JPH0350099B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アイドリング回転速度を帰還制御す
るためのバイパス通路の流量断面積を制御する電
磁制御弁に断線が生じた場合の車両の暴走を防止
することができるアイドリング回転速度制御方法
に関する。

アイドリング回転速度制御装置ではバイパス通
路の流通断面積を制御する電磁制御弁の入力電流
が零になると、すなわち電磁制御弁に断線等の故
障が生じた場合、電磁制御弁は最大開度になる。
電磁制御弁が最大開度になると吸入空気流量が増
大するので、従来装置では機関回転速度が増大し
て自動車のシフトレバーがドライブ等の走行レン
ジにある場合には自動車が暴走する危険がある。

こうした機関回転速度制御のためのエンジン回
転速度アクチユエータの異常による暴走を防止す
る制御方法の例として、特開昭56−141036号公報
に記載の発明がある。

この公報記載の発明では、エンジン回転速度ア
クチユエータの異常を判断したらこのエンジン回
転速度アクチユエータによるエンジン回転速度の
フイードバツク制御を中止し、エンジンの状態に
は関係なく空燃比を強制的に希薄側に設定して空
燃比アクチユエータを駆動制御するという構成が
採用されている。そして、その説明によれば、こ
の空燃比の希薄制御によつてエンジン回転速度を
低下させることができるとのことである。

しかしながら、この公報記載の技術の様に、エ
ンジン回転速度を全く考慮することなく空燃比を
希薄にしたのでは以下の問題が存在した。

即ち、空燃比制御とエンジン回転速度制御とは
全く別の観点にたつ技術であるから、空燃比を所
定の希薄状態に強制的に制御したからといつて、
かならずしも思つた通りにエンジン回転速度が低
下するとは限らず、場合によつてはそのときのエ
ンジン条件としてはリーンになりすぎてエンジン
ストールを起こしたり、逆に十分に回転速度を低
下できない場合も考えられるという問題があつた
のである。エンジンストールの発生する様な場合
には、異常を検知した時点で車両の運転ができな
くなつてしまい、修理工場等へ運んでいくことが
できないという問題を発生させる。一方、エンジ
ン回転速度が十分に低下できない場合は、そもそ
もの目的である暴走の危険を確実に回避できない
ことになる。

この様に、従来の技術では、アイドリング回転
速度制御における電磁制御弁の異常時にこれを適
用したとしても、的確に対応することができず、
最悪の場合は暴走の危険を回避できず、また自力
で修理工場へたどりつけない場合がある等の問題
があつた。

そこで、本発明においては、確実に暴走の危険
を回避すると共に、修理工場への自力走行の能力
を確保するといつた目的を的確に達成することの
できるアイドリング回転速度制御方法を提供する
ことを目的として完成された。

この目的を達成するため、本発明においては、
絞り弁を設けられている吸気通路部分に対して並
列にバイパス通路が設けられ、アイドリング期間
ではバイパス通路の流通断面積を電磁制御弁によ
り制御して機関のアイドリング回転速度を制御
し、電磁制御弁が異常の場合には電磁制御弁が最
大開度となる電子制御機関において、電磁制御弁
が異常である場合には、機関回転速度が目標アイ
ドリング回転速度近傍の所定値を越える領域にあ
るときに燃料カツトを実施することを特徴とす
る、アイドリング回転速度制御方法を採用した。

なお、電磁制御弁の異常は、例えば、電磁制御
弁によるアイドリング回転速度制御期間において
機関回転速度が第１の所定値以上にある状態が所
定時間以上継続した場合を異常とする判断条件に
従うことで簡単に判断することができる。

