JPH0323326A

JPH0323326A - エンジンのアイドル回転数制御装置

Info

Publication number: JPH0323326A
Application number: JP15801289A
Authority: JP
Inventors: Tetsushi Hosogai; 徹志細貝; Akibumi Yamashita; 山下　晃文; Tetsuo Takahane; 高羽　徹郎; Yuji Sato; 雄二佐藤
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1989-06-19
Filing date: 1989-06-19
Publication date: 1991-01-31
Anticipated expiration: 2013-04-22
Also published as: JP2742094B2

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運転時にエンジン回転数
を目標回転数に制御する制御装置に関する。

（従来の技術）従来、この種の制御装置として、例えば特開昭５８−１
９０５７２号公報に開示されるように、吸気通路に、ス
ロットル弁をバイパスするバイパス通路を設けるととも
に、該バイパス通路に制御弁を設け、スロットル弁が閉
じるアイドル運転時（アクセルペダルを踏んでいない状
態）において、エアコンがオン作動するなどしてエンジ
ンに外部負荷がかかった場合、この外部負荷に応じてエ
ンジンの目標回転数を設定し、エンジンのアイドル回転
数がこの目標回転数になるように制御弁の開度を調節し
て吸入空気量を補正するようにしたものが知られている
。

（発明が解決しようとする課題）ところで、このようなアイドル回転数制御装置を、オー
トマチック●トランスミッションが連結されたエンジン
に設けた場合、アイドル運転時、トランスミッションが
ニュートラル●レンジ位置からドライブ・レンジ位置に
シフトされると、エンジンに負荷がかかるので、吸入空
気量を増大補正することになる。

その場合、例えば発進時などを基準にして補正空気量を
設定すると、エンジンがトランスミッションから駆動力
を受ける減速時には補正空気量が過大になってエンジン
回転数が高く維持され、減速感が損われる。

また、上述したように、エンジンに補機等から外部負荷
がかかり、この外部負荷に応じてエンジンの目標回転数
が高く設定された場合において、トランスミッションの
ニュートラル●レンジ位置からドライブ・レンジ位置へ
のシフトに応じて吸入空気量を増大補正する場合、小さ
な外部負荷を基準にして補正空気量を設定すると、大き
な外部負荷を受けたときに補正空気量が不足して回転落
ちが生じるし、大きな外部負荷を基準にして補正空気量
を設定すると、小さな外部負荷を受けたときに補正空気
量が過大になって吹き上がりが生じる。その場合、予め
マップに外部負荷の種類に応じて吸入空気量の補正空気
量を複数設定しておき、このマップに応じて補正空気量
を制御することも考えられるが、その分、セッティング
工数が増大することになる。

本発明はこのような点に着目してなされたものであり、
その目的とするところは、オートマチック・トランスミ
ッションの負荷トルクを正確に求め、この負荷トルクに
基づいてトランスミッションからの負荷に応じた空気量
補正を精度良く行うことにある。

（課題を解決するための手段）上記目的を達或するため、本発明では、トランスミッシ
ョンのタービン回転数とエンジンの目標回転数との比か
らトランスミッションの負荷トルクを求め、この負荷ト
ルクに応じて吸入空気流量の制御を補正することである
。

具体的に、本発明の講じた解決手段は、第１図に示すよ
うに、オートマチック・トランスミッション５０が連結
されたエンジンを前提とする。そして、これに対して、
吸入空気流量を調整する吸気流量調整手段４１と、エン
ジン回転数が外部負荷に応じた目標回転数になるように
上記吸気流量調整手段４１を制御する回転数制御手段４
２と、上記トランスミッション５０のタービン回転数を
検出するタービン回転数検出手段３４と、該夕一ビン回
転数検出手段３４および回転数制御手段４２の出力を受
け、上記タービン回転数と目標回転数との比からトラン
スミッション５０の負荷トルクを求め、この負荷トルク
に応じて上記回転数制御手段４２による吸気流量調整手
段４ｌの制御を補正する補正手段４３とを設ける構成と
したものである。

