JPH03107557A - 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制御装置の改良に関
し、特に例えば車載エアコンの作動等に伴うエンジン負
荷の増大時に吸入空気量を増大させてアイドル回転数を
上昇制御するものの改良に関する。

（従来の技術） 本出願人は、先に、この種のエンジンのアイドル回転数
制御装置として、特開昭５８−８２５０号公報に開示す
るように、自動変速機付エンジンにおいて、変速レンジ
がＮの無負荷時からＤの走行レンジに切換えられた負荷
時には、エンジン負荷の増大に応じてアイドル回転数を
設定回転数にまで上昇させるのに必要な吸入空気量の増
量分、つまり負荷補正量を時間的に２段階に分けて供給
することにより、アイドル回転数の上昇を比較的緩かに
行って、エンジン出力の急変化を抑制したものを提案し
ている。

（発明が解決しようとする課題） しかるに、本発明者が負荷補正量の内容を仔細に検討し
たところ、負荷補正量には、エンジン負荷の増大に伴う
アイドル回転数の低下を吸収し補償する負荷吸収空気量
と、真にアイドル回転数を上昇させるるのに必要な回転
数アップ空気量との２種類かあり、このため負荷補正量
を２段階に分けて供給しても、前段の補正量が負荷の増
大を吸収するのに必要な空気量未満の場合には、その分
たけアイドル回転数の低下を招くし、逆に、前段の補正
量が負荷の増大を吸収する空気量を越えて多いときには
、その分だけアイドル回転数も急に上昇することになる
。その結果、特に後者の場合に、自動変速機を搭載した
車両が渋滞時などでアクセルペダルを全量にして微速で
徐々に走行している際に、例えば車載クーラを作動させ
てエンジン負荷が増大した時には、車速が急に上昇して
、車両が唐突に飛び出す異和感を運転者に与えることに
なる。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目
的は、エンジン負荷の増大時には、その負荷の増大に起
因するアイドル回転数の低下変動を効果的に抑制しつつ
、アイドル回転数を徐々に上昇変化させることにある。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、本発明では、負荷補正量を
負荷吸収空気量と回転数アップ空気量とに分けて供給す
ることとする。

つまり、本発明の具体的な解決手段は、エンジンに接続
される外部負荷の作動時に吸入空気量を増量してアイド
ル回転数を上昇させるようにしたエンジンのアイドル回
転数制御装置を対象とする。

そして、第１図に示すように、エンジンの吸入空気量を
調整する空気量調整手段２９と、上記外部負荷の作動の
開始時を検出する負荷変化検出手段３と、該負荷変化検
出手段３０により検出した外部負荷の作動の開始時に、
該外部負荷の作動の開始によるアイドル回転数の変化を
なくすのに必要な設定負荷吸収空気量の全量を一気に供
給するよう上記空気量調整手段２９を制御する第１空気
量制御手段３１と、上記負荷変化検出手段３０の出力を
受け、外部負荷の作動の開始時からアイドル回転数を上
昇させる設定回転数アップ空気量を徐々に増量しながら
供給するよう上記空気量調整手段２９を制御する第２空
気量制御手段３２とを設ける構成としている。

（作用） 以上の構成により、本発明では、アイドル運転状態にお
いて、例えば外部負荷としての車載クーラを作動させた
時には、その作動の開始時に設定負荷吸収空気量の全量
か第１空気量制御手段３１により一気にエンジンに供給
されるので、車載クラの作動に伴うアイドル回転数の低
下が有効に抑制ないし防止される。

そして、上記の負荷吸収空気量の供給と同時に、設定回
転数アップ空気量が第２空気量制御手段３２によりエン
ジンに供給され始めるが、この供給は、この回転数アッ
プ空気量を零値から時間をかけて徐々に増大するように
行われるので、アイドル回転数は漸次上昇して、車速は
急に変化することかない。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明のエンジンのアイドル回転
数制御装置によれば、車載クーラ等の作動の開始時にも
、エンジン負荷の増大に伴うアイドル回転数の低下変化
を有効に抑制ないし防止しなから、アイドル回転数を徐
々に上昇させることができるので、車速の急変化を抑え
て、車両が急に飛出す異和感を低減ないし解消すること
ができる。

