JPH03172556A - 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に関し、特
にエンジン負荷の増大時での回転数制御の改良に関する
。

（従来の技術） 従来より、エンジンのアイドル回転数制御装置として、
例えば特開昭６１−２７９７５１号公報に開示されるよ
うに、エンジンにかかる外部負荷、例えばパワーステア
リング装置や車載エアコンの作動した負荷増大時には、
エンジンの吸入空気量を増量してアイドル回転数を設定
値だけ上昇させるものが知られている。

ところで、上述のように負荷増大時にアイドル回転数を
設定値だけ上昇させた目標値にフィードバック制御する
場合などでは、その目標値と実際回転数との偏差の演算
に加えて、負荷補正値やエンジン冷却水温度補正値など
、エンジン運転状態に応じた各種の補正値の演算を行う
ことが、アイドル回転数を目標値に精度良く制御できる
ので、好ましい。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、その場合、エンジンの各種制御に使用さ
れるマイクロコンピュータ等のコントローラでは、その
性能やコストの面から、各種演算の周期を極めて短くす
ることが困難であるため、その演算周期は所定の比較的
長い設定周期となる。

このため、フィードバック制御定数を大きな値に設定し
たとしても、この定数が実際にアイドル回転数の制御に
反映されるまでの時間が長くなる関係上、車載エアコン
等の外部負荷が作動を開始した当初では、上記の定数が
実際のアイドル回転数に反映されるまでの間に、アイド
ル回転数は低下してしまう欠点が生じる。

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、エンジンの外部負荷の作動の開始時での制御の応
答性を高めて、アイドル回転数の低下を有効に抑制、防
止することにある。

（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、エンジンの外
部負荷が作動を開始した当初では、アイドル回転数を制
御するための演算周期を通常の演算周期よりも短い周期
として、フィードバック制御定数等を素早くアイドル回
転数の制御に反映させることとする。

つまり、本発明の具体的な解決手段は、第１図に示すよ
うに、アイドル回転数を制御するための演算処理を設定
周期毎に行う第１演算手段２５を備えるとともに、エン
ジンにかかる外部負荷の作動状態を検出する負荷検出手
段１９と、該負荷検出手段１９により検出した外部負荷
の作動の開始から設定時間のあいだ、上記第１演算手段
２５の演算周期よりも短い設定周期でアイドル回転数を
制御するための演算処理を行う第２演算手段２６と、上
記負荷検出手段１９により検出した外部負荷の作動の開
始から設定時間のあいだは上記第２演算手段２６の演算
結果に基いてアイドル回転数を調整し、その他のときは
上記第１演算手′段２５の演算結果に基いてアイドル回
転数を調整する回転数調整手段２７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、外部負荷が作動してい
ない状態、又は外部負荷が作動中の定常状態では、第１
演算手段２５の演算結果に基いてアイドル回転数が回転
数調整手段２７により調整制御される。このことにより
、上記第１演算手段２５によりアイドル回転数を制御す
るための演算処理が設定周期毎に行われると、そのフィ
ードバック制御定数などがその時のエンジン運転状態に
良好に対応した値になって、アイドル回転数が目標値に
精度良くフィードバック制御されることになる。

また、外部負荷の作動の開始から設定時間のあいだの負
荷増大の過渡時では、アイドル回転数を制御するための
演算処理は第２演算手段２６によって上記の第１演算手
段２５の設定周期よりも短い設定周期で繰返し行われ、
その演算結果に基いてアイドル回転数がその短い設定周
期で繰返し調整制御され、このことにより、その演算さ
れたフィードバック制御定数などがアイドル回転数の制
御に素早く反映されるので、制御応答性が高くなって、
外部負荷の作動の開始に伴うアイドル回転数の低ドが有
効に抑制ないし防止される。

（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、エンジンの外部負荷が作動を開始
した時から設定時間を経過するまでの間の負荷増大の過
渡時には、アイドル回転数を制御するための演算処理を
通常よりも短い設定周期で行い、その演算結果に基いて
アイドル回転数をこの短い設定周期で繰返し制御するの
で、目標回転数への制御の応答性が良くなって、エンジ
ンの外部負荷の作動の開始に伴うアイドル回転数の低下
を十分に抑制ないし防止することができる効果を奏する
。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第２図以下の図面に基いて説明
する。