（作用）上記の構成により、本発明では、回転数制御手段４２に
より吸気流量調整手段４１が制御されてエンジン回転数
が外部負荷に応じた目標回転数になる。

その場合、回転数制御手段４２で設定された目標回転数
とタービン回転数検出手段３４で検出されたタービン回
転数とに基づき、補正手段４３によりトランスミッショ
ン５０の負荷トルクが求められ、この負荷トルクに応じ
て上記回転数制御手段４２による吸気流量調整手段４１
の制御が補正されるので、トランスミッション５０から
の負荷に応じた空気量補正が精度良く行われる。

すなわち、走行状態に合った空気量補正が行われるので
、エンジン減速時における空気量の過補正が防止され、
十分な減速感が得られる。しかも、外部負荷の種類に応
じてエンジンの目標回転数が変動した場合、この目標回
転数の変動に応じて上記空気量補正が行われるので、マ
ップによる補正空気量の制御などを行う必要がなく、セ
ッティング工数が少なくなる。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は本発明の実施例に係るアイドル回転数制御装置
を備えたエンジンを示す。同図において、１はシリンダ
ブロック、２は該シリンダブロック１の上に配設された
シリンダヘッドであって、該シリンダブロック１とシリ
ンダヘッド２とによりシリンダ３が形成され、該シリン
ダ３にピストン４が摺動自在に嵌挿されてシリンダ３上
方に燃焼室５が形成されている。

上記シリンダヘッド２には、燃焼室５に臨ませて点火プ
ラグ６が設けられている。７は二次電圧を発生させるた
めのイグニッション・コイルである。また、８はエンジ
ン出力軸に駆動されるように設けられ、且つ上記イグニ
ッション・コイル７および上記点火プラグ６に接続され
たディストリビュータであって、イグニッション・コイ
ル７からの二次電圧を点火ブラグ６に分配するものであ
る。

上記燃焼室５には吸気通路１０が接続され、該吸気通路
１０はエアクリーナ（図示省略）を介して大気に開放さ
れている。該吸気通路１０の燃焼室５への開口部には吸
気弁１１が設けられ、所定のタイミングでもって燃焼室
５に吸気を導入するようにしている。また、該吸気通路
１０には、吸気流量を調節するためのスロットル弁１２
が設けられている。さらに、該吸気通路１０には、スロ
ットル弁１２をバイパスするバイパス通路１３が設けら
れているとともに、該バイパス通路１３にはＩＳＣ弁１
４が設けられ、デューティ制御される。このバイパス通
路１３およびＩＳＣ弁１４は、吸入空気流量を調整する
吸気流量調整手段４１として機能する。また、上記吸気
通路１０には、バイパス通路１３と並列にサブ通路１７
が設けられている。該サブ通路１７には、エンジンの冷
却水温度に応じて作動する感温式のエアバルブ１８と、
通路面積を可変にするスクリュウ１９とが並列に設けら
れている。さらに、吸気通路１０の燃焼室側端部には吸
気に燃料を噴射供給するインジエクタｌ５が設けられて
いる。

上記燃焼室５には排気通路２０が接続され、該排気通路
２０は大気に開放されている。該排気通路２０の燃焼室
５への開口部には排気弁２１が設けられ、所定のタイミ
ングでもって燃焼室５から排気を導出するようにしてい
る。また、該排気通路２０には、排気を浄化するための
キャタリスト２２が設けられている。

そして、上記エンジンには、公知のオートマチック・ト
ランスミッション５０が連結されている。

該トランスミッション５０は、Ｎ，　　Ｐ，　　Ｌ，　
　Ｓ，Ｄ，　Ｈの各レンジ位置を備えている。以下、便
宜上、Ｎ，Ｐの各レンジ位置をＮレンジ、Ｌ，　　Ｓ，
Ｄ，　Ｒの各レンジ位置をＤレンジということにする。

そして、上記ＩＳＣ弁１４およびインジエクタ１５はコ
ントロールユニット３０によって、その作Ｄが制御され
、また、このコントロールユニット３０からイグニッシ
ョン・コイル７に所定のタイミングでもって点火信号が
送られる。