（実施例） 第２図は本発明に係るエンジンのアイドル回転数制御装
置の全体構成を示し、１はエンジン、２はエンジン１の
シリンダ３に摺動自在に嵌挿したピストン４により容積
可変に形成される燃焼室、５は一端が大気に連通し、他
端が上記燃焼室２に開口して吸気を供給するための吸気
通路、６は一端が」二足燃焼室２に連通し他端が大気に
開放されて排気を排出するための排気通路である。上記
吸気通路５には、吸入空気量を調整するスロットル弁７
と、該スロットル弁７下流側で燃料を噴射供給する燃料
噴射弁８とか配設されているとともに、排気通路６には
排気浄化用の触媒装置９が配設されている。

上記吸気通路５のスロットル弁７の配置部分には、吸気
のバイパス通路１０が形成され、該バイパス通路１０に
は、該通路１０の通路面積を調整する制御弁１１が配置
されていて、該制御弁１１による通路面積の調整により
、バイパス通路１０を流れる吸気バイパス量を調整して
、エンジン１の吸入空気量を調整するようにした空気量
調整手段２９を構成している。

尚、３０は吸気通路５の燃焼室２への開口部に配置され
た吸気弁、３］は排気通路６の燃焼室２への開口部に配
置された排気弁、３２は燃焼室２の頂部に配置されて混
合気を点火する点火プラグである。

加えて、１３は高電圧を発生する点火コイル、］４は該
点火コイル１３の高電圧を爆発行程となる気筒の点火プ
ラグ３２に配電する配電器であって、基準気筒を識別す
る気筒識別センサとしての機能と、エンジン回転数を検
出する回転数センサとしての機能を備えている。

加えて、１．５はスロットル弁７上流側で吸気温度を検
出する吸気温度センサ、１６は吸入空気量を検出するエ
アフローセンサ、１７はスロットル弁７の全閉時に閉じ
るアイドルスイッチ、］８はスロットル弁７の開度を検
出するスロットルポジションセンサ、１９はエンジン冷
却水温度を検出する水温センサ、２０はエンジン１のノ
ック振動を検出するノックセンサ、２］は排気通路６の
触媒装置９上流側に配置され、排気中の酸素濃度成分に
より空燃比を検出する空燃比センサである。

また、２２は車速を検出する車速センサ、２３は車載ク
ーラやパワーステアリング装置等の作動を検出してＯＮ
作動する負荷スイッチである。

そして、上記各センサ及びスイッチ類１４〜２３の検出
信号は、各々、内部にＣＰＵ等を有するコントローラ２
８に入力されていて、該コントロラ２８により、上記制
御弁１］を制御してバイパス吸気量を調整制御し、アイ
ドル回転数を制御するように構成していると共に、上記
燃料噴射弁８からの燃料噴射量を調整してエンジン１の
出力を調整するようにしている。

次に、上記コントローラ２８によるアイドル回転数制御
を第３図の制御フローに基づいて説明する。

スタートして、ステップＳ１でエンジン回転数Ｎｅを読
込むと共に、ステップＳ２ではスロットル弁開度を、ス
テップＳ３ではエンジン冷却水温度を各々読込んで、ス
テップＳ４でこれ等信号に基いてエンジンのアイドル運
転時か否かを判別する。

そして、アイドル運転時の場合には、アイドル回転数制
御を行うこととし、先ずステップＳ５でエンジン負荷の
有無を判定した後、ステップＳ６で負荷スイッチ２３の
検出信号に基いて車載クラ等の外部負荷の作動を判別し
、ＯＮ作動した外部負荷の作動時にはステップＳ７以降
でアイドル回転数の上昇制御を行う。

