第３図を用いて簡単に説明する。

今、アクセルペダル１４は全閉位置にあり、時
刻t₁以前にエンジン負荷が増加し、エンジン回転
数Ｎが目標アイドリング回転数No以下になつた
状態を示している。時刻t₁における回転数がNiで
あり、制御パルス幅演算回路７の出力値は、第２
図より、TP１である。したがつて、パルス幅カ
ウンタ８は、時刻t₁から時間幅TP１の間力信号
を発生する。今、エンジン回転数１１は目標アイ
ドリング回転数No以下であるから、パルス幅カ
ウンタ８の出力信号は、第３図ａの如く制御信号
発生回路１０の出力端子１０１に導かれ駆動回路
１１は時間幅TP１の間直流モータ１２１を正転
させ、スロツトルストツパ１２４を押し出す。こ
の結果、スロツトルバルブ１３が開きエンジン回
転は上昇する。次に時刻t₁から一定周期Ｔの後の
時刻t₂におけるエンジン回転数はN₂である。こ
の時点ではエンジン回転数Ｎはまだ目標アイドリ
ング回転数No以下であり、前回と同様にして、
時間幅TP２の間直流モータ１２１を正転させる。
この結果エンジン回転が上昇し、時刻t₃に到達す
る前にエンジン回転数Ｎと目標アイドリング回転
数Noとの差が不感帯回転数Nd以内になり、時刻
t₃においては直流モータ１２１を駆動する信号は
出力されない。以後は、何らかの外乱によつて回
転数偏差が不感帯回転数Ndを越えるまでは、直
流モータ１２を駆動することはない。

次に減速状態の動作について説明する。第４図
においてアイドルスイツチ１２３がOFFからON
状態に変化するとアイド状態とみなし、回転数制
御を直ちに開始する。減速状態ではエンジン系の
慣性のためにアイドル状態のスロツトル開度に対
応した回転数に低下するまでに時間がかかるため
目標回転数NOと実回転数Ｎの差に応じた逆転信
号パルスが出力される。従つてスロツトル開度は
アイドルの負荷状態に応じた開度より閉じた位置
に制御されるため過渡状態が完了した時には第４
図に示すように目標回転数Noよりも大きく低下
する。そして、正転信号により再び負荷に応じた
スロツトル開度に修正されて目標回転数に達する
が、エンジントルクが弱い場合にはストールに到
ることもある。

以上、述べたように、従来装置では減速時にお
けるアイドル検出をスロツトル開度が所定値以下
かどうかによつて行つているため減速時にアイド
ル回転数の低下やエンジンストールを招く問題が
あつた。

本発明は上記従来装置の問題点を除去するため
に、スロツトル開度が所定値以上から以下に変化
して所定時間回転数制御を禁止して過渡状態の影
響を除去し回転数の低下やエンジンストールを防
止したアイドル回転数制御装置を提供することを
目的としている。

以下、この発明の一実施例を第５図により説明
する。第５図において、１５はアイドル時の目標
回転数Noより高く設定された設定回転数Naと検
出回転数とを比較してその大小関係を検出する減
速回転数検出器、１６はアイドルスイツチ１２３
のOFFからONへの変化に同期して作動するタイ
マ、１７は該タイマ１１の出力、減速回転数検出
器１５の出力およびアイドルスイツチ１２３から
の信号によりアイドル状態を検出するアイドル判
別器でエンジン検出回転数が減速設定回転数Na
以上の状態でアイドルスイツチ１２３がONすれ
ばタイマ１６の出力時間経過後に、又設定回転数
Na以下の状態でアイドルスイツチ１２３がON
すればタイマとは無関係にそれぞれアイドル状態
と判定した出力を発生しアイドル回転制御を開始
させる。

本発明実施例装置の動作は、減速時以外は従来
装置と同様なため減速時の動作を第６図を参照し
説明する。第６図に示す如くエンジン回転数Ｎが
減速設定回転数Naより高い状態でアイドルスイ
ツチ１２３がOFFよりONするとタイマ１６の出
力によりエンジン系の慣性による過渡状態に対応
して予め定められた時間Tdだけ回転数制御の開
始を禁止する。従つてエンジン回転数がアイドル
状態の負荷とスロツトル開度に対応した回転数に
達した後回転数制御を開始するので、第６図のよ
うに許容回転数誤差以内に収束したときは正逆転
信号とも出力されず、回転数の低下もない。