さらに、３１はエンジンの冷却水温度を検出するための
水温センサ、３２はオートマチック・トランスミッショ
ン５０に設けられ、該トランスミッション５０のレンジ
位置がＤレンジにあることを検出するためのＤレンジ検
出スイッチ、３３はエアコン（図示省略）のエアコン作
動スイッチ、３４はオートマチック・トランスミッショ
ン５０に設けられ、該トランスミッション５０のタービ
ン回転数を検出するタービン回転数検出手段としてのタ
ービンセンサ、３５はトランスミッション５０の油温を
検出するための油温センサ、３６はエアコンのコンプレ
ッサの圧力を検出するための圧カセンサ、３７はエンジ
ン回転数を検出するための回転数センサであって、これ
ら各センサ類３１〜３７の出力信号は上記コントロール
ユニット３０に入力されている。

次に、上記コントロールユニット３０の制御を、第３図
のブロック図に基づいて説明する。同図において、まず
、ブロックＢ１で水温センサ３１の出力ＴＨＷＳＤレン
ジ検出スイッチ３２の出力およびエアコン作動スイッチ
３３の出力からエンジンの目標回転数Ｎ．を演算する。

また、ブロックＢｚで水温センサ３１の出力ＴＨＷおよ
びエンジンの目標回転数Ｎｏからエンジンの損失トルク
を演算し、ブロックＢ３でタービンセンサ３４の出力Ｎ
Ｔ，油温センサの出力Ｔｏ　Ｉ　Ｌおよびエンジンの目
標回転数Ｎ．からトランスミッション５０の負荷トルク
を演算し、ブロックＢ４で圧カセンサ３６の出力ＰＡＣ
およびエアコン作動スイッチ３３の出力からエアコンの
負荷トルクを演算する。

そして、上記目標回転数Ｎ．と回転数センサ３７の出力
Ｎｅとの偏差に基づいて、ブロックＢ５でフィードバッ
ク補正すべきトルクを演算する。

さらに、このフィードバック補正トルクに、上記エンジ
ンの損失トルク、トランスミッション５０の負荷トルク
およびエアコンの負荷トルクを加えて最終トルクを求め
、ブロックＢ６でこの最終トルクから、これに応じた供
給空気量を演算する。

一方、ブロックＢ７では水温センサ３１の出力ＴＨＷか
ら吸気通路１０を通過すべき空気流量を演算し、この空
気流量を上記供給空気量から引いた値を補正空気量とし
てブロックＢ８に入力し、このブロックで補正空気量か
ら駆動デューティが求められる。そして、ブロックＢ９
で、この駆動デューティに基づいてＩＳＣ弁１４をデュ
ーティ制御する。

次に、上記コントロールユニット３０の制御を、第４図
〜第７図のフローに基づいて説明する。第４図において
、スタート後、ステップＳ１で第５図のサブルーチンに
よりエンジンの目標回転数ＮＯを演算する。すなわち、
サブルーチンのステップＳ２＋でトランスミッション５
０がＤレンジにあるか否かを判定し、Ｄレンジにあると
きはステップＳ２２で第８図に示すＮｏｓｏをＮＯＢに
し、ＮレンジにあるときはステップＳ２３で第８図に示
すＮＯＢＮをＮｏＢにする。そして、ステップＳ２４で
エアコンがオン操作されているか否かを判定し、オン操
作されているときにはステップＳ２５で、Ｎ０８と、エ
アコンオン操作時におけるエンジン目標回転数ＮＯＡＣ
とのうち、いずれか大きい方をエンジン目標回転数Ｎｏ
としてリターンする。一方、エアコンがオン操作されて
いないときにはステップＳ２Ｂで、ＮＯ８をエンジン目
標回転数ＮＯとしてリターンする。

そして、第４図のフローに戻り、ステップＳ２でエンジ
ンの損失トルクＴ’Ｌｏｓｓを、ＴＬＯＳＳ”ＴＬＯＳ
ＳＢ　ＸＣＬＯＳＳＷにより演算する。ここで、ＴＬＯ
ＳＳＢはエンジン水温が摂氏８０度のときのエンジンの
損失トルクであり、第９図に示すように目標回転数ＮＯ
の関数である。また、ｃＬＯｓｓＷは水温補正係数であ
り、第１０図に示すように水温センサ３１の出力Ｔ｝Ｉ
Ｗ（水温）の関数である。