つまり、外部負荷の作動時には、この作動した外部負・
荷によりエンジン負荷が増大するので、先ずステップＳ
７でこの負荷の増大に起因するアイドル回転数の低下を
防止するのに必要な負荷吸収空気量に相当する負荷吸収
分補正量Ｂを第４図に示すように設定すると共に、ステ
ップＳ８でアイドル回転数を現在回転数から目標回転数
にまで上昇させるのに必要な回転数アップ補正量Ａを同
図に示すように設定する。

その後、エンジン負荷の変化を把握するべく、ステップ
Ｓ９で前回の負荷の有無を判定した後、ステップＳＩＯ
で負荷スイッチ２３の状態を判別し、前回はＯＦＦ状態
であった停止時には今回が車載クーラ等の作動の開始時
であると判断して、ステップＳｌ＋でアイドル回転数を
徐々に上昇させる時間に相当する値Ｔ１にカウンタｎを
設定（ｎ−Ｔ１）した後、ステップＳ１２で回転数を徐
々に上昇させる場合の回転数アップ分補正量Ａ。を、上
記カウンタ値ｎを用いて式Ａ。−Ａ／ｎにて算出する。

０ その後は、ステップＳＩ３で上記エンジン負荷の増大に
対応した目標アイドル回転数値Ｎ２（例えば８００ｒ、
ｐ、ｍ’）を設定すると共に、ステップＳＩ４でその外
部負荷の作動前の停止していた場合の目標アイドル回転
数値Ｎｌ（例えば６００ｒ、ｐ、ｍ）を設定する。そし
て、ステップＳＩ５で回転数を徐々に上昇させる場合の
今回の過渡的な目標アイドル回転数Ｎ０を、上記の最終
的な目標回転数値Ｎ２と外部負荷の作動前の場合の目標
回転数値Ｎ１とに基いて式 ％式％） にて算出し、ステップＳ＋６でこの過渡的な目標値Ｎｏ
と実回転数値Ｎｅとの偏差ΔＮ（−Ｎ。−Ｎｅ）を求め
て、ステップＳ１７てこの偏差ΔＮに応じて回転数のフ
ィードバック補正ＪＺｋｃを式０式％） にて算出する。そして、ステップＳＩ８でアイドル回転
数のトータル補正量Ｔを、負荷吸収分補正量Ｂ、今回の
回転数アップ補正量Ａ。、及びフィードバック補正量Ｃ
に基いて式 ％式％ にて算出し、この補正量Ｔでバイパス吸気量制御用の制
御弁１１を制御して、リターンする。

そして、次回は上記ステップＳＩＯの判断がＮ。

（負荷スイッチ２３のＯＮ状態）であるので、ステップ
Ｓ２０でカウンタｎを１”だけ減算した後、ステップＳ
２＋でそのカウンタ値ｎを判別し、ｎ≠０のアイドル回
転数の上昇制御途中では上記ステップＳ１２〜Ｓ１９に
戻って過渡的な目標アイドル回転数Ｎ。をカウンタｎの
減少に応じて少しづつ上げながらこの目標回転数Ｎ。に
実回転数Ｎｅをフィードバック制御することを繰返す。

そして、上記ステップＳ２１でカウンタｎ−０の回転数
上昇期間を経過すると、ステップＳ２２でカウンタｎを
ｎ−１に設定し、ステップＳ２３で今回の回転数アップ
分補正量Ａ。を回転数アップ分補正ｆｆ１Ａに等しい値
（Ａｏ＝Ａ）に設定した後、ステップＳ２４で目標アイ
ドル回転数値Ｎ２を設定して、ステップＳ２５でこの目
標回転数値Ｎ２と実回転数値Ｎｅとの偏差（ΔＮ　＝　
Ｎ　２　　Ｎ　ｅ）を算出し、］　２ 上記ステップＳＩ７〜ＳＩ９に戻って、アイドル回転数
を最終的な目標値Ｎ２にフィードバック制御する。