次に、エンジン回転数Ｎが減速設定数Naより
低い状態でアイドルスイツチ１２３がOFFより
ONした時は、タイマ１６の出力に関係なく従来
装置と同様に直ちに回転数制御が行なわれる。減
速設定回転数Naは過渡時間が短かくて直ちに回
転数制御が行なわれても大きな回転数低下を招か
ない値に設定することにより、減速時において大
きな回転数低下を招かずかつ減速後の負荷変動よ
る回転変動に対しても速みやかな回転修正が可能
となる。

尚、上記実施例ではスロツトル開度制御式のエ
ンジン回転数制御装置について述べたがエアバイ
パス式においても同様の効果が得られることは明
らかである。

また、上記実施例では電動モータ式のエンジン
回転数制御御装置について説明したがバキユーム
ダイヤフラム式のアクチユエータや電流制御式の
リニアアクチユエータにおいても同様な効果を奏
することが出来る。

以上の如くこの発明によれば、スロツトル開度
がアイドル開度へ移行したときの回転数が、減速
設定回転数以上のときは、タイマ手段による所定
時間の遅れをもつて、又、減速設定回転数以下の
低い回転数のときは、タイマ手段とは無関係に直
ちに、それぞれ回転数フイードバツク制御を開始
させることにより、回転数フイードバツク制御に
よる回転数低下やエンストが発生しやすい高回転
からのアイドル移行時には回転数フイードバツク
の禁止によつてこれを適確に防止できると共に、
回転数低下やエンストが発生しにくい低回転から
のアイドル移行には遅れ時間を無視して直ちに回
転数フイードバツク制御を行いアイドル移行直後
の不安定となりやすい回転数をフイードバツク制
御によつて目標回転数に速やかに収束させること
ができ、エンジン回転数を速かに安定化させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置を示すブロツク図、第２図は
第１図の制御信号の特性図、第３図，第４図は第
１図の動作を示すタイミングチヤート、第５図は
本発明の一実施例を示すブロツク図、第６図は第
５図の動作を示すタイミングチヤートである。 図において、１……点火コイル、２……点火コ
イル制御装置、３……周期計測回路、４……回転
数演算回路、５……目標回転数演算回路、６……
偏差検出回路、７……制御パルス幅演算回路、８
……パルス幅カウンタ、９……制御周期カウン
タ、１０……制御信号発生回路、１１……駆動回
路、１２……アイドルスイツチ１２３内蔵のスロ
ツトルバルブ駆動装置、１３……スロツトルバル
ブ、１５……減速回転数検出器、１６……タイ
マ、１７……アイドル判別器である。尚、各図中
同一記号は同一部分又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エンジンのアイドル状態を判別するアイドル
   判別手段によつて判別されたエンジンのアイドル
   状態においてアイドル目標回転数と実際のエンジ
   ン回転数との比較出力によつてエンジンの吸入空
   気量を制御して実際のエンジン回転数を上記目標
   回転数になるようにフイードバツク制御するエン
   ジン回転数制御装置において、上記アイドル判別
   手段は、スロツトルバルブの位置がアイドル状態
   にあることを検出するスロツトル位置検出手段
   と、該スロツトル位置検出手段の出力が非アイド
   ルからアイドル状態へ変化し後所定時間を計測す
   るタイマ手段と、上記スロツトル位置検出手段の
   出力が非アイドルからアイドル状態へ変化したと
   き、このときの実際回転数と上記目標回転数より
   高く設定された減速設定回転数とを比較し該実際
   回転数が減速回転数より高いときは上記タイマ手
   段による所定時間遅れて回転数のフイードバツク
   制御を開始させ、上記実際回転数が減速設定回転
   数より低いときは上記タイマ手段とは無関係に直
   ちに回転数のフイードバツク制御を開始させる手
   段を含んで成るエンジン回転数制御装置。