次に、ステップＳ３で容量係数ＫＰを、“ＫＰ−ＫＰＢ
　・ＣＫＰＷ”により求める。ここで、ＫＰａはトラン
スミッション５０の油温か摂氏１００度のときのトラン
スミッション５０固有の容量係数であり、第１１図に示
すようにトランスミッション５０のタービン回転数ＮＴ
と目標回転数ＮＯとの比ＮＴ／Ｎｏの関数である。また
、ＣＫＰＷは浦温補正係数であり、第１２図に示すよう
にトランスミッション５０の油温’ｒｏ　！　Ｌの関数
である。

そして、ステップＳ４でトランスミッション５０の負荷
トルクＴＡＴを“ＴＡＴ−Ｋｐ−Ｎｏ２゜により求める
。さらに、ステップＳ５で第６図のサブルーチンにより
エアコンの負荷トルクＴＡＣを演算する。すなわち、サ
ブルーチンのステ・ノブＳ３１でエアコンがオン操作さ
れているか否かを判定し、オン操作されているときには
ステップＳ３２でエアコンの負荷トルクＴＡＣを“ＴＡ
　Ｃ　−ＫＡＣ”ＰＡＣ”により求めてリターンする。

ここで、ＫＡは定数、ＰＡＣはエアコンのコンプレツサ
の圧力である。一方、エアコンがオン操作されていない
ときにはステップＳ３３で、ＮＯＢをエンジン目標回転
数Ｎｏとする。負荷トルクＴＡＣを“Ｏ″にしてリター
ンする。

次に、第４図のフローに戻り、ステップＳ６で第７図の
サブルーチンによりフィードバック捕正トルクＴＦＢを
演算する。すなわち、サブルーチンのステップＳ４１で
フィードバック条件が成立したか否かを判定し、成立し
ているときには、ステップＳ４２でフィードバック補正
トルクＴＦＢを“ＴＦＢ−ＴＦＢ　＋ＴＦＢ　■”によ
り求めてリターンする。ここで、ＴＦＢＩは補正トルク
の修正量である。第１３図はフィードバック制御におけ
るゲインを示す。一方、フィードバック条件が成立して
いないときには、ステップＳ４３でフィードバック補正
トルクＴＦ８を“０″にしてリターンする。

さらに、ｔＪ４図のフローに戻り、ステップＳ７でエン
ジンの必要発生トルクＴＴＯＴＡＬ　　（ｉ終トノレク
）を’ＴＴＯＴＡＬ譚ＴＬ　Ｏ　Ｓ　Ｓ　十ＴＡ　Ｔ＋
Ｔ，，　Ｃ　十’ｒ）−　８　’により求める。そして
、この必要発生トルクＴＴＯＴＡＬに応じた供給空気量
ＱＴＯＴＡＬを演算する。

次いで、ステップＳ９で吸気通路１０を通過すべき空気
流量ＱＭＡＩＮを演算し、ステップＳ１●でＩＳＣ弁１
４を通過すべき空気流量Ｑ＋ｓｃを、’ＱＩＳＣ−ＱＴ
ＯＴＡＬ−ＱＭＡＩＮ’！＝より求める。ここで、ＱＭ
ＡＩＮは第１４図に示すようにエンジン水温ＴＨＷの関
数である。さらに、ステップＳｏでこの空気流量ＱＩＳ
Ｃに応じたＩＳＣ弁１４の駆動デューティＤを’Ｄ−Ｄ
Ｂ　−ＣＴｃｏＩＬ−Ｃｖ８″により求める。そして、
ステップＳ＋２で上記駆動デューティＤを出力してＩＳ
Ｃ弁１４を駆動する。ここで、ＤＢは基本駆動デューテ
ィであって、ＩＳＣ弁１４のデューティ・ソレノイドの
コイル温度が摂氏８０度で且つ供給電圧が１４Ｖのとき
の値であり、第１５図に示すように空気流ｆｌＱ＋ｓｃ
の関数である。また、ＣＴＣＯＩＬはコイル温補正係数
であって、第１６図に示すようにコイル温度（ここでは
エンジン水温”ｒＨｗで代用）の関数である。さらに、
ＣｖＢは電圧補正係数であって、第１７図に示すように
供給電圧ｖ８の関数である。

以上のフローにおいて、ステップＳｌ，ステップＳ２＋
　ステップ８５〜ＳＩ２によって、エンジン回転数が外
部負荷に応じた目標回転数になるように吸気流量調整手
段４１を制御する回転数制御手段４２を構成している。