そして、上述したように外部負荷の作動に伴いアイドル
回転数を上昇制御した後において、運転者又は搭乗者が
車載クーラ等の作動を停止させ、エンジン負荷が減少し
た時には、ステップＳ６で負荷スイッチ２３のＯＦＦ動
作が判断されるので、ステップＳ２６以降でアイドル回
転数の上昇制御を停止することとする。

つまり、ステップ８２６では前回の負荷の有無を判定し
、ステップＳ２７で負荷スイッチ２３の状態を判別する
。そして、前回はＯＮ状態であった作動時には今回が車
載クーラ等の作動の停止時であると判断して、ステップ
Ｓ２８で第４図に示すようにアイドル回転数を徐々に下
降させる時間に相当する値Ｔ２にカウンタｎを設定（ｎ
　＝Ｔ２　）　シた後、ステップＳ２９で今回の回転数
ダウン分補正量Ａ、を式Ａ。＝　Ａ　−Ａ　／　ｎにて
算出すると共に、ステップＳ３０でその外部負荷の停止
した状態での３ アイドル回転数の目標値Ｎ２を設定し、ステップＳ３１
で外部負荷が作動していた場合の１」標アイドル回転数
値Ｎ、を設定して、ステップＳ　３２ては回転数を徐々
に下降させる場合の今回の過渡的な目標アイドル回転数
Ｎ。を式 ％式％） にて算出する。また、ステップＳ３３では上記外部負荷
の作動の開始時に設定した負荷吸収補正ｚＢをＢ＝Ｑに
戻して、エンジン負荷の急減少に起因するアイドル回転
数の上昇を防止することとする。

そして、上記ステップＳＩ６〜ＳＩ９に戻って実回転数
Ｎｅを上記過渡的な目標回転数値Ｎ。にするよう制御弁
１１をフィードバック制御して、リタンする。

そして、ステップＳ３１＋及びＳ３５で回転数を下降制
御する時間が経過するまでは上述したアイドル回転数の
漸次下降制御を実行し、その下降制御時間を経過すると
、ステップＳ３８でカウンタ値ｎをｎ＝１に設定した後
、ステップＳ３７で回転数アップ分補正ＪｉＡ。をＡｏ
＝０に設定すると共に、ス４ テップＳ３３を経てステップＳＩ６〜Ｓ１９に戻って、
実回転数ＮＢを上記外部負荷の停止した状態での目標ア
イドル回転数値Ｎ２にするよう制御弁１１をフィードバ
ック制御して、リターンする。

よって、上記第３図の制御フローにおいて、ステップＳ
６及び８１０により、負荷スイッチ２３のＯＮ１０　Ｆ
　Ｆ状態の変化でもって車載クーラ等の外部負荷の作動
の開始時を検出する負荷変化検出手段３０を構成してい
る。また、ステップＳ７及びＳＩ８により、上記負荷変
化検出手段３０により検出した外部負荷の作動の開始時
には、その外部負荷の作動の開始によるアイドル回転数
の低下変化をなくすのに必要な負荷吸収分補正量Ｂを設
定し、この補正ｉＢの全量を含めてバイパス吸気量制御
用の制御弁１１を制御して、その負荷吸収分補正量Ｂに
相当する設定負荷吸収空気量の全量を一気にエンジン１
に供給するようにした第１空気量制御手段３１を構成し
ている。また、同制御フローのステップＳ１１．ＳＩ２
及びＳＩ８〜Ｓ２３により・、上記負荷変化検出手段３
０の出力を受けて、ア５ イドル回転数を負荷増大した状態での目標回転数値Ｎ２
にまで上昇させるのに必要な回転数アップ分補正量Ａを
設定し、この補正量Ａから時間経過に応じて増大する今
回の回転数アップ分補正ｆｆ１Ａ。を設定して、この補
正ＩＡｏを用いて制御弁１１を制御し、このことにより
最終的な回転数アップ分補正量Ａに相当する設定回転数
アップ空気量を外部負荷の作動の開始時から徐々に増量
変更しながらエンジン１に供給するようにした第２空気
量制御手段３２を構成している。

