JPH0339182B2 - - Google Patents

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
に関するものである。

（従来技術） 一般にエンジン（主として自動車用エンジン）
のアイドル回転数制御装置は、アイドル運転領域
では例えばエンジンの冷却水温を基準として目標
回転数を設定し、実際のエンジン回転数が当該目
標回転数に一致するようにフイードバツク制御を
行なう一方、非アイドル運転領域では、上記フイ
ードバツク制御を停止して当該停止時の一定の制
御値に基づいてオープンループ制御を行なうよう
に構成されている（例えば、特開昭55−156230号
公報参照）。

ところが、このような従来技術による場合、フ
イードバツク制御とオープンループ制御の相互の
切換え時に制御値が急変することから、エンジン
回転数が一時的に低下または上昇するラフアイド
ル現象を生じ、過渡特性の悪いものとなつてしま
う欠点がある。また、その結果、特に自動車用エ
ンジンにあたつては運転フイーリングの悪化を招
くことにもなる。

（発明の目的） 本発明は、以上のような欠点を改善するために
なされたもので、アイドル運転領域におけるフイ
ードバツク制御領域と非アイドル運転領域との切
換え時の過渡的な制御領域を本来のアイドル領域
内に設定するとともに該過渡制御領域内における
アイドル回転数制御用の制御値をエンジン回転数
に応じ所定の割合で漸進的に変化させることによ
り、当該切換え時の過渡特性を良好にしエンジン
回転数の変化を安定させるとともに運転者に悪い
運転フイーリングを感じさせないようにしたエン
ジンのアイドル回転数制御装置を提供することを
目的とするものである。

（目的を達成するための手段） 本発明は、以上の目的を達成するためにエンジ
ンの回転数を調整する回転数調整手段を備え、エ
ンジンのアイドル運転領域において、エンジンの
実回転数とアイドル目標回転数との回転数偏差に
基づいて上記回転数調整手段をフイードバツク制
御することによりエンジンのアイドル回転数が上
記目標回転数に一致するようになすとともにエン
ジンの非アイドル運転領域では上記回転数調整手
段にオープンループ制御用の一定の制御値を与え
るようにしたエンジンのアイドル回転数制御装置
において、上記フイードバツク制御を行う領域を
上記アイドル運転領域の上限値よりも所定値だけ
低く設定し、該アイドル運転領域の上限値より所
定値低い値から上記アイドル運転領域の上限値ま
での間の所定レンジを過渡制御領域として設定す
る過渡制御領域設定手段と、上記回転数調整手段
の制御値を上記過渡制御領域設定手段により設定
された過渡制御領域においては、その時のエンジ
ン回転数の変化に応じて漸進的に増加または減少
させるようにした制御値補正手段とを備えてなる
ものである。

（作用） 従つて、以上の手段によるとアイドル運転領域
におけるフイードバツク制御領域と非アイドル運
転領域相互の制御系切換時に於ける過渡領域の制
御値は共にエンジン回転数の変化に応じて漸進的
に変化されることになり、過渡特性が良好になる
のでエンジン回転数の急変現象は生じない。その
結果、ラフアイドルを防止でき運転者に与える運
転フイーリングも改善される。また、該過渡制御
領域は本来のアイドル運転領域内に設定されてい
るので、例えば急加速時にようにスロツトル開度
が急激に拡大されて非アイドル域に移行したよう
な場合には、上記制御値補正手段は作動せず、速
やかなオープンループ制御への切換えが実行され
るようになるから、特に加速レスポンスが良好と
なる。

（実施例） 先ず、第１図〜第５図は、本発明の一実施例に
よるエンジンのアイドル回転数制御装置を示すも
のであり、第１図は本発明のクレーム対応図、第
２図は上記実施例装置のシステム全体の構成を示
す概略図、第３図は上記実施例装置の動作を説明
するフローチヤート、第４図は上記実施例装置に
おける第３図の制御動作を説明するスロツトルバ
ルブ開度（TVO）とエンジン回転数（Ne）との
関係を示す特性グラフ、第５図は同じく上記実施
例装置の第３図の制御動作を説明する吸気量制御
用の電磁弁制御信号のデユーテイー比とエンジン
回転数との関係を示す特性グラフである。

先ず最初に第２図を参照して本発明実施例装置
のシステムの概略を説明し、その後要部の制御動
作の説明に入る。

第２図において、符号１はエンジン本体であ
り、エンジンへの吸入空気はエアクリーナを介し
て外部より吸入され、その後エアフローメータ
２、スロツトルチヤンバ３、インテークマニホー
ルド４を経て各シリンダに供給され、また燃料は
後述のECU９によつて制御されるフユーエルイ
ンジエクタ５により噴射されるようになつてい
る。そして上記各シリンダへの吸入空気の量は、
上記スロツトルチヤンバ３内に設けられているス
ロツトル弁６によつて制御される。スロツトル弁
６は、アクセルペダルに連動して操作され、アイ
ドル運転状態では、殆ど閉じた状態（アイドル開
度）に維持される。