第２図において、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は一端が上記燃焼室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とが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。

また、上記吸気通路５において、スロットル弁７の上下
流には、該スロットル弁７をバイパスする小径のバイパ
ス吸気通路１０が接続され、該バイパス吸気通路１０に
は、該吸気通路１０の通路面積を調整するデユーティ電
磁弁１１が配置され、該デユーティ電磁弁１１によりバ
イパス吸気通路１０を流通するバイパス吸気量を調整し
て、アイドル回転数を調整するように構成している。

さらに、燃焼室２において、吸気通路５の開口部には吸
気弁１２が、排気通路６の開口部には排気弁１３が各々
配置されていると共に、頂部には燃焼室２内の混合気に
点火する点火プラグ］４が配置されている。加えて、１
５は高電圧を発生する点火コイル、１６は該点火コイル
１５の高電圧を燃焼行程となる気筒の点火プラグ１４に
配電する配電器であって、該配電器１６はクランク角（
エンジン回転数）を検出する回転数センサとしての機能
を併有している。

加えて、１７は吸入空気量を検出する熱線式のエアフロ
ーセンサ、１８はスロットル弁７の開度を検出する開度
センサ、１９はエンジン１にかかる外部負荷としてのパ
ワーステアリング装置の作動状態を検出する負荷検出手
段としてのパワーステアリングスイッチであって、これ
らセンサ及びスイッチの検出信号は内部にＣＰＵ等を有
するコントローラ２０に入力される。そして、上記コン
トローラ２０によりデユーティ電磁弁１１を制御するこ
とにより、バイパス吸気量を調整して、アイドル回転数
を制御する。

次に、上記コントローラ２０によるアイドル回転数制御
を第３図ないし第６図に基いて説明する。

第３図は入力処理ルーチンを示し、８ＩＩＩＩＩＩＳｅ
Ｃの処理周期で繰返し処理されるものであり、スタート
して、ステップＳ＋１でテスト端子スイッチの０Ｎ１０
　Ｆ　Ｆ状態を判別して、０８時にはステップＳ＋２で
対応するメモリをＯＮにセットし、ＯＦＦ時にはステッ
プＳ＋３で対応するメモリをＯＦＦにセットする。

その後、ステップＳ１４でパワーステアリングスイッチ
１９の状態を判別し、ＯＦＦ時にはステップＳ＋５で対
応するメモリをＯＦＦにセットするが、０８時にはステ
ップＳ＋６で第６図の割込みフローに進んで、パワース
テアリング装置の作動の開始から設定時間が経過するま
での間は該割込フローに基づくアイドル回転数制御を行
うこととする。

さらに、ステップＳ１７〜ＳＩ＋２ではエアコンスイッ
チやその他のスイッチの状態を判別して、各々上記と同
様にスイッチの０８時には対応するメモリをＯＮにセッ
トする一方、ＯＦＦ時には対応するメモリをＯＦＦにセ
ットして終了する。

第４図はアイドル回転数を制御するための演算処理を設
定周期（例えば３２ｔＩＩＩＩＩＳｅＣ）毎に行う第１
演算手段２５としての制御フローを示し、スタートシて
、ステップＳ、ｌで上記第３図の入力処理ルーチンで人
力した各種信号を読込み入力した後、ステップＳｐ２で
エンジンのアイドルスイ・ソチがＯＮ状態（つまりスロ
ットル弁開度が全開状態）にあり且つエンジン回転数Ｎ
ｃが設定値（例えば１０００ｒ、ｐ、ｍ　）未満の状態
にあるアイドル運転時か否かを判別し、アイドル運転時
には、ステップＳｐ３以降でアイドル回転数を目標値に
フィードバック制御する。つまり、ステップＳｐ３では
先ず目標回転数Ｎ。を第７図に示すマツプからエンジン
冷却水温度が低いほど高い回転数値に設定するとともに
、ステップＳＰ４でアイドル回転数の基本制御量ＧＢを
第８図に示すマツプからエンジン冷却水温度が低いほど
大きな値に設定する。その後、ステップＳｐ５で実際の
アイドル回転数Ｎｅと上記で求めた目標アイドル回転数
Ｎ。