即ち、電磁制御弁が異常の場合には、電磁制御
弁が全開状態になつてしまうため、機関回転速度
を低下させることができず機関回転速度が高い状
態になる。そこで、その機関回転速度が高くなつ
てしまつた状態を判断することができる様に第１
の所定値（例えば後述の実施例では1200r.p.m.）
を設定しておけば異常を判断することができる。
また、こうした異常が発生した場合には、電磁制
御弁は閉状態になることができない訳であるか
ら、アイドリング回転速度制御を行おうにも機関
回転速度が第１の所定値よりも高い状態が続行す
ることになるから、特許請求の範囲第２項に実施
態様として記載した如く、第１の所定値に時間の
条件をも加味すれば、一時的な機関回転速度の増
大等は無視でき、確実に異常を判断することがで
きる。従つて、この特許請求の範囲第２項の実施
態様に従うならば、この暴走防止と修理工場への
自力走行とを両立させた異常時の制御を、確実に
異常が生じているときにだけ実施し得るという作
用をも奏する。しかし、勿論、一時的な機関回転
速度の増大も含めて異常と判断しても本発明の第
１の目的である暴走の防止という観点からは十分
である。

こうして異常が判断されたならば、本発明では
機関回転速度が目標アイドリング回転速度近傍の
所定値を越える領域にあるときに燃料カツトを実
施する。具体的には、後述実施例では、目標アイ
ドリング回転速度が800r.p.m.であるから、その
近傍の1000r.p.m.を越えるときは燃料カツトする
こととしている。従つて、機関回転速度は1000r.
p.m.を越えることがなくなる。そして、燃料カツ
トを開始する回転速度Nfiと燃料カツトから復帰
する回転速度Nfeとを設ける場合にあつて、例え
ばNfi＝1000r.p.m.でNfe＝800r.p.m.とすれば、
異常と判断された後の機関回転速度は、第５図に
示す様に、目標アイドリング回転速度である
800r.p.m.の近傍である所定範囲内（1000r.p.m.と
800r.p.m.との間）に維持されることになる。

この様に、本発明によれば、異常と判断された
後の機関回転速度は、アイドリング状態であろう
とそれ以外の状態であろうと、エンジン状態に係
わらず、必ず目標アイドリング回転速度近傍に制
御され、それ以上に高くなることができない。

ところで、目標アイドリング回転速度は、機関
がエンジンストールを起こすことのない値に設定
されている。従つて、本発明の制御方法によれ
ば、電磁制御弁が異常によつて全開状態となつた
場合には、エンジンストールを起こすことなくか
つ、暴走することもない所定の低い機関回転速度
に制御され、第１の目的である異常時の暴走の回
避に留まらず、修理工場への自力走行の能力をも
確保することができる。

そして、かかる顕著な作用・効果は、異常によ
り機関回転速度の正常な制御が不可能となつた場
合に、闇雲に機関回転速度を低下させるための何
等かの制御（例えば空燃比の希薄化）を実行する
のではなく、機関回転速度を条件としての燃料カ
ツト制御を実行するという従来にない新規な構成
の採用によつて初めて達成されたのである。

なお、燃料カツト制御については、一部の電子
制御機関では最高出力を制御したり、減速時の出
力制御をする等の目的で実施されているが、それ
らと本発明とは全く目的が異なる。即ち、本発明
において燃料カツトを実施する回転速度の条件
は、目標アイドリング回転速度近傍の所定値とい
う、従来の燃料カツト制御の思想からは全く考え
られない範囲の条件となつている。つまり、本発
明はこうした従来の燃料カツト制御という構成を
単に適用したものでもない。

このことを詳しく説明するならば、従来から実
施されている燃料カツト条件は、アイドリング回
転速度制御における電磁制御弁が全開となつた状
態（例えば1200r.p.m.）よりも遥かに高い回転速
度（例えば1600r.p.m.）近傍に機関回転速度を制
御すべく設定されている。従つて、単なる燃料カ
ツト制御では暴走を回避することはできないので
あり、本発明は目的に応じた特別の構成の採用と
特別の条件の設定とによつて初めて顕著な作用・
効果を奏することができたのである。

なお、こうした最高出力抑制や減速時の制御に
おいて燃料カツトをも行う装置では、電磁制御弁
の異常時には燃料カツト条件を本発明の意図する
範囲（目標アイドリング回転速度近傍の所定値）
へ設定変更するという構成を採用することで簡単
に対応することができる。