また、ステップＳ３およびステップＳ４によって、ター
ビン回転数検出手段（タービンセンサ）３４および回転
数制御手段４２の出力を受け、上記タービン回転数と目
標回転数との比からトランスミッション５０の負荷トル
クを求め、この負荷トルクに応じて上記回転数制御手段
４２による吸気流量調整手段４１の制御を補正する補正
手段４３を構成している。

したがって、上記実施例においては、回転数制御手段４
２により吸気流量調整手段４１が制御されてエンジン回
転数がエアコンによる外部負荷に応じた目標回転数にな
る。

その場合、回転数制御手段４２で設定された目標回転数
とタービン回転数検出手段（タービンセンサ）３４で検
出されたタービン回転数とに基づき、補正手段４３によ
りトランスミッション５０の負荷トルクが求められ、こ
の負荷トルクに応じて上記回転数制御千段４２による吸
気流量調整手段４１の制御が補正されるので、トランス
ミッション５０からの負荷に応じた空気量補正が精度良
く行われる。

すなわち、走行状態に合った空気量補正が行われるので
、エンジン減速時における空気量の過補正が防止され、
十分な減速感が得られる。しかも、外部負荷の種類に応
じてエンジンの目標回転数が変動した場合、この目標回
転数の変動に応じて上記空気量補正を行うことができる
ので、マップによる補正空気量の制御などを行う必要が
なく、セッティング工数が少なくなる。

（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、エンジン回転数が外部負荷に応じ
た目標回転数になるように吸入空気流量を調整するとと
もに、トランスミッションのタービン回転数と上記目標
回転数との比からトランスミッションの負荷トルクを求
め、この負荷トルクに応じて吸入空気流量を補正するよ
うにしたので、エンジン回転数を外部負荷に応じた目標
回転数に制御する場合、トランスミッションからの負荷
に応じた空気量補正が精度良く行われることから、走行
状態に合った空気量補正が行われてエンジン減速時にお
ける空気量の過補正が防止され、十分な減速感が得られ
るとともに、外部負荷に応じてエンジンの目標回転数が
変動した場合、この目標回転数の変動に応じて空気量補
正が行われて、マップによる補正空気量の制御などを行
う必要がなく、セッティング工数が少なくなる。

【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〜第１７図は本発明の実施例を示し、第２図は全
体概略構戒図、第３図はコントロールユニットの作動を
説明するブロック図、第４図〜第７図コントロールユニ
ットの作動を説明するフローチャート図、第８図はエン
ジン水温と目標回転数との相関図、第９図は目標回転数
と損失トルクとの相関図、第１０図はエンジン水温と水
温補正係数との柑関図、第１１図はタービン回転数と目
標回転数との比に対する容量係数の相関図、第１２図は
トランスミッションの油温と油温補正係数との相関図、
第１３図はフィードバック補正のゲインを示す特性図、
第１４図はエンジン水温と吸気通路を通過すべき空気流
量との相関図、第１５図はＩＳＯ弁を通過すべき空気流
量と駆動デューティとの相関図、第１６図はエンジン水
温とコイル温補正係数との相関図、第１７図は供給電圧
と電圧補正係数との相関図である。３４・・・タービンセンサ（タービン回転数検出手段）４１・・・吸気流量調整手段４２・・・回転数制御手段４３・・・補正手段５０・・・トランスミッション第６図第８図第５図ＦＢケーイン第１３図第９図第１０図第１１図第１２図第７図第１４図第１５図第１６〔第１７図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）オートマチック・トランスミッションが連結され
たエンジンにおいて、吸入空気流量を調整する吸気流量
調整手段と、エンジン回転数が外部負荷に応じた目標回
転数になるように上記吸気流量調整手段を制御する回転
数制御手段と、上記トランスミッションのタービン回転
数を検出するタービン回転数検出手段と、該タービン回
転数検出手段および回転数制御手段の出力を受け、上記
タービン回転数と目標回転数との比からトランスミッシ
ョンの負荷トルクを求め、この負荷トルクに応じて上記
回転数制御手段による吸気流量調整手段の制御を補正す
る補正手段とを設け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。