との偏差ΔＮｅを算出し、この回転数偏差ΔＮＱ０ に応じた微小制御量ΔＧｐＢをステップＳＦ６で第９図
に示すマツプに基いて、偏差ΔＮｅを小さくするように
偏差ΔＮｅが大きいほど大値に設定し、この微小制御量
ΔＧＰＢを前回のフィードバック補正ｆｆ１ＧｐＢ（ｔ
−ｔ）に加算して今回のフィードバック補正ｉｔ　Ｇ　
Ｐ　Ｒを求める。さらに、ステップＳｐ７ではパワース
テアリング装置の作動に伴うエンジンの負荷補正や、車
載エアコンの可変容量型圧縮機のその時の容量値などに
対応した補正量Ｇｃを演算して、ステップＳｐ８で最終
制御量Ｇを式　Ｇ−ＧＢ　＋ｃｐＢ＋Ｇｃにて算出する
。

一方、上記ステップＳＰ２で非アイドル運転時と判断さ
れたときには、ステップｓｐ９でその時のエンジン運転
状態に応じた固定の最終制御ｉＧを演算する。

そして、その後は、ステップ５ＰＩｆｌで上記の最終制
御ｌＬＧをデユーティ電磁弁１１に対するデユティ率Ｄ
−ｆ’（Ｇ）に変換して、終了する。

そして、上記のようにデユーティ率りが演算されると、
例えば１６ｓｓｓｅｃの処理周期で処理され１す る第５図に示す出力処理ルーチンに基いて、上記で求め
たデユーティ率りの制御信号をデユーティ電磁弁１１に
出力する。

続いて、第６図に示す割込みフローを説明する。

スタートして、ステップＳＲＩでパワーステアリングス
イッチ１９の状態を判別し、ＯＮ時の場合にはステップ
ＳＲ２で対応するメモリをＯＮにセットシた後、ステッ
プｓｎ３でパワーステアリングスイッチ１つがＯＦＦ→
ＯＮに変化したか否かを判別し、ＯＦＦ→ＯＮに変化し
たパワーステアリング装置の作動の開始時には、ステ・
ノブＳＲ４で上記第４図の演算フローに優先して演算す
る時間としてのタイマの初期値Ｔを設定した後、ステッ
プＳＲ５及びＳＲ６でこのタイマがＴ−０になるまでの
間は、ステップＳＲ７でパワーステアリング装置の作動
による負荷増大に対応した負荷補正値Ｇｐを演算し、そ
の後、ステップＳＲ８でこの負荷補正値ｃｐをデユーテ
ィ電磁弁１１に対するデユーティ率Ｄ−ｆ（Ｇｐ）に変
換して、ステップＳＲ９でこのデユーティ率りの制御信
号をデュ２ ティ電磁弁１１に出力することを繰返す。

そして、タイマが設定時間Ｔを計測し終った後、及び上
記ステップＳＲＩでパワーステアリングスイッチがＯＦ
Ｆ作動したパワーステアリング装置の作動の停止時には
、ステップ５ＲＩＯで対応するメモリをＯＦＦにセット
した後、上記第３図、第４図及び第５図の通常の制御ル
ーチンに戻る。

よって、上記第６図の制御フローのステップＳＲ１〜Ｓ
Ｒ７により、上記パワーステアリングスイッチ１９によ
り検出したパワーステアリング装置の作動の開始から設
定時間（タイマ時間Ｔ）のあいだは、上記第４図の制御
フローの第１演算手段２５の演算周期（３２＋ｕｓｅｃ
　）よりも短い、該第６図の制御フローのステップＳＲ
Ｉ〜ＳＲ９までの繰返し周期でもってアイドル回転数を
制御するための負荷補正値Ｇｐの演算処理を行うように
した第２演算手段２６を構成している。また、第５図の
出力処理ルーチン及び第６図の割込みフロのステップＳ
Ｒ８及びＳＲ９により、パワーステアリングセンサ１９
により検出したパワーステ３ アリング装置の作動の開始からタイマ時間Ｔのあいだは
上記第２演算手段２６の演算結果に基いてアイドル回転
数を調整し、その他のときは上記第１演算手段２５の演
算結果に基いてアイドル回転数を調整するようにした回
転数調整手段２７を構成している。