即ち、絞り弁を設けられている吸気通路部分に
対して並列にバイパス通路が設けられ、アイドリ
ング期間ではバイパス通路の流通断面積を電磁制
御弁により制御して機関のアイドリング回転速度
を制御し、異常の場合には最大開度となる電磁制
御弁を備え、かつ、機関回転速度が所定値以上に
なつたら燃料カツトを実施する電子制御機関にお
いて、電磁制御弁が異常である場合には、前記燃
料カツトの条件を、目標アイドリング回転速度近
傍の所定値に変更することを特徴とする、第２発
明のアイドリング回転速度制御方法を採用すれば
よいのである。

この第２発明では、燃料カツト条件を変更する
という構成を採用したことにより、まつたく新た
に構成を付け加えるのではなく、もともと備えて
いた構成を変更するだけという簡単な対応でよい
という点にも特徴がある。なお、これが条件の単
なる変更ではないということは、その条件が通常
の燃料カツト制御で実行されている条件より遥か
に低いところにあるということと、そうすること
で初めて本発明の意図する目的を達成し、顕著な
作用・効果を奏するということとから明らかであ
る。

図面を参照して本発明の実施例を説明する。

エアクリーナから吸入された吸入空気は吸気通
路１を通つて吸気弁２から機関本体３の燃焼室４
へ供給される。燃焼室４はシリンダヘツド５、シ
リンダブロツク６、およびピストン７により画定
され、点火プラグ８による着火により燃焼した燃
焼室４の混合気は排気弁９から排気管１０へ排出
される。吸気通路１には上流から順番に、吸入空
気流量を検出するエアフローメータ１３、吸気温
センサ１４、加速ペダルに連動する絞り弁１５、
およびサージタンク１６が設けられている。電気
パルスにより作動する電磁式燃料噴射弁１７は、
吸気ポート近傍に設けられ、燃料を噴射する。気
筒判別センサ２０および回転角センサ２１は配電
器２２の軸１９の回転からクランク角を検出し、
気筒判別センサ２０はクランク角が720゜変化する
ごとに１つのパルスを発生し、回転角センサ２１
はクランク角が30゜変化するごとに１個のパルス
を発生する。点火装置２３は、点火コイルを含
み、点火二次電流を配電器２２を介して点火プラ
グ８へ送る。水温センサ２４は、シリンダブロツ
ク６に取付けられ、冷却水温度を検出し、車速セ
ンサ２５は変速機の出力軸の回転から車速を検出
する。スロツトルスイツチ２６は絞り弁１５のア
イドリング開度を検出する。バイパス通路２９
は、一端において絞り弁１５より上流に、他端に
おいてサージタンク１６に接続され、すなわち絞
り弁１５を設けられている吸気通路部分に対して
並列に設けらている。リニアソレノイド式電磁制
御弁としてのISC弁（ISC：idle speed control）
３０はソレノイド３１と、ソレノイド３１の電磁
力により軸線方向位置を変化しこれによりバイパ
ス通路２９の流通断面積を制御する弁体３２とを
備えている。電子制御装置３５は、エアフローメ
ータ１３、吸気温センサ１４、気筒判別センサ２
０、回転角センサ２１、水温センサ２４、および
車速センサ２５から入力信号を受け、燃料噴射弁
１７、点火装置２３、およびISC弁３０へ出力信
号を送る。

第２図は電子制御装置３５の内部の詳細なブロ
ツク図である。車速センサ２５の出力パルスはバ
ツフア３７を介して入出力ポート３８へ送られ
る。エアフローメータ１３および吸気温センサ１
４のアナログ出力はそれぞれバツフア３９，４０
からマルチプレクサ４１およびＡ／Ｄ（アナロ
グ／デジタル）変換器４２を介して入出力ポート
３８へ送られる。気筒判別センサ２０および回転
角センサ２１の出力パルスは整形回路４５を介し
て入出力ポート４６へ送られ、スロツトルスイツ
チ２６の出力は入出力ポート４６へ直接送られ
る。ISC弁３０は入出力ポート４６から駆動回路
４７を介してパルスを受ける。点火装置２３は出
力ポート５０から駆動回路５１を介して点火パル
ス信号を受け、燃料噴射弁１７は出力ポート５２
から駆動回路５３を介して燃料噴射パルスを受け
る。バス５４は入出力ポート３８，４６、出力ポ
ート５０，５２、RAM５４、ROM５６、CPU
５７を互いに接続し、CPU５７はCLOCK５８か
らクロツクパルスを受ける。