一方、上記スロツトルチヤンバ３には、上記ス
ロツトル弁６をバイパスしてバイパス通路７が設
けられており、このバイパス通路７にアイドル時
のエンジン回転数調整手段として作用する電磁弁
（絞り弁）８が設けられている。従つて、アイド
ル運転状態では、上記エアフロメータ２を経た吸
入空気は、上記バイパス通路７を介してシリンダ
に供給されることになり、その供給量は上記電磁
弁８によつて調節される。この電磁弁８は、エン
ジンコントロールユニツト（以下、ECUと略称
する）９より供給される制御パルス信号（以下、
単に制御信号と言う）のデユーデイー比によつて
その開閉状態が制御される。ECU９は、例えば
マイクロプロセツサ（CPU）を中心とし、メモ
リ（ROMおよびRAM）およびインターフエー
ス（Ｉ／Ｏ）回路を備えて構成されている。そし
て、このECU９の上記インタフエース回路には、
例えばサーミスタにより検出されたエンジン本体
１の冷却水温度の検出信号、例えばポテンシヨメ
ータにより検出されたスロツトル弁６の開度信号
（TVO）、エアフローメータ２によつて検出され
た吸入空気検出信号などが各々入力される。

なお、符号１０は、３元触媒コンバータ１１を
備えた排気管を示している。

次に、以上の制御装置の動作を第３図を参照し
て詳細に説明する。

最初に制御動作がスタートされると、先ず所定
の時間間隔で上述した内の２種の入力情報、すな
わち、実際のエンジン回転数（Ne）、スロツトル
弁開度信号（TVO）が読み込まれ（ステツプ
S₁）、次いでこれらの情報に基にして先ず現在の
運転状態が第４図に示すアイドル運転領域(A)にあ
るか否かが判断される（ステツプS₂）。すなわち、
エンジン回転数（Ne）が所定値（N_EXT）以下で
スロツトル弁６の開度（TVO）が所定開度
（TVO_EXT）以下のときに、アイドル運転領域(A)
と判断し、他方上記エンジン回転数（Ne）が上
記の所定値（N_EXT）よりも高く、スロツトル弁
６の開度が上記所定開度（TVO_EXT）よりも大き
いときには非アイドル運転領域と判断する。

そしてアイドル運転領域Ａにある場合には、続
いてアイドル回転数制御のための上記制御信号用
のデユーテイー比の演算動作に移行して、先ず最
初に上記エンジンからの冷却水温の検出信号に対
応して決定される基本特性値（D_B）を算出する
（ステツプS₃）エンジン始動状態では、この基本
特性値（D_B）のみによつてデユーテイー比が決
定される）。

他方、上記判断の結果が非アイドル運転領域
（NO）である場合には、オープンループ制御に
切換えられ、エンジン回転数制御のためのデユー
テイー比を本来のアイドル運転領域を脱出すると
きの最終デユーテイー比（D_EXT）（通常待受量と
呼んでいる）に固定する（ステツプS₄）。そして、
これが最終的な制御出力として出力される（ステ
ツプ₁₂）。

次に、上記ステツプS₃によつて上記基本特性値
（D_B）が決定されると、続いてそれに対応するエ
ンジンの目標回転数（No）が演算され（ステツ
プS₅）、さらに再び上記スロツトル弁６の開度状
態の判断に移る（ステツプS₆）。

ステツプS₆でのスロツトル弁６の開度判断は、
上記ステツプS₅で算出されたフイードバツク制御
のためのエンジンの目標回転数（No）に対し、
フイードバツク制御を行なうか行なわないか、つ
まりアイドル運転領域内のフイードバツク制御を
行なう領域（A₁）を決定するもので、スロツト
ル弁６の最小開度（TVOmin）に対して所定の
余裕開度（α）を加えた開度（TVOmin＋α）
を基準値として実際のスロツトル弁６の開度を比
較し、当該スロツトル弁６の開度が上記基準値以
上である場合にはフイードバツク制御を停止して
オープンループ制御に切換え、アイドル運転領域
における上記目標回転数（No）に対応したデユ
ーテイー比（D_ID）を、上記基本特性値（D_B）に
目標回転数に対するフイードバツク用の補正値
（D_FB）を加えた値（D_B＋D_FB）に設定する（ステ
ツプS₈）。

そして、当該制御周期における目標回転数
（No）からさらにエンジン回転数が上昇してアイ
ドル運転領域(A)を脱出するようになるまでの過渡
領域（A₂＝No〜N_EXT）においては、デユーテイ
ー比Ｄを当該エンジン回転数の上昇（No〜
N_EXT）に応じて漸進的に増加させるように次式
(1)の演算を行なう（ステツプS₉）。

D_ID＋Ne−No／N_EXT−No×Ａ ……(1) 但し、Ａ＝D_EXT−D_ID すなわち、この(1)式による演算値は、上記アイ
ドル運転用の制御デユーテイー比（D_ID）に対し
て、エンジンの目標回転数（No）からアイドル
運転領域(A)外に脱出するまでの各回転数に応じた
デユーテイー比変化量Ne−No／N_EXT−No・（D_EXT−D_ID
） を加えたものであり、アイドル運転領域内におけ
るフイードバツク制御領域（A₁）からオープン
ループ制御領域までの過渡領域（A₂）における
制御値(D)の変化を示している。そして、この制御
値が最終的な制御出力として出力される（ステツ
プS₁₂）。