したがって、上記実施例においては、パワーステアリン
グ装置が作動を開始した後のタイマ時間Ｔが経過するま
での間の負荷増大の過渡時には、第６図の割込みフロー
がないときには、この負荷増大に応じた負荷補正値Ｇｐ
が設定されてこの補正値Ｇｐがアイドル回転数制御に反
映されるまでの時間は最大で５６　ｍｍ５ｅｃの遅れ時
間が生じる。

つまり、パワーステアリング装置の作動の開始の情報が
その開始の８　ｍｍ５ｅｃ後に第３図の入力処理フロー
により入力され、その３２　ｍｍ５ｅｃ後にその入力情
報に基いて基本制御量０８％フィードバック補正量ＧＰ
Ｂｓ及び負荷補正量Ｇｐの演算処理が行われ、その１Ｇ
ＩＩＩＩＩＳｅＣ後に負荷補正量Ｇｐを含む最終制御ｆ
ｉＱに基いてデユーティ電磁弁１１が４ デユーティ制御されることになる。

しかし、本実施例では、パワーステアリング装置の作動
の開始後、最大でも８ＩＩＩＩｌｌｓｃｃが経過すると
第６図の割込みフローに進んで、その後のタイマ時間Ｔ
の間は、パワーステアリング装置の作動による負荷増大
の過渡時に対応した負荷補正値Ｇｐが該第６図のステッ
プＳＲＩ〜ＳＲ９の繰返し周期で演算され、この繰返し
周期でデユーティ電磁弁１１が繰返しデユーティ制御さ
れるので、パワーステアリング装置の作動の開始後は、
はぼ連続的にバイパス吸気量を増量制御することができ
、その結果、従来のようにアイドル回転数が実際に制御
されない最大５６ＩＩＩＩＩｌｓｅｃの間での負荷の増
大過程でのアイドル回転数の低下を有効に抑制できる。

そして、上記タイマ時間Ｔの経過、つまりパワーステア
リング装置の作動が終了して一定負荷となった定常時に
は、第４図の演算フローの演算結果に基いてアイドル回
転数が目標回転数Ｎ。にフィードバック制御されること
になる。

５ 尚、上記実施例では、パワーステアリング装置の作動の
開始後のタイマ時間Ｔの間は、負荷補正値Ｇｐでバイパ
ス吸気量を繰返し見込み制御して増量したが、その他、
フィードバック制御によりバイパス吸気量を増量制御し
てもよい。

また、上記実施例では、パワーステアリング装置の作動
の開始に限って本発明を適用したが、他の外部負荷、例
えば車載エアコンの作動の開始にも同様に適用できると
ともに、アイドル回転数制御はバイパス吸気量に限らず
、混合気の点火時期制御により行ってもよい。

【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９図は本発明の実施例を示し、第２図は
全体構成図、第３図ないし第６図はコントローラによる
アイドル回転数の制御を示すフローチャート図、第７図
はエンジン冷却水温度に対する目標回転数特性を示す図
、第８図はエンジン冷却水温度に対する基本制御量特性
を示す図、第９図は回転数偏差に対する微小制御量の設
定特性を６ 示す図である。 １・・・エンジン、 ・・・パワーステアリ ２０・・・コントロ ・・・第２演算手段、 １１・・・デユーティ電磁弁、１９ ングスイツチ（負荷検出手段）、 う、２５・・・第１演算手段、２６ ２７・・・回転数調整手段。 ７ 第５ 図 第４ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）アイドル回転数を制御するための演算処理を設定
   周期毎に行う第１演算手段を備えるとともに、エンジン
   にかかる外部負荷の作動状態を検出する負荷検出手段と
   、該負荷検出手段により検出した外部負荷の作動の開始
   から設定時間のあいだ、上記第１演算手段の演算周期よ
   りも短い設定周期でアイドル回転数を制御するための演
   算処理を行う第２演算手段と、上記負荷検出手段により
   検出した外部負荷の作動の開始から設定時間のあいだは
   上記第２演算手段の演算結果に基いてアイドル回転数を
   調整し、その他のときは上記第１演算手段の演算結果に
   基いてアイドル回転数を調整する回転数調整手段とを備
   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。