したがって、上記実施例においては、第４図に示すよう
に、車載クーラ等の外部負荷が作動を開始して負荷スイ
ッチ２３がＣＡＮ作動すると、この作動の開始時に負荷
吸収分補正量Ｂに相当する設定負荷吸収空気量の全量が
この時点て一気にエンジン１に供給されるので、エンジ
ン負荷の増大に伴うアイドル回転数の低下が有効に防止
ないし抑制されて、実アイドル回転数はそのまま負荷増
大前の目標回転数値Ｎ、に良好に保持される。

そして、上記負荷の作動開始時から、１回毎の６ 回転数アップ補正ｍＡ。が次第に増大するのに応じて回
転数アップ空気量が徐々に増量してアイドル回転数か徐
々に上昇し、その１回毎の補正ＭＡ。か最終的な回転数
アップ補正量Ａに至ると、回転数アップ空気量も最終的
に設定値になって、アイドル回転数が目標値Ｎ２にまで
上昇することになる。よって、エンジン負荷の増大に伴
うアイドル回転数の上昇が徐々に行われるので、特に自
動変速機搭載の車両が渋滞等でアクセルペダルを全閉に
して微速で緩かに走行している場合に車載クラ等を作動
させても、車速が急に上昇変化して車両が不用意に飛出
す感じを運転者に与えることが有効に防止、抑制される
。

また、車載クーラ等の作動が停止して負荷スイッチ２３
がＯＦＦ作動した場合には、上記とは逆に、その作動の
停止時に負荷吸収分補正ｆｆ１Ｂが同図に示すように直
ちにＢ＝０に設定されて、設定負荷吸収空気量の全量が
素早く供給されなくなるので、エンジン負荷の急な減少
に伴うアイドル回転数の上昇が有効に防ＩＪ−１抑制さ
れる。

］７ しかも、上記車載クーラの停止時から、１回毎の回転数
アップ補正量Ａ。が次第に減少して回転数アップ空気温
が徐々に減量されるので、アイドル回転数は徐々に下降
して負荷減少時での目標回転数値Ｎ１に達し、この場合
にも車速か急変することが有効に防止、抑制される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図である。 第２図ないし第４図は本発明の実施例を示し、第２図は
全体構成図、第３図はコン］・ローラによるアイドル回
転数制御を示すフローチャート図、第４図は作動説明図
である。 ］・・・エンジン、１０・・・バイパス通路、１１・・
・制御弁、１４・・・配電器（回転数センサ）、２３・
・・負荷センサ、２８・・・コン］・ローラ、２９・・
・空気量調整手段、３０・・・負荷変化検出手段、３］
・・・第１空気量制御手段、３２・・・第２空気量制御
手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンに接続される外部負荷の作動時に吸入空
   気量を増量してアイドル回転数を上昇させるようにした
   エンジンのアイドル回転数制御装置であって、エンジン
   の吸入空気量を調整する空気量調整手段と、上記外部負
   荷の作動の開始時を検出する負荷変化検出手段と、該負
   荷変化検出手段により検出した外部負荷の作動の開始時
   に、該外部負荷の作動の開始によるアイドル回転数の変
   化をなくすのに必要な設定負荷吸収空気量の全量を一気
   に供給するよう上記空気量調整手段を制御する第１空気
   量制御手段と、上記負荷変化検出手段の出力を受け、外
   部負荷の作動の開始時からアイドル回転数を上昇させる
   設定回転数アップ空気量を徐々に増量しながら供給する
   よう上記空気量調整手段を制御する第２空気量制御手段
   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。