一方、上記ステツプS₆によるスロツトル弁６の
開度判断の結果、実際のスロツトル弁６の開度が
上記基準値（TVOmin＋α）よりも小さい場合
（No）には、フイードバツク制御のための目標回
転数（No）との偏差に応じた補正値（D_FB）を演
算する（ステツプS₁₀）。

そして、この補正値（D_FB）を上記基本特性値
（D_B）に加算した値（D_B＋D_FB）を制御値として
算出する（ステツプS₁₁）。

そして、この値を最終的な制御出力として出力
する（ステツプS₁₂）。

なお、上記（ステツプS₉）の説明は、エンジン
が目標回転数（No）さら増速してアイドル運転
領域(A)を脱出するに至るまでについてのものであ
つたが、これとは逆にエンジンが非アイドル運転
領域から減速してアイドル運転領域(A)内に移入す
る場合は、上記（ステツプS₉）は次式（1′）のよ
うに変更される。

D_EXT−N_EXT−Ne／N_EXT−No×Ａ ……（1′） 但し、Ａ＝D_EXT−D_ID なお上記実施例は、スロツトル弁６をバイパス
するバイパス通路７に電磁弁８を設け、該電磁弁
を開閉制御する場合について述べたが、これに限
られるものではなく、例えばスロツトル弁６を直
接制御することによりエンジン回転数を調整して
もよい。

（発明の効果） 本発明は、以上に説明したように、エンジンの
回転数を調整する回転数調整手段を備え、エンジ
ンのアイドル運転領域において、エンジンの実回
転数とアイドル目標回転数との回転数偏差に基づ
いて上記回転数調整手段をフイードバツク制御す
ることによりエンジンのアイドル回転数が上記目
標回転数に一致するようになすとともにエンジン
の非アイドル運転領域では上記回転数調整手段に
オープンループ制御用の一定の制御値を与えるよ
うにしたエンジンのアイドル回転数制御装置にお
いて、上記回転数調整手段の制御値を、上記過渡
制御領域設定手段により設定された過渡制御領域
においては、その時のエンジン回転数の変化に応
じて漸進的に増加または減少させるようにした制
御値補正手段とを備えてなることを特徴とするも
のである。

従つて、本発明によると、フイードバツク制御
が行なわれるアイドル運転領域とオープンループ
制御が行なわれる非アイドル運転領域との切換過
程の過渡領域では、エンジン回転数調整手段に供
給される制御値が漸進的に緩かに変化させられる
ので、上記過渡領域における過渡特性が良好にな
る結果、エンジン回転数の一時的な急変現象は発
生せず、ラフアイドル現象も起こらないので運転
者に与える運転フイーリングも改善される。ま
た、該過渡制御領域は本来のアイドル運転領域内
に設定されているので、例えば急加速時のように
スロツトル開度が急激に拡大されて非アイドル域
に移行したような場合には、上記制御値補正手段
は作動せず、従つて速やかなオープンループ制御
への切換えが実行されるようになり、特に加速レ
スポンスが良好となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の要部の構成を示すクレーム
対応のブロツク図、第２図は、本発明の一実施例
によるエンジンのアイドル回転数制御装置のシス
テム概略図、第３図は、上記実施例装置の制御動
作を説明するフローチヤート、第４図は、第３図
の制御動作におけるスロツトル弁開度（TVO）
とエンジン回転数（Ne）との関係を示す特性グ
ラフ、第５図は、第３図の制御動作におけるエン
ジン回転数調整のための制御信号デユーテイー比
とエンジン回転数との関係を示す特性グラフであ
る。 １……エンジン本体、６……スロツトル弁、７
……バイパス通路、８……電磁弁、９……エンジ
ンコントロールユニツト（ECU）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エンジンの回転数を調整する回転数調整手段
   を備え、エンジンのアイドル運転領域において、
   エンジンの実回転数とアイドル目標回転数との回
   転数の偏差に基づいて上記回転数調整手段をフイ
   ードバツク制御することによりエンジンのアイド
   ル回転数が上記目標回転数に一致するようになす
   とともにエンジンの非アイドル運転領域では上記
   回転数調整手段にオープンループ制御用の一定の
   制御値を与えるようにしたエンジンのアイドル回
   転数制御装置であつて、上記フイードバツク制御
   を行う領域を上記アイドル運転領域の上限値より
   も所定値だけ低く設定し、該アイドル運転領域の
   上限値より所定値低い値から上記アイドル運転領
   域の上限値までの間の所定レンジを過渡制御領域
   として設定する過渡制御領域設定手段と、上記回
   転数調整手段の制御値を上記過渡制御領域設定手
   段により設定された過渡制御領域においては、そ
   の時のエンジン回転数の変化に応じて漸進的に増
   加または減少させるようにした制御値補正手段と
   を備えてなるエンジンのアイドル回転数制御装
   置。