第３図は本発明を実施するプログラムのフロー
チヤートであり、このプログラムはメインプログ
ラムに含められて実行される。ステツプ６３では
アイドリング回転速度の帰還制御中か否かを判別
し、判別結果が正であればステツプ６４へ進み、
否であればこのプログラムを抜ける。アイドリン
グ回転速度の帰還制御は、暖機終了後で絞り弁１
５がアイドリング開度にあつてかつ車速が零であ
る場合に行なわれるので、アイドリング回転速度
の帰還制御中か否かは水温センサ２４、車速セン
サ２５、およびスロツトルスイツチ２６からの入
力から判定できる。ステツプ６４では機関回転速
度Ｎが1200r.p.m.以上上であるか否かを判別し、
Ｎ≧1200r.p.m.であればステツプ６５へ進み、Ｎ
＜1200r.p.m.であればこのプログラムを抜ける。
機関回転速度Ｎは回転角センサ２１からの入力か
ら検出することができ、アイドリング回転速度が
1200r.p.m.以上であることはISC弁３０が全開に
なつていることを意味する。ステツプ６５ではＣ
＋１をＣに代入する。ただしＣは経過時間測定の
カウンタの値である。厳密には、例えば4msecご
とに実行される時間割込みのプログラムにおいて
所定のカウンタの値を１増加させ、その所定のカ
ウンタの値が12になると、所定のフラグをセツト
し、その所定のフラグが１であればステツプ６５
においてＣを１だけ増大させる。したがつてＣは
約48msecごとに１ずつ増大する。ステツプ６６
では2.5secが経過したか否かをＣの値から判別
し、判別結果が正であればステツプ６７へ進み、
否であればこのプログラムを抜ける。ステツプ６
７では燃料カツト回転速度を減小させる。燃料カ
ツト回転速度は、燃料カツトを実施する最小機関
回転速度Nfiと燃料カツトを終了する機関回転速
度Nfe（Nfi＞Nfe）とから成り、ステツプ６７で
はNfiおよびNfeともに減少する。ステツプ６３，
６４の条件が成立した場合に直ちにステツプ６７
を実行せず、それらの条件が2.5sec継続して成立
してからステツプ６７で燃料カツト回転速度
Nfi，Nfeを減少させたのは、ISC弁３０の断線
以外の原因でステツプ６３，６４が成立する場合
を排除するためである。Nfi，Nfeは本来は減速
期間における燃料カツトを行なうために設定され
ているものであるが、ステツプ６７の実行により
アイドリング期間にも燃料カツトが行なわれるこ
とになる。

第４図および第５図はISC弁３０に断線が生じ
た場合の、それぞれ従来方法および本発明におけ
る機関回転速度の変化を示している。従来方法で
はNfi，NfeはISC弁３０に断線に関係なく一定
であるので、ISC弁３０に断線が生じた場合はＡ
に示されるようにアイドリング回転速度はNfiよ
り少し小さい回転速度、例えば1600r.p.m.とな
り、正常時の機関回転速度の変化Ｂ（800r.p.m.）
に対して非常に大きく、シフトレバーがドライブ
レンジ等の走行レンジにあるときには車両が暴走
する危険がある。本発明ではISC弁３０に断線が
生じた場合にはNfi，Nfeが例えば1000r.p.m.およ
び800r.p.m.に減少されるので、燃料カツトが実
施され、アイドリング回転速度は800r.p.m.と
1000r.p.m.との間の低回転速度範囲で変動し、車
両の暴走の危険を防止する。また、アイドリング
回転速度はNfiとNfeとの間を適当な周期で変動
するので、運転者は機関の異常を容易に気付くこ
とができる。なおこの場合に全面的な燃料カツト
を実施しないのは、修理工場までの自動車の運転
を確保するためである。

このように第１，第２発明によれば、バイパス
通路の流通断面積を制御する電磁制御弁に断線等
の異常が生じてこの電磁制御弁が全開となつてし
まつた場合には、その後の機関回転速度を目標ア
イドリング回転速度（エンジンストールを起こす
ことがないが暴走に至ることもない機関回転速
度）近傍の所定値を越えない様に燃料カツト制御
を実行する。従つて、異常時に機関回転速度がこ
の目標アイドリング回転速度近傍の所定値を越え
る状態となつたならば燃料カツトが実行されて機
関回転速度がこの目標アイドリング回転速度近傍
の所定値を越えない方向に制御される。一方、機
関回転速度が、その目標アイドリング回転速度近
傍の所定値を越えない状態に制御されているなら
ば燃料カツトはなされない訳であるから、機関回
転速度は結局はこの目標アイドリング回転速度近
傍の所定値辺りに維持されることになる。この結
果、本発明によれば、電磁制御弁に異常が発生し
た状態において確実に暴走を防止することができ
ると共に、修理工場への自立走行の能力をも確保
することができる。

かかる顕著な効果は、機関回転速度を条件とし
た燃料カツト制御を実行するという構成によつて
初めて達成されたものであり、機関回転速度とは
無関係に制御を実行する特開昭56−141036号公報
記載の思想（強制的な空燃比希薄制御の思想）で
は解決し得なかつた問題を、燃料カツト制御とそ
の条件という観点から解決し、それらの相乗効果
として初めて安定的に達成することができたので
ある。

また、特に第２発明では、こうした異常時に対
応するために新たに構成を付加するのではなく、
条件の変更という簡単な対応で処理できる点にも
特徴がある。従つて、電子制御機関のもともと備
えている機能を生かし、それによつて本発明の目
的を達成してしまうという無駄のない、顕著な効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される電子制御機関の全
体の概略図、第２図は第１図の電子制御装置のブ
ロツク図、第３図は本発明を実施するプログラム
のフローチヤート、第４図および第５図はバイパ
ス通路の流通断面積を制御する電磁制御弁に断線
が生じた場合のそれぞれ従来方法および本発明に
おけるアイドリング回転速度の変化を示す図であ
る。 １……吸気通路、１５……絞り弁、１７……燃
料噴射弁、２１……回転角センサ、２９……バイ
パス通路、３０……ISC弁、３５……電子制御装
置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 絞り弁を設けられている吸気通路部分に対し
   て並列にバイパス通路が設けられ、アイドリング
   期間ではバイパス通路の流通断面積を電磁制御弁
   により制御して機関のアイドリング回転速度を制
   御し、電磁制御弁が異常の場合には電磁制御弁が
   最大開度となる電子制御機関において、電磁制御
   弁が異常である場合には、機関回転速度が目標ア
   イドリング回転速度近傍の所定値を越える領域に
   あるときに燃料カツトを実施することを特徴とす
   る、アイドリング回転速度制御方法。 ２ 前記電磁制御弁の異常は、電磁制御弁による
   アイドリング回転速度制御期間において機関回転
   速度が第１の所定値以上にある状態が所定時間以
   上継続した場合を異常とする判断条件に従うこと
   を特徴とする、特許請求の範囲第１項記載のアイ
   ドリング回転速度制御方法。 ３ 絞り弁を設けられている吸気通路部分に対し
   て並列にバイパス通路が設けられ、アイドリング
   期間ではバイパス通路の流通断面積を電磁制御弁
   により制御して機関のアイドリング回転速度を制
   御し、異常の場合には最大開度となる電磁制御弁
   を備え、かつ、機関回転速度が所定値以上になつ
   たら燃料カツトを実施する電子制御機関におい
   て、電磁制御弁が異常である場合には、前記燃料
   カツトの条件を、目標アイドリング回転速度近傍
   の所定値に変更することを特徴とする、アイドリ
   ング回転速度制御方法。 ４ 前記電磁制御弁の異常は、電磁制御弁による
   アイドリング回転速度制御期間において機関回転
   速度が第１の所定値以上にある状態が所定時間以
   上継続した場合を異常とする判断条件に従うこと
   を特徴とする、特許請求の範囲第３項記載のアイ
   ドリング回転速度制御方法。